JPH07248250A - Weight measuring apparatus for liquid droplet - Google Patents

Weight measuring apparatus for liquid droplet

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Publication number
JPH07248250A
JPH07248250A JP3835694A JP3835694A JPH07248250A JP H07248250 A JPH07248250 A JP H07248250A JP 3835694 A JP3835694 A JP 3835694A JP 3835694 A JP3835694 A JP 3835694A JP H07248250 A JPH07248250 A JP H07248250A
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JP
Japan
Prior art keywords
temperature
weight
ink
piezo
measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP3835694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Bessho
芳則 別所
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP3835694A priority Critical patent/JPH07248250A/en
Publication of JPH07248250A publication Critical patent/JPH07248250A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a smaller and inexpensive weight measuring apparatus for liquid droplet which enables the measuring of the weight of a viscous liquid droplet stably in a very short time. CONSTITUTION:A heater 20 is attached to a piezo-electric vibrator 31 with a diaphragm 25 and a piezo-electric element 30 stuck together. The piezo-electric vibrator 31 is controlled to a temperature at which a viscous ink to be adhered thereto will not peel or evaporate to blow a viscous ink jet thereto. When the viscous ink is adhered to, an electromechanical coupling constant of the piezo-electric vibrator 31 changes and the impedance of the piezo-electric element 30 varies in proportion to the weight of the ink adhered to. The adhesion weight of the ink is determined from a variation of the impedance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、1μg程度の微小液滴
重量測定装置に係わるものであり、特にホットメルトイ
ンクジェトの微小液滴重量測定装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring the weight of microdroplets of about 1 .mu.g, and more particularly to a device for measuring the weight of microdroplets of hot melt ink jet.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のホットメルトインクジェットプリ
ンタのプリントヘッドから吐出される微量なインク液滴
重量を測定する方法を図8に示す。インクジェットヘッ
ドから吐出される液滴15は、約0.8μgと非常に軽
いため、通常は、数万ドロップの単位で電子天秤200
等のインク受け210に吐出しその総重量を測定し、総
吐出回数で割り1ドロップ当たりの重量を求めていた。
例えば島津製作所製の電子天秤を用いた場合、その最小
読み取り値は0.1mgであるので、1ドロップの重量
を求めるために、50000回吐出し約4mgの測定値
を得、その平均ドロップ重量を測定していた。
2. Description of the Related Art FIG. 8 shows a method for measuring the weight of a minute amount of ink droplets ejected from a print head of a conventional hot melt ink jet printer. Since the liquid droplet 15 ejected from the inkjet head is extremely light at about 0.8 μg, the electronic balance 200 is normally used in the unit of tens of thousands of drops.
Then, the total weight of the ink was discharged to the ink receiver 210, and the total weight was divided by the total number of discharges to obtain the weight per drop.
For example, when an electronic balance manufactured by Shimadzu is used, the minimum reading is 0.1 mg. Therefore, in order to obtain the weight of one drop, 50000 times of discharge were obtained to obtain a measured value of about 4 mg, and the average drop weight was calculated. I was measuring.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
リンタヘッドは1吐出あたり125μsec要するの
で、50000発の吐出には、約6秒を要する。さら
に、ホットメルトインクジェッットは吐出時に約125
℃であるので50000発吐出した場合、天秤の秤量室
内205の温度分布に不均衡をもたらし対流を生じさ
せ、吐出終了直後には不安定な測定値を表示させる。安
定な測定値を得るためには、再び秤量室内が熱平衡状態
になるのを待つため更に十数秒を要するという欠点があ
った。
However, since the above-mentioned printer head requires 125 μsec for each ejection, it takes about 6 seconds to eject 50000 shots. Furthermore, the hot melt ink jet is about 125 when ejected.
Since the temperature is 0 ° C., when 50,000 shots are discharged, an imbalance occurs in the temperature distribution in the weighing chamber 205 of the balance, causing convection, and an unstable measurement value is displayed immediately after the end of discharge. In order to obtain a stable measurement value, there is a disadvantage that it takes another ten and several seconds to wait for the weighing chamber to reach a thermal equilibrium state again.

【0004】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、熱的にコントロ−ルされた振動
板に数百滴〜千滴のホットメルトインクを吐出し密着さ
せ、そのときの圧電素子のインピ−ダンス変化を測定
し、その変化量から微小重量を求めることにより、小型
で瞬時に安定した値が測定できる微小液滴重量測定装置
を提供するものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and several hundred to 1,000 drops of hot melt ink are ejected and brought into close contact with a thermally controlled vibration plate. (EN) A small droplet weight measuring device capable of instantaneously measuring a stable value by measuring an impedance change of a piezoelectric element at this time and obtaining a minute weight from the amount of change.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の微小液滴重量測定装置は、振動板と圧電振
動子よりなる圧電振動体を利用した微小液滴重量測定装
置であって、前記圧電振動子に交流電荷を与えるための
発振器と、前記振動板に熱を与えるための加熱手段と、
上記加熱手段によって加熱せられる振動板の温度をコン
トロ−ルするための温度コントロ−ル手段と、微小液滴
付着による圧電振動体のインピ−ダンス変化を測定する
測定回路手段と、上記インピ−ダンスの変化より付着微
小液適量を計算する計算手段とから構成されることを特
徴とする。
In order to achieve such an object, a micro-droplet weight measuring device of the present invention is a micro-droplet weight measuring device using a piezoelectric vibrating body composed of a vibration plate and a piezoelectric vibrator. An oscillator for applying an alternating electric charge to the piezoelectric vibrator, and a heating means for applying heat to the diaphragm,
Temperature control means for controlling the temperature of the vibration plate heated by the heating means, measuring circuit means for measuring the impedance change of the piezoelectric vibrating body due to adhesion of fine droplets, and the impedance And a calculating means for calculating an appropriate amount of the adhered micro liquid based on the change of

【0006】[0006]

【作用】上記の構成を有する本発明の微小液滴重量測定
装置において、ホットメルトインクが付着する振動板は
加熱手段によって熱が与られ、また温度コントロ−ル手
段によってインクが粘着性を維持できる温度に保たれ
る。インクが振動板に付着すると、圧電振動体はその機
械振動に負荷が加わりインピ−ダンスが変化する。イン
ピ−ダンス変化は、発振器及び測定回路手段により検知
され、計算手段により微小重量に変換される。
In the microdrop weight measuring device of the present invention having the above construction, the vibrating plate to which the hot melt ink adheres is heated by the heating means, and the ink can be kept sticky by the temperature control means. Kept at temperature. When ink adheres to the vibrating plate, the mechanical vibration of the piezoelectric vibrating body is loaded and the impedance changes. The impedance change is detected by the oscillator and the measuring circuit means and converted into a minute weight by the calculating means.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
もちいて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0008】ホットメルトインクジェットは、パラフィ
ンを主成分とした粘性インクを用いる事を特徴としてお
り、そのインクをヘッド内で約125℃に暖め溶融状態
にし、圧電素子の圧力によって0.8μg程度の微小液
滴を吐出するものである。この特殊液滴の平均重量を測
定するために、本実施例では、図1の様な構成をとって
いる。
The hot melt ink jet is characterized by using a viscous ink containing paraffin as a main component. The ink is heated to about 125 ° C. in a head to be in a molten state, and a minute amount of about 0.8 μg is applied by pressure of a piezoelectric element. A liquid droplet is ejected. In order to measure the average weight of the special droplets, the present embodiment has a configuration as shown in FIG.

【0009】まず振動板25は、例えば円形もしくは矩
形をした厚さ100μmのステンレス、アルミ、銅等の
導電性弾性体からなっており、図示しない支持装置によ
って周辺もしくは両端を支持されているとともに圧電振
動子30によって振動させられる状態に構成されてい
る。さらに該振動板25には、例えばステンレス箔、カ
−ボン膜からなるヒ−タすなわち加熱手段20が貼り合
わせられており、インクジェットヘッド10より吐出さ
れ、振動板表面もしくはヒ−タ−表面に付着したインク
液滴16に熱が与えられるように構成されている。
First, the vibrating plate 25 is made of, for example, a conductive elastic body such as a circular or rectangular plate having a thickness of 100 μm and made of stainless steel, aluminum, copper or the like. The vibrator 30 is configured to be vibrated. Further, a heater made of, for example, a stainless steel foil or a carbon film, that is, a heating means 20 is attached to the vibrating plate 25, which is ejected from the inkjet head 10 and adheres to the vibrating plate surface or the heater surface. Heat is applied to the formed ink droplets 16.

【0010】また該振動板25には、さらにその温度制
御をするための温度センサ−45、例えば熱電対もしく
はサ−ミスタが付随させられており、温度制御回路手段
85、バス105およびコンピュ−タよりなる計算手段
115によって温度制御されるよう構成されている。圧
電素子30は導電性のある上記振動板25と図示しない
電極によって抵抗体35と発振器40に電気的につなが
れており、またその抵抗体35の両端は、圧電素子30
のインピ−ダンスを計測するための計測回路手段80に
もつながれている。
A temperature sensor 45 for controlling the temperature of the vibrating plate 25, such as a thermocouple or a thermistor, is attached to the vibrating plate 25, and the temperature control circuit means 85, the bus 105 and the computer are provided. The temperature is controlled by the calculation means 115. The piezoelectric element 30 is electrically connected to the resistor 35 and the oscillator 40 by the vibrating plate 25 having conductivity and an electrode (not shown), and both ends of the resistor 35 are connected to the piezoelectric element 30.
Is connected to the measuring circuit means 80 for measuring the impedance.

【0011】計測回路手段80はバス105を介してコ
ンピュ−タよりなる計算手段115につながれており、
後に詳述するように該圧電素子のインピ−ダンス変化が
測定されるよう構成されている。また計算手段115
は、周知の如く中央演算処理ユニットCPU100とプ
ログラムおよび定数を格納しておく記憶手段ROM9
0、種々のデ−タを記憶するためのRAM95、外部の
入出力を制御するためのI/O110からなっている。
The measuring circuit means 80 is connected via a bus 105 to a calculating means 115 composed of a computer,
As described in detail later, the impedance change of the piezoelectric element is measured. Also, calculation means 115
As is well known, is a central processing unit CPU 100 and a storage means ROM 9 for storing programs and constants.
0, a RAM 95 for storing various data, and an I / O 110 for controlling external input / output.

【0012】つぎに、各要素の働きを順を追って説明す
る。ホットメルトインクジェットのヘッド10から吐出
されたインク15は、空気で冷やされながら粘性インク
となり振動板25に到達し付着する。一般に液滴が振動
する物体に付着し、液体のままであると超音波加湿器に
顕緒に見られるように振動体のエネルギ−によって蒸散
され蒸気として散逸する。また逆に振動体に付着後、固
化するとその固化物体はパ−ツフィ−ダ−に顕緒に見ら
れる様に振動体のエネルギ−によって付着した面から剥
離され、その面上を移動もしくはその面上から散逸す
る。どちらの場合でも、正確な測定には適していない。
Next, the function of each element will be described step by step. The ink 15 ejected from the hot melt inkjet head 10 becomes viscous ink while being cooled by air and reaches the vibrating plate 25 and adheres thereto. In general, droplets adhere to a vibrating object, and if they remain liquid, they are evaporated by the energy of the vibrating body and dissipated as vapor, as is clearly seen in an ultrasonic humidifier. On the contrary, when solidified after being attached to the vibrating body, the solidified body is peeled off from the attached surface by the energy of the vibrating body as clearly seen in the part feeder, and moves or moves on the surface. Dissipate from above. In either case, it is not suitable for accurate measurement.

【0013】そこで本実施例の構成要素のひとつである
振動板25の表面には加熱手段20、例えば約50Ωの
ステンレス箔等からなるヒ−タ−が図示しない絶縁層を
挟んで貼られており、リレ−回路65がON時には電源
50から電流を供給し、付着した粘性インクに熱を与え
ている。さらに上述したように振動板25の表面には、
例えば熱電対もしくはサ−ミスタ等の温度センサ45が
取り付けられており、上記ヒ−タ−よって暖められた該
振動体31の温度が該温度センサ45で感知される。
Therefore, a heating means 20, for example, a heater made of a stainless steel foil of about 50Ω is attached to the surface of the diaphragm 25, which is one of the constituent elements of this embodiment, with an insulating layer (not shown) interposed therebetween. When the relay circuit 65 is ON, current is supplied from the power source 50 to heat the adhered viscous ink. Further, as described above, on the surface of the diaphragm 25,
For example, a temperature sensor 45 such as a thermocouple or a thermistor is attached, and the temperature of the vibrating body 31 warmed by the heater is detected by the temperature sensor 45.

【0014】熱電対の場合は、温度に対応した電圧に換
算され、サ−ミスタの場合はその抵抗値の変化による分
電圧で換算される。感知された電圧は、A/D変換回路
60でデジタル量に変換され、さらにコンパレ−タ75
でマイクロコンピュ−タよりなる計算手段115によっ
て設定された温度定数と比較される。温度定数より小さ
いとコンパレレ−タ75からリレ−回路65にON指令
が出され、大きいとOFF指令が出されるようになって
いる。このようにして振動板25は計算手段115によ
って設定された温度になるようにコントロ−ルされ、結
果として、粘性インクが蒸散も剥離もしない粘度に保た
れるのである。
In the case of a thermocouple, it is converted into a voltage corresponding to temperature, and in the case of a thermistor, it is converted into a partial voltage due to a change in its resistance value. The sensed voltage is converted into a digital amount by the A / D conversion circuit 60, and further, the comparator 75.
Is compared with the temperature constant set by the calculation means 115 consisting of a micro computer. When the temperature is smaller than the temperature constant, the comparator 75 issues an ON command to the relay circuit 65, and when it is larger than the temperature constant, an OFF command is issued. In this way, the vibrating plate 25 is controlled so as to reach the temperature set by the calculating means 115, and as a result, the viscosity of the viscous ink is maintained so that it does not evaporate or peel.

【0015】本実施例のパラフィンを主成分としたイン
クの場合は、温度はメルティングポイントである80℃
から40℃上昇した120℃の間が適当であり、粘度は
約70cpsから約40cpsの間が適当である。ま
た、該振動板25の裏面には例えば約200μm厚の圧
電素子30が貼り合わせられており、上述のように図示
しない電極と導電性のある振動板25および抵抗体35
を経て、発振器40によってあらかじめ共振状態に設定
されている。この共振状態にある圧電振動体31に上記
粘性インクが付着すると圧電振動体のインピ−ダンスが
付着量に応じて変化し、反共振状態へと変化するのであ
る。
In the case of the ink containing paraffin as the main component of this embodiment, the temperature is 80 ° C. which is the melting point.
To 120 ° C increased by 40 ° C to 40 ° C, and the viscosity is suitably between about 70 cps and about 40 cps. A piezoelectric element 30 having a thickness of, for example, about 200 μm is attached to the back surface of the vibrating plate 25, and the vibrating plate 25 and the resistor 35, which are electrically conductive with the electrodes (not shown) as described above.
After that, the oscillator 40 is set to a resonance state in advance. When the viscous ink adheres to the piezoelectric vibrating body 31 in the resonance state, the impedance of the piezoelectric vibrating body changes according to the amount of attachment and changes to the anti-resonance state.

【0016】共振状態、反共振状態を説明するために圧
電素子の電気的等価回路を図3に示す。圧電振動体31
は、図3に示すように電気的静電容量C0と機械的圧電
定数に対応するR1,C1,L1と並列に結合したものと
して表される。それぞれを流れる電流は次の式で表わさ
れる。
FIG. 3 shows an electrically equivalent circuit of the piezoelectric element for explaining the resonance state and the anti-resonance state. Piezoelectric vibrator 31
Is represented as being connected in parallel with R 1 , C 1 and L 1 corresponding to the electrical capacitance C 0 and the mechanical piezoelectric constant as shown in FIG. The current flowing through each is represented by the following equation.

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】共振状態は数式1の分母の項の(L1ω−
1 -1ω-1)が0であり、最大電流定Imax=E0/R1
OS(ωt−φ)+C00ωCOS(ωt)が流れてい
る。一方、インクが温度コントロ−ルされた振動板25
に付着蓄積されると、振動板25の質量が増えその機械
振動が抑制され、圧電素子の電気機械結合定数が変化す
る。なかでも、質量変化はL成分に影響を及ぼし、その
結果合成インピ−ダンスが変化し、共振状態からはずれ
ることになる。さらに蓄積が続くと(L1ω−C
1 -1ω-1)の項がR1に比べはるかに大きくなり、すなわ
ちI1〜0となり全体を流れる電流値はほぼImin〜C0
0ωCOS(ωt)に収束するのである。この電流は
抵抗体35をながれるので、これらの変化は電圧変化と
して平滑回路55、A/D変換回路70からなる測定回
路手段80によって電圧値V=(I0+I1)*Rとして
検知される。
The resonance state is (L 1 ω-in the denominator term of Equation 1).
C 1 -1 ω -1 ) is 0, and the maximum current constant I max = E 0 / R 1 C
OS (ωt−φ) + C 0 E 0 ωCOS (ωt) is flowing. On the other hand, the vibration plate 25 in which the temperature of the ink is controlled
When it is attached and accumulated in, the mass of the diaphragm 25 increases and its mechanical vibration is suppressed, and the electromechanical coupling constant of the piezoelectric element changes. Above all, the change in mass affects the L component, and as a result, the combined impedance changes, and the resonance state is lost. If the accumulation continues, (L 1 ω-C
The term of 1 −1 ω −1 ) becomes much larger than that of R 1 , that is, I 1 to 0, and the current value flowing through the whole is approximately I min to C 0.
It converges to E 0 ωCOS (ωt). Since this current flows through the resistor 35, these changes are detected as voltage changes by the measuring circuit means 80 including the smoothing circuit 55 and the A / D conversion circuit 70 as the voltage value V = (I 0 + I 1 ) * R. .

【0020】これらの現象を実験的に求めたのが図4、
図5である。横軸に吐出回数、縦軸に上記電圧値Vを示
してある。ROM中では、アドレスが吐出数に対応し、
その電圧値がデ−タとして格納されている。これらのデ
−タはキャリブレ−ション時に、従来方式によって予め
測定され保証された標準機を用い、10滴吐出毎自動的
に計測されROM95にその電圧値が順に格納されたも
のである。実際の測定は図5のテ−ブルを参照し、図6
のフロ−に従って求められる。
FIG. 4 shows that these phenomena are experimentally obtained.
It is FIG. The horizontal axis shows the number of ejections, and the vertical axis shows the voltage value V. In ROM, the address corresponds to the number of discharges,
The voltage value is stored as data. At the time of calibration, these data are measured automatically every 10 droplets by using a standard machine which is measured and guaranteed by a conventional method in advance, and the voltage values are stored in order in the ROM 95. For the actual measurement, refer to the table of FIG.
It is calculated according to the flow of.

【0021】S1では、まず本プログラム中で使用する
パラメ−タ−を初期化しておく。
In step S1, first, the parameters used in this program are initialized.

【0022】iはジェットナンバ−を表わすインデック
スであり、jはデ−タを格納するメモリのアドレスを示
すインデックスである。S2では、計算手段115から
振動板25温度を設定するための、温度定数を温度コン
トロ−ル手段85に出す。温度コントロ−ル手段85
は、上述のように温度設定値がセットされるとその温度
に振動板が温まるまで自動的に働く。S3では、計算手
段115は温度コントロ−ル手段85から現在の温度を
読み取り、設定温度になるまで待機する。設定温度にな
ると、S4に移り計測回路手段80から初期電圧V0
読み取る。
I is an index representing a jet number, and j is an index representing an address of a memory for storing data. In step S2, the temperature constant for setting the temperature of the diaphragm 25 is output from the calculation means 115 to the temperature control means 85. Temperature control means 85
When the temperature set value is set as described above, the automatically operates until the diaphragm warms to that temperature. In S3, the calculation means 115 reads the current temperature from the temperature control means 85 and waits until the set temperature is reached. When the set temperature is reached, the process proceeds to S4 and the initial voltage V 0 is read from the measuring circuit means 80.

【0023】S5では、計算手段115はインクジェッ
トヘッド10にi番目のジェットを1000発吐出する
よう命令をだす。インクジェットは1吐出約0.125
m秒要するので100発吐出すると合計0.125秒以
上の時間を要する。また吐出終了後、振動板が安定する
まで数十m秒要するので、S6では合計0.2秒の時間
待ちをする。そしてS7で、S4と同様計測回路手段8
0から計測電圧Viを読むのである。
In S5, the calculation means 115 issues a command to the ink jet head 10 to eject 1000 jets of the i-th jet. Ink jet is about 0.125 per discharge
Since it takes m seconds, a total of 0.125 seconds or more is required when 100 shots are discharged. Further, after the end of discharge, it takes several tens of milliseconds until the diaphragm stabilizes, so a total of 0.2 seconds is waited in S6. Then, in S7, as in S4, the measuring circuit means 8
The measured voltage V i is read from 0.

【0024】S8では初期電圧V0からの変化量△V
(i)をもとめる。この変化量は振動板25あるいは加
熱手段20に付着したインク量と図4、図5の相関があ
るので、S9では図5のデ−タテ−ブルからVj≧△V
(i)になるアドレスを検索し、逆にその付着量wjs
求めるのである。付着量の逆算は、S10に示したよう
に計算される。図5のテ−ブルはキャリブレ−ション時
に10発毎の電圧変化を記録したものであるから、それ
に対応する重量は1発当りの重量をwρとするとj番目
の電圧に相当する重量はj*10*wρで計算される。
たとえば、i=1の場合で逆算アドレスインデックスj
が105となった場合(標準機との誤差が全くない場合
は逆算アドレス=100になる)テ−ブル参照重量はw
js=j*10*Wρであり、標準Wρは0.8μgである
のでwjsは0.84mgとなる。さらに1液滴あたりの
重量を求めるために、S11では1000発分の平均を
もとめるとwh=0.84μgとなり、S12でその値
hを計測デ−タエリアに格納し、S13でCRT等の
ディスプレイに表示するのである。
At S8, the amount of change ΔV from the initial voltage V 0
Find (i). This change amount has a correlation with the amount of ink adhered to the vibration plate 25 or the heating means 20 as shown in FIGS. 4 and 5, so that in S9, Vj ≧ ΔV from the data table of FIG.
The address of (i) is searched, and conversely, the attached amount w js is obtained. The back calculation of the adhered amount is calculated as shown in S10. The table in FIG. 5 records the voltage change every 10 shots during the calibration, so the corresponding weight is j *, where wρ is the weight per shot. Calculated as 10 * wρ.
For example, when i = 1, the reverse calculation address index j
Is 105 (when there is no error from the standard machine, the back calculation address is 100). The table reference weight is w.
Since js = j * 10 * Wρ and the standard Wρ is 0.8 μg, w js is 0.84 mg. To further determine the weight per droplet and obtains an average of 1000 shots min at S11 w h = 0.84μg next, the value w h measured de in S12 - stored in Taeria, such as a CRT in S13 It is displayed on the display.

【0025】この一連の作業を全てのジェットナンバ−
(例えばi=1〜100)に対して行うまでプログラム
の途中で示されたB地点まで戻りこれを繰り返す。S1
4,S15では、全てのジェットに対して上記一連の作
業がおこなわれたか否かの判断をおこない、総ジェット
の計測が終了すれば次のS16にはいる。その結果S1
2で格納された平均重量データは図7のごとく蓄積され
るのである。S16、S17では次の測定の準備のた
め、振動板の温度を150℃に設定し、蓄積されたイン
クを全て液状にし、流してしまうのである。そのために
S18で約3分間待ち状態にして、プログラムを終了と
するのである。
This series of work is performed for all jet numbers.
Until (for example, i = 1 to 100), the process is returned to the point B shown in the middle of the program and repeated. S1
In S4 and S15, it is determined whether or not the above-described series of operations have been performed on all the jets, and if the measurement of the total jets is completed, the process proceeds to the next S16. As a result S1
The average weight data stored in 2 is accumulated as shown in FIG. In S16 and S17, in order to prepare for the next measurement, the temperature of the vibration plate is set to 150 ° C., and all the accumulated ink is liquefied and then poured. Therefore, in S18, the program is ended by waiting for about 3 minutes.

【0026】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明は他の様態で実施することも
できる。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the present invention can be implemented in other modes.

【0027】例えば、前述の実施例では圧電振動体31
に円形もしくは矩形の振動板25を用いたが図2に示し
た様な音叉型振動子26に圧電振動子30を貼り付けて
請求項1の圧電振動体としてもよいのである。また前述
の実施例では、振動板に導電性の弾性体を用いたが、絶
縁性の弾性体に導電性金属を蒸着等でコ−ティングし電
極としてもよいのである。また前述の実施例では、圧電
素子のインピ−ダンス変化を測定するために抵抗体とし
て抵抗Rを用いたが図2の変形例のようにコンデンサ3
6もしくは図示しないコイルを用いてもよいのである。
また前述の実施例では、発振器40によりつねに圧電振
動子30を振動させてインク付着によるインピ−ダンス
変化を検知していたが、インク吐出時には発振器40を
止め確実にインクが付着するようにし、完全付着後再び
発振器をonにし、そのインピ−ダンス変化を読みとっ
てもよいのである。
For example, in the above embodiment, the piezoelectric vibrating body 31 is used.
Although the circular or rectangular vibration plate 25 is used as the piezoelectric vibrator 30, the piezoelectric vibrator 30 may be attached to the tuning fork type vibrator 26 as shown in FIG. In the above-described embodiment, the diaphragm is made of a conductive elastic body, but a conductive metal may be coated on the insulating elastic body by vapor deposition or the like to form an electrode. Further, in the above-described embodiment, the resistor R is used as the resistor in order to measure the impedance change of the piezoelectric element. However, as in the modification of FIG.
6 or a coil (not shown) may be used.
Further, in the above-described embodiment, the oscillator 40 constantly vibrates the piezoelectric vibrator 30 to detect the impedance change due to the ink adhesion. However, when the ink is ejected, the oscillator 40 is stopped to ensure that the ink adheres, and After attachment, the oscillator may be turned on again and the impedance change may be read.

【0028】また、前述の実施例では計測回路手段80
内で交流電圧を直流電圧に変換するためいわゆる平滑回
路55を用いたが、図2に示すようなピ−クホ−ルド回
路56を用いて交流電圧のピ−ク値をA/D変換しても
よいし、ピ−ク&バレイ(山と谷)の値をA/D変換し
てもよいのである。その他、変形例をいちいち列挙しな
いが、当業者は上述の趣旨を逸脱しない範囲において様
々な変形を実施できるのである。
Further, in the above-mentioned embodiment, the measuring circuit means 80
A so-called smoothing circuit 55 was used to convert the AC voltage into the DC voltage in the inside, but the peak value of the AC voltage is A / D converted using the peak-hold circuit 56 as shown in FIG. Alternatively, the peak and valley values (peaks and valleys) may be A / D converted. Other modifications are not listed, but those skilled in the art can make various modifications without departing from the spirit of the above description.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳述したことから明かなように、本
発明ではホットメルトインクの微小液滴重量を測るのに
温度コントロ−ルされた圧電振動体を用い、そのインピ
−ダンス変化を計測回路手段およびマイクロコンピュ−
タ手段で重量換算するので、熱液滴にもかかわらず安定
した値が1ジェットあたり約0.2秒という従来にない
スピ−ドで計測できるので、インクジェットヘッドの検
査時間を大幅に短縮できるのである。
As is clear from the above description, in the present invention, a temperature controlled piezoelectric vibrating body is used to measure the weight of minute droplets of hot melt ink, and its impedance change is measured. Circuit means and micro computer
Since the weight is converted by means of a computer, a stable value can be measured with a speed of 0.2 seconds per jet, which is unprecedented in spite of heat droplets, so that the inspection time of the inkjet head can be greatly shortened. is there.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の微小液滴重量測定装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fine droplet weight measuring apparatus of the present invention.

【図2】図2は、本発明の微小液滴重量測定装置の変形
例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a modified example of the fine droplet weight measuring apparatus of the present invention.

【図3】図3は、本発明の微小液滴重量測定装置の圧電
振動体の電気的等価回路を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an electrically equivalent circuit of the piezoelectric vibrating body of the apparatus for measuring the weight of microdroplets of the present invention.

【図4】図4は、本発明の微小液滴重量測定装置におけ
る計測電圧とインク吐出回数との相関図である。
FIG. 4 is a correlation diagram between the measured voltage and the number of ink ejections in the microdroplet weight measuring apparatus of the present invention.

【図5】図5は、図4の吐出数をアドレスに置き換え、
テ−ブルとした図である。
FIG. 5 is a diagram in which the number of discharges in FIG. 4 is replaced with an address,
FIG.

【図6】図6は、本発明の微小液滴重量測定装置におけ
る測定の流れ図である。
FIG. 6 is a flow chart of measurement in the microdrop weight measuring device of the present invention.

【図7】図7は、本発明の微小液滴重量測定装置におけ
る測定の流れ図である。
FIG. 7 is a flow chart of measurement in the microdroplet weight measuring apparatus of the present invention.

【図8】図8は、本発明の微小液滴重量測定装置におけ
る測定の流れ図である。
FIG. 8 is a flow chart of measurement in the microdrop weight measuring device of the present invention.

【図9】図9は、本発明の微小液滴重量測定装置におけ
る測定結果のメモリ構造を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a memory structure of measurement results in the microdroplet weight measuring apparatus of the present invention.

【図10】図10は、従来のホットメルトインクジェッ
トの微小重量測定の概略図である。
FIG. 10 is a schematic view of minute weight measurement of a conventional hot melt inkjet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 微小液滴 20 加熱手段 25 振動板 30 圧電振動子 31 圧電振動体 40 発振器 80 計測回路手段 85 温度コントロ−ル手段 115 換算手段 15 Micro Droplet 20 Heating Means 25 Vibration Plate 30 Piezoelectric Vibrator 31 Piezoelectric Vibrating Body 40 Oscillator 80 Measuring Circuit Means 85 Temperature Control Means 115 Conversion Means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動板と圧電振動子よりなる圧電振動体
を利用した微小液滴重量測定装置であって、 前記圧電振動子に交流電荷を与えるための発振器と、 前記振動板に熱を与えるための加熱手段と、 上記加熱手段によって加熱せられる振動板の温度をコン
トロ−ルするための温度コントロ−ル手段と、 微小液滴付着による圧電振動体のインピ−ダンス変化を
測定する測定回路手段と、 上記インピ−ダンスの変化より付着微小液適量を計算す
る計算手段とから構成されることを特徴とする微小液滴
重量測定装置。
1. A micro-droplet weight measuring device using a piezoelectric vibrating body composed of a vibrating plate and a piezoelectric vibrator, wherein an oscillator for applying an alternating electric charge to the piezoelectric vibrating device, and heat for applying the vibrating plate. Heating means, a temperature control means for controlling the temperature of the diaphragm heated by the heating means, and a measuring circuit means for measuring the impedance change of the piezoelectric vibrating body due to the adhesion of microdroplets. And a calculation means for calculating an appropriate amount of the adhering micro liquid based on the change in the impedance described above.
【請求項2】 前記温度コントロ−ル手段は、振動板の
温度を液滴のメルティングポイントとそれから40℃上
昇した温度の範囲でコントロ−ルすることを特徴とする
請求項1に記載の微小液滴重量測定装置。
2. The micro controller according to claim 1, wherein the temperature control means controls the temperature of the vibration plate within a range of a melting point of the droplet and a temperature increased by 40 ° C. from the melting point. Drop weight measuring device.
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