JP2018199315A - Liquid injection device and driving method for the same - Google Patents
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Abstract
【課題】長期に渡って高い駆動安定性を確保できる液体噴射装置及びその駆動方法を提供する。【解決手段】駆動信号は、圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、第1期間より後で圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素P04と、制振調整要素P04の後で圧力発生室の容積を変化させて圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素P05と、を含んでおり、制御部は、制振調整要素P04の長さが互いに異なる駆動信号を液体噴射ヘッドに供給し、駆動信号を供給した後に圧力発生室内の残留振動の振幅を検出して、振幅が所定値以下となる駆動信号の制振調整要素P04の長さに基づいて制振調整要素P04の適正長さを算出し、適正長さの制振調整要素P04を含む駆動信号に駆動信号を更新する。【選択図】図4A liquid ejecting apparatus capable of ensuring high driving stability over a long period of time and a driving method thereof are provided. The drive signal includes a first period for changing the volume of the pressure generation chamber, a vibration damping adjustment element P04 for maintaining the volume of the pressure generation chamber after the first period, and after the vibration damping adjustment element P04. A damping element P05 that changes the volume of the pressure generation chamber to suppress residual vibration in the pressure generation chamber, and the control unit outputs drive signals having different lengths of the damping adjustment element P04 to the liquid ejecting head. After the drive signal is supplied, the amplitude of the residual vibration in the pressure generating chamber is detected, and based on the length of the vibration control adjustment element P04 of the drive signal whose amplitude is equal to or less than a predetermined value, the vibration suppression adjustment element P04 The appropriate length is calculated, and the drive signal is updated to the drive signal including the vibration suppression adjustment element P04 having the appropriate length. [Selection] Figure 4
Description
本発明は、液体噴射装置及びその駆動方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a driving method thereof.
従来、液体噴射装置の代表例としてインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置は、液体としてインクを吐出させるインクジェット式記録ヘッドを搭載している。 Conventionally, there is an ink jet recording apparatus as a typical example of a liquid ejecting apparatus. The ink jet recording apparatus is equipped with an ink jet recording head that ejects ink as a liquid.
インクジェット式記録ヘッドは、一般に、ノズル開口と、ノズル開口に連通する圧力発生室と、圧力発生室が形成された基板の一方面側に設けられた圧力発生手段と、を具備して構成されており、駆動信号に応じた圧力発生手段の変位により圧力発生室の容積を収縮させて液体を加圧し、ノズル開口から液体を吐出させるようになっている。インク吐出後、圧力発生室内で圧力振動が残留することがあるため、駆動信号には残留振動を抑制するための要素が含まれている。 Inkjet recording heads generally include a nozzle opening, a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and pressure generation means provided on one side of the substrate on which the pressure generation chamber is formed. The volume of the pressure generating chamber is contracted by the displacement of the pressure generating means according to the drive signal to pressurize the liquid, and the liquid is discharged from the nozzle opening. Since pressure vibration may remain in the pressure generating chamber after ink ejection, the drive signal includes an element for suppressing the residual vibration.
この種の記録装置では、製造時の寸法誤差等に起因して固有振動周期にずれが生じると、同一の駆動信号であるにも関わらず、駆動安定性にばらつきが生じてしまう。そこで、組立後のインクジェット式記録ヘッドについて、残留振動に基づく圧電部材からの逆起電圧信号の周期を、圧力発生室内のインクの固有振動周期として測定し、その固有振動周期が設計値通りであるランク、設計値より短いランク、設計値より長いランクで分類して、これらのランクごとに異なる波形の駆動信号を設定することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this type of recording apparatus, if the natural vibration period is deviated due to a dimensional error at the time of manufacture, the driving stability varies even though the driving signal is the same. Therefore, for the assembled ink jet recording head, the period of the back electromotive voltage signal from the piezoelectric member based on the residual vibration is measured as the natural vibration period of the ink in the pressure generating chamber, and the natural vibration period is as designed. It has been proposed to classify a rank, a rank shorter than the design value, and a rank longer than the design value, and to set drive signals having different waveforms for each rank (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、近年、液体噴射装置に対する高性能化の要求の高まりから、高い駆動安定性を確保できることが望まれている。特許文献1のように、組立後に測定された固有振動周期のランクごとに異なる駆動信号を設定しても、液体噴射装置の使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等により、固有振動周期がずれる場合が想定される。この場合、圧力発生室内の残留振動を効果的に抑制できなくなり、ドット抜けの吐出不良が発生する等、十分な駆動安定性を確保できなくなる可能性が生じる。
However, in recent years, it has been desired that high driving stability can be ensured due to an increase in demand for higher performance of the liquid ejecting apparatus. Even if a different drive signal is set for each rank of the natural vibration period measured after assembly as in
なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。 Such a problem exists not only in the ink jet recording apparatus but also in a liquid ejecting apparatus that ejects liquid other than ink.
本発明はこのような事情に鑑み、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる液体噴射装置及びその駆動方法を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting apparatus and a driving method thereof that can ensure high driving stability over a long period of time.
上記課題を解決する本発明の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じて変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号を供給した後に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出して、前記振幅が所定値以下となる前記駆動信号の前記制振調整要素の長さに基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置にある。 An aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle opening through which liquid is discharged, a pressure generation chamber that communicates with the nozzle opening, and pressure generation that is displaced according to a drive signal to change the volume of the pressure generation chamber. And a control unit that generates the driving signal and supplies the driving signal to the liquid ejecting head, wherein the driving signal changes the volume of the pressure generating chamber; A damping control element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period, and a residual vibration in the pressure generation chamber is suppressed by changing the volume of the pressure generation chamber after the damping control element. The control unit supplies drive signals having different lengths of the vibration suppression adjustment elements to the liquid ejecting head, and after supplying the drive signals, Detect residual vibration amplitude And calculating the appropriate length of the vibration suppression adjustment element based on the length of the vibration suppression adjustment element of the drive signal with the amplitude equal to or less than a predetermined value, and driving including the vibration suppression adjustment element of the appropriate length. In the liquid ejecting apparatus, the driving signal is updated to a signal.
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。 According to this aspect, since the drive signal including the vibration suppression adjustment element having the appropriate length is updated in a timely manner, not only when the liquid ejecting apparatus is shipped, the deterioration of the configuration accompanying the use, the change in the ink characteristics, and the change in the ink type For example, the pressure generating means can be driven by a drive signal in which the length of the damping control element is optimized, and the residual vibration in the pressure generating chamber can be effectively suppressed over a long period of time. As a result, ink ejection defects can be effectively suppressed over a long period of time, and high drive stability can be ensured over a long period of time.
ここで、前記制御部は、前記液体噴射装置の稼働時間が所定時間を経過するごとに前記適正長さを算出することが好ましい。これによれば、装置の稼働中、制振調整要素の長さを定期的に適正化して駆動信号を更新できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確実に確保できる。 Here, it is preferable that the control unit calculates the appropriate length every time the operating time of the liquid ejecting apparatus passes a predetermined time. According to this, during operation of the apparatus, the length of the vibration damping adjustment element can be regularly optimized to update the drive signal. Therefore, high driving stability can be reliably ensured over a long period of time.
また、前記制御部は、前記制振調整要素の長さに応じた前記振幅を、前記制振調整要素の長さを異ならせて少なくとも三組検出して、前記適正長さを算出することが好ましい。これによれば、制振調整要素の長さを異ならせた少なくとも三組のパラメータを用いて制振調整要素の長さを適正化でき、算出される適正長さの正確性が増す。よって、長期に渡って高い駆動安定性をより確実に確保できる。 The control unit may detect the amplitude corresponding to the length of the vibration suppression adjustment element and detect at least three sets of the vibration suppression adjustment elements with different lengths, and calculate the appropriate length. preferable. According to this, the length of the vibration damping adjustment element can be optimized using at least three sets of parameters with different lengths of the vibration damping adjustment element, and the accuracy of the calculated appropriate length increases. Therefore, high driving stability can be ensured more reliably over a long period of time.
また、前記制御部は、前記制振調整要素の長さと、前記制振調整要素の長さに応じた前記振幅と、に基づいて、前記制振調整要素の長さに対する前記振幅の関係を予想し、予想した前記関係のもとで前記振幅が最小となる前記制振調整要素の長さを前記適正長さとして算出することが好ましい。これによれば、残留振動を最も抑制できるように制振調整要素の長さを最適化できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を極めて確実に確保できる。 Further, the control unit predicts a relationship of the amplitude to the length of the vibration suppression adjustment element based on the length of the vibration suppression adjustment element and the amplitude according to the length of the vibration suppression adjustment element. In addition, it is preferable to calculate the length of the vibration damping adjustment element that minimizes the amplitude based on the predicted relationship as the appropriate length. According to this, the length of the vibration damping adjustment element can be optimized so that the residual vibration can be most suppressed. Therefore, high driving stability can be ensured extremely reliably over a long period of time.
上記課題を解決する本発明の別の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じ変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備する液体噴射装置の駆動方法であって、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、前記制振調整要素の長さが異なる駆動信号が供給される毎に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出し、前記振幅が所定値以下となる前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記制振調整要素の長さが前記適正長さとなるように前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法にある。 Another aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle opening through which liquid is discharged, a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and a pressure that changes the volume of the pressure generation chamber by being displaced according to a drive signal. A liquid ejecting head having a generating unit; and a control unit that generates the drive signal and supplies the drive signal to the liquid ejecting head, wherein the drive signal generates the pressure A first period for changing the volume of the chamber; a damping control element for maintaining the volume of the pressure generating chamber after the first period; and a volume of the pressure generating chamber after the damping control element. A damping element that suppresses residual vibration in the pressure generating chamber, and supplies drive signals having different lengths of the damping adjustment element to the pressure generating means, and the length of the damping adjustment element. Different drive signals are supplied Each time, the amplitude of the residual vibration in the pressure generating chamber is detected, the appropriate length of the vibration damping adjustment element at which the amplitude is equal to or less than a predetermined value is calculated, and the length of the vibration damping adjustment element is equal to the appropriate length. The driving signal is updated so that the driving method of the liquid ejecting apparatus is characterized.
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。 According to this aspect, since the drive signal including the vibration suppression adjustment element having the appropriate length is updated in a timely manner, not only when the liquid ejecting apparatus is shipped, the deterioration of the configuration accompanying the use, the change in the ink characteristics, and the change in the ink type For example, the pressure generating means can be driven by a drive signal in which the length of the damping control element is optimized, and the residual vibration in the pressure generating chamber can be effectively suppressed over a long period of time. As a result, ink ejection defects can be effectively suppressed over a long period of time, and high drive stability can be ensured over a long period of time.
上記課題を解決する本発明の更に別の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じて変位して前記圧力発生室内の液体の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を膨張させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲を求めて、前記範囲内の値に基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置にある。 Still another aspect of the present invention that solves the above problems includes a nozzle opening through which liquid is discharged, a pressure generation chamber that communicates with the nozzle opening, and a volume of the liquid in the pressure generation chamber that is displaced according to a drive signal. And a control unit that generates the driving signal and supplies the driving signal to the liquid ejecting head, and the driving signal changes the volume of the pressure generating chamber. A first period of time, a damping control element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period, and a volume of the pressure generation chamber after the damping control element is expanded to expand the pressure generation chamber A damping element that suppresses residual vibration of the liquid jet head, and the control unit supplies drive signals having different lengths of the damping adjustment element to the liquid ejecting head, and the supply of the drive signal causes the liquid ejection head to From the liquid jet head Obtaining a range of the length of the vibration damping adjustment element in which the degree of detection of ejection failure of the body is a predetermined value or less, calculating an appropriate length of the vibration damping adjustment element based on a value within the range, In the liquid ejecting apparatus, the driving signal is updated to a driving signal including a length damping adjustment element.
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。 According to this aspect, since the drive signal including the vibration suppression adjustment element having the appropriate length is updated in a timely manner, not only when the liquid ejecting apparatus is shipped, the deterioration of the configuration accompanying the use, the change in the ink characteristics, and the change in the ink type For example, it is possible to drive the pressure generating means with a drive signal that optimizes the length of the vibration damping adjustment element, effectively suppressing ink ejection defects caused by residual vibration in the pressure generating chamber over a long period of time. it can. Therefore, high driving stability can be ensured over a long period of time.
上記課題を解決する本発明の更に別の態様は、液体が吐出されるノズル開口と、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動信号に応じ変位して前記圧力発生室の容積を変化させる圧力発生手段と、を有する液体噴射ヘッドと、前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備する液体噴射装置の駆動方法であって、前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制するための制振要素と、を含んでおり、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良を検出し、前記吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲内の値に基づいて算出された適正長さの前記制振要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新することを特徴とする液体噴射装置の駆動方法にある。 According to still another aspect of the present invention for solving the above problem, a nozzle opening from which liquid is discharged, a pressure generation chamber communicating with the nozzle opening, and a volume of the pressure generation chamber are changed by displacement according to a drive signal. A liquid ejecting apparatus comprising: a liquid ejecting head having pressure generating means; and a control unit that generates the drive signal and supplies the drive signal to the liquid ejecting head, wherein the drive signal is the pressure A first period in which the volume of the generation chamber is changed; a vibration suppression adjustment element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period; and a volume of the pressure generation chamber after the vibration suppression adjustment element A damping element for suppressing residual vibration in the pressure generating chamber, and supplying drive signals having different lengths of the damping adjustment elements to the pressure generating means, Said liquid jet by supply The damping of the appropriate length calculated based on a value within the range of the length of the damping adjustment element that detects the ejection failure of the liquid from the lid and the degree of detection of the ejection failure is a predetermined value or less In the driving method of the liquid ejecting apparatus, the driving signal is updated to a driving signal including an element.
かかる態様によれば、適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に適時に更新するので、液体噴射装置の出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧力発生手段を駆動でき、圧力発生室内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。 According to this aspect, since the drive signal including the vibration suppression adjustment element having the appropriate length is updated in a timely manner, not only when the liquid ejecting apparatus is shipped, the deterioration of the configuration accompanying the use, the change in the ink characteristics, and the change in the ink type For example, it is possible to drive the pressure generating means with a drive signal that optimizes the length of the vibration damping adjustment element, effectively suppressing ink ejection defects caused by residual vibration in the pressure generating chamber over a long period of time. it can. Therefore, high driving stability can be ensured over a long period of time.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(実施形態1)
図1は、本実施形態に係る液体噴射装置の一例である、インクジェット式記録装置の概略構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus which is an example of a liquid ejecting apparatus according to the present embodiment.
インクジェット式記録装置I(以下、記録装置Iと略する)は、インクを吐出させるインクジェット式記録ヘッド1(以下、記録ヘッド1と略する)と、記録装置Iを制御する制御装置200と、を具備して構成されている。
An ink jet recording apparatus I (hereinafter abbreviated as “recording apparatus I”) includes an ink jet recording head 1 (hereinafter abbreviated as “
記録ヘッド1は、インクカートリッジ2が着脱可能なキャリッジ3に設けられており、キャリッジ3は、装置本体4のキャリッジ軸5に沿って軸方向に移動可能に構成されている。駆動モーター6が駆動すると、複数の歯車(図示せず)及びタイミングベルト7を介して駆動力がキャリッジ3に伝達し、キャリッジ3がキャリッジ軸5に沿って往復移動する。
The
装置本体4には搬送ローラー8が設けられており、インクが吐出される記録シートSなどの媒体が、搬送ローラー8によって搬送されるように構成されている。すなわち、記録装置Iでは、記録シートSを搬送しながらキャリッジ3をキャリッジ軸5に沿って往復移動させ、記録ヘッド1からインクを吐出させるようになっている。記録シートSを搬送する手段は、搬送ローラー8に限られず、ベルトやドラム等であってもよい。
The apparatus main body 4 is provided with a conveyance roller 8, and is configured such that a medium such as a recording sheet S on which ink is ejected is conveyed by the conveyance roller 8. That is, in the recording apparatus I, the
本明細書中、記録シートSの搬送方向を第1の方向X、キャリッジ軸5に沿った方向を第2の方向Y、第1の方向X及び第2の方向Yの双方に交差する高さ方向を第3の方向Zと称する。本明細書では、第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zは互いに直行しているが、各構成の配置関係は必ずしも直交に限定されない。
In the present specification, the conveyance direction of the recording sheet S is the first direction X, the direction along the
次に、記録ヘッド1の構成例について説明する。図2は、記録ヘッド1の分解斜視図であり、図3は、第2の方向Yに沿って切断した記録ヘッド1の断面図である。
Next, a configuration example of the
記録ヘッド1を構成する流路形成基板10は、例えばシリコン単結晶基板からなり、その一方面に振動板50が形成されている。振動板50は、例えば二酸化シリコン層や酸化ジルコニウム層からなり、単一層でも積層でもよい。
The flow
流路形成基板10には、複数の圧力発生室12が第1の方向Xに沿って並設されている。圧力発生室12の第2の方向Yの一端部にはインク供給路14が形成されている。圧力発生室12は、圧力発生室12毎に設けられたインク供給路14及び連通路15を介して、複数の圧力発生室12の共通のインク室となるマニホールド100の一部である連通部13に連通する。インク供給路14は、圧力発生室12よりも狭い幅で形成されており、連通部13から圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
A plurality of
流路形成基板10の他方面(振動板50とは反対側の面)には、ノズルプレート20が固着されている。ノズルプレート20は、例えばガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼からなる。
The
ノズルプレート20には、圧力発生室12のインク供給路14とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口21が穿設されている。ノズル開口21は、第1の方向Xに沿った直線上に複数並設されており、これによりノズル列22が構成されている。
The
ノズル開口21の配置は限定されず、第1の方向Xに沿って1つ置きに第2の方向Yがずれた千鳥配置としてもよい。ノズル開口21は、第2の方向Yに沿って形成されていてもよいし、第1の方向X及び第2の方向Yの両方に交差する方向に沿って形成されていてもよい。
The arrangement of the
流路形成基板10の一方面に形成された振動板50上では、第1電極60と、圧電体層70と、第2電極80とが、成膜及びリソグラフィー法によって積層されて圧電素子300を構成している。本実施形態では、圧電素子300が、圧力発生室12内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段に相当する。
On the
圧電素子300は、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分をいう。圧電素子300は一般に、圧電素子300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を圧力発生室12毎にパターニングして構成される。本実施形態では、第1電極60を共通電極とし、第2電極80を個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても構わない。本実施形態では、振動板50及び第1電極60が振動板として作用するが、振動板50を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。圧電素子300自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。
The
各圧電素子300の第2電極80には、リード電極90がそれぞれ接続され、このリード電極90を介して各圧電素子300に選択的に駆動信号が供給されるようになっている。
A
振動板50上には保護基板30が設けられている。保護基板30は、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えばガラスやセラミック材料を用いることが好ましい。本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成してある。
A
保護基板30にはマニホールド部31が形成されている。マニホールド部31は、保護基板30を第3の方向Zに貫通して、第1の方向Xを長手方向として複数の圧力発生室12に対応するように形成される。マニホールド部31は、流路形成基板10の連通部13に連通し、各圧力発生室12の共通のインク室となるマニホールド100を構成している。
A
保護基板30の圧電素子300に対向する領域には、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部32が設けられている。圧電素子保持部32は、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
A piezoelectric
保護基板30には貫通孔33が設けられている。貫通孔33は、保護基板30を第3の方向Zに貫通しており、圧電素子300から引き出されたリード電極90の端部近傍が、貫通孔33内に露出するようになっている。上記の保護基板30は、接着剤35を介して振動板50に接合されているが、保護基板30及び振動板50の接合手段はこれに限定されない。保護基板30は流路形成基板10に接合されていてもよい。
The
保護基板30にはコンプライアンス基板40が接合されている。コンプライアンス基板40は、封止膜41及び固定板42から構成されている。封止膜41は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、封止膜41によってマニホールド100が封止されている。固定板42は、比較的硬質の材料で形成されており、固定板42のマニホールド100に対向する領域は、第3の方向Zが除去された開口部43となっている。
A
保護基板30には、制御装置(図1で示した制御装置200)において生成される駆動信号を圧電素子300に供給する駆動回路120が設けられている。駆動回路120としては、例えば回路基板や半導体集積回路(IC)を用いることができる。駆動回路120は、ボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線121を介してリード電極90に電気的に接続されている。
The
上記の記録ヘッド1では、駆動信号に応じた圧電素子300の変位により圧力発生室12の容積を収縮させてインクを加圧し、圧力発生室12に連通するノズル開口21からインクを吐出させる。インク吐出後、圧力発生室12内で圧力振動が残留することがあるため(以後、この残留する圧力振動を「残留振動」と称する場合がある)、駆動信号には残留振動を抑制するための制振要素が含まれている。
In the
駆動信号に含まれる制振要素について、記録ヘッド1の構成を参照しつつ、図4〜図5を用いて説明する。図4は、記録ヘッド1に供給される駆動信号の一例を示す図であり、矢印範囲により、制振要素を開始するタイミングを調整する制振調整要素が示されている。図5は、圧力発生室12内の残留振動を説明するための図である。
The damping element included in the drive signal will be described with reference to FIGS. 4 to 5 with reference to the configuration of the
記録ヘッド1に供給される駆動信号は、中間電位Vmより低い第1電位V1まで電圧Vを降下させる要素P01と、第1電位V1を維持する要素P02と、中間電位Vmより高い第2電位V2まで電圧Vを上昇させる要素P03と、第2電位V2を維持する要素P04と、中間電位Vmまで電圧Vを低下させる要素P05と、中間電位Vmを維持する要素P06と、からなる。要素P05の期間の後、圧電素子300との電気的接続を駆動回路120から測定回路(図示せず)に切替えることにより、圧電素子300の第1電極60と第2電極80から、図5中の実線で示されるような電圧波形が検出される。これは、駆動信号による圧電素子300の変位により圧力発生室12内に圧力振動が残留し、その残留した圧力振動により圧電素子300が変位することにより発生する逆起電圧である。
The drive signal supplied to the
要素P01では、圧力発生室12の容積を初期状態から膨張させる方向に圧電素子300が変位する。これにより、圧力発生室12内の圧力が減少し、圧力発生室12内にマニホールド100側からインクが供給されるとともに、ノズル開口21内のメニスカスが圧力発生室12側に引き込まれる。
In the element P01, the
要素P02の間、圧力発生室12の膨張状態が維持される。圧力発生室12内には、要素P01での圧力発生室12の容積の膨張に伴う圧力振動が生じており、その圧力振動に応じた所定のタイミングで要素P03を迎える。
The expansion state of the
要素P03では、圧力発生室12の容積を初期状態から収縮させる方向に圧電素子300が変位する。これにより、圧力発生室12内のインクが加圧され、ノズル開口21からインクが吐出される。本実施形態では、要素P01、要素P02及び要素P03が、記録シートSに着弾させる液滴を形成するように圧力発生室12の容積を変化させる第1期間である。
In the element P03, the
要素P04は、本実施形態の制振要素(要素P05)を開始するタイミングを調整する制振調整要素に相当する。要素P04の間、圧力発生室12の収縮状態が維持される。圧力発生室12内には、要素P03での圧力発生室12の容積の収縮に伴う圧力振動が生じており、その圧力振動に応じた所定のタイミングで要素P05を迎える。
The element P04 corresponds to a vibration damping adjustment element that adjusts the timing for starting the vibration damping element (element P05) of the present embodiment. During the element P04, the contracted state of the
要素P05は、圧力発生室12の容積を変化させて、駆動信号供給後の圧力発生室12内の残留振動を抑制する制振要素である。要素P05では、これまで収縮していた圧力発生室12の容積が膨張して初期状態まで復帰する。要素P05では、圧力発生室12の容積の膨張に伴い圧力発生室12内の圧力は減少方向に向かうため、要素P05に重なる圧力発生室12内の圧力振動の位相によっては、圧力発生室12内の圧力振動と要素P05により発生する圧力とが互いに圧力変化を打ち消しあう関係となる。具体的には、圧力発生室12内の圧力振動により圧力発生室12内の圧力が高まる期間と、圧力発生室12の容積を膨張させて圧力発生室12内の圧力を下げる制振要素の期間とが少なくとも一部で重なることにより、互いに圧力変化を打ち消しあい、その駆動信号供給後に圧力発生室12内の残留振動の振幅を小さくすることができる。
The element P05 is a damping element that changes the volume of the
この点、要素P03に起因して生じた圧力発生室12内の圧力振動は、要素P04で圧力発生室12の容積を維持している間も続く。要素P04は、その終期のタイミング、言い換えれば、その長さ(図4の矢印範囲で示す制振調整要素の長さTpn)を調節することで、制振要素である要素P05に重なる圧力発生室12内の圧力振動の位相を調節できる。
In this respect, the pressure vibration in the
その後、要素P06では、圧力発生室12の容積が初期状態で維持される。一般に、圧力発生室の容積が初期状態に戻ってからも、圧力発生室12内に残留する圧力振動(図5中の実線に相当)が続くことがある。残留振動は、主にインク吐出に起因して生じ、その振幅Anは、制振調整要素の長さTpnによって異なってくる。なお、本実施形態の残留振動は、インク吐出後、圧力発生室12の容積が初期状態に戻ってから圧力発生室12内に残留する圧力振動を言う。
Thereafter, in the element P06, the volume of the
記録装置Iは、制振調整要素の長さTpnを適正化することで残留振動の振幅を効果的に抑制できる。これにより、出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さTpnを適正化した駆動信号で圧電素子300を駆動でき、圧力発生室12内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる
The recording apparatus I can effectively suppress the amplitude of the residual vibration by optimizing the length Tpn of the vibration damping adjustment element. As a result, the
このような記録装置Iの制御系の構成例について説明する。図6は、記録装置Iの制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。 A configuration example of such a control system of the recording apparatus I will be described. FIG. 6 is a functional block diagram showing parts related to the control of the recording apparatus I.
制御装置200は、記録装置Iの全体の制御を行う制御部210を有して構成されている。制御部210は、マイクロコンピュータを中心に構成されており、各部はマイクロコンピュータによって記憶部213に記憶されたプログラムを実行することによって実現される。
The
制御部210には、プリントエンジン220及び外部装置230が電気的に接続されている。制御部210は、ホストコンピューターとしての外部装置230から印刷データを受信し、また外部装置230に対してビジー信号等を送信する。
A
プリントエンジン220は、記録ヘッド1、紙送り機構221及びキャリッジ機構222等から構成されている。紙送り機構221は、図1に示した搬送ローラー8等からなり、キャリッジ機構222は、図1に示したキャリッジ3、駆動モーター6、及びタイミングベルト7等からなる。制御部210からの信号を受け、プリントエンジン220は、記録ヘッド1からインクを吐出させるとともに、紙送り機構221が記録ヘッド1の動作に連動させて記録シートSを順次送り出し、キャリッジ機構222がキャリッジ軸5に沿って記録ヘッド1を往復移動させる。
The
制御部210は、外部インターフェース211(外部I/F211)と、内部インターフェース212(内部I/F212)と、記憶部213と、駆動信号生成部214と、制御処理部215と、を含んで構成されている。
The
制御部210は、外部I/F211や内部I/F212を介して、印刷に必要な各種信号やデータを外部から受信し、また外部及び内部に送信する。記憶部213は、図示しないRAM及びROMを含んで構成されている。RAMは、外部装置230から受信した印刷データをはじめとして、画像の印刷に必要な各種データを一時的に記憶する。ROMには、制御プログラムやフォントデータ等を記憶してある。
The
駆動信号生成部214は、記録ヘッド1を駆動させる駆動信号を生成するとともに、内部I/F212を介して記録ヘッド1に信号を送信するように構成されている。また、駆動信号生成部214は、制御処理部215から所定の算出用駆動信号を生成するための指示信号を受け取って、その指示信号に基づいた算出用駆動信号を生成するように構成されている。
The drive
制御処理部215は、CPU等を有して構成されており、記憶部213に記憶された制御ブログラムを実行することにより、RAMから印刷データを読み出し、ROMに記憶させてあるフォントデータ等を参照して、印刷に必要な情報をドットパターンデータに展開する。そして、展開したドットパターンデータをプリントエンジン220に送信する。記録ヘッド1に対しては、クロック信号、ラッチ信号、チェンジ信号、画素データ、設定データ等、その駆動に必要な各種の信号を送信する。
The
制御処理部215の具体的な構成例について、図7〜図9を適宜参照しつつ説明する。図7は、制振調整要素の適正長さの算出に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。図8は、制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号の一例を示す図であり、図9は、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅を検出する手法の一例を示す図である。算出用駆動信号は、制振調整要素の適正長さを出するために用いられる信号であり、制振調整要素以外の要素は通常の印刷に用いられる駆動信号の要素と一致する。
A specific configuration example of the
制御処理部215は、算出時期検知部241と、算出用駆動信号生成指示部242と、振幅検出部243と、適正長さ算出部244と、を具備して構成されている。
The
算出時期検知部241は、制振調整要素の適正長さを算出して駆動信号を更新する時期を検出する。ここでの算出時期検知部241は、電源ON時に作動するタイマカウンタ(図示せず)のカウント値tが所定の設定時間t0を経過するごとに、算出用駆動信号生成指示部242に対して指示信号を送信するように構成されている。設定時間t0は、記録装置Iの使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等が生じるとして、それらにより引き起こされる制振要素のずれが許容できなくなる限界時間未満の時間である。この種の限界時間は、記録装置Iの構成や用途、インクの種類や粘度等に応じて異なるが、試験等により予め算出可能である。
The calculation
上記のタイマのカウント値tは、記録装置Iの稼働時間に相当する。算出時期検知部241は、記録装置Iの稼働時間が設定時間t0を経過するごとに適正長さを算出するように構成されているため、記録装置Iの稼働中、制振調整要素の長さが適正長さとなるように定期的に駆動信号を更新できるようになっている。
The count value t of the timer corresponds to the operating time of the recording apparatus I. Since the calculation
ここでは、電源OFFにされてもカウント値tを記憶しており、次回の電源ON時に中断したカウント値tから再開できるように構成してある。これによれば、記録装置Iを短時間に繰り返し稼働させる使用状況であっても、制振調整要素の長さが適正長さとなるように適時に駆動信号を更新できる。 Here, the count value t is stored even when the power is turned off, and it can be resumed from the count value t interrupted when the power is turned on next time. According to this, even in a usage situation in which the recording apparatus I is repeatedly operated in a short time, the drive signal can be updated in a timely manner so that the length of the vibration damping adjustment element becomes an appropriate length.
ただし、算出時期検知部241は、制振調整要素の適正長さを算出して駆動信号を更新する時期を検出できるように構成されていればよい。例えば、電源OFF時にカウント値tをリセットしてもよく、記録装置Iの稼働時間をタイマに寄らず他の情報から推定するようにしてもよい。また、記録装置Iの稼働時間ではなく、印刷枚数や電源入力回数をカウントし、これらのカウント数に応じて制振調整要素の適正長さを算出する時期を検知するようにしてもよい。これによれば、印刷枚数や電源入力回数に応じて、定期的に制振調整要素の適正長さを算出でき、駆動信号を更新できる。さらに、算出時期は、記録装置Iに使用されるインクの種類が変更されたことが検知された場合、またはユーザーにより制振調整要素の長さの適正化が指示された場合でもよく、上記の算出時期を組み合わせてもよい。
However, the calculation
算出用駆動信号生成指示部242は、算出時期検知部241から指示信号を受け取って、制振調整要素の最適長さを算出するための算出用駆動信号を生成するよう、駆動信号生成部214に対して指示信号を送信するように構成されている。算出用駆動信号は、制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号である。
The calculation drive signal
本実施形態の算出用駆動信号は、現在の駆動信号の制振調整要素の長さTp1を基準値として、制振調整要素の長さがそのまま基準値である駆動信号と、基準値より所定値ΔTだけ少ない制振調整要素の長さTp2を有する駆動信号と、基準値より所定値ΔTだけ大きい制振調整要素の長さがTp3を有する駆動信号と、である。 The calculation drive signal according to the present embodiment uses a drive signal in which the length of the damping adjustment element of the current drive signal is the reference value, and the length of the damping adjustment element is the reference value as it is, and a predetermined value based on the reference value. A drive signal having a vibration damping adjustment element length Tp2 less by ΔT, and a drive signal having a vibration suppression adjustment element length Tp3 larger than the reference value by a predetermined value ΔT.
そして、振幅検出部243は、圧力発生室12の容積が初期状態に戻った後(制振要素の後)の残留振動において、最初に現れる変曲点に基づいた振幅を検出する。制振調整要素の長さTp1を有する算出用駆動信号を供給したときは、圧力発生室12の容積が初期状態に戻った後に生じる残留振動が生じるなかで、最初に現れる変曲点に基づいた振幅An1を検出する。最初に現れる変曲点に基づいた振幅は、この先は減衰する残留振動の中で最も大きいものであるため、この振幅An1を所定値以下に抑えることにより、残留振動を効果的かつ確実に抑えることができる。
The
残留振動の振幅は、例えば、残留振動に起因して圧電素子300に生じる逆起電圧信号を測定するための測定回路(図示せず)を利用して検出できる。本実施形態では、圧電素子300への算出用駆動信号への供給後、圧電素子300との電気的接続を駆動回路120から測定回路に切り替えて逆起電圧信号を測定可能となっており、残留振動の振幅が大きいほど、圧電素子300の変位が大きくなり、これに応じた逆起電圧信号が測定回路に入力される。入力された逆起電圧信号から、圧力発生室12内の圧力値を所定のタイミングで複数測定し、かかる振幅とタイミングから残留振動の推移を予想して、その残留振動の推移に基づいて、圧力振動の振幅を求めるように構成されている。
The amplitude of the residual vibration can be detected using, for example, a measurement circuit (not shown) for measuring a counter electromotive voltage signal generated in the
ただし、残留振動の振幅の検出手法は上記に限られない。圧力発生室12内の圧力を計測するセンサー情報がRAM等に入力されている場合には、当該センサー情報を読み取って残留振動の振幅を直接的に検出してもよい。
However, the method for detecting the amplitude of the residual vibration is not limited to the above. When sensor information for measuring the pressure in the
適正長さ算出部244は、制振調整要素の長さと、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅と、に基づいて、制振調整要素の長さに対する残留振動の振幅の関係を予想するように構成されている。ここでは、上記の算出用駆動信号のそれぞれの制振調整要素の長さTp1〜Tp3に対する残留振動の振幅An1〜An3をプロットし、所定の二次関数yを予想する。
Based on the length of the vibration damping adjustment element and the amplitude of the residual vibration corresponding to the length of the vibration damping adjustment element, the appropriate
そして、予想された二次関数yにより、極小値となる振幅Anminを制振調整要素の適正長さTpminとして算出するように構成されている。制振調整要素を適正長さTpminとして駆動信号を更新することで、残留振動を極めて効果的に抑制できるようになる。 And it is comprised so that the amplitude Anmin used as the minimum value may be calculated as the appropriate length Tpmin of the damping control element by the predicted quadratic function y. By updating the drive signal with the damping control element as the appropriate length Tpmin, the residual vibration can be suppressed extremely effectively.
振幅Anminより所定値ΔAnだけ大きい振幅An0まで許容できる場合には、予想された二次関数yから振幅An0を下回る振幅を与える制振調整要素の長さ範囲を求め、その範囲内から制振調整要素の適正長さを設定することができる。これによっても、圧力発生室12内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制でき、ひいてはインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。
When an amplitude An0 that is larger than the amplitude Anmin by a predetermined value ΔAn is allowable, the length range of the vibration suppression adjustment element that gives an amplitude lower than the amplitude An0 is obtained from the predicted quadratic function y, and the vibration suppression adjustment is performed from that range. The appropriate length of the element can be set. Also by this, the residual vibration in the
制振調整要素の長さに対する残留振動の振幅の関係は、二次関数yで予想することに限られない。二次関数yで予想しない場合、例えば、制振調整要素の長さが異なる複数の算出用駆動信号の残留振動の振幅をそれぞれ測定し、その中から許容できる振幅An0以下の振幅であった算出用駆動信号のうちの1つの制振調整要素の長さを、適正長さに設定することができる。また、振幅An0以下の振幅であった算出用駆動信号の中で、最長の制振調整要素の長さと最短の制振調整要素の長さとの中間値を、適正長さに設定することができる。さらには、制振調整要素の長さが異なる複数の算出用駆動信号の残留振動の振幅をそれぞれ測定し、その中から最も小さな振幅が測定された算出用駆動信号の制振調整要素の長さを適正長さに設定することもできる。このような、振幅An0以下の振幅であった算出用駆動信号のうちの1つの制振調整要素の長さや、振幅An0以下の振幅であった算出用駆動信号の中の最長の制振調整要素の長さと最短の制振調整要素の長さとの中間値は、振幅Anminを与える制振調整要素の適正長さTpminと一致しないこともあるが、振幅An0以下の振幅となる算出用駆動信号の制振調整要素の長さの中の何れを制振調整要素の適正長さとしても、圧力発生室12内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。
The relationship of the residual vibration amplitude to the length of the vibration damping adjustment element is not limited to the prediction by the quadratic function y. If the quadratic function y is not expected, for example, the residual vibration amplitudes of a plurality of calculation drive signals having different lengths of the vibration damping adjustment element are measured, and the calculation is an allowable amplitude An0 or less from among them. It is possible to set the length of one damping adjustment element in the drive signal for use to an appropriate length. In addition, in the calculation drive signal having an amplitude equal to or smaller than the amplitude An0, an intermediate value between the length of the longest damping adjustment element and the length of the shortest damping adjustment element can be set to an appropriate length. . Further, the residual vibration amplitudes of a plurality of calculation drive signals having different lengths of the vibration suppression adjustment element are measured, and the length of the vibration suppression adjustment element of the calculation drive signal from which the smallest amplitude is measured. Can be set to an appropriate length. The length of one vibration damping adjustment element of the calculation drive signal having an amplitude equal to or smaller than the amplitude An0, or the longest vibration suppression adjustment element in the calculation drive signal having an amplitude equal to or smaller than the amplitude An0. The intermediate value between the length of the vibration suppression adjustment element and the shortest vibration suppression adjustment element may not coincide with the appropriate length Tpmin of the vibration suppression adjustment element that gives the amplitude Anmin, but the amplitude of the calculation drive signal having an amplitude equal to or smaller than the amplitude An0. Regardless of the length of the damping adjustment element, the residual vibration in the
その後、適正長さ算出部244は、算出された制振調整要素の適正長さで駆動信号を更新するよう、駆動信号生成部214に対して指示信号を送信する。
Thereafter, the appropriate
本実施形態に係る上記の制御において、制振調整要素の最適長さを求める手法は上記に限定されない。例えば、本実施形態では、制振調整要素の長さの異なる算出用駆動信号に応じた残留振動の振幅を三組検出したが、四組以上検出できるようにしてもよい。検出数が増えるほど、算出に要する時間や消費インクが増えるが、求められる適正長さの正確さが増す。二組であっても制御は可能であるが、正確さを担保する上では、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅は、少なくとも三組以上検出することが望ましい。正確さ、迅速さ、インク消費量等のバランスで言えば、制振調整要素の長さに応じた残留振動の振幅の検出は三組であることが好ましい。 In the control according to the present embodiment, the method for obtaining the optimum length of the vibration damping adjustment element is not limited to the above. For example, in the present embodiment, three sets of residual vibration amplitudes corresponding to calculation drive signals having different lengths of the damping adjustment elements are detected, but four or more sets may be detected. As the number of detections increases, the time required for calculation and ink consumption increase, but the accuracy of the required appropriate length increases. Although control is possible even with two sets, it is desirable to detect at least three or more sets of residual vibration amplitudes according to the length of the vibration damping adjustment element in order to ensure accuracy. In terms of the balance of accuracy, speed, ink consumption, etc., it is preferable that the detection of the residual vibration amplitude according to the length of the vibration damping adjustment element is three.
制振調整要素の長さを適時に更新しているなかでは、その時点で使用している制振調整要素の長さは、算出される適正長さから大きく離れていないことが多い。そのため、本実施形態では、算出用駆動信号として、現在使用中の駆動信号の制振調整要素の長さTp1を基準値として、基準値より短い制振調整要素を含む算出用駆動信号と、基準値より長い制振調整要素を含む算出用駆動信号と、を含むようにした。これによれば、基準値より短い制振調整要素と、基準値より長い制振調整要素と、の間に、制振調整要素の適正長さが含まれやすくなる。そのため、測定結果から予想する二次関数yの制振調整要素の長さに対する残留振動の振幅の関係において、基準値より短い制振調整要素と、基準値より長い制振調整要素と、の間に変曲点が含まれやすくなり、当該関係を正確に予想できる。その結果、制振調整要素の適正長さを正確に算出できる。 While the length of the vibration suppression adjustment element is updated in a timely manner, the length of the vibration suppression adjustment element used at that time is often not significantly different from the calculated appropriate length. Therefore, in the present embodiment, the calculation drive signal including the vibration suppression adjustment element shorter than the reference value, using the length Tp1 of the vibration suppression adjustment element of the drive signal currently in use as the reference value as the calculation drive signal, And a calculation drive signal including a vibration damping adjustment element longer than the value. According to this, the appropriate length of the vibration suppression adjustment element is likely to be included between the vibration suppression adjustment element shorter than the reference value and the vibration suppression adjustment element longer than the reference value. Therefore, in the relationship of the amplitude of the residual vibration with respect to the length of the vibration damping adjustment element of the quadratic function y predicted from the measurement result, between the vibration damping adjustment element shorter than the reference value and the vibration damping adjustment element longer than the reference value. Can easily include inflection points, and the relationship can be accurately predicted. As a result, the appropriate length of the vibration damping adjustment element can be accurately calculated.
算出用駆動信号において、互いに異なる制振調整要素の公差は、等しくても異ならせてもよい。制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号を供給する順番も制限されない。本実施形態では、制御処理部215及び駆動信号生成部214が別々に構成されているが、上記の制御処理部215の各部や一部が、駆動信号生成部214に含まれて構成されていてもよい。
In the calculation drive signal, the tolerances of the different damping adjustment elements may be equal or different. The order in which the calculation drive signals having different lengths of the vibration damping adjustment elements are supplied is not limited. In the present embodiment, the
算出用駆動信号において、制振調整要素以外の他の要素や、算出用駆動信号の間隔(要素P01〜要素P06と、次回の要素P01〜要素P06と、の間隔)は、記憶部213において予め記憶されたデータや情報等を参照して取得可能である。本実施形態では、制振調整要素以外の他の要素や、算出用駆動信号の間隔(要素P01〜要素P06と、次回の要素P01〜要素P06と、の間隔)は、印刷時に用いられる駆動信号と一致している。
In the calculation drive signal, other elements other than the vibration damping adjustment element and the interval between the calculation drive signals (the interval between the element P01 to the element P06 and the next element P01 to the element P06) are stored in the
上記の記録装置Iの駆動方法について、図10を用いて説明する。図10は、記録装置の駆動方法のうち、制振調整要素の最適長さの算出に関連する部分の一例を示すフロー図である。 A method for driving the recording apparatus I will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing an example of a part related to calculation of the optimum length of the vibration damping adjustment element in the driving method of the recording apparatus.
ステップS1では、電源ON時に作動するタイマカウンタのカウント値tが所定の設定時間t0を超えたか否かを判断する。カウント値tが設定時間t0を超えたと判断されるまでステップS1を繰り返し、カウント値tが設定時間t0を超えたと判断された場合、ステップS2に進む。ステップS2で、タイマのカウント値tをリセットし、ステップS3に進む。 In step S1, it is determined whether or not the count value t of the timer counter that operates when the power is turned on exceeds a predetermined set time t0. Step S1 is repeated until it is determined that the count value t exceeds the set time t0. If it is determined that the count value t exceeds the set time t0, the process proceeds to step S2. In step S2, the count value t of the timer is reset, and the process proceeds to step S3.
ステップS3で、算出用駆動信号を生成し、ステップS4で、生成された算出用駆動信号を圧電素子300に供給して残留振動の振幅を算出し、ステップS5で、得られた残留振動の振幅に基づいて制振調整要素の適正長さを算出して、次のステップS6で、制振調整要素の長さが算出された適正長さとなるように駆動信号を更新し、スタートに戻る。
In step S3, a calculation drive signal is generated. In step S4, the generated calculation drive signal is supplied to the
以上説明した記録装置Iによれば、制振調整要素の長さを適時に適正化して駆動信号を更新するので、出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧電素子300を駆動でき、圧力発生室12内の残留振動を長期に渡って効果的に抑制できる。ひいては、インクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
According to the recording apparatus I described above, the length of the vibration damping adjustment element is optimized in a timely manner and the drive signal is updated. Therefore, not only at the time of shipment, the deterioration of the configuration due to use, the change in ink characteristics, the ink type Even for a change or the like, the
(実施形態2)
本実施形態に係る液体噴射装置及びその駆動方法は、制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号を供給し、吐出不良の検知度合いが所定値以下となる制振調整要素の長さの適正範囲を求めて、その範囲内から実際の印刷時に使用する駆動信号に適用する制振調整要素の適正長さを適時に算出して駆動信号を更新するものである。以下、実施形態1と同一の部材には同一の符号を付し、異なる部分を中心に説明する。
(Embodiment 2)
In the liquid ejecting apparatus and the driving method thereof according to the present embodiment, the lengths of the vibration suppression adjustment elements that supply calculation drive signals having different lengths of the vibration suppression adjustment elements and have a discharge failure detection level equal to or less than a predetermined value. The appropriate range is calculated, and the appropriate length of the vibration damping adjustment element applied to the drive signal used during actual printing is calculated in a timely manner to update the drive signal. Hereinafter, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and different portions will be mainly described.
図11は、記録装置Iの制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。本実施形態の制御装置200Aは、記録装置の全体の制御を行う制御部210Aを有して構成されている。制御部210Aはプリントエンジン220Aに電気的に接続されている。
FIG. 11 is a functional block diagram showing portions related to the control of the recording apparatus I. The
プリントエンジン220Aには、吐出不良検出機構223が設けられている。吐出不良検出機構223は、記録装置Iでの印刷パターンを画像として読み込み吐出不良(ドット抜け)を検出するスキャナー等の光学系センサーなどから構成することができる。
The
図12は、本実施形態に係る記録装置Iの制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。図13は、制振調整要素の長さに応じて生じる吐出不良の検出手法の一例を示す図である。 FIG. 12 is a functional block diagram showing parts related to the control of the recording apparatus I according to the present embodiment. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a method for detecting a discharge failure that occurs according to the length of the vibration damping adjustment element.
制御処理部215Aは、算出時期検知部241と、算出用駆動信号生成指示部242Aと、吐出不良検出部245と、適正長さ算出部244Aと、を具備して構成されている。このうち、算出時期検知部241は、実施形態1と同様に構成されている。
The
算出用駆動信号生成指示部242Aは、算出時期検知部241から指示信号を受け取って、制振調整要素の最適長さを算出するための算出用駆動信号を生成するよう、駆動信号生成部214に対して指示信号を送信するように構成されている。また、吐出不良検出部245は、吐出不良検出機構223からの情報に基づいて、制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号に応じた吐出不良の度合いを検出するように構成されている。
The calculation drive signal
本実施形態の算出用駆動信号は、現在の駆動信号の制振調整要素の長さTp1を基準値として、制振調整要素の長さがそのまま基準値である駆動信号と、制振調整要素の長さが基準値より短い駆動信号と、制振調整要素の長さが基準値より長い駆動信号と、含んでいる。 The drive signal for calculation of the present embodiment uses the drive signal whose length is the reference value as the length of the damping adjustment element of the current driving signal, and the length of the damping adjustment element as the reference value. A drive signal whose length is shorter than the reference value and a drive signal whose length of the vibration damping adjustment element is longer than the reference value are included.
本実施形態では、基準値よりΔTだけ短い制振調整要素の長さTa1を有する算出用駆動信号、長さTa1よりΔTだけ短い制振調整要素の長さTa2を有する算出用駆動信号・・・と順次、制振調整要素が短くなるように、制振調整要素の長さが異なる算出用駆動信号の供給が指示される。それぞれの算出用駆動信号により印刷された印刷パターンが、吐出不良検出機構223により読み込まれ、読み込まれた印刷パターンの画像から吐出不良検出部245により吐出不良の有無が判定される。やがて制振調整要素の長さTaxを有する算出用駆動信号による印刷パターンの画像から吐出不良検出部245により吐出不良の発生が検出される。このとき、制振調整要素の長さTaxを有する算出用駆動信号の一つ前の算出用駆動信号の制振調整要素の長さTax−1を、下限値TaLとして記憶する。
In the present embodiment, a calculation drive signal having a vibration damping adjustment element length Ta1 shorter than the reference value by ΔT, a calculation drive signal having a vibration suppression adjustment element length Ta2 shorter than the length Ta1 by ΔT,... In order, supply of calculation drive signals having different lengths of the vibration damping adjustment elements is instructed so that the vibration damping adjustment elements are shortened. The print pattern printed by each calculation drive signal is read by the discharge
同様に、基準値よりΔTだけ長い制振調整要素の長さTb1を有する算出用駆動信号、長さTb1よりΔTだけ長い制振調整要素の長さTb2を有する算出用駆動信号・・・と順次、制振調整要素が長くなるように、制振調整要素の長さが異なる算出用駆動信号の供給が指示される。それぞれの算出用駆動信号により印刷された印刷パターンが、吐出不良検出機構223により読み込まれ、読み込まれた印刷パターンの画像から吐出不良検出部245により吐出不良の有無が判定される。やがて制振調整要素の長さTbxを有する算出用駆動信号による印刷パターンの画像から吐出不良検出部245により吐出不良の発生が検出される。このとき、制振調整要素の長さTbxを有する算出用駆動信号の一つ前の算出用駆動信号の制振調整要素の長さTbx−1を、上限値TbHとして記憶する。
Similarly, a calculation drive signal having a vibration damping adjustment element length Tb1 longer than the reference value by ΔT, a calculation drive signal having a vibration suppression adjustment element length Tb2 longer than the length Tb1 by ΔT, and so on. Then, it is instructed to supply calculation drive signals having different lengths of the vibration damping adjustment element so that the vibration damping adjustment element becomes longer. The print pattern printed by each calculation drive signal is read by the discharge
適正長さ算出部244Aは、下限値TaL及び上限値TbHの範囲内の制振調整要素の長さから適正長さを算出する。ここでは、下限値TaL及び上限値TbHの中間値を制振調整要素の適正長さとして算出するように構成されている。これにより、インクの吐出不良を効果的に抑制できる。なお、吐出不良の検出対象は、所定のノズル範囲であり、すなわち、1つのノズル列でも全ノズルでもよい。
The appropriate
本実施形態の算出用駆動信号においても、互いに異なる制振調整要素の公差は、等しくても異ならせてもよい。制振調整要素の長さが互いに異なる算出用駆動信号を供給する順番も制限されない。上記の制御処理部215Aの各部や一部が、駆動信号生成部214に含まれて構成されていてもよい。
Also in the calculation drive signal of the present embodiment, the tolerances of the different damping adjustment elements may be equal or different. The order in which the calculation drive signals having different lengths of the vibration damping adjustment elements are supplied is not limited. Each part or part of the
吐出不良検出部245は、検出対象のノズルの一つでも吐出不良が検出されれば、その吐出不良が検出された算出用駆動信号の1つ前の算出用駆動信号、言い換えると、吐出不良が検出された算出用駆動信号の制振調整要素の長さより1段階、基準値に近い長さに応じた制振調整要素の長さを、上限値又は下限値とするように構成されている。すなわち、下限値TaL及び上限値TbHの範囲は、吐出不良の検出数がゼロである範囲である。一方、多少の吐出不良が許容される場合には、吐出不良検出部245は、吐出不良の検知度合いが所定値N0以下となる制振調整要素の長さの範囲(図13で示す下限値Ta0及び上限値Tb0からなる範囲)を求めるようにしてもよい。所定値N0は、吐出不良が許容できなくなる限界値である。
If a discharge failure is detected even in one of the detection target nozzles, the discharge
吐出不良の度合いを検知する手段としては、吐出不良検出部245や吐出不良検出機構223によらずとも、所定の液体吸収体からなる検査領域とノズルプレート20との間に電圧を印加することによりインクを帯電させ、帯電したインクをインク滴として吐出させることで、検査領域とノズルプレート20との間の電位の変化を表す電位信号を出力させることにより、この電位信号の振幅に基づき吐出不良を検出する方法を用いるようにしてもよい。また、圧電素子300を駆動した後に、圧電素子300に発生する逆起電圧を検出し、残留振動の状態、例えば、残留振動の周期や振幅から吐出不良を検出するものであってもよい。
As a means for detecting the degree of ejection failure, a voltage is applied between the inspection region made of a predetermined liquid absorber and the
上記の記録装置の駆動方法について、図14を用いて説明する。図14は、本実施形態に係る記録装置の駆動方法のうち、制振調整要素の最適長さの算出に関連する部分の一例を示すフロー図である。 A method for driving the recording apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing an example of a portion related to calculation of the optimum length of the vibration damping adjustment element in the driving method of the recording apparatus according to the present embodiment.
ステップS1では、電源ON時に作動するタイマカウンタのカウント値tが所定の設定時間t0を超えたか否かを判断する。カウント値tが設定時間t0を超えたと判断されるまでステップS1を繰り返し、カウント値tが設定時間t0を超えたと判断された場合、ステップS2に進む。ステップS2で、タイマのカウント値tをリセットし、ステップS3に進む。 In step S1, it is determined whether or not the count value t of the timer counter that operates when the power is turned on exceeds a predetermined set time t0. Step S1 is repeated until it is determined that the count value t exceeds the set time t0. If it is determined that the count value t exceeds the set time t0, the process proceeds to step S2. In step S2, the count value t of the timer is reset, and the process proceeds to step S3.
ステップS3〜S6では、算出用駆動信号を生成するとともに供給し、算出用駆動信号に応じた吐出不良を検出し、制振調整要素の最適長さ範囲の下限値を求める。まず、ステップS3では、現在の制振調整要素の長さTp1を基準値としたとき、基準値より所定値ΔTだけ短い制振調整要素の長さTa1を有する算出用駆動信号の生成を指示する。次いで、ステップS4で、生成された算出用駆動信号を圧電素子300に供給して印刷した印刷パターンから吐出不良の度合いを検出して、ステップS5で制振調整要素の長さTa1を有する算出用駆動信号での吐出不良の度合いが所定値超えか判断し、所定値超えでないと判断された場合、ステップS3に戻る。戻ったステップS3では、現在の制振調整要素の長さTa1より所定値ΔTだけ短い制振調整要素の長さTa2を有する算出用駆動信号の生成を指示し、再びステップS4で吐出不良の度合いを検出する。そして、ステップS3〜S5を繰り返しながら、ステップS3に戻るたびに制振調整要素の長さを所定値ΔTだけ短くしていく。ステップS5で制振調整要素の長さがTaxの算出用駆動信号により印刷した印刷パターンで吐出不良の度合いが所定値超えと判断された場合には、ステップS6で、そのひとつ前の制振調整要素の長さTax−1を下限値TaLとして記憶し、ステップS7に進む。つまり、下限値TaLは、吐出不良の度合いが所定値以下となる最短の制振調整要素の長さである。
In steps S3 to S6, a calculation drive signal is generated and supplied, a discharge failure corresponding to the calculation drive signal is detected, and a lower limit value of the optimum length range of the vibration damping adjustment element is obtained. First, in step S3, when the current damping control element length Tp1 is used as a reference value, the generation of a calculation drive signal having a damping control element length Ta1 shorter than the reference value by a predetermined value ΔT is instructed. . Next, in step S4, the generated drive signal for calculation is supplied to the
ステップS7〜S10では、制振調整要素の長さを徐々に長くした算出用駆動信号を生成するとともに供給し、算出用駆動信号に応じた吐出不良を検出し、制振調整要素の最適長さ範囲の上限値を求める。まず、ステップS7では、現在の制振調整要素の長さTp1を基準値としたとき、基準値より所定値ΔTだけ長い制振調整要素の長さTb1を有する算出用駆動信号の生成を指示する。次いで、ステップS8で生成された算出用駆動信号を圧電素子300に供給して印刷した印刷パターンから吐出不良の度合いを検出して、ステップS9で制振調整要素の長さTb1を有する算出用駆動信号での吐出不良の度合いが所定値超えか判断し、所定値超えでないと判断された場合、ステップS7に戻る。戻ったステップS7では、現在の制振調整要素の長さTb1より所定値ΔTだけ長い制振調整要素の長さTb2を有する算出用駆動信号の生成を指示し、再びステップS8で吐出不良の度合いを検出する。そして、ステップS7〜S9を繰り返しながら、ステップS7に戻るたびに制振調整要素の長さを所定値ΔTだけ長くしていく。ステップS9で制振調整要素の長さがTbxの算出用駆動信号により印刷した印刷パターンで吐出不良の度合いが所定値超えと判断された場合には、そのひとつ前の制振調整要素の長さTbx−1を上限値TbHとして記憶し、ステップS10に進む。つまり、上限値TbHは、吐出不良の度合いが所定値以下となる最長の制振調整要素の長さである。なお、ステップS3〜S6と、ステップS7〜S10との順番は逆でもよい。
In steps S7 to S10, a calculation drive signal in which the length of the vibration suppression adjustment element is gradually increased is generated and supplied, and an ejection failure corresponding to the calculation drive signal is detected, and the optimum length of the vibration suppression adjustment element is detected. Find the upper limit of the range. First, in step S7, generation of a calculation drive signal having a length Tb1 of the vibration damping adjustment element that is longer than the reference value by a predetermined value ΔT when the current length Tp1 of the vibration damping adjustment element is used as a reference value is instructed. . Next, the calculation drive signal generated in step S8 is supplied to the
ここでは、吐出不良の度合いがゼロである下限値TaL及び上限値TbHの範囲を検出しており、インクの吐出不良を長期に渡って極めて効果的に抑制できるようになっている。よって、長期に渡って高い駆動安定性を極めて確実に確保できる。 Here, the range of the lower limit value TaL and the upper limit value TbH in which the degree of ejection failure is zero is detected, and the ejection failure of ink can be suppressed extremely effectively over a long period of time. Therefore, high driving stability can be ensured extremely reliably over a long period of time.
ステップS11で、下限値TaL及び上限値TbHの範囲内の値を制振調整要素の最適長さとして算出し、次のステップS12で、その算出された最適な制振調整要素の長さとなるように駆動信号を更新し、スタートに戻る。 In step S11, a value within the range between the lower limit value TaL and the upper limit value TbH is calculated as the optimum length of the vibration damping adjustment element, and in the next step S12, the calculated optimum vibration damping adjustment element length is obtained. Update the drive signal to return to the start.
以上説明した記録装置Iによれば、制振調整要素の長さを適時に適正化して駆動信号を更新するので、出荷時はもちろん、使用に伴う構成の劣化やインク特性の変化、インク種類の変更等に対しても、制振調整要素の長さを適正化した駆動信号で圧電素子300を駆動でき、圧力発生室12内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って効果的に抑制できる。よって、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
According to the recording apparatus I described above, the length of the vibration damping adjustment element is optimized in a timely manner and the drive signal is updated. Therefore, not only at the time of shipment, the deterioration of the configuration due to use, the change in ink characteristics, the ink type Even for a change or the like, the
本実施形態においては、駆動信号の制振調整要素の長さを最適長さで更新するのに加えて、駆動信号の間隔も適正なものに更新することが可能である。駆動信号の間隔は、要素P01〜要素P06と、次回の要素P01〜要素P06と、の間隔である。この場合、算出用駆動信号を、算出用駆動信号の間隔を変えながら供給して吐出不良を検出する。これによれば、制振調整要素の長さを適正化するのに加えて、駆動信号の間隔も含めて適正な駆動信号とできるので、圧力発生室12内の残留振動によっても引き起こされるインクの吐出不良を長期に渡って極めて効果的に抑制でき、長期に渡って高い駆動安定性を確保できる。
In the present embodiment, in addition to updating the length of the vibration damping adjustment element of the drive signal with the optimum length, the interval of the drive signal can be updated to an appropriate one. The interval between the drive signals is the interval between the element P01 to the element P06 and the next element P01 to the element P06. In this case, the calculation drive signal is supplied while changing the interval of the calculation drive signal to detect the ejection failure. According to this, in addition to optimizing the length of the vibration damping adjustment element, it is possible to obtain an appropriate drive signal including the interval of the drive signal, so that the ink caused by residual vibration in the
(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
(Other embodiments)
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above.
例えば、本実施形態の駆動信号において、その長さを適正化する制振調整要素は、図4及び図8等に示した要素P04に相当する。要素P04は、上記の通り、記録シートSに着弾させる液滴を形成するように圧力発生室12の容積を変化させる第1期間より後で、圧力発生室12の容積を変化させて、圧力発生室12内の残留振動を抑制するための制振要素P05を開始するタイミングを調整する制振調整要素である。要素P04の長さにより、収縮要素P03の後の圧力発生室12内の圧力振動により圧力発生室12内の圧力が高まる期間と、制振要素による圧力発生室12の容積の膨張により圧力発生室12内の圧力を下げる期間とを少なくとも一部で重ねて、互いの圧力変化を打ち消し合って圧力発生室12の容積が初期状態に戻った後の残留振動が弱まるように調節される。
For example, in the drive signal of the present embodiment, the vibration damping adjustment element that optimizes the length corresponds to the element P04 shown in FIGS. As described above, the element P04 changes the volume of the
図15は、本実施形態で説明した駆動信号とは異なる駆動信号の例である。かかる駆動信号は、中間電位Vmより低い第1電位V1まで電圧Vを低下させる要素P11と、第1電位V1を維持する要素P12と、第1電位V1より高く中間電位Vmより低い第3電位V3まで電圧Vを上昇させる要素P13と、第3電位V3を維持する要素P14と、中間電位Vmより高い第2電位V2まで電圧Vを上昇させる要素P15と、第2電位V2を維持する要素P16と、中間電位Vmまで電圧Vを低下させる要素P17と、中間電位Vmを維持する要素P18と、からなる。 FIG. 15 is an example of a drive signal different from the drive signal described in the present embodiment. The drive signal includes an element P11 that lowers the voltage V to the first potential V1 that is lower than the intermediate potential Vm, an element P12 that maintains the first potential V1, and a third potential V3 that is higher than the first potential V1 and lower than the intermediate potential Vm. An element P13 that increases the voltage V to a level, an element P14 that maintains the third potential V3, an element P15 that increases the voltage V to a second potential V2 that is higher than the intermediate potential Vm, and an element P16 that maintains the second potential V2. The element P17 reduces the voltage V to the intermediate potential Vm, and the element P18 maintains the intermediate potential Vm.
かかる駆動信号においては、要素P11、要素P12、及び要素P13が記録シートSに着弾させる液滴を形成するように圧力発生室12の容積を変化させる第1期間に相当し、要素P14が制振調整要素に相当し、要素P15が制振要素に相当する。要素P14は、圧力発生室12の容積を変化させる第1期間より後である。そして、要素P14は、圧力発生室12の容積を維持させて、圧力発生室12内の圧力振動により圧力発生室12内の圧力が下がる期間と、制振要素P15による圧力発生室12の容積の収縮により圧力発生室12内の圧力が上がる期間とが少なくとも一部で重なり、圧力発生室12内の残留振動が抑制されるように、制振要素P15の開始タイミングを調整する。
In such a drive signal, the element P11, the element P12, and the element P13 correspond to a first period in which the volume of the
図16は、上記で説明した駆動信号とは更に異なる駆動信号の例である。かかる駆動信号は、中間電位Vmより低い第1電位V1まで電圧Vを低下させる要素P21と、第1電位V1を維持する要素P22と、中間電位Vmより高い第2電位V2まで電圧Vを上昇させる要素P23と、第2電位V2を維持する要素P24と、中間電位Vmより低く第1電位V1より高い第3電位V3まで電圧Vを低下させる要素P25と、第3電位V3を維持する要素P26と、中間電位Vmまで電圧Vを上昇させる要素P27と、中間電位Vmを維持する要素P28と、からなる。 FIG. 16 is an example of a drive signal further different from the drive signal described above. Such a drive signal raises the voltage V to an element P21 that lowers the voltage V to a first potential V1 that is lower than the intermediate potential Vm, an element P22 that maintains the first potential V1, and a second potential V2 that is higher than the intermediate potential Vm. An element P23, an element P24 that maintains the second potential V2, an element P25 that reduces the voltage V to a third potential V3 that is lower than the intermediate potential Vm and higher than the first potential V1, and an element P26 that maintains the third potential V3 The element P27 increases the voltage V to the intermediate potential Vm, and the element P28 maintains the intermediate potential Vm.
かかる駆動信号においては、要素P21、要素P22、要素P23、要素P24、及び要素P25が記録シートSに着弾させる液滴を形成するために圧力発生室12の容積を変化させる第1期間に相当し、要素P26が制振調整要素に相当し、要素P27が制振要素に相当する。要素P26は、圧力発生室12の容積を変化させる第1期間より後である。そして、要素P26は、圧力発生室12の容積を維持させて、圧力発生室12内の圧力振動により圧力発生室12内の圧力が下がる期間と、制振要素P15による圧力発生室12の容積の収縮により圧力発生室12内の圧力が上がる期間とが少なくとも一部で重なり、圧力発生室12内の残留振動が抑制されるように、制振要素P27の開始タイミングを調整する。
In such a drive signal, the element P21, the element P22, the element P23, the element P24, and the element P25 correspond to a first period in which the volume of the
以上説明した駆動信号においては、装置の構成、用途、タイプによって、図4及び図8や図15〜図16で示したものと電圧の推移が逆になるものがある。何れの波形にしても、駆動信号が、記録シートSに着弾させる液滴を形成するために圧力発生室12の容積を変化させる第1期間と、第1期間より後で圧力発生室12の容積を維持させる制振調整要素と、制振調整要素の後で圧力発生室12の容積を変化させて圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでいる場合には本実施形態で適用可能となる。
In the drive signals described above, depending on the configuration, application, and type of the device, there is a signal whose transition of voltage is opposite to that shown in FIGS. 4 and 8 and FIGS. 15 to 16. Regardless of the waveform, the drive signal changes the volume of the
実施形態1と実施形態2とは、組み合わせることが可能である。駆動信号の間隔等に応じて、何れの態様を実施するか異ならせてもよい。
上記の実施形態で説明した、制振調整要素の適正長さを適宜に算出する制御プログラムは、外部I/F214を介して直接接続された、又は外部装置230を介して接続されたフロッピィディスクやCDROM、DVDROM、USBメモリー等の記録媒体からも読み込み可能である。制御プログラムは、外部装置230にプリンタードライバーとして備えられていてもよい。制御プログラムが外部装置230に備えられた場合には、本実施形態に係る制御部210は、制御プログラムを具備する外部装置230となる。
The control program for appropriately calculating the appropriate length of the vibration damping adjustment element described in the above embodiment is a floppy disk connected directly via the external I /
上記の実施形態では、圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電素子300を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
In the embodiment described above, the thin film
また、上述したインクジェット式記録装置Iでは、記録ヘッド1がキャリッジ3に搭載されて主走査方向である第2の方向Yに移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド1が固定されて、紙等の記録シートSを第1の方向Xに移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。ライン式記録装置の場合には、ノズル開口21の並設方向が、記録シートSの搬送方向(第1の方向X)に直交する第2の方向Yとなり、主走査データ番号を規定する主走査方向は、記録ヘッド1と記録シートSとの相対移動方向である第1の方向Xに置き換えることができる。
In the ink jet recording apparatus I described above, the
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。 Furthermore, the present invention is intended for a wide range of liquid jet heads in general, for example, for manufacturing recording heads such as various ink jet recording heads used in image recording apparatuses such as printers, and color filters such as liquid crystal displays. The present invention can also be applied to a coloring material ejecting head, an organic EL display, an electrode material ejecting head used for forming electrodes such as an FED (field emission display), a bioorganic matter ejecting head used for biochip manufacturing, and the like.
I…インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、1…インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、2…インクカートリッジ、3…キャリッジ、4…装置本体、5…キャリッジ軸、6…駆動モーター、7…タイミングベルト、8…搬送ローラー、10…流路形成基板、12…圧力発生室、13…連通部、14…インク供給路、15…連通路、20…ノズルプレート、21…ノズル開口、22…ノズル列、30…保護基板、31…マニホールド部、32…圧電素子保持部、33…貫通孔、35…接着剤、40…コンプライアンス基板、41…封止膜、42…固定板、43…開口部、50…振動板、60…第1電極、70…圧電体層、80…第2電極、90…リード電極、100…マニホールド、120…駆動回路、121…接続配線、200…制御装置、210…制御部、211…外部インターフェース、212…内部インターフェース、213…記憶部、214…駆動信号生成部、215…制御処理部、220…プリントエンジン、221…紙送り機構、222…キャリッジ機構、230…外部装置、241…算出時期検知部、242…算出用駆動信号生成指示部、243…振幅検出部、244…適正長さ算出部、300…圧電素子、I…インクジェット式記録装置、P01〜P06…要素、P11〜P18…要素、P21〜P28…要素、S…記録シート、X…第1の方向、Y…第2の方向、Z…第3の方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS I ... Inkjet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 1 ... Inkjet recording head (liquid ejecting head), 2 ... Ink cartridge, 3 ... Carriage, 4 ... Apparatus body, 5 ... Carriage shaft, 6 ... Drive motor, 7 ... Timing belt, 8 ... conveying roller, 10 ... channel forming substrate, 12 ... pressure generating chamber, 13 ... communication portion, 14 ... ink supply passage, 15 ... communication passage, 20 ... nozzle plate, 21 ... nozzle opening, 22 ... nozzle , 30 ... protective substrate, 31 ... manifold portion, 32 ... piezoelectric element holding portion, 33 ... through hole, 35 ... adhesive, 40 ... compliance substrate, 41 ... sealing film, 42 ... fixing plate, 43 ... opening, DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、
前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号を供給した後に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出して、前記振幅が所定値以下となる前記駆動信号の前記制振調整要素の長さに基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting head having a nozzle opening from which liquid is discharged, a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening, and a pressure generating means that changes a volume of the pressure generating chamber by being displaced according to a drive signal;
A controller that generates the drive signal and supplies the drive signal to the liquid jet head,
The drive signal includes a first period in which the volume of the pressure generation chamber is changed, a vibration suppression adjustment element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period, and the vibration control element after the vibration suppression adjustment element. A damping element that changes the volume of the pressure generating chamber to suppress residual vibration in the pressure generating chamber,
The control unit supplies drive signals having different lengths of the damping control elements to the liquid jet head, detects the amplitude of residual vibration in the pressure generation chamber after supplying the drive signal, and detects the amplitude. Calculating an appropriate length of the vibration damping adjustment element based on the length of the vibration damping adjustment element of the drive signal that is less than or equal to a predetermined value, and driving the drive signal including the vibration suppression adjustment element of the appropriate length A liquid ejecting apparatus characterized by updating a signal.
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、
前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、
前記制振調整要素の長さが異なる駆動信号が供給される毎に前記圧力発生室内の残留振動の振幅を検出し、
前記振幅が所定値以下となる前記制振調整要素の適正長さを算出し、
前記制振調整要素の長さが前記適正長さとなるように前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置の駆動方法。 A liquid ejecting head comprising: a nozzle opening from which liquid is discharged; a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening; and a pressure generating means that changes a volume of the pressure generating chamber by being displaced according to a driving signal; A control unit that generates a signal and supplies the signal to the liquid ejecting head, and a driving method of the liquid ejecting apparatus,
The drive signal includes a first period in which the volume of the pressure generation chamber is changed, a vibration suppression adjustment element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period, and the vibration control element after the vibration suppression adjustment element. A damping element that changes the volume of the pressure generating chamber to suppress residual vibration in the pressure generating chamber,
Supplying drive signals with different lengths of the vibration damping adjustment elements to the pressure generating means;
Detecting the amplitude of residual vibration in the pressure generating chamber each time a drive signal having a different length of the vibration damping adjustment element is supplied;
Calculate the appropriate length of the vibration damping adjustment element that the amplitude is less than a predetermined value,
The driving method of the liquid ejecting apparatus, wherein the driving signal is updated so that the length of the vibration damping adjustment element becomes the appropriate length.
前記駆動信号を生成して前記液体噴射ヘッドに供給する制御部と、を具備し、
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を膨張させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制する制振要素と、を含んでおり、
前記制御部は、前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記液体噴射ヘッドに供給し、前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲を求めて、前記範囲内の値に基づいて前記制振調整要素の適正長さを算出し、前記適正長さの制振調整要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting head comprising: a nozzle opening through which liquid is discharged; a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening; and a pressure generating means that changes a volume of the liquid in the pressure generating chamber by being displaced according to a drive signal. ,
A controller that generates the drive signal and supplies the drive signal to the liquid jet head,
The drive signal includes a first period in which the volume of the pressure generation chamber is changed, a vibration suppression adjustment element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period, and the vibration control element after the vibration suppression adjustment element. A damping element that expands the volume of the pressure generation chamber and suppresses residual vibration in the pressure generation chamber,
The control unit supplies drive signals having different lengths of the vibration damping adjustment elements to the liquid ejecting head, and a degree of detection of defective ejection of liquid from the liquid ejecting head due to the supply of the drive signal is equal to or less than a predetermined value. A drive signal including a vibration suppression adjustment element of the appropriate length, calculating a proper length of the vibration suppression adjustment element based on a value within the range The liquid ejecting apparatus is characterized in that the drive signal is updated.
前記駆動信号は、前記圧力発生室の容積を変化させる第1期間と、前記第1期間より後で前記圧力発生室の容積を維持させる制振調整要素と、前記制振調整要素の後で前記圧力発生室の容積を変化させて前記圧力発生室内の残留振動を抑制するための制振要素と、を含んでおり、
前記制振調整要素の長さが互いに異なる駆動信号を前記圧力発生手段に供給し、
前記駆動信号の供給による前記液体噴射ヘッドからの液体の吐出不良を検出し、
前記吐出不良の検知度合いが所定値以下となる前記制振調整要素の長さの範囲内の値に基づいて算出された適正長さの前記制振要素を含む駆動信号に前記駆動信号を更新すること
を特徴とする液体噴射装置の駆動方法。 A liquid ejecting head comprising: a nozzle opening from which liquid is discharged; a pressure generating chamber communicating with the nozzle opening; and a pressure generating means that changes a volume of the pressure generating chamber by being displaced according to a driving signal; A control unit that generates a signal and supplies the signal to the liquid ejecting head, and a driving method of the liquid ejecting apparatus,
The drive signal includes a first period in which the volume of the pressure generation chamber is changed, a vibration suppression adjustment element that maintains the volume of the pressure generation chamber after the first period, and the vibration control element after the vibration suppression adjustment element. A damping element for changing the volume of the pressure generating chamber to suppress residual vibration in the pressure generating chamber,
Supplying drive signals with different lengths of the vibration damping adjustment elements to the pressure generating means;
Detecting a liquid ejection failure from the liquid ejecting head due to the supply of the drive signal;
The drive signal is updated to a drive signal including the damping element having an appropriate length calculated based on a value within a range of the length of the damping adjustment element where the detection degree of the ejection failure is equal to or less than a predetermined value. A method for driving a liquid ejecting apparatus.
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