JP4844066B2 - Droplet discharge head inspection apparatus and droplet discharge head inspection method - Google Patents
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Description
この発明は、液滴吐出ヘッド検査装置及び液滴吐出ヘッド検査方法に係り、特に、電圧を印加された電気機械変換素子による圧力室内の圧力変化を表す波形の減衰定数を検査する液滴吐出ヘッド検査装置及び液滴吐出ヘッド検査方法に関する。 The present invention relates to a droplet discharge head inspection apparatus and a droplet discharge head inspection method, and more particularly to a droplet discharge head for inspecting a waveform attenuation constant representing a pressure change in a pressure chamber by an electromechanical transducer to which a voltage is applied. The present invention relates to an inspection apparatus and a droplet discharge head inspection method.
従来、電気機械変換素子(ピエゾアクチュエータなど)を用いた液滴吐出ヘッドでは、電気機械変換素子に電圧を印加することによって、圧力室内の圧力変化を生じさせて、液滴を吐出させている。この圧力室内の圧力変化は、印加する電圧の駆動波形によって、高精度に制御され、高周波吐出、微小滴吐出、サテライト/ミスト制御などが行われる。 Conventionally, in a droplet discharge head using an electromechanical conversion element (such as a piezo actuator), a voltage change is generated in the pressure chamber by applying a voltage to the electromechanical conversion element to discharge a droplet. The pressure change in the pressure chamber is controlled with high accuracy by the drive waveform of the applied voltage, and high-frequency ejection, microdroplet ejection, satellite / mist control, and the like are performed.
印加する電圧の駆動波形は、液滴吐出ヘッドの音響特性に適合させることが重要であり、具体的には、液滴吐出ヘッドの圧力室内に生じる圧力変化を表す波形の振幅、固有周期(ヘルムホルツ振動周期)、及び減衰定数に駆動波形を適合させる必要がある。 It is important to adapt the driving waveform of the applied voltage to the acoustic characteristics of the droplet discharge head. Specifically, the amplitude of the waveform representing the pressure change generated in the pressure chamber of the droplet discharge head, the natural period (Helmholtz) It is necessary to adapt the driving waveform to the vibration period) and the damping constant.
上記のような液滴吐出ヘッドは,精密加工技術や半導体プロセス技術などを用いて製造されるが、製造条件や材料のばらつきによって、液滴吐出ヘッド間で音響特性に差が発生する。従って、全ての液滴吐出ヘッドで安定した吐出を実現するためには、製造した液滴吐出ヘッドのひとつひとつについて音響特性の検査を行い、各液滴吐出ヘッドの音響特性に適合するように駆動波形の調整を行う必要がある。 The droplet discharge heads as described above are manufactured using precision processing technology, semiconductor process technology, and the like, but acoustic characteristics differ between the droplet discharge heads due to variations in manufacturing conditions and materials. Therefore, in order to achieve stable ejection with all droplet ejection heads, the acoustic characteristics of each manufactured droplet ejection head are inspected, and the drive waveform is matched to the acoustic characteristics of each droplet ejection head. It is necessary to make adjustments.
液滴吐出ヘッドの音響特性を検査する方式としては、滴速または滴体積(圧力変化を表す波形の振幅にほぼ比例)の測定が最も一般的に行われ,また、圧力変化を表す波形の固有周期を測定する方法が知られている(特許文献1)。 The most common method for inspecting the acoustic characteristics of a droplet discharge head is to measure the droplet velocity or volume (approximately proportional to the amplitude of the waveform that represents the pressure change), and the characteristic of the waveform that represents the pressure change. A method for measuring the period is known (Patent Document 1).
一方、圧力変化の減衰定数は、液滴吐出ヘッドの圧力室内に生じる圧力変化の振幅が時間的に減衰する速度を表す特性値であり、液滴吐出時に発生するサテライトやミストの制御を行う上で極めて重要な値である。従って、駆動波形調整を行う際、各液滴吐出ヘッドの減衰定数を測定し、それに適合するように調整を行うことが望ましい。
しかしながら、上記の圧力変化の減衰定数については、簡易に測定する方法がないため、液滴吐出ヘッドの減衰定数に応じた駆動波形調整を行うことが困難である、という問題がある。 However, since there is no simple method for measuring the attenuation constant of the pressure change, there is a problem that it is difficult to adjust the driving waveform in accordance with the attenuation constant of the droplet discharge head.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、液滴吐出ヘッドの減衰定数を簡易に検査できる液滴吐出ヘッド検査装置及び液滴吐出ヘッド検査方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge head inspection apparatus and a droplet discharge head inspection method that can easily inspect the attenuation constant of a droplet discharge head. To do.
上記の目的を達成するために第1の発明に係る液滴吐出ヘッド検査装置は、液体が充填される圧力室、及び印加された電圧に応じて前記圧力室内の圧力を変化させる電気機械変換器を備え、かつ、前記圧力変化に応じて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを検査する液滴吐出ヘッド検査装置であって、パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加する印加手段と、前記印加手段の電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の速度を計測する滴速計測手段と、前記滴速計測手段によって計測された液滴の速度及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の速度の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整する減衰定数駆動波形調整手段とを含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a droplet discharge head inspection apparatus according to a first aspect of the present invention includes a pressure chamber filled with a liquid, and an electromechanical converter that changes the pressure in the pressure chamber in accordance with an applied voltage. And a droplet discharge head inspection apparatus for inspecting a droplet discharge head that discharges a droplet in response to the pressure change, wherein each of the voltages of a plurality of drive waveforms composed of pulses having different pulse widths is An application means for applying to the electromechanical transducer, a droplet speed measuring means for measuring the speed of the droplets ejected from the droplet ejection head by voltage application of the application means, and a liquid measured by the droplet speed measuring means the damping constant of the damping curve representing the change in velocity of the droplets with respect to a change in the pulse width of determined the drive waveform in accordance with the pulse width of the speed and the plurality of driving waveforms of droplets, the pressure change with respect to time change Calculating means for calculating as衰定number, the greater the attenuation constant calculated by the calculating means, as the voltage variation of the reverberation adjustment portion in the driving waveform of the voltage applied to the electromechanical transducer is increased, the Attenuation constant drive waveform adjusting means for adjusting the drive waveform is included.
また、第2の発明に係る液滴吐出ヘッド検査方法は、液体が充填される圧力室、及び印加された電圧に応じて前記圧力室内の圧力を変化させる電気機械変換器を備え、かつ、前記圧力変化に応じて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを検査する液滴吐出ヘッド検査方法であって、パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加し、前記電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の速度を計測し、前記計測された液滴の速度及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の速度の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出し、前記算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a droplet discharge head inspection method comprising: a pressure chamber filled with a liquid; and an electromechanical transducer that changes a pressure in the pressure chamber according to an applied voltage; A droplet discharge head inspection method for inspecting a droplet discharge head that discharges a droplet in response to a pressure change, wherein each of a plurality of driving waveform voltages including pulses having different pulse widths is applied to the electromechanical converter And measuring the velocity of the droplet ejected from the droplet ejection head by applying the voltage, and determining the pulse width of the driving waveform determined according to the measured droplet velocity and the pulse width of the plurality of driving waveforms. of the damping constant of the damping curve representing the change in velocity of the droplets to changes, calculated as the attenuation constant of the pressure change with respect to time change, the larger the calculated damping constant, the electromechanical transducer As the voltage variation of the reverberation adjustment portion in the driving waveform of the voltage to be pressurized becomes large, it is characterized by adjusting the drive waveform.
第1の発明及び第2の発明によれば、パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加し、複数の駆動波形の電圧ごとに、電圧印加によって液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の速度を計測する。ここで、電圧の駆動波形のパルス幅が大きり、パルスの立ち下がりと立ち上がりとの間隔が広くなるほど、計測される液滴の速度が減衰する。 According to the first invention and the second invention, each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths is applied to the electromechanical converter, and each voltage of the plurality of driving waveforms is applied by voltage application. The speed of the droplet discharged from the droplet discharge head is measured. Here, as the pulse width of the voltage drive waveform increases and the interval between the falling edge and the rising edge of the pulse increases, the measured droplet velocity decreases.
そして、計測された液滴の速度及び複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる駆動波形のパルス幅の変化に対する液滴の速度の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する圧力変化の減衰定数として算出する。そして、算出された減衰定数が大きいほど、電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整する。 Then, the damping constant of the damping curve representing the change in velocity of the droplets with respect to a change in the pulse width determined driving waveforms in accordance with the measured pulse widths of the speed and the plurality of driving waveforms of the droplets, the pressure change with respect to time change Is calculated as an attenuation constant. Then, as the calculated attenuation constant is larger, the drive waveform is adjusted so that the amount of voltage change of the reverberation adjusting unit in the drive waveform of the voltage applied to the electromechanical converter becomes larger.
従って、パルス幅が異なる複数の駆動波形の電圧を電気機械変換器に印加すると共に、吐出される液滴の速度を計測し、駆動波形のパルス幅の変化に対する液滴の速度の変化を表す減衰曲線に基づいて、減衰定数を算出することにより、液滴吐出ヘッドの減衰定数を簡易に検査できる。また、液滴吐出ヘッドに印加される電圧の駆動波形を、液滴吐出ヘッドの減衰定数に適合させることができる。 Therefore, the voltage of a plurality of drive waveforms with different pulse widths is applied to the electromechanical transducer, the velocity of the ejected droplet is measured, and the attenuation representing the change in the droplet velocity with respect to the change in the pulse width of the drive waveform By calculating the attenuation constant based on the curve, the attenuation constant of the droplet discharge head can be easily inspected. In addition, the drive waveform of the voltage applied to the droplet discharge head can be adapted to the attenuation constant of the droplet discharge head.
また、第1の発明に係る算出手段は、パルス幅PWaの駆動波形の電圧印加によって吐出された液滴の速度をVa、パルス幅PWbの駆動波形の電圧印加によって吐出された液滴の速度をVb、パルス幅PWcの駆動波形の電圧印加によって吐出された液滴の速度をVcとすると、以下の式を満たすように、減衰曲線の減衰定数Dを算出することができる。 The calculating means according to the first aspect of the invention calculates the velocity of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform having a pulse width PWa as Va and the velocity of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform having a pulse width PWb. When the velocity of a droplet ejected by applying a voltage having a drive waveform of Vb and pulse width PWc is Vc, the attenuation constant D of the attenuation curve can be calculated so as to satisfy the following equation.
PWa<PWb<PWc
D=[Ln(Va−Vc)―Ln(Vb−Vc)]/(PWb−PWa)
ただし、Lnは自然対数である。
PWa <PWb <PWc
D = [Ln (Va−Vc) −Ln (Vb−Vc)] / (PWb−PWa)
However, Ln is a natural logarithm.
また、第3の発明に係る液滴吐出ヘッド検査装置は、液体が充填される圧力室、及び印加された電圧に応じて前記圧力室内の圧力を変化させる電気機械変換器を備え、かつ、前記圧力変化に応じて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを検査する液滴吐出ヘッド検査装置であって、パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加する印加手段と、前記印加手段の電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の体積を計測する滴体積計測手段と、前記滴体積計測手段によって計測された液滴の体積及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の体積の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整する減衰定数駆動波形調整手段とを含んで構成されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a droplet discharge head inspection apparatus comprising: a pressure chamber filled with a liquid; and an electromechanical converter that changes the pressure in the pressure chamber according to an applied voltage; A droplet discharge head inspection apparatus that inspects a droplet discharge head that discharges a droplet in response to a pressure change, and applies each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths to the electromechanical converter. An applying means for measuring, a drop volume measuring means for measuring a volume of a droplet discharged from the droplet discharge head by voltage application of the applying means, a volume of the droplet measured by the drop volume measuring means, and the plurality the damping constant of the damping curve representing a change in volume of the droplet with respect to a change in the pulse width of the drive waveform determined according to the pulse width of the drive waveform, calculated as the attenuation constant of the pressure change with respect to time change Calculation means for, the larger the damping factor calculated by the calculating means, as the voltage variation of the reverberation adjustment portion in the driving waveform of the voltage applied to the electromechanical transducer is increased, the drive waveform adjustment And an attenuation constant drive waveform adjusting means .
また、第4の発明に係る液滴吐出ヘッド検査方法は、液体が充填される圧力室、及び印加された電圧に応じて前記圧力室内の圧力を変化させる電気機械変換器を備え、かつ、前記圧力変化に応じて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを検査する液滴吐出ヘッド検査方法であって、パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加し、前記電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の体積を計測し、前記計測された液滴の体積及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の体積の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出し、前記算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a droplet discharge head inspection method comprising: a pressure chamber filled with a liquid; and an electromechanical converter that changes the pressure in the pressure chamber according to an applied voltage; A droplet discharge head inspection method for inspecting a droplet discharge head that discharges a droplet in response to a pressure change, wherein each of a plurality of driving waveform voltages including pulses having different pulse widths is applied to the electromechanical converter And measuring the volume of the droplet ejected from the droplet ejection head by applying the voltage, and the pulse width of the driving waveform determined according to the measured volume of the droplet and the pulse width of the plurality of driving waveforms. the damping constant of the damping curve representing a change in volume of the droplet with respect to the changes, was calculated as the attenuation constant of the pressure change with respect to time change, the larger the calculated damping constant, the electromechanical transducer As the voltage variation of the reverberation adjustment portion in the driving waveform of the voltage to be pressurized becomes large, it is characterized by adjusting the drive waveform.
第3の発明及び第4の発明によれば、パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を電気機械変換器に印加し、電圧印加によって液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の体積を計測する。 According to the third invention and the fourth invention, each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths is applied to the electromechanical converter, and the droplets ejected from the droplet ejection head by voltage application Measure the volume.
そして、計測された液滴の体積及び複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる駆動波形のパルス幅の変化に対する液滴の体積の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する圧力変化の減衰定数として算出する。そして、算出された減衰定数が大きいほど、電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整する。 Then, the damping constant of the damping curve representing the change in the volume of the droplet with respect to a change in the pulse width of the drive waveform determined according to the measured pulse width of the volume and a plurality of driving waveforms of the droplets, the pressure change with respect to time change Is calculated as an attenuation constant. Then, as the calculated attenuation constant is larger, the drive waveform is adjusted so that the amount of voltage change of the reverberation adjusting unit in the drive waveform of the voltage applied to the electromechanical converter becomes larger.
従って、パルス幅が異なる駆動波形の電圧を電気機械変換器に印加すると共に、吐出される液滴の体積を計測し、駆動波形のパルス幅の変化に対する液滴の体積の変化を表す減衰曲線に基づいて、減衰定数を算出することにより、液滴吐出ヘッドの減衰定数を簡易に検査できる。また、液滴吐出ヘッドに印加される電圧の駆動波形を、液滴吐出ヘッドの減衰定数に適合させることができる。 Therefore, the voltage of the drive waveform with different pulse widths is applied to the electromechanical transducer, and the volume of the ejected droplet is measured, and the attenuation curve representing the change in the volume of the droplet with respect to the change in the pulse width of the drive waveform Based on this, the attenuation constant of the droplet discharge head can be easily inspected by calculating the attenuation constant. In addition, the drive waveform of the voltage applied to the droplet discharge head can be adapted to the attenuation constant of the droplet discharge head.
第3の発明に係る算出手段は、パルス幅PWaの駆動波形の電圧印加によって吐出された液滴の体積をQa、パルス幅PWbの駆動波形の電圧印加によって吐出された液滴の体積をQb、パルス幅PWcの駆動波形の電圧印加によって吐出された液滴の体積をQcとすると、以下の式を満たすように、減衰曲線の減衰定数Dを算出することができる。 The calculating means according to the third aspect of the present invention is that Qa represents the volume of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform with a pulse width PWa, Qb represents the volume of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform having a pulse width PWb, When the volume of a droplet ejected by applying a voltage having a drive waveform with a pulse width PWc is Qc, the attenuation constant D of the attenuation curve can be calculated so as to satisfy the following equation.
PWa<PWb<PWc
D=[Ln(Qa−Qc)―Ln(Qb−Qc)]/(PWb−PWa)
また、上記の駆動波形は、矩形状の波形とすることができる。これにより、駆動波形を発生させる回路の回路コストを小さく抑えることができる。
PWa <PWb <PWc
D = [Ln (Qa−Qc) −Ln (Qb−Qc)] / (PWb−PWa)
Further, the drive waveform can be a rectangular waveform. Thereby, the circuit cost of the circuit for generating the drive waveform can be kept small.
また、上記の駆動波形において、パルスの立ち上げ時間及び立ち下げ時間を圧力変化の固有周期の1/2以下とすることができる。これにより、パルスの立ち上げ及び立ち下げによって効率的に圧力変化を生じさせることができる。 In the above drive waveform, the pulse rise time and fall time can be set to ½ or less of the natural period of the pressure change. Thereby, the pressure change can be efficiently generated by the rising and falling of the pulse.
また、上記の複数の駆動波形は、パルス幅が圧力変化の固有周期の略1/2である駆動波形と、パルス幅が固有周期の略3/2である駆動波形と、パルス幅が固有周期の4倍以上である駆動波形とを含むことができる。 The plurality of drive waveforms include a drive waveform whose pulse width is approximately half of the natural period of the pressure change, a drive waveform whose pulse width is approximately 3/2 of the natural period, and a pulse width whose natural period is the natural period. And a driving waveform that is four times or more.
また、上記の複数の駆動波形は、パルス幅が圧力変化の固有周期の略1/2である駆動波形と、パルス幅が固有周期の略3/2である駆動波形と、パルス幅が固有周期以上であり、かつ、パルスの立ち下げ時間が固有周期の1/2以上である駆動波形とを含むことができる。 The plurality of drive waveforms include a drive waveform whose pulse width is approximately half of the natural period of the pressure change, a drive waveform whose pulse width is approximately 3/2 of the natural period, and a pulse width whose natural period is the natural period. In addition, it is possible to include a drive waveform in which the pulse fall time is ½ or more of the natural period.
また、上記の発明に係る液滴吐出ヘッド検査装置は、圧力変化の固有周期を測定する固有周期測定手段を更に含むことができる。これにより、圧力変化の減衰定数を算出する前に、固有周期を測定することにより、高精度に検査を行うことができる。また、この液滴吐出ヘッド検査装置は、固有周期測定手段によって測定された固有周期に基づいて、電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形を調整する固有周期駆動波形調整手段を更に含むことができる。これにより、液滴吐出ヘッドに印加される電圧の駆動波形を、液滴吐出ヘッドの固有周期に適合させることができる。 In addition, the droplet discharge head inspection apparatus according to the above invention may further include a natural period measuring unit that measures a natural period of pressure change. Thereby, it is possible to perform inspection with high accuracy by measuring the natural period before calculating the attenuation constant of the pressure change. The droplet discharge head inspection apparatus further includes a natural period driving waveform adjusting unit that adjusts a driving waveform of a voltage applied to the electromechanical transducer based on the natural period measured by the natural period measuring unit. Can do. Thereby, the drive waveform of the voltage applied to the droplet discharge head can be adapted to the natural period of the droplet discharge head.
また、上記の電気機械変換器を、ピエゾアクチュエータとすることができる。これにより、液滴吐出ヘッドによる液滴の吐出を高精度に制御することができる。 Further, the electromechanical transducer can be a piezo actuator. Thereby, it is possible to control the ejection of droplets by the droplet ejection head with high accuracy.
以上説明したように、本発明の液滴吐出ヘッド検査装置及び液滴吐出ヘッド検査方法によれば、パルス幅が異なる駆動波形の電圧を電気機械変換器に印加すると共に、吐出される液滴の速度又は体積を計測し、駆動波形のパルス幅の変化に対する液滴の速度又は体積の変化を表す減衰曲線に基づいて、減衰定数を算出することにより、液滴吐出ヘッドの減衰定数を簡易に検査できる、という効果が得られる。 As described above, according to the droplet discharge head inspection apparatus and the droplet discharge head inspection method of the present invention, the voltage of the drive waveform having a different pulse width is applied to the electromechanical converter, and the droplets discharged By simply measuring the velocity or volume and calculating the attenuation constant based on the attenuation curve representing the change in the velocity or volume of the droplet with respect to the change in the pulse width of the drive waveform, the attenuation constant of the droplet discharge head can be easily inspected. The effect of being able to be obtained is obtained.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、インクジェット記録装置に用いるインクジェット記録ヘッドの減衰定数を検査する場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where an attenuation constant of an ink jet recording head used in an ink jet recording apparatus is inspected will be described.
図1に示すように、第1の実施の形態に係るヘッド検査システム10は、インク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド12と、インクジェット記録ヘッド12に印加する電圧の駆動波形を発生する駆動波形発生回路14と、インクジェット記録ヘッド12から吐出されたインク滴の速度を測定する滴速測定部16と、駆動波形発生回路14及び滴速測定部16を制御するためのコンピュータ18とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
滴速測定部16は、所定の位置をインク滴が通過する時間をストロボ観察やレーザー照射等によって測定するようになっている。
The droplet
また、コンピュータ18は、後述する検査処理ルーチンのプログラムを含む各種プログラムやパラメータ等が記憶されたROM20、各種プログラムを実行するCPU22、CPU22による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられるRAM24、所定の駆動波形を表す波形データ及び種々のパラメータを記憶するHDD26、ディスプレイ28、マウス30、キーボード32、駆動波形発生回路14と接続するための出力インタフェース34、滴速測定部16と接続するための入出力インタフェース36、及びこれらを相互に接続するための入出力バス38を備えている。
The computer 18 includes a
駆動波形発生回路14は、コンピュータ18からの波形データを示す波形信号に基づいて、ハイレベルとローレベルとからなる所定の矩形波状の駆動波形の電圧を発生し、インクジェット記録ヘッド12に印加する。
The drive
インクジェット記録ヘッド12のノズルからインク滴を吐出させる方式は、ピエゾアクチュエータで圧力室内を加圧する方式となっている。この方式は、インク滴を吐出した直後の圧力室内の残響圧力変化を印加する電圧によって制御することにより、サテライトやミストの発生を制御できるため、TIJ(サーマルインクジェット)方式と比較した場合、大きな長所となっている。
The method of ejecting ink droplets from the nozzles of the
図2に示すように、インクジェット記録ヘッド12は、インクタンク52、供給路54、圧力室56、ノズル58、及び電気機械変換器としてのピエゾアクチュエータ60を有している。
As shown in FIG. 2, the ink
インクタンク52には、インクが充填され、インクタンク52に充填されたインクは、供給路54を介して圧力室56に充填され、圧力室56に連通したノズル58にインクが供給される。
The
圧力室56の壁面の一部は振動板56Aからなり、振動板56Aにピエゾアクチュエータ60が設けられており、ピエゾアクチュエータ60によって振動板56Aを変形させて振動させることで、圧力室56内に圧力変化が発生する。すなわち、ピエゾアクチュエータ60の振動によって発生する圧力変化によって、圧力室56内に充填されたインクがインク滴としてノズル58から吐出され、圧力室56には供給路54を介してインクタンク52からインクが補充されるようになっている。
A part of the wall surface of the
ノズル58は、例えば、記録用紙幅方向に複数配列した記録ヘッドとすることで、記録用紙幅方向の画像を記録し、記録用紙と記録ヘッドとを相対的に移動することで記録用紙に画像を記録することができる。
The
次に、インクジェット記録ヘッド12の圧力室56内の圧力変化について説明する。本実施形態で使用したインクジェット記録ヘッド12は、ピエゾアクチュエータ60に図3(A)に示すような1つのパルスからなる電圧を印加した場合、パルスの立ち下がりで圧力室56が膨張され、パルスの立ち上がりで圧力室56が収縮される。すなわち、図3(B)に示すように、パルスの立ち下がりで圧力室56内に圧力変化が発生し、通常圧力より低下した後、通常圧力に戻る。パルス幅が圧力変化の固有周期の1/2に等しい場合、圧力室56内が通常圧力に戻った時点でパルスが立ち上がり、圧力室56内の圧力変化が発生し、圧力変化が重ね合わされて圧力が上昇し、その後に通常圧力に戻る。その後、この圧力振動は残存し、圧力室56内の圧力が通常圧力より低下した後、通常圧力に戻り、そして、通常圧力より上昇し、通常圧力に戻り、この圧力変化が減衰しながら繰り返される。このとき、圧力変化を表す波形の振幅が、時間tの関数としてe-βtの形(eは自然対数の底)で減衰し、この関数の係数βが圧力変化の減衰定数となる。
Next, a change in pressure in the
次に、第1の実施の形態に係るヘッド検査システム10の作用について説明する。
Next, the operation of the
まず、検査対象となるインクジェット記録ヘッド12が吐出するインク滴の通過時間を測定できるように、滴速測定部16が所定の位置に設置されると、コンピュータ18において図4に示す検査処理ルーチンが実行される。
First, when the droplet
ステップ100では、図5(A)に示すようなパルスからなる駆動波形の電圧をインクジェット記録ヘッド12のピエゾアクチュエータ60に印加させるように波形信号を駆動波形発生回路14に出力する。ここでは、印加する電圧の駆動波形のパルス幅が徐々に広くなるように変化させながら、複数の波形信号を出力する。また、同時に滴速測定部16によって計測された通過時間に基づいて、インクジェット記録ヘッド12から吐出されたインク滴の速度を計測する。例えば、電圧をピエゾアクチュエータ60に印加させてインク滴を吐出させたときに、滴速測定部16によってストロボ撮影やレーザー照射を行い、所定の位置においてインク滴の通過時間を計測し、計測された通過時間及び通過時間を計測した区間の距離によって、インク滴の速度を計測する。
In
ここで、図5(B)に示すように、パルス幅をPW、インクジェット記録ヘッド12の圧力変化の固有周期(ヘルムホルツ振動周期)をTcとすると、PW=1/2・Tcのときにインク滴の速度が最大のピークとなるため、インク滴の速度が最大となるパルス幅をPWmaxとすると、Tc=2・PWmaxとなる。
Here, as shown in FIG. 5B, assuming that the pulse width is PW and the natural period (Helmholtz oscillation period) of the pressure change of the ink
従って、ステップ102で、計測されたインク滴の速度のうち、インク滴の速度が最大となるパルス幅PWmaxを求め、上述した式により、固有周期Tcを算出する。
Accordingly, in
そして、ステップ104において、算出した固有周期Tcに基づいて、図6(A)に示すような、パルス幅が1/2・Tcであるパルスからなる矩形波状の駆動波形の電圧を印加させるための波形信号を駆動波形発生回路14に出力すると共に、滴速測定部16によってインク滴の速度を計測する。次に、ステップ106では、図6(B)に示すような、パルス幅が3/2・Tcであるパルスからなる矩形波状の駆動波形の電圧を印加させるための波形信号を駆動波形発生回路14に出力すると共に、滴速測定部16によってインク滴の速度を計測し、ステップ108で、図6(C)に示すような、パルス幅が4・Tcであるパルスからなる矩形波状の駆動波形の電圧を印加させるための波形信号を駆動波形発生回路14に出力すると共に、滴速測定部16によってインク滴の速度を計測する。なお、上記のパルスの立ち上げ時間及び立ち下げ時間は、パルスの立ち上げ及び立ち下げによって効率的に圧力変化を生じさせるために、圧力変化の固有周期Tcの1/2以下となっている。
Then, in
ここで、パルス幅が1/2・Tcであると、パルスの立ち下りによって発生した圧力変化の位相に合わせてパルスが立ち上がることにより、発生する圧力変化が大きくなる。また、パルス幅が3/2・Tcであると、パルスの立ち下りによって発生した圧力変化が減衰しはじめたところで、圧力変化の位相に合わせてパルスが立ち上がることにより、減衰した圧力変化が大きくなる。また、パルス幅が4・Tc以上であると、パルスの立ち下りによって発生した圧力変化が減衰して、圧力変化がなくなった後に、パルスが立ち上がることにより、小さな圧力変化が発生する。 Here, when the pulse width is ½ · Tc, the pulse rises in accordance with the phase of the pressure change caused by the fall of the pulse, so that the generated pressure change becomes large. Further, when the pulse width is 3/2 · Tc, when the pressure change generated by the fall of the pulse starts to attenuate, the pulse rises in accordance with the phase of the pressure change, so that the attenuated pressure change becomes large. . Further, when the pulse width is 4 · Tc or more, the pressure change generated by the fall of the pulse is attenuated, and after the pressure change disappears, the pulse rises to generate a small pressure change.
以上のように、パルス幅が1/2・Tcのときに発生する圧力変化が最大となるため、インク滴の速度が最速となり、パルス幅が4・Tcのときに発生する圧力変化が最小となるため、インク滴の速度が最も遅くなる。 As described above, since the pressure change generated when the pulse width is 1/2 · Tc is maximized, the speed of the ink droplet is the fastest, and the pressure change generated when the pulse width is 4 · Tc is minimized. Therefore, the speed of the ink droplet is the slowest.
そして、ステップ110において、ステップ104〜ステップ108で計測されたインク滴の速度及び駆動波形のパルス幅に応じて図7に示すようなパルス幅の変化に対するインク滴の速度の変化を示す減衰曲線を求め、この減衰曲線の減衰定数Dを下記の式に基づいて算出する。
In step 110, an attenuation curve indicating a change in the speed of the ink droplet with respect to a change in the pulse width as shown in FIG. 7 according to the speed of the ink droplet measured in
D=[Ln(Va−Vc)―Ln(Vb−Vc)]/(PWb−PWa)
ここで、ステップ104におけるパルス幅をPWa、インク滴の速度をVa、ステップ106におけるパルス幅をPWb、インク滴の速度をVb、ステップ108におけるパルス幅をPWc、インク滴の速度をVcとし、Lnは自然対数である。また、この減衰曲線の減衰定数Dは、インクジェット記録ヘッド12における圧力変化を表す波形の減衰定数と等しいため、算出された減衰定数Dがインクジェット記録ヘッド12の減衰定数となる。
D = [Ln (Va−Vc) −Ln (Vb−Vc)] / (PWb−PWa)
Here, the pulse width in
次のステップ112では、ステップ102で算出された固有周期Tc及びステップ110で算出された減衰定数Dに基づいて、インクジェット記録ヘッド12のピエゾアクチュエータ60に印加するための電圧の駆動波形の基準となる基準駆動波形を調整して、検査処理ルーチンを終了する。例えば、標準固有周期及び標準減衰定数を予め定めておき、図8に示すように、標準固有周期と算出された固有周期Tcとが異なっていた場合には、基準駆動波形を時間軸方向に伸縮して調整する。このとき、伸縮率をKとすると、伸縮率Kは、標準固有周期と固有周期Tcとの比で定められ、固有周期Tcが大きい場合には、伸縮率Kに基づいて基準駆動波形を時間軸方向に伸張させ、固有周期Tcが小さい場合には、伸縮率Kに基づいて基準駆動波形を時間軸方向に収縮させる。
In the
また、図9に示すように、標準減衰定数と算出された減衰定数Dとが異なっていた場合には、基準駆動波形の残響調整部の形状を変化させる。減衰定数Dが大きい場合には、図9における電圧変化量V4を大きくし、減衰定数Dが小さい場合には、電圧変化量V4を小さくし、駆動波形の電圧がピエゾアクチュエータ60に印加された場合に、圧力変化の残響変化が所定の変化量を有し、サテライトやミストの発生を防止できるようにする。
Also, as shown in FIG. 9, when the standard attenuation constant and the calculated attenuation constant D are different, the shape of the reverberation adjusting unit of the reference drive waveform is changed. When the attenuation constant D is large, the voltage change amount V4 in FIG. 9 is increased, and when the attenuation constant D is small, the voltage change amount V4 is decreased and the voltage of the drive waveform is applied to the
なお、上記では、算出された固有周期及び減衰定数の値に基づいて、基準駆動波形を調整する場合を例に説明したが、インクジェット記録ヘッド12に対して、予め定められた複数の基準駆動波形の中から、最適な基準駆動波形を選択するようにしてもよい。例えば、複数の基準駆動波形とランクとが対応付けられ、インクジェット記録ヘッド12に対して最適な基準駆動波形を示すランクが付されるようになっており、インクジェット記録ヘッド12に対して、はじめに標準ランクを付しておき、算出された固有周期及び減衰定数に基づいて、付されているランクを補正するようにしてもよい。
In the above description, the case where the reference drive waveform is adjusted based on the calculated natural period and the value of the attenuation constant has been described as an example. However, a plurality of reference drive waveforms determined in advance for the
以上説明したように、第1の実施の形態に係るヘッド検査システムによれば、パルス幅が異なる複数の駆動波形の電圧をピエゾアクチュエータに印加すると共に、インクジェット記録ヘッドから吐出されるインク滴の速度を計測し、駆動波形のパルス幅の変化に対するインク滴の速度の変化を表す減衰曲線に基づいて、減衰定数を算出することにより、インクジェット記録ヘッドの減衰定数を簡易に検査できる。 As described above, according to the head inspection system according to the first embodiment, the voltages of a plurality of drive waveforms having different pulse widths are applied to the piezo actuator, and the speed of the ink droplets ejected from the ink jet recording head. The attenuation constant of the inkjet recording head can be easily inspected by calculating the attenuation constant based on the attenuation curve representing the change in the speed of the ink droplet with respect to the change in the pulse width of the drive waveform.
また、従来の固有周期の測定方法で用いられる機器と同様の機器によって、減衰定数を検査することができるため、新たな機器を用意する必要がなく、コストを抑えることができる。 Further, since the attenuation constant can be inspected by the same device as that used in the conventional method for measuring the natural period, it is not necessary to prepare a new device, and the cost can be reduced.
また、駆動波形を矩形状の波形とすることにより、駆動波形を発生させる回路の回路コストを小さく抑えることができる。 In addition, by making the drive waveform a rectangular waveform, the circuit cost of the circuit that generates the drive waveform can be reduced.
また、算出された減衰定数に基づいて、圧力変化が所定の残響変化量を有するようにピエゾアクチュエータに印加される電圧の駆動波形を調整し、インクジェット記録ヘッドのピエゾアクチュエータに印加される電圧の駆動波形を、インクジェット記録ヘッドの減衰定数に適合させることができる。 Further, based on the calculated attenuation constant, the drive waveform of the voltage applied to the piezo actuator is adjusted so that the pressure change has a predetermined amount of reverberation change, and the drive of the voltage applied to the piezo actuator of the ink jet recording head is adjusted. The waveform can be adapted to the attenuation constant of the inkjet recording head.
また、圧力変化の減衰定数を算出する前に、圧力変化の固有周期を測定することにより、減衰定数測定時のパルス幅を最適化(固有周期の1/2、3/2など)することができるため、減衰定数の検査を高精度に行うことができる。 In addition, by measuring the natural period of the pressure change before calculating the attenuation constant of the pressure change, the pulse width at the time of measuring the attenuation constant can be optimized (1/2 of the natural period, 3/2, etc.). Therefore, the attenuation constant can be inspected with high accuracy.
また、測定された固有周期に基づいて、ピエゾアクチュエータに印加される電圧の駆動波形を調整し、ピエゾアクチュエータに印加される電圧の駆動波形を、インクジェット記録ヘッドの固有周期に適合させることができる。 Further, the drive waveform of the voltage applied to the piezo actuator can be adjusted based on the measured natural period, and the drive waveform of the voltage applied to the piezo actuator can be adapted to the natural period of the ink jet recording head.
また、インクジェット記録ヘッドにピエゾアクチュエータを用いることにより、インクジェット記録ヘッドによるインク滴の吐出を高精度に制御することができる。 Further, by using a piezo actuator for the ink jet recording head, it is possible to control ejection of ink droplets by the ink jet recording head with high accuracy.
なお、上記の実施の形態では、固有周期と減衰定数とを算出する場合を例に説明したが、計測されたインク滴の速度に基づいて、インクジェット記録ヘッドの吐出効率を算出するようにしてもよい。この場合には、図10に示すように、電圧軸方向に基準駆動波形の各電圧変化プロセスの電圧変化量を略一定の比率で増減する。吐出効率が大きい場合には、電圧変化量が小さくなるように基準駆動波形を調整し、吐出効率が小さい場合には、電圧変化量を大きくなるように基準駆動波形を調整する。 In the above embodiment, the case where the natural period and the attenuation constant are calculated has been described as an example. However, the ejection efficiency of the ink jet recording head may be calculated based on the measured speed of the ink droplet. Good. In this case, as shown in FIG. 10, the voltage change amount of each voltage change process of the reference drive waveform is increased or decreased at a substantially constant ratio in the voltage axis direction. When the discharge efficiency is high, the reference drive waveform is adjusted so that the voltage change amount is small. When the discharge efficiency is low, the reference drive waveform is adjusted so that the voltage change amount is large.
次に第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同様の部分については、同一符号を付してその説明を省略する。図11に示すように、第2の実施の形態に係るヘッド検査システム210では、インクジェット記録ヘッド12から吐出されたインク滴の体積を計測する滴体積測定部216が設けられている点が第1の実施の形態と異なる。
Next, a second embodiment will be described. In addition, about the part similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 11, the
滴体積測定部216は、飛翔中のインク滴の画像を撮像し、撮像された画像を分析したり、特定の記録媒体上に形成された記録ドットの径を測定して、インク滴の体積を計測するようになっている。
The droplet
なお、その他の構成は第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
コンピュータ18は、図12(A)に示すような、パルス幅が1/2・Tcとなっている駆動波形の電圧を印加させるための波形信号を駆動波形発生回路14に出力すると共に、滴体積測定部216によってインク滴の体積を計測する。また、図12(B)に示すような、パルス幅が3/2・Tcとなっている駆動波形の電圧を印加させるための波形信号を駆動波形発生回路14に出力すると共に、滴体積測定部216によってインク滴の速度を計測し、図12(C)に示すような、パルス幅が3/2・Tcであって、パルスの立ち下げ時間が略Tcとなっている駆動波形の電圧を印加させるための波形信号を駆動波形発生回路14に出力すると共に、滴体積測定部216によってインク滴の体積を計測する。
The computer 18 outputs a waveform signal for applying a drive waveform voltage having a pulse width of 1/2 · Tc to the drive
ここで、パルスの立ち下げ時間が略Tcであると、パルスの立ち下りによって発生する圧力変化が微小であるため、圧力変化がない状態において、パルスが立ち上がることにより、小さな圧力変化が発生する。 Here, when the pulse fall time is approximately Tc, the pressure change generated by the pulse fall is very small. Therefore, when the pulse rises in a state where there is no pressure change, a small pressure change occurs.
そして、上記により計測されたインク滴の体積及び駆動波形のパルス幅に応じて図13に示すようなパルス幅の変化に対するインク滴の体積の変化を示す減衰曲線を求め、この減衰曲線の減衰定数Dを下記の式に基づいて算出する。なお、パルス幅が3/2・Tcであって、パルスの立ち下げ時間が略Tcとなっている駆動波形における計測結果については、減衰曲線において、パルス幅が4・Tc以上の位置に記録しておく。 Then, an attenuation curve indicating the change in the volume of the ink droplet with respect to the change in the pulse width as shown in FIG. 13 is obtained according to the volume of the ink droplet measured as described above and the pulse width of the drive waveform, and the attenuation constant of this attenuation curve is obtained. D is calculated based on the following equation. Note that the measurement result of the drive waveform in which the pulse width is 3/2 · Tc and the pulse fall time is approximately Tc is recorded in the attenuation curve at a position where the pulse width is 4 · Tc or more. Keep it.
D=[Ln(Qa−Qc)―Ln(Qb−Qc)]/(PWb−PWa)
ここで、図12(A)におけるパルス幅をPWa、インク滴の体積をQa、図12(B)におけるパルス幅をPWb、インク滴の体積をQb、図13(C)におけるパルス幅をPWc、インク滴の体積をQcとし、Lnは自然対数である。
D = [Ln (Qa−Qc) −Ln (Qb−Qc)] / (PWb−PWa)
Here, the pulse width in FIG. 12A is PWa, the volume of the ink droplet is Qa, the pulse width in FIG. 12B is PWb, the volume of the ink droplet is Qb, the pulse width in FIG. 13C is PWc, Let Qc be the volume of the ink droplet, and Ln is a natural logarithm.
なお、この減衰曲線の減衰定数Dは、圧力変化を表す波形の減衰定数と等しいため、算出された減衰定数Dがインクジェット記録ヘッド12の減衰定数とされる。
Since the attenuation constant D of this attenuation curve is equal to the attenuation constant of the waveform representing the pressure change, the calculated attenuation constant D is the attenuation constant of the
以上説明したように、第2の実施の形態に係るヘッド検査システムによれば、パルス幅が異なる複数の駆動波形の電圧をピエゾアクチュエータに印加すると共に、インクジェット記録ヘッドから吐出されるインク滴の体積を計測し、駆動波形のパルス幅の変化に対するインク滴の体積の変化を表す減衰曲線に基づいて、減衰定数を算出することにより、インクジェット記録ヘッドの減衰定数を簡易に検査できる。 As described above, according to the head inspection system according to the second embodiment, the voltages of the plurality of drive waveforms having different pulse widths are applied to the piezo actuator and the volume of the ink droplets ejected from the ink jet recording head. The attenuation constant of the inkjet recording head can be easily inspected by calculating the attenuation constant based on the attenuation curve representing the change in the volume of the ink droplet with respect to the change in the pulse width of the drive waveform.
10、210 ヘッド検査システム
12 インクジェット記録ヘッド
14 駆動波形発生回路
16 滴速測定部
18 コンピュータ
20 ROM
22 CPU
24 RAM
26 HDD
56 圧力室
58 ノズル
60 ピエゾアクチュエータ
216 滴体積測定部
10, 210
22 CPU
24 RAM
26 HDD
56
Claims (13)
パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加する印加手段と、
前記印加手段の電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の速度を計測する滴速計測手段と、
前記滴速計測手段によって計測された液滴の速度及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の速度の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整する減衰定数駆動波形調整手段と、
を含む液滴吐出ヘッド検査装置。 A pressure chamber filled with a liquid, and an electromechanical transducer that changes the pressure in the pressure chamber according to an applied voltage, and inspects a droplet discharge head that discharges a droplet according to the pressure change A droplet discharge head inspection device
Applying means for applying to the electromechanical converter each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths;
A droplet speed measuring means for measuring a speed of a droplet discharged from the droplet discharge head by voltage application of the applying means;
An attenuation constant of an attenuation curve representing a change in the velocity of the droplet with respect to a change in the pulse width of the driving waveform determined according to the velocity of the droplet measured by the droplet velocity measuring means and the pulse width of the plurality of driving waveforms. Calculating means for calculating as an attenuation constant of the pressure change with respect to time change;
The attenuation constant drive waveform for adjusting the drive waveform so that the amount of voltage change of the reverberation adjusting unit in the drive waveform of the voltage applied to the electromechanical converter increases as the attenuation constant calculated by the calculation unit increases. Adjusting means;
A droplet discharge head inspection apparatus including:
PWa<PWb<PWc
D=[Ln(Va−Vc)―Ln(Vb−Vc)]/(PWb−PWa)
ただし、Lnは自然対数である。 The calculation means is configured such that the velocity of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform with a pulse width PWa is Va, the velocity of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform having a pulse width PWb is Vb, and driving with a pulse width PWc. The droplet discharge head inspection apparatus according to claim 1, wherein an attenuation constant D of the attenuation curve is calculated so as to satisfy the following expression, where Vc is a velocity of a droplet discharged by applying a waveform voltage.
PWa <PWb <PWc
D = [Ln (Va−Vc) −Ln (Vb−Vc)] / (PWb−PWa)
However, Ln is a natural logarithm.
パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加する印加手段と、
前記印加手段の電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の体積を計測する滴体積計測手段と、
前記滴体積計測手段によって計測された液滴の体積及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の体積の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整する減衰定数駆動波形調整手段と、
を含む液滴吐出ヘッド検査装置。 A pressure chamber filled with a liquid, and an electromechanical transducer that changes the pressure in the pressure chamber according to an applied voltage, and inspects a droplet discharge head that discharges a droplet according to the pressure change A droplet discharge head inspection device
Applying means for applying to the electromechanical converter each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths;
Drop volume measuring means for measuring the volume of a droplet discharged from the droplet discharge head by voltage application of the applying means;
An attenuation constant of an attenuation curve representing a change in the volume of the droplet with respect to a change in the pulse width of the driving waveform determined according to the volume of the droplet measured by the droplet volume measuring means and the pulse width of the plurality of driving waveforms. Calculating means for calculating as an attenuation constant of the pressure change with respect to time change;
The attenuation constant drive waveform for adjusting the drive waveform so that the amount of voltage change of the reverberation adjusting unit in the drive waveform of the voltage applied to the electromechanical converter increases as the attenuation constant calculated by the calculation unit increases. Adjusting means;
A droplet discharge head inspection apparatus including:
PWa<PWb<PWc
D=[Ln(Qa−Qc)―Ln(Qb−Qc)]/(PWb−PWa)
ただし、Lnは自然対数である。 The calculating means Qa is the volume of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform with a pulse width PWa, Qb is the volume of a droplet ejected by applying a voltage having a driving waveform having a pulse width PWb, and the driving has a pulse width PWc. 4. The droplet discharge head inspection apparatus according to claim 3, wherein the attenuation constant D of the attenuation curve is calculated so as to satisfy the following expression, where Qc is the volume of the droplet discharged by applying the waveform voltage.
PWa <PWb <PWc
D = [Ln (Qa−Qc) −Ln (Qb−Qc)] / (PWb−PWa)
However, Ln is a natural logarithm.
パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加し、
前記電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の速度を計測し、
前記計測された液滴の速度及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の速度の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出し、
前記算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整することを特徴とする液滴吐出ヘッド検査方法。 A pressure chamber filled with a liquid, and an electromechanical transducer that changes the pressure in the pressure chamber according to an applied voltage, and inspects a droplet discharge head that discharges a droplet according to the pressure change A droplet discharge head inspection method for
Applying each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths to the electromechanical converter,
Measure the speed of the droplets ejected from the droplet ejection head by applying the voltage,
An attenuation constant of an attenuation curve representing a change in the velocity of the droplet with respect to a change in the pulse width of the driving waveform determined according to the measured velocity of the droplet and the pulse width of the plurality of driving waveforms, Calculated as the damping constant of pressure change,
The droplet is characterized in that the drive waveform is adjusted such that the larger the calculated attenuation constant is, the larger the voltage change amount of the reverberation adjusting unit in the drive waveform of the voltage applied to the electromechanical transducer is. Discharge head inspection method.
パルス幅が異なるパルスからなる複数の駆動波形の電圧の各々を前記電気機械変換器に印加し、
前記電圧印加によって前記液滴吐出ヘッドから吐出された液滴の体積を計測し、
前記計測された液滴の体積及び前記複数の駆動波形のパルス幅に応じて定まる前記駆動波形のパルス幅の変化に対する前記液滴の体積の変化を表す減衰曲線の減衰定数を、時間変化に対する前記圧力変化の減衰定数として算出し、
前記算出された減衰定数が大きいほど、前記電気機械変換器に印加される電圧の駆動波形における残響調整部の電圧変化量が大きくなるように、当該駆動波形を調整することを特徴とする液滴吐出ヘッド検査方法。 A pressure chamber filled with a liquid, and an electromechanical transducer that changes the pressure in the pressure chamber according to an applied voltage, and inspects a droplet discharge head that discharges a droplet according to the pressure change A droplet discharge head inspection method for
Applying each of a plurality of driving waveform voltages composed of pulses having different pulse widths to the electromechanical converter,
Measure the volume of the droplet discharged from the droplet discharge head by applying the voltage,
An attenuation constant of an attenuation curve representing a change in the volume of the droplet with respect to a change in the pulse width of the driving waveform determined according to the measured volume of the droplet and a pulse width of the plurality of driving waveforms, Calculated as the damping constant of pressure change,
The droplet is characterized in that the drive waveform is adjusted such that the larger the calculated attenuation constant is, the larger the voltage change amount of the reverberation adjusting unit in the drive waveform of the voltage applied to the electromechanical transducer is. Discharge head inspection method.
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