JP2016198959A - Liquid discharging device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To change the characteristic of liquid by making a nozzle face of a head and an electrode for detecting discharge conductive by liquid droplets when the droplets are lengthened to improve discharge detection accuracy.SOLUTION: A plurality of liquid droplets 700 (700a, 700b) are continuously discharged. The plurality of liquid droplets 700 discharged are linked from a nozzle face 40 on which a nozzle is formed up to the liquid droplet 700 closest to a landing surface of an electrode 101. A distance b from a tip of the liquid droplet 700 on the side close to the landing surface of the plurality of liquid droplets 700 linked to the nozzle face 40 is made shorter than an interval c between the nozzle face 40 and the landing surface.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は液体を吐出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for discharging a liquid.

液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)を使用する装置として、ヘッドから電極(電極部材)に向けて液滴を吐出させて、電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出/不吐出を検知する吐出検知装置を備えるものが知られている。   As a device that uses a liquid discharge head (droplet discharge head), discharge liquid droplets from the head toward the electrode (electrode member) and measure the electrical changes when the droplets land on the electrode. A device having a discharge detection device that detects non-discharge is known.

そして、従来、記録ヘッドとプラテンの距離を検出する距離検出手段を有し、距離検出手段により検出した記録ヘッドとプラテンの距離に応じて、吐出状態検知動作に使用する液滴の吐出量を調整するようにしたものが知られている(特許文献1)。   Conventionally, it has a distance detecting means for detecting the distance between the recording head and the platen, and the droplet discharge amount used for the discharge state detection operation is adjusted according to the distance between the recording head and the platen detected by the distance detecting means. What was made to do is known (patent document 1).

特許第4735120号公報Japanese Patent No. 4735120

上述したように、電極に液滴が着弾するときの電気的変化から吐出/不吐出を検知する場合、液滴が長いほど電荷量が多くなって精度の高い検知を行うことができる。   As described above, when ejection / non-ejection is detected from an electrical change when a droplet lands on the electrode, the longer the droplet, the greater the amount of charge and the more accurate detection can be performed.

ところが、吐出した液滴のノズル面から液滴の先端部までの距離は、液滴を吐出するための駆動波形の波形や振幅の大きさ、液滴の特性(例えば粘度、表面張力)などにより変化し、する。   However, the distance from the nozzle surface of the ejected droplet to the tip of the droplet depends on the waveform and amplitude of the driving waveform for ejecting the droplet, the characteristics of the droplet (for example, viscosity, surface tension), etc. Change and do.

そのため、液滴によりヘッドのノズル面と吐出検知用の電極の表面(電極面、着弾面)が繋がることがある。液滴によりノズル面(ヘッド)と電極が繋がると、電極からヘッドに電流が流れ、ノズル内の液体に電圧がかかり、液体の特性が変化して吐出不良が発生するという課題がある。   For this reason, the nozzle surface of the head and the surface of the electrode for detecting discharge (electrode surface, landing surface) may be connected by droplets. When the nozzle surface (head) and the electrode are connected by the liquid droplet, a current flows from the electrode to the head, a voltage is applied to the liquid in the nozzle, and there is a problem that a liquid characteristic changes and an ejection failure occurs.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドと電極の導通を防止しつつ、精度の高い吐出検知を行うことができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to enable highly accurate ejection detection while preventing conduction between a head and an electrode.

上記の課題を解決するため、本発明の請求項1に係る液体を吐出する装置は、
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
着弾部材の着弾面に前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴が着弾することで生じる電気的変化から吐出の有無を検知する吐出検知手段と、
前記吐出の有無を検知するときに前記ノズルから前記液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、
前記吐出検知用駆動波形は、複数の液滴を連続して吐出させる吐出パルスを含み、
前記吐出パルスで吐出される前記複数の液滴は、前記ノズルが形成されたノズル面から前記着弾面に最も近い前記液滴までが繋がり、
前記繋がった前記複数の液滴の内の前記着弾面に近い側の前記液滴の先端部から前記ノズル面までの距離は、前記ノズル面と前記着弾面との間隔よりも短くなる
構成とした。
In order to solve the above problems, an apparatus for ejecting a liquid according to claim 1 of the present invention provides:
A liquid discharge head having a nozzle for discharging droplets;
A discharge detecting means for detecting presence or absence of discharge from an electrical change caused by landing of a droplet discharged from the liquid discharge head on a landing surface of a landing member;
Drive waveform generation means for generating a discharge detection drive waveform for discharging the droplets from the nozzle when detecting the presence or absence of the discharge,
The ejection detection drive waveform includes an ejection pulse for ejecting a plurality of droplets continuously,
The plurality of droplets ejected by the ejection pulse is connected from the nozzle surface on which the nozzle is formed to the droplet closest to the landing surface,
Of the plurality of connected droplets, the distance from the tip of the droplet on the side close to the landing surface to the nozzle surface is shorter than the interval between the nozzle surface and the landing surface. .

本発明によれば、ヘッドと電極の導通を防止しつつ、精度の高い吐出検知を行うことができる。   According to the present invention, highly accurate ejection detection can be performed while preventing conduction between the head and the electrode.

本発明に係る液体を吐出する装置の一例の機構部の平面説明図である。It is plane explanatory drawing of the mechanism part of an example of the apparatus which discharges the liquid which concerns on this invention. 同装置のヘッドの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the head of the apparatus. 液体吐出ヘッドの一例の説明に供する液室長手方向(ノズル配列方向と直交する方向)に沿う断面説明図である。FIG. 4 is a cross-sectional explanatory diagram along a liquid chamber longitudinal direction (a direction orthogonal to a nozzle arrangement direction) for explaining an example of a liquid discharge head. 同じく同ヘッドの滴吐出動作の説明に供する液室長手方向の説明図である。It is explanatory drawing of the liquid chamber longitudinal direction similarly used for description of the droplet discharge operation | movement of the head. 同装置の制御部の概要の説明に供するブロック説明図である。It is block explanatory drawing with which the outline | summary of the control part of the apparatus is provided. 画像出力制御部のうちのヘッド駆動制御に係わる部分及びヘッドドライバの一例の説明に供するブロック説明図である。FIG. 4 is a block explanatory diagram for explaining an example of a part related to head drive control in an image output control unit and a head driver. 同装置における吐出検知に係る構成の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the structure which concerns on the discharge detection in the same apparatus. 吐出検知動作の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of discharge detection operation. 1滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet when it discharges 1 drop to landing. 複数滴を吐出したときの各液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of each droplet when it drops a plurality of droplets to landing. 吐出された液滴に誘起される電荷の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to a landing when the several droplet used for description of the electric charge induced | guided | derived to the discharged droplet is discharged. 液滴によるヘッドと電極の導通の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to landing when a plurality of droplets used for explanation of conduction of a head and an electrode by droplet are discharged. 液体の粘度とノズル面から液滴の先端部までの距離の変動の説明に供する液滴(液体)の粘度が高い場合に複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。Explanation of the state from the flight to the landing of multiple droplets when multiple droplets are ejected when the viscosity of the droplet (liquid) is high to explain the variation in the viscosity of the liquid and the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet FIG. 同じく液滴の粘度が低い場合に複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。Similarly, when the viscosity of the droplet is low, it is an explanatory diagram of a state from the flight of the droplet to the landing when a plurality of droplets are ejected. 本発明の第1実施形態における吐出検知用駆動波形の一例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining an example of the drive waveform for discharge detection in 1st Embodiment of this invention. 同じく吐出検知用駆動波形のパラメータ(吐出周期、振幅)の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to a landing, when a plurality of droplets are discharged for similarly explaining the parameters (discharge cycle, amplitude) of the drive waveform for discharge detection. ノズル面から液滴の先端部までの距離Lの調整の説明に供する標準吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to landing when a plurality of droplets are ejected using the standard ejection detection driving waveform for explaining the adjustment of the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet. 振幅を変化させた吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to landing when a plurality of droplets are ejected using the ejection detection drive waveform with changed amplitude. 吐出周期を変化させた吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to landing when a plurality of droplets are ejected using the ejection detection drive waveform in which the ejection cycle is changed. 本発明の第2実施形態の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from flight of a droplet to landing when a plurality of droplets used for explanation of a 2nd embodiment of the present invention are discharged. 本発明の第3実施形態の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to a landing when the multiple droplet used for description of 3rd Embodiment of this invention is discharged. 同じくノズル面から液滴の先端部までの距離と電極部材の電気的変化のレベルの説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the level of the electrical change of the distance from a nozzle surface to the front-end | tip part of a droplet, and an electrode member. 本発明の第4実施形態の説明に供するフロー図である。It is a flowchart with which it uses for description of 4th Embodiment of this invention. 同じく温度テーブルの一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of a temperature table similarly. 同じく温度に対するメンテナンス用駆動波形と吐出検知用駆動波形の振幅の増幅率の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the amplification factor of the amplitude of the drive waveform for a maintenance with respect to temperature, and the drive waveform for discharge detection similarly. 本発明の第5実施形態の説明に供するフロー図である。It is a flowchart with which it uses for description of 5th Embodiment of this invention. 同じく温度テーブルの一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of a temperature table similarly. 同じく標準吐出駆動波形を使用して低粘度の複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to landing when a plurality of low-viscosity droplets are discharged using the standard discharge drive waveform. 同じく吐出周期を変化させた吐出駆動波形を使用して低粘度の複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet to landing when a plurality of low viscosity droplets are discharged using the discharge drive waveform which changed the discharge cycle similarly. 本発明の第6実施形態の説明に供するフロー図である。dIt is a flowchart with which it uses for description of 6th Embodiment of this invention. d 同じく温度テーブルの一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of a temperature table similarly.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図1を参照して説明する。図1は同装置の機構部の平面説明図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an apparatus for discharging a liquid according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory plan view of a mechanism portion of the apparatus.

この装置は、シリアル型装置であり、左右の側板などに架け渡されるガイド部材1などでキャリッジ3が移動可能に保持されている。そして、主走査モータ5によって、駆動プーリ6と従動プーリ7間に架け渡されたタイミングベルト8を介して、キャリッジ3が主走査方向(キャリッジ移動方向)に往復移動する。   This apparatus is a serial type apparatus, and a carriage 3 is movably held by a guide member 1 or the like that is bridged between left and right side plates. Then, the carriage 3 reciprocates in the main scanning direction (carriage moving direction) by the main scanning motor 5 via the timing belt 8 spanned between the driving pulley 6 and the driven pulley 7.

このキャリッジ3には、液体吐出ヘッド4a、4b(区別しないときは「ヘッド4」という。)を搭載している。ヘッド4は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出する。また、ヘッド4は、複数のノズルからなるノズル列4nを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、滴吐出方向を下方に向けて装着している。   On the carriage 3, liquid discharge heads 4a and 4b (referred to as “head 4” when not distinguished) are mounted. The head 4 ejects, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) ink droplets. The head 4 is mounted with a nozzle row 4n composed of a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction and with the droplet discharge direction facing downward.

ヘッド4は、図2に示すように、それぞれ複数のノズル4nを配列した2つのノズル列Na、Nbを有する。ヘッド4aの一方のノズル列Naはブラック(K)の液滴を、他方のノズル列Nbはシアン(C)の液滴を吐出する。ヘッド4bの一方のノズル列Naはマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列Nbはイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。   As shown in FIG. 2, the head 4 has two nozzle rows Na and Nb in which a plurality of nozzles 4n are arranged. One nozzle row Na of the head 4a discharges black (K) droplets, and the other nozzle row Nb discharges cyan (C) droplets. One nozzle row Na of the head 4b discharges magenta (M) droplets, and the other nozzle row Nb discharges yellow (Y) droplets.

一方、用紙10をヘッド4に対向して搬送するための搬送機構51として、搬送手段である搬送ベルト12を備えている。この搬送ベルト12は、無端状ベルトであり、搬送ローラ13とテンションローラ14との間に掛け渡されている。   On the other hand, as a transport mechanism 51 for transporting the paper 10 facing the head 4, a transport belt 12 serving as transport means is provided. The transport belt 12 is an endless belt and is stretched between the transport roller 13 and the tension roller 14.

そして、搬送ベルト12は、副走査モータ16によってタイミングベルト17及びタイミングプーリ18を介して搬送ローラ13が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。   The transport belt 12 rotates in the sub-scanning direction when the transport roller 13 is rotationally driven by the sub-scanning motor 16 via the timing belt 17 and the timing pulley 18.

さらに、キャリッジ3の主走査方向の一方側には搬送ベルト12の側方にヘッド4の維持回復を行う維持回復機構20が配置され、他方側には搬送ベルト12の側方にヘッド4から空吐出を行う空吐出受け21がそれぞれ配置されている。   Further, a maintenance / recovery mechanism 20 that performs maintenance / recovery of the head 4 on the side of the conveyance belt 12 is disposed on one side of the carriage 3 in the main scanning direction, and an empty space from the head 4 to the side of the conveyance belt 12 is disposed on the other side. Empty discharge receptacles 21 for discharging are respectively disposed.

維持回復機構20は、例えばヘッド4のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材20a、ノズル面を払拭するワイパ部材20bなどで構成されている。   The maintenance / recovery mechanism 20 includes, for example, a cap member 20a for capping the nozzle surface (surface on which the nozzle is formed) of the head 4 and a wiper member 20b for wiping the nozzle surface.

また、搬送機構51と維持回復機構20との間の記録領域外であって、ヘッド4に対向可能な領域には、滴吐出の有無を検知する吐出検知手段を構成する吐出検知ユニット100が配置されている。一方、キャリッジ3には、吐出検知ユニット100の電極101を清浄化する払拭ユニット200が設けられている。   In addition, a discharge detection unit 100 constituting discharge detection means for detecting the presence or absence of droplet discharge is disposed outside the recording area between the transport mechanism 51 and the maintenance / recovery mechanism 20 and capable of facing the head 4. Has been. On the other hand, the carriage 3 is provided with a wiping unit 200 for cleaning the electrode 101 of the discharge detection unit 100.

また、キャリッジ3の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール23を張装し、キャリッジ3にはエンコーダスケール23のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ24を設けている。これらのエンコーダスケール23とエンコーダセンサ24によってキャリッジ3の移動を検知するリニアエンコーダ(主走査エンコーダ)を構成している。   Further, an encoder scale 23 having a predetermined pattern is stretched between both side plates along the main scanning direction of the carriage 3, and the encoder sensor 24 is formed of a transmission type photosensor that reads the pattern of the encoder scale 23 on the carriage 3. Is provided. These encoder scale 23 and encoder sensor 24 constitute a linear encoder (main scanning encoder) that detects the movement of the carriage 3.

また、搬送ローラ13の軸にはコードホイール25を取り付け、このコードホイール25に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ26を設けている。これらのコードホイール25とエンコーダセンサ26によって搬送ベルト12の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ(副走査エンコーダ)を構成している。   Further, a code wheel 25 is attached to the shaft of the transport roller 13 and an encoder sensor 26 including a transmission type photo sensor for detecting a pattern formed on the code wheel 25 is provided. These code wheel 25 and encoder sensor 26 constitute a rotary encoder (sub-scanning encoder) that detects the amount and position of movement of the conveyor belt 12.

このように構成した装置においては、給紙トレイから用紙10が搬送ベルト12上に給紙されて吸着され、搬送ベルト12の周回移動によって用紙10が副走査方向に搬送される。   In the apparatus configured as described above, the paper 10 is fed from the paper feed tray onto the transport belt 12 and sucked, and the paper 10 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 12.

そこで、キャリッジ3を主走査方向に移動させながら画像信号に応じてヘッド4を駆動することにより、停止している用紙10にインク滴を吐出して1行分を記録する。そして、用紙10を所定量搬送後、次の行の記録を行う。   Therefore, by driving the head 4 according to the image signal while moving the carriage 3 in the main scanning direction, ink droplets are ejected onto the stopped paper 10 to record one line. Then, after the sheet 10 is conveyed by a predetermined amount, the next line is recorded.

記録終了信号又は用紙10の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙10を排紙する。   Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 10 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 10 is discharged.

次に、液体吐出ヘッドの一例について図3及び図4を参照して説明する。図3及び図4は同ヘッドの液室長手方向(ノズル配列方向と直交する方向)に沿う断面説明図である。   Next, an example of the liquid discharge head will be described with reference to FIGS. 3 and 4 are cross-sectional explanatory views along the liquid chamber longitudinal direction (direction perpendicular to the nozzle arrangement direction) of the head.

この液体吐出ヘッドは、流路板401と、振動板部材402と、ノズル板403とを接合している。これにより、液滴700を吐出するノズル404が貫通孔405を介して通じる個別液室406、個別液室406に液体を供給する流体抵抗部407、液体導入部408がそれぞれ形成される。   In the liquid discharge head, a flow path plate 401, a vibration plate member 402, and a nozzle plate 403 are joined. As a result, the individual liquid chamber 406 through which the nozzle 404 for discharging the droplet 700 communicates through the through hole 405, the fluid resistance portion 407 for supplying the liquid to the individual liquid chamber 406, and the liquid introduction portion 408 are formed.

そして、フレーム部材417に形成した共通液室410から振動板部材402に形成されたフィルタ部409を介して液体が液体導入部408に導入され、液体導入部408から流体抵抗部407を介して個別液室406に液体が供給される。なお、「個別液室」は、加圧室、加圧液室、圧力室、個別流路、圧力発生室などと称されるものを含む意味である。   Then, the liquid is introduced from the common liquid chamber 410 formed in the frame member 417 to the liquid introduction unit 408 through the filter unit 409 formed in the diaphragm member 402, and individually from the liquid introduction unit 408 through the fluid resistance unit 407. Liquid is supplied to the liquid chamber 406. The “individual liquid chamber” is meant to include what is called a pressurizing chamber, a pressurized liquid chamber, a pressure chamber, an individual flow path, a pressure generating chamber, and the like.

そして、振動板部材402の個別液室406と反対側の面に個別液室406の液体を加圧してノズル404から液滴700を吐出させるエネルギーを発生するアクチュエータ手段(圧力発生手段)としての柱状の積層型の圧電素子412が接合されている。この圧電素子412の一端部はベース部材413に接合され、また、圧電素子412には駆動波形を伝達するFPC415が接続されている。これらによって、圧電アクチュエータ411を構成している。   A columnar shape as actuator means (pressure generating means) for generating energy for pressurizing the liquid in the individual liquid chamber 406 to the surface of the vibration plate member 402 opposite to the individual liquid chamber 406 and discharging the droplet 700 from the nozzle 404. The laminated piezoelectric element 412 is joined. One end of the piezoelectric element 412 is joined to the base member 413, and an FPC 415 that transmits a drive waveform is connected to the piezoelectric element 412. These elements constitute a piezoelectric actuator 411.

なお、この例では、圧電素子412は積層方向に伸縮させるd33モードで使用しているが、積層方向と直交する方向に伸縮させるd31モードでもよい。   In this example, the piezoelectric element 412 is used in the d33 mode that expands and contracts in the stacking direction. However, the piezoelectric element 412 may be in a d31 mode that expands and contracts in a direction orthogonal to the stacking direction.

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、例えば、図3に示すように、圧電素子412に印加する電圧を中間電位Veから下げることによって圧電素子412が収縮し、振動板部材402が変形して個別液室406の容積が膨張する。これにより、個別液室406内に液体が流入する。   In the liquid discharge head configured as described above, for example, as shown in FIG. 3, the piezoelectric element 412 is contracted and the diaphragm member 402 is deformed by lowering the voltage applied to the piezoelectric element 412 from the intermediate potential Ve. The volume of the individual liquid chamber 406 expands. As a result, the liquid flows into the individual liquid chamber 406.

その後、図4に示すように、圧電素子412に印加する電圧を上げて圧電素子412を積層方向に伸長させ、振動板部材402をノズル404方向に変形させて個別液室406の容積を収縮させる。これにより、個別液室406内の液体が加圧され、ノズル404から液滴700が吐出される。   Thereafter, as shown in FIG. 4, the voltage applied to the piezoelectric element 412 is increased to extend the piezoelectric element 412 in the stacking direction, and the diaphragm member 402 is deformed in the nozzle 404 direction to contract the volume of the individual liquid chamber 406. . Thereby, the liquid in the individual liquid chamber 406 is pressurized, and the droplet 700 is ejected from the nozzle 404.

そして、圧電素子412に印加する電圧を中間電位Veに戻すことによって振動板部材402が初期位置に復元し、個別液室406が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室410から個別液室406内に液体が充填される。そこで、ノズル404のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の吐出のための動作に移行する。   Then, by returning the voltage applied to the piezoelectric element 412 to the intermediate potential Ve, the diaphragm member 402 is restored to the initial position, and the individual liquid chamber 406 expands to generate a negative pressure. At this time, the common liquid chamber 410 From this, the individual liquid chamber 406 is filled with liquid. Therefore, after the vibration of the meniscus surface of the nozzle 404 is attenuated and stabilized, the operation proceeds to the next discharge.

次に、この装置の制御部の概要について図5を参照して説明する。同図は同制御部のブロック説明図である。   Next, an outline of the control unit of this apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the control unit.

この制御部500は、この装置全体の制御を司るCPU501と、CPU501が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM502と、画像データ等を一時格納するRAM503とを含む主制御部500Aを備えている。   The control unit 500 includes a main control unit 500A including a CPU 501 that controls the entire apparatus, a ROM 502 that stores programs executed by the CPU 501 and other fixed data, and a RAM 503 that temporarily stores image data and the like. Yes.

また、制御部500は、PCなどのホスト(情報処理装置)600との間でデータの転送を司るホストI/F506と、ヘッド4を駆動制御する画像出力制御部511と、エンコーダ解析部512を備えている。エンコーダ解析部512は、主走査エンコーダセンサ24、副走査エンコーダセンサ26からの検出信号を入力して解析する。   The control unit 500 also includes a host I / F 506 that controls data transfer with a host (information processing apparatus) 600 such as a PC, an image output control unit 511 that controls driving of the head 4, and an encoder analysis unit 512. I have. The encoder analysis unit 512 inputs and analyzes detection signals from the main scanning encoder sensor 24 and the sub-scanning encoder sensor 26.

また、制御部500は、主走査モータ5を駆動する主走査モータ駆動部513と、副走査モータ16を駆動する副走査モータ駆動部514と、温度センサ518、各種センサ及びアクチュエータ517との間のI/O516なども備えている。
を備えている。
The control unit 500 includes a main scanning motor driving unit 513 that drives the main scanning motor 5, a sub-scanning motor driving unit 514 that drives the sub-scanning motor 16, a temperature sensor 518, various sensors, and an actuator 517. I / O 516 is also provided.
It has.

また、制御部500は、吐出検知ユニット100の電極101に液滴が着弾したときの電気的変化を測定(検出)して吐出/不吐出を判別する吐出検知部531を備えている。また、制御部500は、吐出検知ユニット100の電極101を払拭する払拭ユニット200の駆動モータ203を駆動する払拭ユニット駆動部532を備えている。   In addition, the control unit 500 includes a discharge detection unit 531 that measures (detects) an electrical change when a droplet reaches the electrode 101 of the discharge detection unit 100 to determine discharge / non-discharge. In addition, the control unit 500 includes a wiping unit driving unit 532 that drives the driving motor 203 of the wiping unit 200 that wipes the electrode 101 of the discharge detection unit 100.

画像出力制御部511は、印刷データを生成するデータ生成手段、ヘッド4を駆動制御するための駆動波形を発生する駆動波形生成手段、駆動波形から所要の駆動信号を選択するためのヘッド制御信号及び印刷データを転送するデータ転送手段などを含む。   The image output control unit 511 includes a data generation unit that generates print data, a drive waveform generation unit that generates a drive waveform for driving and controlling the head 4, a head control signal that selects a required drive signal from the drive waveform, and Data transfer means for transferring print data is included.

そして、画像出力制御部511は、キャリッジ3側に搭載されたヘッド4を駆動するためのヘッド駆動回路であるヘッドドライバ510に対して駆動波形、ヘッド制御信号、印刷データなどを出力して、ヘッド4のノズルから印刷データに応じて液滴を吐出させる。   Then, the image output control unit 511 outputs a drive waveform, a head control signal, print data, and the like to the head driver 510 which is a head drive circuit for driving the head 4 mounted on the carriage 3 side. The droplets are ejected from the four nozzles according to the print data.

また、エンコーダ解析部512は、検出信号から移動方向を検知する方向検知部520と、移動量を検知するカウンタ部521とを備えている。   The encoder analysis unit 512 includes a direction detection unit 520 that detects the movement direction from the detection signal, and a counter unit 521 that detects the movement amount.

制御部500は、エンコーダ解析部512からの解析結果に基づいて、主走査モータ駆動部513を介して主走査モータ5を駆動制御することでキャリッジ3の移動制御を行う。また、副走査モータ駆動部514を介して副走査モータ16を駆動制御することで用紙10の送り制御を行う。   The control unit 500 controls the movement of the carriage 3 by controlling the driving of the main scanning motor 5 via the main scanning motor driving unit 513 based on the analysis result from the encoder analyzing unit 512. Further, the feeding control of the paper 10 is performed by controlling the driving of the sub-scanning motor 16 via the sub-scanning motor driving unit 514.

この制御部500の主制御部500Aは、吐出制御手段を兼ねており、ヘッド4の吐出検出を行うときには、ヘッド4を吐出検知ユニット100に対向する位置まで移動させる。そして、主制御部500Aは、画像出力制御部511を介してヘッド4の所要のノズルから滴吐出を行わせて吐出検知部531からの検知信号によって滴吐出状態(吐出/不吐出)を判別する制御を行う。   The main control unit 500 </ b> A of the control unit 500 also serves as a discharge control unit, and moves the head 4 to a position facing the discharge detection unit 100 when detecting the discharge of the head 4. Then, the main control unit 500 </ b> A performs droplet discharge from a required nozzle of the head 4 via the image output control unit 511, and determines the droplet discharge state (discharge / non-discharge) based on the detection signal from the discharge detection unit 531. Take control.

次に、画像出力制御部のうちのヘッド駆動制御に係わる部分及びヘッドドライバの一例について図6のブロック説明図を参照して説明する。   Next, an example of a head drive control portion and an example of a head driver in the image output control unit will be described with reference to the block diagram of FIG.

画像出力制御部511は、駆動波形生成部901と、データ転送部902と、吐出検知用駆動波形生成部903を含んでいる。   The image output control unit 511 includes a drive waveform generation unit 901, a data transfer unit 902, and a discharge detection drive waveform generation unit 903.

駆動波形生成部901は、画像形成時に1印刷周期(1駆動周期)内に複数の吐出パルスで構成される共通駆動波形Vcomを生成して出力する。   The drive waveform generation unit 901 generates and outputs a common drive waveform Vcom composed of a plurality of ejection pulses within one printing cycle (one drive cycle) during image formation.

データ転送部902は、印刷画像に応じた2ビットの画像データ(階調信号0、1)と、クロック信号、ラッチ信号(LAT)、滴制御信号である選択信号0〜3を出力する。   The data transfer unit 902 outputs 2-bit image data (grayscale signals 0 and 1) corresponding to the print image, a clock signal, a latch signal (LAT), and selection signals 0 to 3 which are droplet control signals.

なお、選択信号0〜3は、ヘッドドライバ510のスイッチ手段であるアナログスイッチ915の開閉を滴毎に指示する2ビットの信号である。そして、選択信号0〜3は、選択時にはLレベル(「0」)に状態遷移し、非選択時にはHレベル(「1」)に状態遷移する。   The selection signals 0 to 3 are 2-bit signals that instruct the opening and closing of the analog switch 915 that is the switch means of the head driver 510 for each droplet. The selection signals 0 to 3 transition to the L level (“0”) when selected, and transition to the H level (“1”) when not selected.

吐出検知用駆動波形生成部903は、吐出検知を行うときにヘッド4の圧電素子412に与える吐出検知用駆動波形Pvを生成出力する。   The discharge detection drive waveform generation unit 903 generates and outputs a discharge detection drive waveform Pv to be given to the piezoelectric element 412 of the head 4 when performing discharge detection.

ヘッドドライバ510は、データ転送部902からの転送クロック(シフトクロック)及びシリアル画像データ(階調データ:2ビット/1チャンネル(1ノズル)を入力するシフトレジスタ911を備えている。また、ヘッドドライバ510は、シフトレジスタ911の各レジスト値をラッチ信号によってラッチするためのラッチ回路912と、階調データ選択信号0〜3をデコードして結果を出力するデコーダ913とを備えている。   The head driver 510 includes a shift register 911 that inputs a transfer clock (shift clock) from the data transfer unit 902 and serial image data (gradation data: 2 bits / 1 channel (1 nozzle)). 510 includes a latch circuit 912 for latching each resist value of the shift register 911 by a latch signal, and a decoder 913 for decoding the gradation data selection signals 0 to 3 and outputting the result.

また、ヘッドドライバ510は、デコーダ913のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ915が動作可能なレベルへとレベル変換するレベルシフタ914と、レベルシフタ914を介して与えられるデコーダ913の出力でオン/オフ(開閉)されるアナログスイッチ915を備えている。   Further, the head driver 510 is turned on / off (open / close) by a level shifter 914 that converts the logic level voltage signal of the decoder 913 to a level at which the analog switch 915 can operate, and an output of the decoder 913 provided through the level shifter 914. An analog switch 915 is provided.

このアナログスイッチ915は、各圧電素子412の選択電極(個別電極)に接続され、駆動波形生成部901からの共通駆動信号Vcom、吐出検知用駆動波形生成部903からの吐出検知用駆動波形Pvが入力されている。   The analog switch 915 is connected to the selection electrode (individual electrode) of each piezoelectric element 412, and the common drive signal Vcom from the drive waveform generation unit 901 and the discharge detection drive waveform Pv from the discharge detection drive waveform generation unit 903 are received. Have been entered.

したがって、画像形成を行うときには、画像データ(階調データ)をシリアル転送するとともに、選択信号0〜3を転送することで、デコーダ913でデコードした結果に応じてアナログスイッチ915がオンにする。これにより、共通駆動信号Vcomを構成する所要の駆動パルス(あるいは波形要素)が通過して(選択されて)圧電素子412に与えられる。   Therefore, when image formation is performed, image data (gradation data) is serially transferred and selection signals 0 to 3 are transferred, so that the analog switch 915 is turned on according to the result decoded by the decoder 913. As a result, a required drive pulse (or waveform element) constituting the common drive signal Vcom passes (is selected) and applied to the piezoelectric element 412.

また、吐出検知を行うときには、検知用の液滴を吐出させるノズルを選択するデータを画像データに代えて転送し、選択信号としてすべての駆動波形を選択する信号(例えば選択信号3)を転送することで、選択されたノズルに対応するアナログスイッチ915がオンにする。これにより、吐出検知用駆動波形Pvが通過して圧電素子412に与えられ、吐出検知用の液滴が吐出される。   When performing ejection detection, data for selecting a nozzle for ejecting a droplet for detection is transferred instead of image data, and a signal for selecting all drive waveforms (for example, selection signal 3) is transferred as a selection signal. Thus, the analog switch 915 corresponding to the selected nozzle is turned on. As a result, the ejection detection drive waveform Pv passes and is applied to the piezoelectric element 412, and the ejection detection droplets are ejected.

次に、この装置における吐出検知に係る構成について図7を参照して説明する。   Next, a configuration relating to ejection detection in this apparatus will be described with reference to FIG.

ヘッド4と対向可能な位置に配置された電極101と、吐出検知部531に含まれる、電極101に接続された検知波形検出回路551と、検知波形検出回路551を通して電極101に電圧を印加する(与える)電圧印加手段552を有している。電極101の表面(ヘッド4に対向する側の表面)が着弾面101aとなる。   A voltage is applied to the electrode 101 through the electrode 101 disposed at a position that can face the head 4, the detection waveform detection circuit 551 connected to the electrode 101 included in the ejection detection unit 531, and the detection waveform detection circuit 551 ( Voltage applying means 552. The surface of the electrode 101 (the surface on the side facing the head 4) is the landing surface 101a.

次に、吐出検知動作について図8も参照して説明する。   Next, the discharge detection operation will be described with reference to FIG.

ヘッド4の滴吐出状態を検知するときには、図8(a)に示すように、例えば電極101に正の電荷を与える極性の電圧を電圧印加手段552によって印加する。   When detecting the droplet discharge state of the head 4, as shown in FIG. 8A, for example, a voltage having a polarity that gives a positive charge to the electrode 101 is applied by the voltage applying unit 552.

電極101が正の電荷で帯電すると共に、吐出された液滴700の電極101側には負の電荷が誘起され、液滴700のヘッド4側には正の電荷が誘起される。つまり、ノズル近傍の液滴700の電極101側には、電極101の電荷とは逆極性の電荷が誘起される。   The electrode 101 is charged with a positive charge, a negative charge is induced on the electrode 101 side of the ejected droplet 700, and a positive charge is induced on the head 4 side of the droplet 700. That is, a charge having a polarity opposite to that of the electrode 101 is induced on the electrode 101 side of the droplet 700 in the vicinity of the nozzle.

このとき、ヘッド4内の液体はGNDに接続されているため、液滴700とヘッド4が離れるまで、液滴700のヘッド4側の正の電荷はGNDに移動する。ヘッド4から吐出された液滴700がヘッド4から離れた状態では、液滴700のヘッド4側の正の電荷は一部分が液滴700のヘッド4側に残った状態で吐出される。つまり、吐出された液滴700の電荷は負の電荷の方が多くなる。   At this time, since the liquid in the head 4 is connected to GND, the positive charge on the head 4 side of the droplet 700 moves to GND until the droplet 700 and the head 4 are separated. When the droplet 700 ejected from the head 4 is away from the head 4, the positive charge on the head 4 side of the droplet 700 is ejected in a state where a part of the positive charge remains on the head 4 side of the droplet 700. That is, the charge of the ejected droplet 700 is more negative than the negative charge.

この状態で液滴700が電極101上に吐出されて着弾することで、図8(b)に示すように電極101の正の電荷と、液滴700の負の電荷が打ち消しあう。このとき、図8(c)に示すように電極101の電気的変化が現れる。これを検知波形検出回路551で検知することで、液滴の吐出/不吐出を検知することができる。   In this state, when the droplet 700 is ejected and landed on the electrode 101, the positive charge of the electrode 101 and the negative charge of the droplet 700 cancel each other as shown in FIG. 8B. At this time, an electrical change of the electrode 101 appears as shown in FIG. By detecting this with the detection waveform detection circuit 551, ejection / non-ejection of droplets can be detected.

次に、ヘッドから吐出される液滴について図9及び図10を参照して説明する。図9は1滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図10は複数滴を吐出したときの各液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, droplets ejected from the head will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an explanatory diagram of a state from the flight of a droplet to landing when one droplet is ejected, and FIG. 10 is an explanatory diagram of a state from the flight of each droplet to landing when a plurality of droplets are ejected.

なお、図9及び図10においては、図中左側から右側に向かって時間が経過するものとし、図10の場合でも液滴を吐出するノズルは同じである。以下の液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図も同様である。   In FIGS. 9 and 10, it is assumed that time elapses from the left side to the right side in the drawings, and the nozzles that eject droplets are the same in the case of FIG. The same is true for the following explanation of the state from the flight of the droplet to the landing.

ヘッド4から吐出する液体の滴(液滴)700には粘性があるので、吐出された液滴700はヘッド4と繋がった状態である程度伸びてからヘッド4と液滴700の後端部が離れ、電極101に着弾する。   Since the liquid droplet (droplet) 700 discharged from the head 4 is viscous, the discharged droplet 700 is stretched to some extent while being connected to the head 4, and then the head 4 and the rear end portion of the droplet 700 are separated. Land on the electrode 101.

このとき、図9あるいは図10に示すように、吐出された液滴700は、ある程度伸びた後、飛翔中に主滴701とそれ以外の微小滴702に空中で分裂する。   At this time, as shown in FIG. 9 or FIG. 10, the ejected droplet 700 is stretched to some extent, and then splits into the main droplet 701 and the other minute droplets 702 in flight.

ところで、吐出検知動作では、検知精度を高くするため、複数の液滴700を連続して吐出させることが好ましい。   By the way, in the discharge detection operation, in order to increase detection accuracy, it is preferable to discharge a plurality of droplets 700 continuously.

例えば、図10に示すように、複数の液滴700(700a、700b、700cなど)を連続して吐出させる。このとき、吐出周期や吐出量ないし吐出速度を選択することで、連続する液滴700a、700bのうち、先行する液滴700aが主滴701とそれ以外の微小滴702に分裂する前に、液滴700bの後端部がヘッド4と繋がった状態のまま、後行する液滴700bの先端部と繋げることができる。   For example, as shown in FIG. 10, a plurality of droplets 700 (700a, 700b, 700c, etc.) are continuously ejected. At this time, by selecting a discharge cycle, a discharge amount, or a discharge speed, before the preceding droplet 700a of the continuous droplets 700a and 700b breaks into the main droplet 701 and the other minute droplets 702, the liquid While the rear end portion of the droplet 700b is connected to the head 4, it can be connected to the front end portion of the following droplet 700b.

なお、連続する液滴700b、700cの間では、液滴700bが先行する液滴となり、液滴700cが後行する液滴となるが、説明を簡略化するため、連続する液滴700a、700bで説明する。また、3滴以上の液滴700を繋げることもできる。   Note that, between the continuous droplets 700b and 700c, the droplet 700b is a leading droplet and the droplet 700c is a trailing droplet. However, in order to simplify the description, the continuous droplets 700a and 700b are the same. I will explain it. Also, three or more droplets 700 can be connected.

ここで、図9に示すように、1滴のみ吐出した場合のノズル面40から液滴700の先端部までの距離(以下、「ノズル面から液滴の先端部までの距離L」という。)は、距離aとなる。   Here, as shown in FIG. 9, the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 when only one droplet is ejected (hereinafter referred to as “distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet”). Is the distance a.

同様に、図10に示すように、複数滴を連続して吐出する場合で、後行する液滴700bの先端部に先行する液滴700aの後端部が繋がっていないときのノズル面から液滴の先端部までの距離Lは距離aとなる。   Similarly, as shown in FIG. 10, in the case where a plurality of droplets are continuously ejected, the liquid is discharged from the nozzle surface when the trailing edge of the droplet 700a preceding the leading edge of the trailing droplet 700b is not connected. The distance L to the tip of the droplet is the distance a.

また、図10に示すように、複数滴を連続して吐出し、先行する液滴700aの後端部と後行する液滴700が繋がった場合のノズル面40から繋がった複数の液滴700のうちの電極101に最も近い液滴700(図10では液滴700a)の先端部までの距離を、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lとするとき、距離Lは距離bとなる。   In addition, as shown in FIG. 10, a plurality of droplets 700 connected from the nozzle surface 40 when a plurality of droplets are continuously discharged and the trailing edge of the preceding droplet 700a and the trailing droplet 700 are connected. When the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet is the distance L to the tip of the droplet 700 (droplet 700a in FIG. 10) closest to the electrode 101, the distance L is the distance b. .

このとき、複数滴が繋がった場合の距離bは、当然に、1滴の場合或いは複数滴が繋がっていない場合の距離aよりも長くなる。   At this time, the distance b when a plurality of drops are connected is naturally longer than the distance a when there is one drop or when a plurality of drops are not connected.

以下では、「ノズル面から液滴の先端部までの距離L」とは、ノズル面40に繋がっている状態にある電極101に最も近い液滴700の先端部までのノズル面40からの距離を意味するものとして使用する。   Hereinafter, the “distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet” refers to the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 closest to the electrode 101 that is connected to the nozzle surface 40. Use as meaning.

例えば、1滴のみ吐出した場合には当該液滴700の先端部までの距離(図9の距離a)である。また、複数滴を吐出する場合であって先行する液滴が後行する液滴と繋がらなかった場合にはノズル面40に繋がっている状態の液滴700の先端部までの距離aである。また、複数滴を吐出する場合であって、先行する液滴の後端部と後行する液滴が繋がる場合には、ノズル面40から先頭の液滴700の先端部までの距離(例えば図10の距離b)である。また、複数の状態が生じるとき(例えば図10のように距離aと距離bがあるとき)には、最大の距離を「ノズル面から液滴の先端部までの距離L」とする。   For example, when only one droplet is ejected, the distance to the tip of the droplet 700 (distance a in FIG. 9). In the case where a plurality of droplets are ejected and the preceding droplet is not connected to the following droplet, the distance a is the distance a to the tip of the droplet 700 that is connected to the nozzle surface 40. When a plurality of droplets are ejected and the trailing edge of the preceding droplet is connected to the trailing droplet, the distance from the nozzle surface 40 to the leading edge of the leading droplet 700 (for example, FIG. A distance b) of ten. Further, when a plurality of states occur (for example, when there is a distance a and a distance b as shown in FIG. 10), the maximum distance is defined as “distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet”.

次に、吐出された液滴に誘起される電荷について図11を参照して説明する。図11は同説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, the charge induced in the discharged droplet will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory view of a state from the flight of a droplet to the landing when a plurality of droplets are discharged for the same explanation.

電極101に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出/不吐出を検知する場合、ヘッド4と電極101の間隔が狭い方がヘッド4から吐出された液滴700に誘起される電荷量が多くなることが知られている。   When ejection / non-ejection is detected by measuring an electrical change when a droplet reaches the electrode 101, the narrower the distance between the head 4 and the electrode 101 is induced in the droplet 700 ejected from the head 4. It is known that the amount of charge increases.

このとき、前述したように、ヘッド4から吐出された液滴700は、ヘッド4と繋がっている状態ではヘッド4と電荷の移動が行われる。したがって、ヘッド4から吐出された液滴700は、ヘッド4と繋がっている状態においては電気的にヘッド4の一部と考えることができる。   At this time, as described above, the droplet 700 ejected from the head 4 is moved with respect to the head 4 while being connected to the head 4. Therefore, the droplet 700 ejected from the head 4 can be electrically considered as a part of the head 4 in a state where it is connected to the head 4.

これより、ノズル面40から液滴700の先端部までの距離が長い方が、液滴700の先端部と電極101の距離が短くなった状態、つまり、ヘッド4と電極101の距離が短い状態と同一であると考えられる。したがって、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lが長い方が、同距離Lが短い場合に比べて、液滴に誘起される電荷量が多くなる。   Accordingly, the longer the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700, the shorter the distance between the tip of the droplet 700 and the electrode 101, that is, the shorter the distance between the head 4 and the electrode 101. Is considered the same. Accordingly, when the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is longer, the amount of charge induced in the droplet is larger than when the distance L is shorter.

この場合、図11に示すように、吐出された液滴700(700a、700b)がノズル面40から離れた後は液滴700に電荷は誘起されない。しかしながら、先行する液滴700aに後行する液滴700bが繋がることで、先行する液滴700aはヘッド4に繋がるので、ヘッド4に繋がっている後行する液滴700bと先行する液滴700aが繋がっている間は、再度、先行する液滴700aに電荷が誘起される。   In this case, as shown in FIG. 11, after the discharged droplet 700 (700a, 700b) is separated from the nozzle surface 40, no charge is induced in the droplet 700. However, since the preceding droplet 700b is connected to the head 4 by connecting the preceding droplet 700a to the preceding droplet 700a, the following droplet 700b and the preceding droplet 700a connected to the head 4 are connected. While being connected, charge is again induced in the preceding droplet 700a.

つまり、複数の液滴700を吐出して、複数の液滴700が繋がる吐出を発生させる駆動波形を生成することで、ノズル面40から繋がった複数の液滴700の内の最も電極101に近い液滴700の先端部までの距離Lが長くなり、先頭の液滴700に誘起される電荷が多くなる。   That is, a plurality of droplets 700 are ejected to generate a drive waveform that generates ejection in which the plurality of droplets 700 are connected, so that the closest to the electrode 101 among the plurality of droplets 700 connected from the nozzle surface 40. The distance L to the tip of the droplet 700 becomes longer, and the charge induced in the leading droplet 700 increases.

これにより、電極101に液滴700が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出/不吐出を検知するときの検知精度が高くなる。   This increases the detection accuracy when detecting ejection / non-ejection by measuring the electrical change when the droplet 700 lands on the electrode 101.

次に、液滴によるヘッドと電極の導通について図12を参照して説明する。図12は同説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, the conduction between the head and the electrode by the liquid droplet will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory diagram of a state from the droplet flying to the landing when a plurality of droplets are discharged for the same explanation.

まず、ヘッド4から吐出される液滴700は微小体積であるので、液滴700の吐出/不吐出を検知するために必要な電荷を誘起させるためには、ヘッド4と電極101の間隔は極至近距離、かつ、高精度に支持させる必要がある。例えば、電極101とヘッド4のノズル面40の間隔を5mm以下とする。   First, since the droplet 700 ejected from the head 4 has a very small volume, in order to induce a charge necessary for detecting ejection / non-ejection of the droplet 700, the distance between the head 4 and the electrode 101 is extremely small. It is necessary to support at a close distance and with high accuracy. For example, the distance between the electrode 101 and the nozzle surface 40 of the head 4 is set to 5 mm or less.

一方、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lは、上述したように、電荷量を多くするために、複数の液滴700(例えば700a、700b)を繋げることで、ノズル面40から先頭の液滴700の先端部までの距離を長くすることが好ましい。   On the other hand, as described above, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is such that a plurality of droplets 700 (for example, 700a and 700b) are connected to increase the charge amount from the nozzle surface 40. It is preferable to increase the distance to the tip of the droplet 700.

そのため、図12に示すように、複数の液滴700a、700bを繋げたとき、ノズル面40から液滴700aの先端部までの距離が、ヘッド4のノズル面40と電極101の距離よりも長くなることがある。   Therefore, as shown in FIG. 12, when a plurality of droplets 700a and 700b are connected, the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700a is longer than the distance between the nozzle surface 40 of the head 4 and the electrode 101. May be.

このとき、図12に示すように、繋がった液滴700(700a、700b)によってヘッド4と電極101が導通し、電極101からヘッド4に繋がった液滴700を通じて電流が流れ、ノズル内の液体に電圧がかかることにより、液体の特性が変化して吐出不良が発生する場合がある。   At this time, as shown in FIG. 12, the head 4 and the electrode 101 are electrically connected by the connected droplet 700 (700a, 700b), a current flows through the droplet 700 connected from the electrode 101 to the head 4, and the liquid in the nozzle When a voltage is applied to the liquid, there is a case where the characteristics of the liquid change and ejection failure occurs.

そこで、本発明では、複数の液滴を繋げながら、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lを、ヘッドのノズル面と電極の表面(着弾面)の間隔(距離)よりも短くすることで、液滴を介してヘッドと電極が繋がることによる吐出不良の発生を抑える。   Therefore, in the present invention, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is made shorter than the interval (distance) between the nozzle surface of the head and the surface (landing surface) of the electrode while connecting a plurality of droplets. Thus, the occurrence of defective discharge due to the connection between the head and the electrode via the droplet is suppressed.

次に、液体の粘度とノズル面から液滴の先端部までの距離の変動について図13及び図14を参照して説明する。図13は液滴(液体)の粘度が高い場合の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図14は液滴の粘度が低い場合の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, changes in the viscosity of the liquid and the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is an explanatory diagram of a state from the flight to landing of a droplet when a plurality of droplets are ejected for explanation when the viscosity of the droplet (liquid) is high, and FIG. 14 is an explanation when the viscosity of the droplet is low. It is explanatory drawing of the state from the flight of a droplet when it discharges the multiple droplet to provide to landing.

ノズル面から液滴の先端部までの距離Lは、液滴700を吐出するための吐出検知用駆動波形の波形要素や振幅の大きさ、液滴の特性値(例えば粘度や表面張力)といった値により変化する。   The distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is a value such as a waveform element or amplitude of an ejection detection drive waveform for ejecting the droplet 700, or a characteristic value (for example, viscosity or surface tension) of the droplet. It depends on.

例えば、低温環境では液体の粘度が高くなり、吐出される液滴700の粘度、表面張力が高温環境よりも相対的に増大するため、ヘッド4のノズル面40から液滴700の後端部が離れにくくなる。   For example, the viscosity of the liquid becomes high in a low temperature environment, and the viscosity and surface tension of the ejected droplet 700 are relatively increased as compared to the high temperature environment. It becomes difficult to leave.

これに対し、高温環境では液体の粘度が低くなり、液滴700の粘度、表面張力が低温環境よりも相対的に減少するため、ヘッド4のノズル面40から液滴700の後端部が離れやすくなる。   On the other hand, since the viscosity of the liquid is low in a high temperature environment and the viscosity and surface tension of the droplet 700 are relatively decreased as compared with the low temperature environment, the rear end portion of the droplet 700 is separated from the nozzle surface 40 of the head 4. It becomes easy.

例えば、低温環境では、吐出開始から23μsでヘッド4のノズル面40から離れる液滴が、高温環境では吐出開始から17μsでヘッド4のノズル面40から離れるようになる。   For example, in a low temperature environment, a liquid droplet that leaves the nozzle surface 40 of the head 4 in 23 μs from the start of ejection comes away from the nozzle surface 40 of the head 4 in 17 μs from the start of ejection in a high temperature environment.

つまり、低温環境の方が、高温環境に比べて、連続して液滴700を吐出するとき、先行する液滴700aの後端部がノズル面40から離れてから後行する液滴700bが吐出されるまでの時間間隔が短くなるため、先行する液滴700aの後端部と後行する液滴700bの距離が短くなる。   That is, when the droplet 700 is continuously ejected in the low temperature environment as compared with the high temperature environment, the subsequent droplet 700b is ejected after the trailing end of the preceding droplet 700a is separated from the nozzle surface 40. Since the time interval until it is shortened, the distance between the trailing edge of the preceding droplet 700a and the following droplet 700b is shortened.

これにより、低温環境では、図13に示すように、先行する液滴700aの後端部と後行する液滴700bが繋がり易くなり、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lが長くなりやすい(距離bとなる)傾向にある。一方、高温環境では、図14に示すように、先行する液滴700aの後端部に後行する液滴700bが繋がり難くなり、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lが短くなりやすい(距離aとなる)傾向にある。   As a result, in the low temperature environment, as shown in FIG. 13, the trailing edge of the preceding droplet 700a and the trailing droplet 700b are easily connected, and the distance L from the nozzle surface to the leading edge of the droplet is increased. It tends to be easy (becomes distance b). On the other hand, in a high temperature environment, as shown in FIG. 14, the trailing droplet 700b is difficult to connect to the trailing end of the preceding droplet 700a, and the distance L from the nozzle surface to the leading end of the droplet tends to be short. It tends to be (distance a).

このように、環境温度や、液滴の吐出状態、液滴の特性(例えば粘度、表面張力)などによって、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lにばらつきが生じる。   Thus, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet varies depending on the environmental temperature, the droplet discharge state, the droplet characteristics (for example, viscosity and surface tension), and the like.

ここで、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lが長くなるときには、前述したように液滴によりヘッド4と電極101が導通することによる吐出不良の発生を生じることがある。一方、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lが短くなるときには、液滴に誘起される電荷量が少なくなり、正常な吐出状態検知を行うために、多くの液滴を吐出しなければならなくなることがある。   Here, when the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet becomes long, as described above, ejection failure may occur due to conduction between the head 4 and the electrode 101 by the droplet. On the other hand, when the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is shortened, the amount of charge induced in the droplet is reduced, and in order to detect a normal ejection state, many droplets must be ejected. It may not be.

したがって、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lを調整した液滴を吐出するための吐出検知用駆動波形を生成する必要がある。   Accordingly, it is necessary to generate a discharge detection drive waveform for discharging a droplet with the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet adjusted.

ここで、従前の温度に応じた駆動波形の調整について説明する。   Here, the adjustment of the drive waveform according to the conventional temperature will be described.

従前、例えば、高温環境よりも低温環境のほうが液滴の粘度、表面張力が高いため、低温になるにつれて駆動波形の振幅を大きく、高温になるにつれて駆動波形の振幅を小さく変動させるように、増減率を設定した温度テーブルを備えている。そして、装置内部に搭載した温度検出手段にて検出した温度の検出結果に応じて温度テーブルに搭載した増減率で駆動波形の振幅を増減させることで、液滴の体積や飛翔速度を調整した吐出を行わせる駆動波形を生成することが知られている。   Conventionally, for example, because the viscosity and surface tension of droplets are higher in a low temperature environment than in a high temperature environment, the amplitude of the drive waveform increases as the temperature decreases, and the amplitude of the drive waveform decreases as the temperature increases. It has a temperature table that sets the rate. Then, the discharge volume is adjusted by adjusting the droplet volume and flight speed by increasing / decreasing the amplitude of the drive waveform at the rate of increase / decrease mounted in the temperature table according to the temperature detection result detected by the temperature detection means mounted inside the device. It is known to generate a drive waveform for performing the above.

この駆動波形の調整方法では、ノズル面から液滴の先端部までの距離が更にばらつくことになる。すなわち、低温環境では、液滴の粘度や表面張力が増すことでヘッドのノズル面から液滴の後端部が離れにくくなる。しかも、高温環境と同体積の液滴を吐出するためにヘッドの駆動波形の振幅の増減率が大きく設定されているため、より強力に液滴を吐出することになる。その結果、ノズル面から液滴の先端部までの距離が更に長くなる傾向がある。つまり、液滴によりヘッドと電極が繋がりやすく、導電による吐出不良の発生する可能性がより高くなる。   In this driving waveform adjustment method, the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet further varies. That is, in a low temperature environment, the trailing edge of the droplet is difficult to separate from the nozzle surface of the head due to an increase in the viscosity and surface tension of the droplet. In addition, since the increase / decrease rate of the amplitude of the driving waveform of the head is set large in order to eject the droplet having the same volume as the high temperature environment, the droplet is ejected more strongly. As a result, the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet tends to be longer. That is, the head and the electrode are easily connected by the liquid droplet, and the possibility of occurrence of ejection failure due to conduction is further increased.

逆に、高温環境では、液滴の粘度や表面張力が減ることでヘッドのノズル面から液滴の後端部が離れやすくなる。しかも、低温環境と同体積の液滴を吐出するために記録ヘッドの駆動波形の振幅の増減率が小さく設定されているため、液滴を吐出する力が弱くなり、ノズル面から液滴の先端部までの距離が更に短くなる傾向がある。つまり、液滴に誘起される電荷量が少なくなるため、正常な吐出状態検知動作を行うために検知用の液滴の吐出量を増やす必要がある。   On the other hand, in a high temperature environment, the trailing edge of the droplet is easily separated from the nozzle surface of the head due to a decrease in the viscosity or surface tension of the droplet. In addition, since the rate of increase / decrease in the amplitude of the drive waveform of the recording head is set to be small in order to eject droplets of the same volume as the low temperature environment, the force to eject the droplets becomes weak, and the tip of the droplet from the nozzle surface The distance to the part tends to be further shortened. That is, since the amount of charge induced in the droplet is reduced, it is necessary to increase the discharge amount of the detection droplet in order to perform a normal discharge state detection operation.

したがって、従前の液滴の体積や飛翔速度の調整を目的とした駆動波形の調整では、帯電した電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出/不吐出を検知する場合には好ましくない。   Therefore, in the adjustment of the drive waveform for the purpose of adjusting the volume and flying speed of the conventional droplet, the discharge / non-discharge is detected by measuring the electrical change when the droplet lands on the charged electrode. Is not preferred.

次に、本発明の第1実施形態について図15及び図16を参照して説明する。図15は同実施形態における吐出検知用駆動波形の一例を説明する説明図、図16は同じく吐出検知用駆動波形のパラメータ(吐出周期、振幅)の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of the ejection detection driving waveform in the embodiment, and FIG. 16 is a droplet when a plurality of droplets are ejected for explaining the parameters (ejection period, amplitude) of the ejection detection driving waveform. It is explanatory drawing of the state from flight to landing.

前述したように、1滴当たりのノズル面から液滴の先端部までの距離Lを距離a、複数滴が繋がったときノズル面から液滴の先端部までの距離Lを距離b、ヘッド4のノズル面40と電極101との間隔を距離cとする。   As described above, the distance L from the nozzle surface per droplet to the tip of the droplet is a distance a, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet when a plurality of droplets are connected is the distance b, and the head 4 A distance between the nozzle surface 40 and the electrode 101 is a distance c.

本実施形態における吐出検知用駆動波形Pvは、図15に示すように、液滴を吐出させる吐出パルスPで構成される。   As shown in FIG. 15, the ejection detection drive waveform Pv in this embodiment is composed of ejection pulses P for ejecting droplets.

吐出パルスPは、例えば、中間電位Veから立ち下がる立下り波形要素afと、立ち下がった電位を保持する保持波形要素bhと、保持電位から中間電位Veまで立ち上がる立上り波形要素crとで構成される。   The ejection pulse P includes, for example, a falling waveform element af that falls from the intermediate potential Ve, a holding waveform element bh that holds the falling potential, and a rising waveform element cr that rises from the holding potential to the intermediate potential Ve. .

ここで、中間電位Veと保持電位との電位差を振幅(駆動電圧)Vaとする。この振幅Vaを変化させることで、図16に示すように、液滴の長さ(ノズル面から液滴の先端部までの距離L)を変化させることができる。   Here, the potential difference between the intermediate potential Ve and the holding potential is defined as an amplitude (drive voltage) Va. By changing the amplitude Va, the length of the droplet (distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet) can be changed as shown in FIG.

この吐出パルスPは、液滴を吐出させる周期(吐出周期)Taで繰り返し生成出力される。この吐出周期Taを変化させることで、図16に示す連続して吐出される液滴700(例えば液滴700a、700b、700c)の間隔を変化させることができる。   This ejection pulse P is repeatedly generated and output at a period (ejection period) Ta for ejecting droplets. By changing the ejection cycle Ta, the interval between the continuously ejected droplets 700 (for example, the droplets 700a, 700b, and 700c) shown in FIG. 16 can be changed.

本実施形態では、吐出検知用駆動波形Pvは、図16に示すように、複数の液滴700(700a、700b、700cなど)を連続して吐出させたとき、複数の液滴700はノズル面40から電極101の着弾面に最も近い液滴700までが繋がり、繋がった複数の液滴700の内の電極101の着弾面に近い側の液滴700の先端部からノズル面40までの距離bが、ノズル面40と電極101の着弾面との間隔(距離)cよりも短くなるように複数の液滴700を吐出させる駆動波形である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 16, when the plurality of droplets 700 (700a, 700b, 700c, etc.) are continuously ejected, the ejection detection drive waveform Pv is generated on the nozzle surface. 40 is connected to the droplet 700 closest to the landing surface of the electrode 101, and the distance b from the tip of the droplet 700 close to the landing surface of the electrode 101 to the nozzle surface 40 among the plurality of connected droplets 700 is b. Is a driving waveform for discharging a plurality of droplets 700 so as to be shorter than the distance (distance) c between the nozzle surface 40 and the landing surface of the electrode 101.

このように、複数の液滴700がノズル面40から電極101に最も近い液滴700の先端まで繋がることで、液滴700に誘起される電荷量が増加し、吐出検知精度を向上することができる。   In this way, the plurality of droplets 700 are connected from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 closest to the electrode 101, so that the amount of charge induced in the droplet 700 increases and the discharge detection accuracy can be improved. it can.

そして、繋がった複数の液滴700の内の電極101の着弾面に近い側の液滴700の先端部からノズル面40までの距離bが、ノズル面40と電極101の着弾面との間隔(距離)cよりも短いことで、ヘッド4と電極101が液滴700により繋がることによる吐出不良を防ぐことができる。   The distance b from the tip of the droplet 700 close to the landing surface of the electrode 101 to the nozzle surface 40 among the plurality of connected droplets 700 is the distance between the nozzle surface 40 and the landing surface of the electrode 101 ( By being shorter than the distance (c), it is possible to prevent ejection failure due to the connection between the head 4 and the electrode 101 by the droplet 700.

次に、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lの調整について図17ないし図19を参照して説明する。図17は標準吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。図18は振幅を変化させた吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。図19は吐出周期を変化させた吐出検知用駆動波形を使用して複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, adjustment of the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet will be described with reference to FIGS. FIG. 17 is an explanatory diagram of a state from droplet flying to landing when a plurality of droplets are ejected using the standard ejection detection driving waveform. FIG. 18 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of droplets are ejected using the ejection detection drive waveform with the amplitude changed. FIG. 19 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of droplets are ejected using the ejection detection drive waveform in which the ejection cycle is changed.

先ず、図17(a)に示すように、振幅Va0の吐出パルスPを吐出周期Ta0で繰り返す吐出検知用駆動波形を標準吐出検知用駆動波形Pv0とする。この標準吐出検知用駆動波形Pv0は、所定の条件(例えば、所定の温度範囲)では、図16に示すように、複数の液滴700を連続して吐出させたとき、複数の液滴700はノズル面40から電極101の着弾面に最も近い液滴700までが繋がり、繋がった複数の液滴700の内の電極101の着弾面に近い側の液滴700の先端部からノズル面40までの距離bが、ノズル面40と電極101の着弾面との間隔(距離)cよりも短くなる複数の液滴700を吐出させる。   First, as shown in FIG. 17A, the ejection detection drive waveform in which the ejection pulse P having the amplitude Va0 is repeated at the ejection cycle Ta0 is defined as a standard ejection detection drive waveform Pv0. As shown in FIG. 16, the standard discharge detection drive waveform Pv0 indicates that when a plurality of droplets 700 are continuously discharged under a predetermined condition (for example, a predetermined temperature range), the plurality of droplets 700 are The nozzle surface 40 is connected to the droplet 700 closest to the landing surface of the electrode 101, and the tip of the droplet 700 on the side close to the landing surface of the electrode 101 among the plurality of connected droplets 700 is connected to the nozzle surface 40. A plurality of droplets 700 having a distance b shorter than an interval (distance) c between the nozzle surface 40 and the landing surface of the electrode 101 are discharged.

しかしながら、この標準吐出検知用駆動波形Pv0で複数の液滴700を連続して吐出させると、条件(例えば温度)変化などによって、図17(b)に示すように、ノズル面40から連続する3つの液滴700c、700b、700aが繋がり、ノズル面から液滴の先端部までの距離L(L=b)が、ノズル面40と電極101との間隔(距離)cになるものとする。   However, when a plurality of droplets 700 are continuously ejected with this standard ejection detection driving waveform Pv0, 3 consecutive from the nozzle surface 40 as shown in FIG. Assume that two droplets 700c, 700b, and 700a are connected, and the distance L (L = b) from the nozzle surface to the tip of the droplet is the distance (distance) c between the nozzle surface 40 and the electrode 101.

そこで、図18に示す第1例では、図18(a)に示すように、振幅Va1(Va1<Va0)とした吐出パルスPを吐出周期Ta0で繰り返す吐出検知用駆動波形Pv1を生成出力して液滴を吐出させる。   Therefore, in the first example shown in FIG. 18, as shown in FIG. 18 (a), a discharge detection drive waveform Pv1 that repeats the discharge pulse P with the amplitude Va1 (Va1 <Va0) at the discharge cycle Ta0 is generated and output. A droplet is discharged.

吐出パルスPの振幅Vaを小さくする(Va1<Va0)ことで、ヘッド4から吐出する液滴700の飛翔速度や体積を減少させることができる。これにより、図18(b)に示すように、液滴700の先端部が電極101に着弾するよりも先に液柱部分が空中で千切れ、繋がった液滴700によりヘッド4と電極101が導通されることを防止できる。   By reducing the amplitude Va of the ejection pulse P (Va1 <Va0), the flying speed and volume of the droplet 700 ejected from the head 4 can be reduced. As a result, as shown in FIG. 18B, the liquid column portion is broken in the air before the tip of the droplet 700 reaches the electrode 101, and the head 4 and the electrode 101 are connected by the connected droplet 700. It is possible to prevent conduction.

また、図19に示す第2例では、図19(a)に示すように、振幅Va0の吐出パルスPを吐出周期Ta2(Ta2>Ta0)で繰り返す吐出検知用駆動波形Pv2を生成出力して液滴を吐出させる。   In the second example shown in FIG. 19, as shown in FIG. 19A, a discharge detection drive waveform Pv2 that repeats the discharge pulse P with an amplitude Va0 at a discharge cycle Ta2 (Ta2> Ta0) is generated and output. Let the drops be ejected.

吐出パルスPの吐出周期Taを長くする(Ta2>Ta0)ことで、先行する液滴700の後端部と後行する液滴700の先端部との距離を広げすることができる。これにより、図19(b)に示すように、先行する液滴700の先端部が電極101に着弾する瞬間には後行する液滴700の後端部をヘッド4から離れさせることができ、繋がった液滴700によりヘッド4と電極101が導通されることを防止できる。   By increasing the ejection cycle Ta of the ejection pulse P (Ta2> Ta0), the distance between the trailing edge of the preceding droplet 700 and the leading edge of the trailing droplet 700 can be increased. Accordingly, as shown in FIG. 19B, the trailing end of the trailing droplet 700 can be separated from the head 4 at the moment when the leading end of the preceding droplet 700 lands on the electrode 101. It is possible to prevent the head 4 and the electrode 101 from being electrically connected by the connected droplet 700.

次に、本発明の第2実施形態について図20を参照して説明する。図20は同実施形態の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 20 is an explanatory diagram of a state from the droplet flying to the landing when a plurality of droplets are discharged for explanation of the embodiment.

本実施形態では、ノズル面40と着弾面の間隔は、ノズル面40と電極101の表面に堆積した堆積物800の表面との間隔とする。つまり、電極101の表面には吐出検知を行うことによって液体の堆積物800が生じる。この堆積物800の高を高さdとする。   In the present embodiment, the interval between the nozzle surface 40 and the landing surface is the interval between the nozzle surface 40 and the surface of the deposit 800 deposited on the surface of the electrode 101. That is, a liquid deposit 800 is generated on the surface of the electrode 101 by detecting discharge. The height of the deposit 800 is defined as a height d.

そこで、ノズル面40から繋がった複数の液滴700の先端部までの距離bが、ノズル面40から電極101までの距離cから堆積物800の堆積高さdを差し引いた距離(c−d)よりも短くなるように複数の液滴700を吐出させる。   Therefore, the distance b from the nozzle surface 40 to the tips of the plurality of droplets 700 is a distance (cd) obtained by subtracting the deposition height d of the deposit 800 from the distance c from the nozzle surface 40 to the electrode 101. A plurality of droplets 700 are ejected so as to be shorter.

つまり、吐出検知動作を繰り返し行うことで、電極101上には、着弾させた液滴700が堆積物800となって堆積していく。例えば、吐出検知動作で液滴700を100滴吐出した場合、電極101上に堆積する堆積物800の高さdは0.05〜0.2mm程度となる。   That is, by repeatedly performing the discharge detection operation, the landed droplet 700 is deposited as a deposit 800 on the electrode 101. For example, when 100 droplets 700 are discharged by the discharge detection operation, the height d of the deposit 800 deposited on the electrode 101 is about 0.05 to 0.2 mm.

そうすると、繋がった液滴700によりヘッド4と電極101が繋がることを防ぐためには、ヘッド4と電極101の距離cが、電極101上に付着している堆積物800の堆積高さdとノズル面40から繋がった液滴700の先端部までの距離bを合計した距離よりも長いことが必要となる。   Then, in order to prevent the head 4 and the electrode 101 from being connected by the connected droplet 700, the distance c between the head 4 and the electrode 101 is set such that the deposition height d of the deposit 800 adhering to the electrode 101 and the nozzle surface. It is necessary that the distance “b” from 40 to the tip of the connected droplet 700 is longer than the total distance.

これにより、確実に、繋がった液滴700によるヘッド4と電極101の導通が発生せず、吐出不良の発生を防ぐことができる。   Thereby, the conduction between the head 4 and the electrode 101 due to the connected droplet 700 does not occur reliably, and the occurrence of defective discharge can be prevented.

次に、本発明の第3実施形態について図21及び図22を参照して説明する。図21は同実施形態の説明に供する複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図22は同じくノズル面から液滴の先端部までの距離と電極部材の電気的変化のレベルの説明に供する説明図である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is an explanatory diagram of a state from the flight of a droplet to landing when a plurality of droplets are discharged for explanation of the embodiment, and FIG. 22 is also the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet and the electricity of the electrode member. It is explanatory drawing with which it uses for description of the level of an automatic change.

ここでも、1滴当たりのノズル面から液滴の先端部までの距離Lを距離a、複数滴が繋がったときノズル面から液滴の先端部までの距離Lを距離b、ヘッド4のノズル面40と電極101との間隔を距離c、電極上の堆積物の高さを堆積高さdとする。   Again, the distance L from the nozzle surface per droplet to the tip of the droplet is a distance a, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet when a plurality of droplets are connected is the distance b, and the nozzle surface of the head 4 The distance between the electrode 40 and the electrode 101 is a distance c, and the height of the deposit on the electrode is a deposition height d.

また、図22において、レベルfは、正常な吐出/不吐出の判断に必要な電極101の電気的変化のレベルを示している。   In FIG. 22, the level f indicates the level of electrical change of the electrode 101 necessary for determining normal ejection / non-ejection.

また、図22において、液滴A〜Cは、吐出する液滴の電気的特性(例えば、電気伝導度)が異なり、液滴C<液滴B<液滴Aの順に電気的特性が高いものとする。また、閾値A1〜C1は液滴A〜Cの各々における正常な吐出/不吐出の判断に必要なノズル面40から液滴700の先端部までの距離を示している。その閾値A1〜C1の長さ関係は、閾値A1<閾値B1<閾値C1となる。   In FIG. 22, the droplets A to C have different electrical characteristics (for example, electrical conductivity) of the ejected droplets, and have higher electrical characteristics in the order of droplet C <droplet B <droplet A. And The thresholds A1 to C1 indicate the distances from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 necessary for determining normal ejection / non-ejection in each of the droplets A to C. The length relationship between the thresholds A1 to C1 is threshold A1 <threshold B1 <threshold C1.

本実施形態では、吐出検知部531は、ヘッド4から吐出される液滴700が電極101に着弾したときの電極101の電気的変化のレベルがある一定以上であれば液滴700が正常に吐出されていると判断し、ある一定レベル未満であれば不吐出と判断する。   In the present embodiment, the discharge detection unit 531 normally discharges the droplet 700 if the level of the electrical change of the electrode 101 when the droplet 700 discharged from the head 4 reaches the electrode 101 is a certain level or more. If it is less than a certain level, it is determined that no discharge has occurred.

そして、吐出検知用駆動波形生成部903は、ノズル面40から液滴700の先端部までの距離が、ヘッド4と電極101の距離の10分の1より長くなる液滴700を吐出させる吐出検知用駆動波形Pvを生成して出力する構成としている。   The ejection detection drive waveform generation unit 903 ejects the droplet 700 in which the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 is longer than one tenth of the distance between the head 4 and the electrode 101. The drive waveform Pv is generated and output.

つまり、ノズル面40から液滴700の先端部までの距離が短いと、液滴700に誘起される電荷量が少なくなり、帯電した電極101に液滴700が着弾したときの打ち消しあう電荷量が減る。そのため、電極101の電気的変化のレベルが小さくなり、電極101の電気的変化とノイズの切り分けが困難になる。つまり、正常な吐出/不吐出の判断ができなくなる。   That is, when the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 is short, the amount of charge induced in the droplet 700 decreases, and the amount of charge that cancels out when the droplet 700 lands on the charged electrode 101. decrease. Therefore, the level of the electrical change of the electrode 101 becomes small, and it becomes difficult to separate the electrical change of the electrode 101 and the noise. That is, it is not possible to determine whether normal ejection / non-ejection.

そこで、ノズルが正常な状態(吐出状態)において、吐出と判断できるノズル面40から液滴700の先端部までの距離より長い液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形Pvを生成する必要がある。   Therefore, it is necessary to generate a discharge detection drive waveform Pv that discharges a droplet longer than the distance from the nozzle surface 40 that can be determined to be discharged to the tip of the droplet 700 when the nozzle is in a normal state (discharge state).

ここで、液滴の電気的特性は温度により変動する。特に、高温になるにつれて液滴の電気的特性は高くなるため、ノズル面から液滴の先端部までの距離Lが同じ場合、液滴700に誘起される電荷量は高温になるにつれて多くなる傾向を持つ。   Here, the electrical characteristics of the droplets vary with temperature. In particular, since the electrical characteristics of the droplet increase as the temperature rises, the amount of charge induced in the droplet 700 tends to increase as the temperature rises when the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet is the same. have.

したがって、正常な吐出/不吐出の判断をするために必要な電極101の電気的変化のレベルを得るために吐出する液滴700によるノズル面から液滴の先端部までの距離Lは、高温になるにつれて短くて済むようになる。   Therefore, the distance L from the nozzle surface to the tip of the droplet by the droplet 700 to be discharged in order to obtain the level of electrical change of the electrode 101 necessary for determining normal ejection / non-ejection is high. As it gets shorter, it becomes shorter.

この点について図22を参照して説明する。図22は電気的特性の高い液滴ほど、正常な吐出/不吐出の判断をするために必要な電極101の電気的変化のレベルを得るために吐出する液滴700によるノズル面から液滴の先端部までの距離L(閾値)が短くて済むことを示している。   This point will be described with reference to FIG. FIG. 22 shows that the higher the electrical characteristics of the droplet, the more the droplets are ejected from the nozzle surface by the droplet 700 ejected in order to obtain the level of electrical change of the electrode 101 necessary for determining normal ejection / non-ejection. It shows that the distance L (threshold value) to the tip end is short.

すなわち、液滴A〜Cの電気的特性は、液滴C<液滴B<液滴Aの順に電気的特性が高い。このとき、液滴の電気的特性は高温になるにつれて高くなるため、液滴A〜Cは同一の液滴の温度ごとの電気的特性と考えることができる。具体的には、液滴Aは高温、液滴Bは常温、液滴Cは低温と考えることができる。   That is, the electrical characteristics of the droplets A to C are higher in the order of droplet C <droplet B <droplet A. At this time, since the electrical characteristics of the droplets become higher as the temperature becomes higher, the droplets A to C can be considered as electrical characteristics for each temperature of the same droplet. Specifically, the droplet A can be considered as a high temperature, the droplet B as a normal temperature, and the droplet C as a low temperature.

液滴の温度が上がり電気的特性が高くなるほど、正常な吐出/不吐出の判断をするために必要な電極101の電気的変化のレベルを得るために吐出する液滴700のノズル面40から液滴700の先端部までの距離は短くて済む。   As the temperature of the droplet rises and the electrical characteristics increase, the liquid from the nozzle surface 40 of the droplet 700 that is ejected in order to obtain the level of electrical change of the electrode 101 necessary to determine normal ejection / non-ejection is increased. The distance to the tip of the droplet 700 can be short.

これより、複数の液滴が繋がる吐出検知用駆動波形以外の液滴が繋がらない短い吐出でも正常な吐出/不吐出の判断が可能となる場合がある。   Accordingly, it may be possible to determine normal ejection / non-ejection even for a short ejection in which droplets other than the ejection detection drive waveform in which a plurality of droplets are coupled are not coupled.

このとき、一般的な電気的特性を持つ液滴(例えば、水性顔料インク)において、正常な吐出/不吐出の判断が可能となるノズル面40から液滴700の先端部までの距離は、最も電気的特性が高くなる高温環境において、ヘッド4と電極101の距離の10分の1より長いことが条件であるということが実験の結果得られた。   At this time, in a droplet having general electrical characteristics (for example, aqueous pigment ink), the distance from the nozzle surface 40 at which normal ejection / non-ejection can be determined to the tip of the droplet 700 is the largest. As a result of experiments, it was found that the condition is that the distance between the head 4 and the electrode 101 is longer than one-tenth in a high temperature environment in which electrical characteristics are enhanced.

例えば、ヘッド4のノズル面40と電極101の距離cが5.0mmの場合、ノズル面40から液滴700の先端部までの距離aが0.5mm以上となる液滴700を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成すればよい。   For example, when the distance c between the nozzle surface 40 of the head 4 and the electrode 101 is 5.0 mm, ejection detection is performed to eject a droplet 700 whose distance a from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 is 0.5 mm or more. A drive waveform for generation may be generated.

このように、ノズル面から液滴の先端部までの距離が、ヘッドと電極の距離の10分の1より長くなる液滴を吐出させる駆動波形を生成することで、正常な吐出/不吐出の判断をするために必要な電極の電気的変化のレベルを得ることができる。   In this way, by generating a drive waveform that ejects a droplet in which the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet is longer than one-tenth of the distance between the head and the electrode, normal ejection / non-ejection is achieved. The level of electrode electrical change required to make the determination can be obtained.

そして、複数滴が繋がらない場合でも正常な吐出/不吐出の判断を行うことができることで、ヘッドと電極が液滴を介して導通することによる吐出不良を防止することもできる。   In addition, even when a plurality of droplets are not connected, it is possible to perform normal ejection / non-ejection determination, thereby preventing ejection failure due to conduction between the head and the electrode via the droplets.

次に、本発明の第4実施形態について図23ないし図25を参照して説明する。図23は同実施形態の説明に供するフロー図、図24は同じく温度テーブルの一例の説明図、図25は同じく温度に対するメンテナンス用駆動波形と吐出検知用駆動波形の振幅の増幅率の説明に供する説明図である。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 23 is a flowchart for explaining the embodiment, FIG. 24 is also an explanatory diagram of an example of a temperature table, and FIG. 25 is also for explaining the amplification factor of the amplitude of the maintenance drive waveform and the discharge detection drive waveform with respect to temperature. It is explanatory drawing.

本実施形態では、制御部500のROM502などに、図24に示すように、温度と標準吐出検知用駆動波形Pv0に乗じる振幅倍率との関係を格納した温度テーブルを保持している。   In this embodiment, as shown in FIG. 24, the temperature table storing the relationship between the temperature and the amplitude magnification multiplied by the standard ejection detection drive waveform Pv0 is held in the ROM 502 of the control unit 500 or the like.

そして、図23を参照して、制御部500は、吐出検知を開始すると、温度センサ518によって検出された環境温度(あるいは、液体温度、ヘッド温度)などの現在温度を取得する。   Referring to FIG. 23, when starting the discharge detection, the control unit 500 acquires a current temperature such as an environmental temperature (or liquid temperature, head temperature) detected by the temperature sensor 518.

その後、温度テーブルから現在温度に対応する振幅倍率を読み出す。そして、標準吐出検知用駆動波形Pv0の吐出パルスPに振幅倍率を乗じて、現在温度に対応する振幅Vaを有する吐出パルスPを含む吐出検知用駆動波形Pvを生成出力し、ヘッド4に与える。つまり、標準吐出検知用駆動波形Pv0の振幅を温度(環境温度)に応じて補正する。なお、標準吐出検知用駆動波形Pv0は、例えば常温(所定の温度範囲)において各実施形態で説明した条件が満足されるノズル面から液滴の先端部までの距離が得られる波形である。   Thereafter, the amplitude magnification corresponding to the current temperature is read from the temperature table. Then, the discharge pulse P of the standard discharge detection drive waveform Pv0 is multiplied by the amplitude magnification to generate and output a discharge detection drive waveform Pv including the discharge pulse P having the amplitude Va corresponding to the current temperature, which is given to the head 4. That is, the amplitude of the standard ejection detection drive waveform Pv0 is corrected according to the temperature (environment temperature). The standard ejection detection drive waveform Pv0 is a waveform that obtains the distance from the nozzle surface to the tip of the droplet that satisfies the conditions described in each embodiment, for example, at normal temperature (predetermined temperature range).

ここで、振幅倍率は、温度が変化したときでも、前述した各実施形態のノズル面から液滴の先端部までの距離aあるいは距離bが得られる倍率としている。   Here, the amplitude magnification is a magnification at which the distance a or the distance b from the nozzle surface to the tip of the droplet of each embodiment described above can be obtained even when the temperature changes.

すなわち、本実施形態の温度テーブルは、図24に示すように、温度が高温になるに従って吐出検知用駆動波形の振幅が小さくなるように振幅倍率を設定している。   That is, in the temperature table of this embodiment, as shown in FIG. 24, the amplitude magnification is set so that the amplitude of the ejection detection drive waveform becomes smaller as the temperature becomes higher.

前述したように、液滴の粘度や表面張力などの特性値は温度によって変化する。そこで、液体あるいはヘッドの温度ないし環境温度を検出し、温度に対応して吐出検知用駆動波形の振幅を変化させる。   As described above, the characteristic values such as the viscosity and surface tension of the droplet change depending on the temperature. Therefore, the temperature of the liquid or the head or the environmental temperature is detected, and the amplitude of the ejection detection drive waveform is changed in accordance with the temperature.

これにより、液滴の特性値の温度変化によるヘッドのノズル面から液滴の先端部までの距離の変動を抑えた液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成することができ、温度ごとのヘッドから液滴の先端部までの距離を同じにすることができる。   As a result, it is possible to generate a discharge detection drive waveform that discharges a droplet with suppressed variation in the distance from the nozzle surface of the head to the tip of the droplet due to a temperature change in the characteristic value of the droplet. The distance from the head to the tip of the droplet can be made the same.

つまり、温度変化に伴う液滴の特性値の変動による、ヘッドのノズル面から液滴の先端部までの距離のばらつきを抑えることができる。   That is, it is possible to suppress variation in the distance from the nozzle surface of the head to the tip of the droplet due to the variation in the characteristic value of the droplet accompanying a temperature change.

これにより、吐出状態検知動作の吐出状態の検知精度の向上、液滴によりヘッドと電極が繋がることによる吐出不良の発生の抑制を図れる。さらに、ヘッドのノズル面から液滴の先端部までの距離のばらつきを抑えることで、ヘッドと電極の距離を近づけることができるので、検知用に吐出する滴を少なくすることができ、無駄な液体消費を抑制できる。   As a result, it is possible to improve the detection accuracy of the discharge state in the discharge state detection operation and to suppress the occurrence of discharge failure due to the connection between the head and the electrode by the droplet. Furthermore, by suppressing the variation in the distance from the nozzle surface of the head to the tip of the droplet, the distance between the head and the electrode can be reduced, so that the number of droplets ejected for detection can be reduced and wasted liquid. Consumption can be suppressed.

なお、図25においては、吐出検知用駆動波形の増幅率とともに、メンテナンス用駆動波形の増幅率についても併せて示している。メンテナンス用駆動波形とは、ヘッド4の状態を維持、回復するためのメンテナンス動作(主たる目的以外の吐出動作である空吐出動作など)に使用する駆動波形である。吐出検知用駆動波形の増幅率は、メンテナンス用駆動波形の増幅率よりも小さい値にしている。   In FIG. 25, the amplification factor of the maintenance drive waveform is shown together with the amplification factor of the ejection detection drive waveform. The maintenance drive waveform is a drive waveform used for a maintenance operation for maintaining and recovering the state of the head 4 (such as an empty discharge operation which is a discharge operation other than the main purpose). The amplification factor of the ejection detection drive waveform is set to a value smaller than the amplification factor of the maintenance drive waveform.

次に、本発明の第5実施形態について図26ないし図29を参照して説明する。図26は同実施形態の説明に供するフロー図、図27は同じく温度テーブルの一例の説明図である。図28は同じく標準吐出駆動波形を使用して低粘度の複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図、図29は同じく吐出周期を変化させた吐出駆動波形を使用して低粘度の複数滴を吐出したときの液滴の飛翔から着弾までの状態の説明図である。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 26 is a flowchart for explaining the embodiment, and FIG. 27 is an explanatory diagram of an example of a temperature table. FIG. 28 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of low-viscosity droplets are discharged using the standard discharge drive waveform, and FIG. 29 similarly uses a discharge drive waveform in which the discharge cycle is changed. FIG. 5 is an explanatory diagram of a state from droplet flight to landing when a plurality of low-viscosity droplets are discharged.

本実施形態においては、図27に示すように、温度と標準吐出検知用駆動波形Pv0に乗じる振幅倍率、吐出パルスの吐出周期との関係を格納した温度テーブルを保持している。吐出周期Taは、高温になるに従って短く(吐出周波数を高く)設定されている。   In this embodiment, as shown in FIG. 27, a temperature table storing the relationship between the temperature, the amplitude magnification multiplied by the standard ejection detection drive waveform Pv0, and the ejection cycle of the ejection pulse is held. The discharge cycle Ta is set shorter (higher discharge frequency) as the temperature becomes higher.

そして、図26を参照して、制御部500は、吐出検知を開始すると、温度センサ518によって検出された環境温度(あるいは、液体温度、ヘッド温度)などの現在温度を取得する。   Then, referring to FIG. 26, when starting the discharge detection, the control unit 500 acquires the current temperature such as the environmental temperature (or liquid temperature, head temperature) detected by the temperature sensor 518.

その後、温度テーブルから現在温度に対応する振幅倍率、吐出周期を読み出す。そして、標準吐出検知用駆動波形Pv0の吐出パルスPに振幅倍率を乗じて、温度に対応する振幅Vaを有する吐出パルスPの吐出周期Taを温度に対応する吐出周期に設定した吐出検知用駆動波形Pvを生成出力し、ヘッド4に与える。つまり、標準吐出検知用駆動波形Pv0の振幅、吐出周期を温度(環境温度)に応じて補正する。   Thereafter, the amplitude magnification and the discharge cycle corresponding to the current temperature are read from the temperature table. Then, the ejection pulse P of the standard ejection detection drive waveform Pv0 is multiplied by the amplitude magnification, and the ejection cycle Ta of the ejection pulse P having the amplitude Va corresponding to the temperature is set to the ejection cycle corresponding to the temperature. Pv is generated and output and given to the head 4. That is, the amplitude and the discharge cycle of the standard discharge detection drive waveform Pv0 are corrected according to the temperature (environment temperature).

すなわち、前述の第1実施形態で説明したように、液滴の粘度や表面張力などの特性値は温度によって変化する。例えば、低温環境では、液滴の粘度、表面張力が増大するため、ヘッド4のノズル面40から液滴700の後端部が離れにくくなる。例えば、常温環境では20μsでヘッド4のノズル面40から離れる液滴700が、低温環境では23μsでヘッド4のノズル面40から離れるようになる。   That is, as described in the first embodiment, the characteristic values such as the viscosity and the surface tension of the droplet change depending on the temperature. For example, in a low temperature environment, the viscosity and surface tension of the droplets increase, so that the rear end portion of the droplet 700 is difficult to separate from the nozzle surface 40 of the head 4. For example, the droplet 700 that leaves the nozzle surface 40 of the head 4 in a room temperature environment is separated from the nozzle surface 40 of the head 4 in a low temperature environment by 23 μs.

つまり、低温環境では、液滴の粘度や表面張力が増大することでヘッド4のノズル面40から液滴700の後端部が離れにくくなるため、先行する液滴と後行する液滴の先端部との距離が短くなる傾向があり、液滴が繋がりやすい傾向がある。したがって、ヘッド4と電極101が液滴700により繋がることによる吐出不良が発生しやすい。   In other words, in the low temperature environment, the viscosity and surface tension of the droplets increase, so that the rear end portion of the droplet 700 is difficult to separate from the nozzle surface 40 of the head 4. The distance to the part tends to be short, and the droplets tend to be connected easily. Accordingly, ejection failure due to the connection between the head 4 and the electrode 101 by the droplet 700 is likely to occur.

そこで、低温環境では、例えば図19で説明したように、吐出パルスPの吐出周期Taを長くした吐出検知用駆動波形を生成出力する。そのため、温度テーブルに各温度ごとに、吐出検知用駆動波形における吐出周期Taを設定し、低温ほど長い吐出周期Taを設定する。   Therefore, in the low temperature environment, for example, as described with reference to FIG. 19, a discharge detection drive waveform in which the discharge cycle Ta of the discharge pulse P is increased is generated and output. Therefore, the discharge cycle Ta in the discharge detection drive waveform is set for each temperature in the temperature table, and the longer discharge cycle Ta is set at lower temperatures.

これにより、先行する液滴700aと後行する液滴700bの吐出間隔が長くなって、先行する液滴700aの後端部と後行する液滴700bの間隔が広がる。したがって、先行する液滴700aの先端部が電極101に着弾する瞬間には後行する液滴700bの後端部をヘッド4から離れさせることができ、液滴700によりヘッド4と電極101が導通することを防ぐことができる。   As a result, the discharge interval between the preceding droplet 700a and the following droplet 700b is increased, and the interval between the trailing edge of the preceding droplet 700a and the following droplet 700b is widened. Therefore, at the moment when the leading end of the preceding droplet 700a reaches the electrode 101, the trailing end of the trailing droplet 700b can be separated from the head 4, and the droplet 4 makes the head 4 and the electrode 101 conductive. Can be prevented.

一方、高温環境では、液滴の粘度、表面張力が減少するため、ヘッド4から液滴700の後端部が離れやすくなる。例えば、常温環境では20μsでヘッド4から離れる液滴700が、高温環境では17μsでヘッド4から離れるようになる。   On the other hand, in a high temperature environment, the viscosity and surface tension of the droplets are reduced, so that the rear end portion of the droplet 700 is easily separated from the head 4. For example, a droplet 700 that leaves the head 4 in 20 μs in a normal temperature environment is separated from the head 4 in 17 μs in a high temperature environment.

そうすると、図28(a)に示す標準吐出検知用駆動波形Pv0で吐出を行うと、図28(b)に示すように、後行する液滴700bを吐出したときに先行する液滴700aとの間隔が広がりすぎて、先行する液滴700aに後行する液滴700bが繋がらなくなる。つまり、高温環境ではヘッド4のノズル面40から液滴700の先端部までの距離が短くなる傾向があり、正常に吐出/不吐出を判断するために必要な電気的変化のレベルになる距離eを得ることが難しくなる。   Then, when ejection is performed with the standard ejection detection drive waveform Pv0 shown in FIG. 28A, as shown in FIG. 28B, when the subsequent droplet 700b is ejected, the preceding droplet 700a is The interval is so wide that the following droplet 700b is not connected to the preceding droplet 700a. That is, in a high-temperature environment, the distance from the nozzle surface 40 of the head 4 to the tip of the droplet 700 tends to be short, and the distance e at which the level of electrical change necessary for normally determining ejection / non-ejection is reached. It becomes difficult to get.

そこで、温度テーブルに各温度ごとに、吐出検知用駆動波形における吐出周期Taを設定し、高温ほど短い吐出周期Taを設定する。   Therefore, the discharge cycle Ta in the discharge detection drive waveform is set for each temperature in the temperature table, and the shorter discharge cycle Ta is set for higher temperatures.

例えば、高温環境では、図29(a)に示すように、吐出周期Taを短くした(吐出周期Ta3:Ta3<Ta0)吐出検知用駆動波形Pv3を生成出力することで、図29(b)に示すように、先行する液滴700aに後行する液滴700bを繋げることができる。   For example, in a high temperature environment, as shown in FIG. 29A, the discharge cycle Ta is shortened (discharge cycle Ta3: Ta3 <Ta0), and the discharge detection drive waveform Pv3 is generated and output, so that FIG. As shown, the following droplet 700b can be connected to the preceding droplet 700a.

これにより、ノズル面40から液滴700の先端部までの距離が長くなり、液滴700aに誘起される電荷量が増えるため、液滴の粘度や表面張力が減少する高温環境でも、正常に吐出/不吐出を判断するために必要な電気的変化のレベルを得ることができる。   As a result, the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 is increased, and the amount of charge induced in the droplet 700a is increased. / A level of electrical change necessary to determine non-ejection can be obtained.

このようにして、温度変化に伴う液滴の特性値の変動による、ノズル面40から液滴700の先端部までの距離のばらつきを抑えることができる。   In this way, it is possible to suppress variations in the distance from the nozzle surface 40 to the tip of the droplet 700 due to the variation in the characteristic value of the droplet accompanying a temperature change.

これにより、吐出状態検知動作の吐出状態検知精度の向上、液滴によりヘッドと電極が繋がることによる吐出不良の発生の抑制を図ることができる。さらに、ヘッドから液滴の先端部までの距離のばらつきを抑えることにより、ヘッドと電極の距離を近づけることができるため、検知用に吐出する滴を削減でき、無駄な液体消費を低減できる。   Thereby, it is possible to improve the discharge state detection accuracy of the discharge state detection operation and to suppress the occurrence of discharge failure due to the connection between the head and the electrode by the liquid droplets. Furthermore, since the distance between the head and the electrode can be reduced by suppressing variation in the distance from the head to the tip of the droplet, it is possible to reduce the number of droplets ejected for detection and reduce wasteful liquid consumption.

次に、本発明の第6実施形態について図30及び図31を参照して説明する。図30は同実施形態の説明に供するフロー図、図31は同じく温度テーブルの一例の説明図である。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 30 and 31. FIG. FIG. 30 is a flowchart for explaining the embodiment, and FIG. 31 is an explanatory diagram of an example of a temperature table.

本実施形態においては、図31に示すように、温度と標準吐出検知用駆動波形Pv0に乗じる振幅倍率、吐出パルスの吐出周期、吐出パルスの数(滴数)との関係を格納した温度テーブルを保持している。吐出周期Taは、高温になるに従って短く(吐出周波数を高く)設定されている。また、滴数は、高温になるに従って多く設定されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 31, a temperature table storing the relationship between the temperature and the amplitude magnification multiplied by the standard ejection detection drive waveform Pv0, the ejection cycle of ejection pulses, and the number of ejection pulses (number of drops). keeping. The discharge cycle Ta is set shorter (higher discharge frequency) as the temperature becomes higher. Also, the number of drops is set to increase as the temperature increases.

そして、図30を参照して、制御部500は、吐出検知を開始すると、温度センサ518によって検出された環境温度(あるいは、液体温度、ヘッド温度)などの現在温度を取得する。   Referring to FIG. 30, when starting the discharge detection, the control unit 500 acquires a current temperature such as an environmental temperature (or liquid temperature, head temperature) detected by the temperature sensor 518.

その後、温度テーブルから現在温度に対応する振幅倍率、吐出周期、滴数を読み出す。そして、標準吐出検知用駆動波形Pv0の吐出パルスPに振幅倍率を乗じて、温度に対応する振幅Vaを有する吐出パルスPの吐出周期Taを温度に対応する吐出周期に設定して、滴数分の吐出パルスPを含む吐出検知用駆動波形Pvを生成出力し、ヘッド4に与える。   Thereafter, the amplitude magnification, the discharge cycle, and the number of drops corresponding to the current temperature are read from the temperature table. Then, the ejection pulse P of the standard ejection detection drive waveform Pv0 is multiplied by the amplitude magnification, and the ejection cycle Ta of the ejection pulse P having the amplitude Va corresponding to the temperature is set to the ejection cycle corresponding to the temperature. A discharge detection drive waveform Pv including the discharge pulse P is generated and output and applied to the head 4.

すなわち、前記第5実施形態で説明したように、吐出パルスの吐出周期を温度に応じて変化させた場合、温度によらずに吐出する液滴の滴数が同じであると、吐出周期の調整分に応じて吐出検知動作に要する複数の液滴を吐出するために要する時間が変動することになる。   That is, as described in the fifth embodiment, when the ejection cycle of the ejection pulse is changed according to the temperature, the ejection cycle is adjusted if the number of droplets ejected is the same regardless of the temperature. Depending on the minutes, the time required to discharge a plurality of droplets required for the discharge detection operation varies.

ここで、前述したように、電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出/不吐出を検知する場合、吐出状態の検知精度を高くするため、吐出状態検知動作で吐出する液滴は複数滴を吐出させることが好ましい。   Here, as described above, in the case of detecting discharge / non-discharge by measuring an electrical change when a droplet lands on the electrode, in order to increase the detection accuracy of the discharge state, the discharge is detected by the discharge state detection operation. It is preferable that a plurality of droplets be ejected.

ところが、電極に液滴が着弾するときの電気的変化を測定することによって吐出/不吐出を検知する場合、電極の微小時間当りの電気的変化を検知しているため、液滴を一定時間以上吐出すると、逆に電気的変化のレベルが低下する。   However, in the case of detecting discharge / non-discharge by measuring the electrical change when the droplet hits the electrode, the electrical change per minute time of the electrode is detected. When discharged, the level of electrical change decreases.

つまり、正常に吐出/不吐出を判断するために必要な電気的変化のレベルを得るために、液滴を吐出する時間が一定になるように調整する必要がある。   That is, in order to obtain the level of electrical change necessary for normally determining ejection / non-ejection, it is necessary to adjust the droplet ejection time to be constant.

そこで、液滴を吐出している時間が略一定になるように、吐出検知用駆動波形の周波数(吐出パルスの吐出周期)の調整分に応じて、吐出する滴数を増減させることで、最適な吐出時間を維持し、電極の電気的変化のレベルをより高い状態で維持することができる。   Therefore, it is optimal by increasing or decreasing the number of droplets to be ejected according to the adjustment of the frequency (ejection cycle of ejection pulses) of the ejection detection drive waveform so that the time during which the droplets are ejected is substantially constant. The discharge time can be maintained, and the level of electrical change of the electrode can be maintained at a higher level.

上記各実施形態では、着弾部材が電極(電極部材)である例で説明しているが、着弾部材が抵抗体(抵抗部材)であって、滴着弾による両端間の抵抗値変化を検出して吐出検知を行うものにも同様に適用することができる。   In each of the above embodiments, the landing member is an electrode (electrode member). However, the landing member is a resistor (resistance member), and a resistance value change between both ends due to droplet landing is detected. The present invention can be similarly applied to a device that detects discharge.

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。   In the present application, the “apparatus for discharging liquid” is an apparatus that includes a liquid discharge head or a liquid discharge unit and drives the liquid discharge head to discharge liquid. The apparatus for ejecting liquid includes not only an apparatus capable of ejecting liquid to an object to which liquid can adhere, but also an apparatus for ejecting liquid toward the air or liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。   This “apparatus for discharging liquid” may include means for feeding, transporting, and discharging a liquid to which liquid can adhere, as well as a pre-processing apparatus and a post-processing apparatus.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。   For example, as a “liquid ejecting device”, an image forming device that forms an image on paper by ejecting ink, a powder is formed in layers to form a three-dimensional model (three-dimensional model) There is a three-dimensional modeling apparatus (three-dimensional modeling apparatus) that discharges a modeling liquid onto the powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。   Further, the “apparatus for ejecting liquid” is not limited to an apparatus in which significant images such as characters and figures are visualized by the ejected liquid. For example, what forms a pattern etc. which does not have a meaning in itself, and what forms a three-dimensional image are also included.

上記「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。   The above-mentioned “thing to which liquid can adhere” means that liquid can adhere even temporarily. The material to which “the liquid adheres” may be any material as long as the liquid can temporarily adhere, such as paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics.

また、「液体」は、インク、処理液、DNA試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。   “Liquid” also includes ink, treatment liquid, DNA sample, resist, pattern material, binder, modeling liquid, and the like.

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。   Further, the “device for ejecting liquid” includes both a serial type device that moves the liquid ejection head and a line type device that does not move the liquid ejection head, unless otherwise specified.

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルから噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。   In addition to the “device for discharging liquid”, a processing liquid coating apparatus for discharging a processing liquid onto a sheet for applying a processing liquid to the surface of the sheet for the purpose of modifying the surface of the sheet, or a raw material There is an injection granulating apparatus for granulating raw material fine particles by spraying a composition liquid in which a solution is dispersed in a solution from a nozzle.

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ(積層型圧電素子を使用するものでもよい。)以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。   The “liquid discharge head” is not limited to the pressure generating means to be used. For example, in addition to the piezoelectric actuator as described in the above embodiment (a multilayer piezoelectric element may be used), a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, a diaphragm and a counter electrode are included. An electrostatic actuator or the like may be used.

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。   In addition, the terms “image formation”, “recording”, “printing”, “printing”, “printing”, “modeling” and the like in the terms of the present application are all synonymous.

3 キャリッジ
4、4a、4b 液体吐出ヘッド
40 ノズル面
100 吐出検知ユニット
101 電極(電極部材、着弾部材)
903 吐出検知用駆動波形生成部
3 Carriage 4, 4a, 4b Liquid discharge head 40 Nozzle surface 100 Discharge detection unit 101 Electrode (electrode member, landing member)
903 Discharge detection drive waveform generator

Claims (7)

液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
着弾部材の着弾面に前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴が着弾することで生じる電気的変化から吐出の有無を検知する吐出検知手段と、
前記吐出の有無を検知するときに前記ノズルから前記液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、
前記吐出検知用駆動波形は、複数の液滴を連続して吐出させる吐出パルスを含み、
前記吐出パルスで吐出される前記複数の液滴は、前記ノズルが形成されたノズル面から前記着弾面に最も近い前記液滴までが繋がり、
前記繋がった前記複数の液滴の内の前記着弾面に近い側の前記液滴の先端部から前記ノズル面までの距離は、前記ノズル面と前記着弾面との間隔よりも短くなる
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
A liquid discharge head having a nozzle for discharging droplets;
A discharge detecting means for detecting presence or absence of discharge from an electrical change caused by landing of a droplet discharged from the liquid discharge head on a landing surface of a landing member;
Drive waveform generation means for generating a discharge detection drive waveform for discharging the droplets from the nozzle when detecting the presence or absence of the discharge,
The ejection detection drive waveform includes an ejection pulse for ejecting a plurality of droplets continuously,
The plurality of droplets ejected by the ejection pulse is connected from the nozzle surface on which the nozzle is formed to the droplet closest to the landing surface,
Of the plurality of connected droplets, the distance from the tip of the droplet on the side close to the landing surface to the nozzle surface is shorter than the interval between the nozzle surface and the landing surface. A device for ejecting liquid.
前記ノズル面と前記着弾面との間隔は、前記ノズル面と前記着弾面に堆積した堆積物の表面との間隔である
ことを特徴とする請求項1に記載の液体を吐出する装置。
The apparatus for ejecting liquid according to claim 1, wherein an interval between the nozzle surface and the landing surface is an interval between the nozzle surface and a surface of a deposit deposited on the landing surface.
環境温度に応じて前記吐出検知用駆動波形を補正する手段を備えている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体を吐出する装置。
3. The apparatus for ejecting liquid according to claim 1, further comprising means for correcting the ejection detection drive waveform in accordance with an environmental temperature.
環境温度が低いときには、環境温度が高いときに比べて、前記吐出パルスの振幅を大きくする
ことを特徴とする請求項3に記載の液体を吐出する装置。
4. The apparatus for ejecting liquid according to claim 3, wherein the amplitude of the ejection pulse is increased when the environmental temperature is low compared to when the environmental temperature is high.
環境温度が高いときには、環境温度が低いときに比べて、前記吐出パルスの繰り返し周期である吐出周期を短くする
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の液体を吐出する装置。
5. The apparatus for ejecting liquid according to claim 3, wherein when the environmental temperature is high, the ejection cycle, which is a repetition cycle of the ejection pulse, is made shorter than when the environmental temperature is low.
環境温度が高いときには、環境温度が低いときに比べて、前記吐出パルスの数を多くして吐出させる滴数を多くする
ことを特徴とする請求項5に記載の液体を吐出する装置。
6. The apparatus for ejecting liquid according to claim 5, wherein when the environmental temperature is high, the number of ejection pulses is increased by increasing the number of ejection pulses compared to when the environmental temperature is low.
液滴を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
着弾部材の着弾面に前記液体吐出ヘッドから吐出された液滴が着弾することで生じる電気的変化から吐出の有無を検知する吐出検知手段と、
前記吐出の有無を検知するときに前記ノズルから前記液滴を吐出させる吐出検知用駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備え、
前記吐出検知用駆動波形は、前記ノズルが形成されたノズル面から前記液滴の先端部までの長さが、前記ノズル面と前記着弾面との間隔の1/10以上となる前記液滴を吐出させる吐出パルスを含む
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
A liquid discharge head having a nozzle for discharging droplets;
A discharge detecting means for detecting presence or absence of discharge from an electrical change caused by landing of a droplet discharged from the liquid discharge head on a landing surface of a landing member;
Drive waveform generation means for generating a discharge detection drive waveform for discharging the droplets from the nozzle when detecting the presence or absence of the discharge,
The ejection detection drive waveform includes the droplets in which the length from the nozzle surface on which the nozzle is formed to the tip of the droplet is 1/10 or more of the interval between the nozzle surface and the landing surface. An apparatus for ejecting liquid, comprising ejection pulses to be ejected.
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