特開2017-7284(P2017-7284A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

▶ 株式会社リコーの特許一覧
特開2017-7284液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置
<>
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000003
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000004
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000005
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000006
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000007
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000008
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000009
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000010
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000011
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000012
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000013
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000014
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000015
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000016
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000017
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000018
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000019
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000020
  • 特開2017007284-液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置 図000021
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-7284(P2017-7284A)
(43)【公開日】2017年1月12日
(54)【発明の名称】液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置
(51)【国際特許分類】
   B41J 2/01 20060101AFI20161216BHJP
【FI】
   B41J2/01 207
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2015-127910(P2015-127910)
(22)【出願日】2015年6月25日
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
【住所又は居所】東京都大田区中馬込1丁目3番6号
(74)【代理人】
【識別番号】230100631
【弁護士】
【氏名又は名称】稲元 富保
(72)【発明者】
【氏名】木田 仁司
【住所又は居所】東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式会社リコー内
【テーマコード(参考)】
2C056
【Fターム(参考)】
2C056EA04
2C056EB08
2C056EB29
2C056EB35
2C056EB38
2C056EB39
2C056EB59
2C056EC08
2C056EC21
2C056EC31
2C056EC37
2C056EC42
2C056HA16
2C056KD06
(57)【要約】
【課題】複数のノズルについての平均滴速度を短時間で求める。
【解決手段】液体吐出ヘッド4のノズル群を構成する複数のノズル41からほぼ同時に液滴44を吐出させ、吐出された複数の液滴44を所定の検出位置で検出して、液滴44の吐出開始から検出出力が最大となるまでの時間を飛翔時間Taとするとき、飛翔時間Taとノズルから検出位置までの距離Lとに基づいて、L/Taの演算を行って、吐出された複数の液滴44の平均滴速度を算出する。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体吐出ヘッドの複数のノズルから液滴を吐出させたときの液滴の平均滴速度を算出する液体吐出ヘッドの評価方法であって、
補正対象となるノズル群を構成する複数のノズルから同時に液滴を吐出させ、
前記吐出された複数の液滴を所定の検出位置で検出して、
前記検出位置で前記複数の液滴を検出することで得られる検出出力に基づいて前記吐出された複数の液滴の平均滴速度を算出する
ことを特徴とする液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項2】
前記液滴の吐出開始から前記検出出力が最大となるまでの時間を飛翔時間Taとするとき、前記飛翔時間Taと前記ノズルから前記検出位置までの距離Lとに基づいて、前記吐出された複数の液滴の平均滴速度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項3】
前記液体吐出ヘッドの圧力発生手段に対して駆動エネルギーを印加するタイミングを規定する印加タイミング信号を与えたときから前記検出出力が最大となるまでの時間をTbとし、前記印加タイミング信号を与えてから実際に前記ノズルから液滴が吐出し始めるまでの時間をTcとするとき、前記飛翔時間Taは(Tb−Tc)で求まる値とする
ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項4】
前記検出出力を予め定めた基準値と比較して、前記液滴の吐出開始から前記検出出力が前記基準値以上になるまでの時間をTdとし、前記液滴の吐出開始から前記基準値以上になった前記検出出力が前記基準値以下になるまでの時間をTeとするとき、前記飛翔時間Taは(Td+Te)/2で求まる値とする
ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項5】
前記検出出力を予め定めた基準値と比較して、前記液体吐出ヘッドの圧力発生手段に対して駆動エネルギーを印加するタイミングを規定する印加タイミング信号を与えたときから前記検出出力が前記基準値以上になるまでの時間をTfとし、前記印加タイミング信号を与えたときから前記基準値以上になった前記検出出力が前記基準値以下になるまでの時間をTgとし、前記印加タイミング信号を与えてから実際に前記ノズルから液滴が吐出し始めるまでの時間をTcとするとき、前記飛翔時間Taは(Tf+Tg−Tc×2)/2で求まる値とする
ことを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項6】
1つのノズルから前記液滴を吐出させ、所望の滴速度に調節した状態で測定した前記飛翔時間の値を使用し、求めた平均滴速度が前記所望の滴速度になるように、前記平均滴速度の算出に使用する算出式を補正する
ことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項7】
前記液体吐出ヘッドから帯電した前記液滴を吐出させて、前記検出位置に配置された電極に着弾させたときに前記電極に流れる電荷を検出し、又は、前記検出位置に配置された検出電極の近傍を通過したときに前記検出電極に誘起される電荷を検出して、前記検出出力を得るとき、前記液滴が吐出された後に、前記液滴を帯電させる動作を停止する
ことを特徴とする1ないし6のいずれかに記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項8】
前記液滴の吐出開始から、最初の前記液滴の検出から最後の前記液滴の検出までの間の時間的な中央値までの時間を飛翔時間Taとするとき、前記飛翔時間Taと前記ノズルから前記検出位置までの距離Lとに基づいて、前記吐出された複数の液滴の平均滴速度を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドの評価方法。
【請求項9】
液滴を吐出させる複数のノズルを有する液体吐出ヘッドと、
液体吐出ヘッドの複数のノズルから液滴を吐出させたときの液滴の平均滴速度を算出する手段と、を備え、
前記平均滴速度を算出する手段は、
補正対象となるノズル群を構成する複数のノズルから同時に液滴を吐出させ、
前記吐出された複数の液滴を所定の検出位置で検出して、
前記検出位置で前記複数の液滴を検出することで得られる検出出力に基づいて前記吐出された複数の液滴の平均滴速度を算出する
ことを特徴とする液体を吐出する装置。
【請求項10】
前記検出出力を予め定めた基準値と比較して、前記液滴の吐出開始から前記検出出力が前記基準値以上になるまでの時間をTdとし、前記液滴の吐出開始から前記基準値以上になった前記検出出力が前記基準値以下になるまでの時間をTeとするとき、前記飛翔時間Taは(Td+Te)/2で求まる値とし、
前記基準値は、搭載された複数の前記液体吐出ヘッド又は量産される液体吐出ヘッドからサンプリングしたヘッドのうち、前記補正対象となるノズル群の検出出力の最大値の、補正対象となるノズル群同士の平均値よりもσ小さい値から6σ小さい値の間である
ことを特徴とする請求項9に記載の液体を吐出する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は液体吐出ヘッドの評価方法及び液滴を吐出する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液体吐出ヘッドにおいては、個々の液体吐出ヘッド間、或いは、複数のノズルが配列されたノズル列内で滴速度にばらつきが生じる。
【0003】
従来、液滴を吐出するための信号の出力が開始されてから、吐出された液滴が検知部により検知されるまでの経過時間で液滴の速度判定を行うものが知られている(特許文献1)。また、網目状に配置された検出電極を使用し、液滴の検出までの飛翔時間から速度を求めるものが知られている(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−231249号公報
【特許文献2】特開2004−142198号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1、2に開示の構成にあっては、ノズル数が多くなると、平均滴速度を求めるために多くの時間がかかるという課題がある。
【0006】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、短時間で平均滴速度を求められるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドの評価方法は、
液体吐出ヘッドの複数のノズルから液滴を吐出させたときの液滴の平均滴速度を算出する液体吐出ヘッドの評価方法であって、
補正対象となるノズル群を構成する複数のノズルから同時に液滴を吐出させ、
前記吐出された複数の液滴を所定の検出位置で検出して、
前記検出位置で前記複数の液滴を検出することで得られる検出出力に基づいて前記吐出された複数の液滴の平均滴速度を算出する
構成とした。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、短時間で平均滴速度を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の第1実施形態における液滴飛翔時間の検出に係わる部分の模式的説明図である。
図2】液体吐出ヘッドの一例の説明に供する平面説明図である。
図3】本発明の第2実施形態における液滴飛翔時間の検出に係る部分の模式的説明図である。
図4】本発明の第3実施形態における液滴吐出検出に係る部分の模式的説明図である。
図5】本発明の第4実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
図6】本発明の第5実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
図7】本発明の第6実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
図8】本発明の第7実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
図9】本発明の第8実施形態における基準値の設定の説明に供する説明図である。
図10】本発明の第9実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
図11】本発明の第10実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
図12】本発明の第11実施形態における液滴の帯電制御(荷電制御)の説明に供する説明図である。
図13】複数の液体吐出ヘッドのランク分けの説明に供する説明図である。
図14】ランク分けと滴速度の補正の説明に供する説明図である。
図15】ランク分けと滴速度の補正の説明に供する説明図である。
図16】ランク分けと滴速度の補正の説明に供する説明図である。
図17】補正工程の説明に供する説明図である。
図18】液体を吐出する装置の一例の機構部の平面説明図である。
図19】同装置の制御部の概要を説明する全体ブロック説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。図1は同実施形態における液滴飛翔時間の検出に係わる部分の模式的説明図、図2は液体吐出ヘッドの一例の説明に供する平面説明図である。
【0011】
液体吐出機構としての液体吐出ヘッド4は、図2に示すように、液滴44を吐出する複数のノズル41が配列された2つのノズル列Na、Nbを有している。ノズル41が形成されている面をノズル面41aという。
【0012】
液体吐出検出手段(吐出検出装置)100は、液体吐出ヘッド4のノズル41に対向可能な所定の検出位置に配置される電極102と、電極102に対して数百ボルトの電圧を掛けて電界を発生させる電源103とを有している。電極102は液体吐出ヘッド4の液滴を帯電させる荷電電極と、吐出された液滴を検出する検出電極を兼ねる電極である。
【0013】
電極102は、液体吐出ヘッド4のノズル面41aから液滴44の飛翔方向に所定の距離L(例えば1〜3mm程度)離れた位置(この位置が液滴を検出する「検出位置」となる。)に配置されている。
【0014】
また、電極102に液体吐出ヘッド4から吐出される帯電した液滴44が着弾したときに生じる電極102での電荷の移動を検出する検出部104と、検出部104の出力を増幅して、液滴検出信号Saとして出力する増幅部(アンプ)105とを有している。
【0015】
また、アンプ105の出力(液滴検出信号Sa)を基準値Vaと比較してデジタル化したコンパレータ出力信号Sbとして出力する比較部(コンパレータ)106を備えることもできる。
【0016】
なお、液滴検出信号Sa又はコンパレータ出力信号Sbを液滴の液滴吐出開始から検出位置での液滴検出までの時間を飛翔時間として算出するときの信号として使用する。
【0017】
この液体吐出検出手段100においては、電極102に電源103から数百ボルトの電圧を印加して電界を発生させる。これにより、電極102に対向する液体吐出ヘッド4のノズル41内の液体に電荷が誘起される(帯電される)。
【0018】
液体吐出ヘッド4のノズル内の液体に電荷が誘起された状態で、液体吐出ヘッド4を駆動して液滴44を吐出させることにより、帯電した液滴44が吐出されて飛翔し、電極102に着弾する。
【0019】
帯電した液滴44が電極102に着弾することで、電極102に電荷の移動が発生するので、この電荷の移動が検知部104で電圧として検出され、アンプ105によって増幅されて検出出力としての液滴検出信号Saが出力される。この検出出力である液滴検出信号Saは同時に着弾する液滴44の数が多くなるほど大きくなる。つまり、検出位置で同時に検出している滴数が多くなるほど大きくなる検出出力が得られる。
【0020】
次に、液体吐出ヘッドの複数のノズルから吐出される複数の液滴の平均滴速度の算出について説明する。
【0021】
まず、平均滴速度を算出する対象とする複数のノズル41で構成されるノズル群(これを「対象ノズル群」いう。)の各ノズル41からほぼ同時に液滴44を吐出させる。なお、対象ノズル群のノズルは1つのヘッド4のすべてのノズル41とすることもできる。
【0022】
ここで、対象ノズル群は、補正を行う単位(補正対象とするノズル群)であり、同じ機能を持った液体を吐出させるノズル群、同じノズル列に配されたノズル群などで、液速度や重量(滴体積)を平均化させたいノズル群である。
【0023】
この対象ノズル群を構成する複数のノズルは、例えば圧力発生手段に与えられる駆動エネルギー源が同じノズルである。具体的には、供給源が同じ駆動エネルギーが印加されるノズル(同じ回路から出力された駆動電圧によって駆動されるノズル)、発揮する機能が同じ液体を吐出するノズル、運転時に略同時に吐出されるノズルである。
【0024】
このとき、対象ノズル群の各ノズル41から吐出された複数の液滴44には、吐出されたノズル41によって滴速度にばらつきがあるので、電極102に着弾するタイミングにばらつきが生じる。したがって、液体吐出検出手段100では、最初の液滴44が電極102に着弾し始めてから、最後の液滴44が電極102に着弾し終わるまでの間は、液滴44の着弾(吐出)を検出し続ける。
【0025】
ここで、液体吐出検出手段100の電極102から得られる検出出力は、電極102に同時に着弾する液滴44の量(数)が多い時間程他の時間に比べて大きくなる。
【0026】
つまり、液滴の検出結果(検出出力)が最大となる時間は、最も多くの液滴44が電極102に着弾した時間である。
【0027】
したがって、液体吐出ヘッド4のノズル41から液滴44を吐出し始めるタイミング(液滴吐出開始)から検出出力が最大となるまでの時間を液滴44の飛翔時間Taとして求めることができる。
【0028】
そこで、求めた飛翔時間Taと予め分かっている上記距離Lを用いて、L/Ta、の演算を行うことで、複数のノズルから吐出される各液滴の速度を平均化した平均滴速度を求めることができる。
【0029】
このように対象ノズルないし対象ノズル群からほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができる。
【0030】
つまり、対象ノズルから複数の液滴をほぼ同時に吐出させ、滴速度差によって検出位置に到達するタイミングが異なる複数の液滴を足し算的に検出した結果(検出出力)の最大の値から滴速度を求めるので、所望の距離に到達した液滴の数が最も多い液滴の液滴速度=おおよそ平均化された滴速度を求めることができる。
【0031】
そして、平均滴速度は平均印写濃度と高い相関があり、平均滴速度を短時間で算出することができるので、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0032】
また、正確に測定することが困難な印写濃度について、正確に測定し易い滴速度を測定し、平均滴速度によるランク分けをおこなうことで、印写濃度を合わせることができる。
【0033】
次に、本発明の第2実施形態について図3を参照して説明する。図3は同実施形態における液滴飛翔時間の検出に係る部分の模式的説明図である。
【0034】
液体吐出検出手段200は、液体吐出ヘッド4のノズル41に対向可能に配置され、液体吐出ヘッド4から吐出する液滴44を帯電させる荷電電極202と、荷電電極202に対して数百ボルトの電圧を掛けて電界を発生させる電源203とを有している。
【0035】
また、液体吐出ヘッド4から吐出される液滴44の飛翔経路の近傍で、液滴44が通過することによって電荷が誘起される位置に配置された検出電極206を有している。この検出電極206は、液体吐出ヘッドのノズル面41aから液滴44の飛翔方向に所定の距離L(例えば1〜3mm程度)離れた位置(この位置が「検出位置」となる。)に配置されている。
【0036】
また、検出電極206の近傍を液体吐出ヘッド4から吐出された帯電した液滴44が通過したときに生じる検出電極206での電荷の移動を検出する検出部204と、検出部204の出力を増幅して、液滴検出信号Saとして出力する増幅部(アンプ)205とを有している。
【0037】
また、アンプ205の出力(液滴検出信号Sa)を基準値Va(第1実施形態と同じである必要はない。)と比較してデジタル化したコンパレータ出力信号Sbとして出力する比較部(コンパレータ)206を備えることもできる。
【0038】
なお、液滴検出信号Sa又はコンパレータ出力信号Sbを液滴の液滴吐出開始から検出位置での液滴検出までの時間を飛翔時間として算出するときの信号として使用する。
【0039】
この液体吐出検出手段200においては、荷電電極202に電源203から数百ボルトの電圧を印加して電界を発生させる。これにより、荷電電極202に対向する液体吐出ヘッド4のノズル41内の液体に電荷が誘起される(帯電される)。
【0040】
液体吐出ヘッド4のノズル41内の液体に電荷が誘起された状態で、液体吐出ヘッド4を駆動して液滴44を吐出させることにより、帯電した液滴44が吐出されて飛翔し、検出電極206の近傍を通過する。
【0041】
帯電した液滴44が検出電極206の近傍を通過することで、検出電極206に電荷が誘起されるので、この誘起された電荷の移動が検知部204で電圧として検出され、アンプ205によって増幅されて検出出力としての液滴検出信号Saが出力される。この検出出力である液滴検出信号Saは同時に検出電極206の近傍を通過する液滴44の数が多くなるほど大きくなる。つまり、検出位置で同時に検出している滴数が多くなるほど大きくなる検出出力が得られる。
【0042】
次に、液体吐出ヘッドの複数のノズルから吐出される複数の液滴の平均滴速度の算出について説明する。
【0043】
まず、平均滴速度を算出する対象とする対象ノズル群の各ノズル41からほぼ同時に液滴44を吐出させる。
【0044】
このとき、各ノズル41から吐出された複数の液滴44には、吐出されたノズルによって滴速度にばらつきがあるので、検出電極206の近傍を通過するタイミングにばらつきが生じる。したがって、液体吐出検出手段200は、最初の液滴44が検出電極206の近傍を通過し始めてから、最後の液滴44が検出電極206の近傍を通過し終わるまでの間は液滴44の通過を検出し続ける。
【0045】
ここで、液体吐出検出手段200の検出電極206から得られる検出出力は検出電極206の近傍を通過する液滴44の量(数)が多い時間程他の時間に比べて大きくなる。
【0046】
つまり、液滴の検出結果(検出出力)が最大となる時間は、最も多くの液滴44が検出電極206の近傍を通過した時間である。
【0047】
したがって、液体吐出ヘッド4のノズルから液滴を吐出し始めるタイミング(吐出開始)から検出出力が最大となるまでの時間を液滴の飛翔時間Taとして求めることができる。
【0048】
そこで、求めた飛翔時間Taと予め分かっている上記距離Lを用いて、L/Ta、の演算を行うことで、複数のノズルから吐出される各液滴の速度を平均化した平均滴速度を求めることができる。
【0049】
このように対象ノズル群の各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができる。
【0050】
そして、平均滴速度は平均印写濃度と高い相関があり、平均滴速度を短時間で算出することができるので、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0051】
次に、本発明の第3実施形態について図4を参照して説明する。図4は同実施形態における液滴吐出検出に係る部分の模式的説明図である。
【0052】
液体吐出検出手段300は、半導体レーザやLEDなどの発光部301と、発光部301から射出される光を受光する受光部302を備えている。発光部301から受光部302に向かう射出光の光軸305は、ノズルに対向し、液体吐出ヘッド4のノズル面から距離Lの位置を通るように液体吐出検出手段300の各部が配置されている。
【0053】
この液体吐出検出手段300においては、発光部301から受光部302に向けて光が発せられている状態で、液体吐出ヘッド4から吐出される液滴44が光軸305を横切ることで、光軸305が遮蔽されて、射出光が遮光されるので、それを受光部302が受光量の変化として検出することで液滴44の通過及び滴数を検出することができる。
【0054】
次に、液体吐出ヘッドの対象ノズル群を構成する複数のノズルから吐出される複数の液滴の平均滴速度の算出について説明する。
【0055】
まず、対象ノズル群の各ノズル41からほぼ同時に液滴44を吐出させる。
【0056】
このとき、各ノズル41から吐出された複数の液滴44には、吐出されたノズル41によって滴速度にばらつきがあるので、光軸305を横切るタイミングに差がある。液体吐出検出手段300は、最初の液滴44が光軸305を通過し始めてから、最後の液滴44が光軸305を通過し終わるまで検出し続ける。
【0057】
液体吐出検出手段300の受光部302の受光出力は、光の種類や受光部302の種類によって異なるが、例えばLED光を、受光強度を検出する素子で受光する場合、遮光した液滴の量が多い受光強度は小さくなる。
【0058】
そこで、受光部302の受光出力を反転したものを検出出力とすることで、検出出力は遮光した液滴の量が多い時間程大きくなる。
【0059】
つまり、液滴の検出結果(検出出力)が最大となる時間は、最も多くの液滴44が遮光した時間である。
【0060】
したがって、液体吐出ヘッド4のノズルから液滴を吐出し始めるタイミング(吐出開始)から検出出力が最大となるまでの時間を液滴の飛翔時間Taとして求めることができる。
【0061】
そこで、求めた飛翔時間Taと予め分かっている上記距離Lを用いて、L/Ta、の演算を行うことで、複数のノズルから吐出される各液滴の速度を平均化した平均滴速度を求めることができる。
【0062】
このように対象ノズル群の各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができる。
【0063】
そして、平均滴速度は平均印写濃度と高い相関があり、平均滴速度を短時間で算出することができるので、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0064】
また、発光部301からの射出光がレーザ光であった場合は、液滴44が通過していることだけ検出できる。つまり、検出出力はONN/OFFとなる。
【0065】
そこで、液滴の吐出開始から、最初の液滴が通過したことを検出してから最後の液滴が通過したことを検出するまで間における時間的な中央値までの時間を飛翔時間Taとする。
【0066】
そして、求めた飛翔時間Taと予め分かっている上記距離Lを用いて、L/Ta、の演算を行うことで、複数のノズルから吐出される各液滴の速度を平均化した平均滴速度を求めることができる。
【0067】
このようにしもて、短時間で平均滴速度を算出することができる。
【0068】
このように対象ノズル群の各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができる。
【0069】
そして、平均滴速度は平均印写濃度と高い相関があり、平均滴速度を短時間で算出することができるので、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0070】
次に、本発明の第4実施形態について図5を参照して説明する。図5は同実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
【0071】
液体吐出ヘッド4のノズル41から液滴44を吐出するとき、図5(a1)に示すようにノズル41内に液体40のメニスカス40aが形成されている状態で、液体40を吐出させる圧力を発生する圧力発生手段に駆動波形(駆動エネルギー)を与える。
【0072】
これにより、図5(a2)ないし(a4)に示すように、ノズル面41aを超えてメニスカス40aの一部が盛り上がり、更なる圧力の上昇に伴って液体40がノズル41から飛び出し、更なる圧力の上昇を受けて液滴44となってノズル41内の液体40から離れて飛翔する。
【0073】
ここで、図5(a2)に示すように、メニスカス40aの一部が盛り上がるタイミングを液滴吐出開始とし、この液滴吐出開始のタイミングから図5(b)に示す、液滴検出信号Saが極大値となる(検出出力が最大となる)までの時間を測定して飛翔時間Taとする。なお、液滴検出信号Saは、前記第1、第2実施形態で説明したように液滴吐出検出手段100、200のアンプ105、205の出力として得られる信号である。
【0074】
そして、予め分かっているノズル面41aから液滴検出位置までの距離Lから、L/Taを基本式として平均滴速度を求める。実際の計算式には、上記基本式に対して、電子部品による検出信号の出力ディレイタイム、温度などによる補正を行った式を使用することもできる。
【0075】
これにより、前記実施形態で説明したように、対象ノズル群の各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができ、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0076】
次に、本発明の第5実施形態について図6を参照して説明する。図6は同実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
【0077】
液体吐出ヘッド4の圧力発生手段に対して図6(a)に示す駆動波形を与えることで、ノズル41から液滴44を吐出させる。駆動波形は、例えば中間電位Veから立ち下がる立下り波形要素aと、立下り電位を保持する保持波形要素bと、保持電位から中間電位Veに立ち上る立ち上り波形要素cと、を含んでいる。
【0078】
この駆動波形を与えたとき、立ち上り波形要素cの立ち上りの終わり辺りのタイミングが、前記図5(a2)のメニスカス面40aの盛り上がりが生じるタイミングにほぼ相当する。そこで、駆動波形の立ち上り波形要素cの終わり辺りを液滴吐出開始のタイミングとする。
【0079】
そして、駆動波形の立ち上り波形要素cの立ち上りの終わり辺りのタイミング(液滴吐出開始)から図6(b)に示す液滴検出信号Saの極大値までの時間を測定して飛翔時間Taとする。なお、液滴検出信号Saは、前記第1、第2実施形態で説明したように液滴吐出検出手段100、200のアンプ105、205の出力として得られる信号である。
【0080】
その後、予め分かっているノズル面41aから液滴検出位置までの距離Lから、L/Taを基本式として平均滴速度を求める。実際の計算式には、上記基本式に対して、電子部品による検出信号の出力ディレイタイム、温度などによる補正を行った式を使用することもできる。
【0081】
これにより、前記実施形態で説明したように、対象ノズルの各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができ、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0082】
次に、本発明の第6実施形態について図7を参照して説明する。図7は同実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
【0083】
液体吐出ヘッド4の圧力発生手段に対して前記第5実施形態のような駆動波形を与えて駆動するとき、駆動波形を与える前に、駆動波形(駆動エネルギー)を与えるタイミングを規定する図7(a)に示すような印加タイミング信号を与える。
【0084】
そこで、印加タイミング信号の立ち上がり又は立ち下がりタイミング(印加タイミング信号を与えたとき)から、液滴検出信号Saの極大値までの時間Tbを測定する。
【0085】
一方、印加タイミング信号の立ち上がり又は立ち下がりタイミング(印加タイミング信号を与えたとき)から実際にノズル41から液滴44が吐出し始めるまでの時間Tcを予め測定して得ておく。
【0086】
このとき、時間(Tb−Tc)は液滴44の飛翔時間Taに相当する。そこで、ノズル面41aから液滴検出位置までの距離Lを用いて、L/(Tb−Tc)を基本式として平均滴速度を求める。なお、実際の計算式には、上記基本式に対して、電子部品による検出信号の出力ディレイタイム、温度などによる補正を行った式を使用することもできる。
【0087】
ここで、駆動エネルギー印加タイミング信号としては、例えば液滴吐出繰り返し周期毎に印加されるラッチ信号が挙げられる。さらに好ましくは、駆動波形を発生させるタイミング信号が挙げられる。時間Tcの値は、光学式測定器とオシロスコープを組み合わせるなどして予め測定しておき、平均滴速度を測定するときには値のみを利用する。
【0088】
これにより、前記実施形態で説明したように、対象ノズル群の各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができ、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0089】
なお、上記第4、第5実施形態では、検出出力が最大となるまでの時間は検出出力である液滴検出信号が極大値となるまでの時間としている。この場合、極性反転を行っているときには、検出出力が最大となるまでの時間は液滴検出信号が極小値となるまでの時間となる。
【0090】
次に、本発明の第7実施形態について図8を参照して説明する。図8は同実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
【0091】
本実施形態では、前記第1、第2実施形態で説明したコンパレータ107、207から出力される図8(c)に示すコンパレータ出力信号Sbを検出出力として使用している。なお、コンパレータ出力信号Sbは、前記第1実施形態でも説明したが、図8(b)に示す液滴検出信号Saを基準値Vaと比較して得られる信号である。
【0092】
そして、例えば、前記第4実施形態と同様に、液滴44の吐出開始からコンパレータ出力信号Sbが立ち上がるタイミング(検出出力が基準値Va以上になる)までの時間Tdを測定する。併せて、液滴44の吐出開始からコンパレータ出力信号Sbが立ち上がるタイミング(検出出力が基準値Va以上になった後基準値Va以下になる)までの時間Teも測定する。
【0093】
このとき、時間{(Td+Te)/2}は液滴検出信号Saのほぼ中央位置であって極大値に相当するので、時間{(Td+Te)/2}が飛翔時間Taに相当する。
【0094】
そこで、ノズル面41aから液滴検出位置までの距離Lを用いて、L/{(Td+Te)/2}、これを変形した、L×2/(Td+Te)、を基本式として平均滴速度を求める。なお、実際の計算式には、上記基本式に対して、電子部品による検出信号の出力ディレイタイム、温度などによる補正を行った式を使用することもできる。
【0095】
これにより、前記実施形態で説明したように、対象ノズル群の各ノズルからほぼ同時に液滴を吐出して平均滴速度を算出することによって、短時間で平均滴速度を算出することができ、短時間でヘッドの平均印写濃度のランク分けを行うことができる。
【0096】
そして、液体吐出ヘッドによって液滴検出信号の極大値(或いは極小値)は異なっているので、極大値や極小値を検出する前記実施形態に比べて、構成が簡単になる。
【0097】
次に、本発明の第8実施形態について図9を参照して説明する。図9は同実施形態における基準値の設定の説明に供する説明図である。
【0098】
前記第7実施形態において、基準値Vaと比較する液滴検出信号Saは評価対象となる液体吐出ヘッド4によって異なる。例えば、図9に示すように、液滴検出信号Sa1になる液体吐出ヘッド(ノズル群も同じである。)もあれば、液滴検出信号Sa2になる液体吐出ヘッドもある。
【0099】
そこで、基準値Vaとしては、搭載された複数の液体吐出ヘッド又は量産される液体吐出ヘッドからサンプリングしたヘッドのうち、補正対象となるノズル群毎の検出出力の最大値の、補正対象となるノズル群同士の平均値よりもσ小さい値から6σ小さい値の間とする。好ましくは、平均値よりもσ小さい値から3σ小さい値の間とする。
【0100】
なお、量産される液体吐出ヘッドからサンプリングする数は、複数ロットに跨って30ヘッド以上であることが、標準偏差を正しく求めるためには好ましい。
【0101】
つまり、図8に示すように、液滴検出信号Saは極大値近くの電圧では、極大値となる時点taを略中心として左右対称に近い波形になる。そこで、基準値Vaを高く設定しておくことで、コンパレータ出力信号Sbの立ち上がりタイミングと立下りタイミングの中心と極大値となるタイミングが略一致する。
【0102】
これにより、前記第7実施形態によって平均滴速度を算出する場合、高精度に平均滴速度を算出することができる。
【0103】
なお、基準値Vaとして設定可能な最も高い電圧は、ばらつきの中で、極大値の電圧が最も低い値(最小値)となる液滴検出信号の極大値の電圧(最小値)である。また、ばらつきの中で、最小値となる液滴検出信号の極大値の電圧未満、すなわち最小値未満の電圧を基準値Vaとすることもできる。
【0104】
次に、本発明の第9実施形態について図10を参照して説明する。図10は同実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
【0105】
本実施形態は、前記第5実施形態と前記第7実施形態とを組み合わせたものである。つまり、ノズル41からの液滴44の吐出開始のタイミングを駆動波形の波形要素cの立ち上りの終わり辺りのタイミングとして、液滴吐出開始からコンパレータ出力信号Sbの立ち上り及び立下りまでの時間Td、Teを測定し、{(Td+Te)/2}を飛翔時間Taに相当するものとして平均滴速度を算出する。
【0106】
次に、本発明の第10実施形態について図11を参照して説明する。図11は同実施形態における液滴の飛翔時間の測定の説明に供する説明図である。
【0107】
本実施形態は、前記第6実施形態と前記第7実施形態とを組み合わせたものである。つまり、印加タイミング信号からコンパレータ出力信号Sbの立ち上り及び立下りまでの時間Tf、Tgを測定する。印加タイミング信号から実際の液滴吐出までの時間Tcは予め求められている。
【0108】
このとき、{(Tf−Tc)+(Tg−Tc)}/2で飛翔時間Taがおおよそ求まるので、L/〔{(Tf−Tc)+(Tg−Tc)}/2〕、これを変形した、L×2/(Tf+Tg−Tc×2)、を基本式として平均滴速度を求める。
【0109】
次に、本発明の第11実施形態について図12を参照して説明する。図12は同実施形態における液滴の帯電制御(荷電制御)の説明に供する説明図である。
【0110】
前記第1実施形態では、前述したように電極102によって電界を発生させ、液体吐出ヘッド4から吐出させる液滴44を帯電させている。
【0111】
ここで、電源103を可変電源又はON/OFF制御可能な電源としている。そして、図12(b)に示すように、電極102に与える荷電電圧は、少なくとも液滴44がノズル41内の液体40から分離する瞬間である図12(d)のタイミングでは高電圧とし、液滴44がノズル41内の液体40から分離した後は略GNDレベルにする。
【0112】
このとき、荷電電圧Vcの変化も、液体吐出検出手段100の検知部104で検知するため、図12(c)に示すように液滴検出信号Saにパルス状電圧が現れる。そこで、このパルス状電圧が現れるタイミングでは時間を測定するときにマスクを掛けて、時間測定に影響しないようにする。
【0113】
このように構成することで、電極102に高電圧を与え続ける場合、発生している電界によって、液滴44が荷電だけでなく加速してしまい、滴速度が、電界が掛かっていないときよりも速くなることを防止でき、より精度の高い平均滴速度の算出を行うことができる。
【0114】
なお、本実施形態は、第2実施形態において、電源203から荷電電極202に電圧を与える制御についても同様に適用することができる。
【0115】
上記各実施形態において、時間Ta、Tb、Td、Te、Tf、Tgを測定する回路は、ディレイ時間のばらつき、温度特性などの影響により、実際の時間と測定値に誤差が生じる。
【0116】
そこで、液体吐出ヘッド4の1つのノズル41だけ液滴44を吐出させ、光学的測定器などを用いて、当該液滴44の滴速度を正確に測定し、所望の滴速度になるように、液体吐出ヘッド4の圧力発生手段に与える駆動エネルギー(駆動波形)を調節する。
【0117】
この状態で、前記各実施形態で説明した、距離Lと、時間Ta、Tb、Td、Te、Tf、Tgの内の各実施形態で説明した時間とを用いて計算した結果が、所望の滴速度になるように、補正値を算出する。
【0118】
そして、液体吐出ヘッド4の平均滴速度を算出するときには、算出した補正値を算出式(計算式)に組み込んで平均滴速度を求める。
【0119】
これにより、より高精度に平均滴速度を求めることができる。
【0120】
なお、上記各実施形態で説明した液体吐出検出手段と飛翔時間の測定とはそれぞれ組み合わせることができる。
【0121】
次に、上記各実施形態で得られる平均滴速度の結果から複数の液体吐出ヘッドをランク分けする例について図13も参照して説明する。
【0122】
液体吐出ヘッド4のランク分けは、平均液滴速度の一定幅の数値毎に行う。例えば、図13に示す例は、0.2m/s毎にランク分けを行っている。
【0123】
ランクFの液体吐出ヘッド4が補正無しで所望の濃度で印写できるとき、ランクFの液体吐出ヘッド4については駆動エネルギーの補正を行わない。
【0124】
一方、ランクFより滴速度の遅いランクB〜Eの液体吐出ヘッド4については、図13に示すように、駆動エネルギーを増加する補正を行う。また、ランクFより滴速度の速いランクG〜Jの液体吐出ヘッド4については、図13に示すように、駆動エネルギーを低減する補正を行う。また、ランクA及びランクKの液体吐出ヘッド4は使用しない。
【0125】
なお、駆動エネルギーの補正は、例えば駆動波形の電圧値を変更することによって行うことができる。
【0126】
これにより、装置に搭載した液体吐出ヘッドによって略所望の滴速度、ひいては略所望の濃度で印写をおこなうことができる。
【0127】
また、ランクFの液体吐出ヘッドは、特性の揃ったヘッドであり、一般的に温度特性も良いので、ばらつきが小さい要求の厳しい装置に対しては、ランクFのヘッドのみを搭載することもできる。
【0128】
上述した各実施形態で説明したように液体吐出ヘッドの平均滴速度を測定しながら駆動エネルギーの大きさを変化させ、平均滴速度が所望の値になったときの駆動エネルギーの大きさを、当該液体吐出ヘッドを駆動するときの駆動エネルギー値に設定して液体を吐出する装置に搭載する。
【0129】
このような構成とすることにより、装置に搭載した液体吐出ヘッドは、略所望の液滴速度、ひいては略所望の濃度で印写を行うことができる。
【0130】
また、上述したように液体吐出ヘッドのランク分けを行うことで、同じランクの液体吐出ヘッドを装置に搭載することができる。ランクが離れた液体吐出ヘッドは特性に比較的大きな差があり、例えば温度が変化したときの滴速度などに大きな差が生じるが、同じランクの液体吐出ヘッドは特性が似ており、例えば温度が変化したときの滴速度なども同じように変化する。
【0131】
したがって、同じランク同士の液体吐出ヘッドを搭載して同じ補正値で補正することで、特性の揃った液体吐出ヘッドを使用して液体を吐出する装置を構成することができる。
【0132】
なお、液滴の吐出開始タイミング(計算に用いる時間を測定し始めるタイミング)は、複数のノズルから略同時に吐出させた液滴を主走査方向(ノズル配列方向と直交する方向)において略同じ位置に着弾させるための基準となるタイミング(液滴の吐出と同期したタイミング)であれば良い。上記各実施形態では、ノズルから液滴が頭を出し始める(メニスカスが盛り上がる)タイミング、圧力発生手段に吐出に寄与する駆動波形を印加し終わるタイミングなどで説明したが、吐出に寄与する駆動波形を印加し始めるタイミングであっても良い。
【0133】
ここで、滴速度の補正ないし調整について説明する。
【0134】
滴速度を調整するには、圧力発生手段に与える駆動電圧を変化させ、あるいは、駆動パルスのパルス幅を変化させて行うことができる。調整の程度については、予めどのランクのヘッドはどの程度電圧を調整(駆動波形を調整)すれば良いか評価し、前述した図13で説明したような調整テーブルを作製しておき、調整テーブルの値に基いて電圧等を調整すればよい。
【0135】
また、平均滴速度を測定した結果、所望の値との差の値によって電圧を補正し(例えば、所望の値よりも大幅に小さい値であれば大幅に電圧を上げ、所望の値より少し大きい値であれば少し電圧を下げる)、再び、平均滴速度を測定する。その結果、まだ一定幅の数値内に納まっていなければ、再度、所望の値との差の値によって電圧を補正し、平均滴速度を測定するという動作を繰り返し、一定幅の数値内に納まれば補正完了として、当該補正量を適用して吐出駆動を行なえばよい。
【0136】
この点について図14ないし図16を参照して具体的に説明する。各図(a)はあるタイミングにおける補正前の液滴の位置を、(b)は同じく補正後の液滴の位置を示している。なお、図中の破線は所望の滴速度で吐出された液滴が、とあるタイミングにおいて位置する地点を示している。
【0137】
上述したように、予めどのランクのヘッドはどの程度電圧を調整(駆動波形を調整)すれば良いか評価し、前述した図13で説明したような調整テーブルを作製する。
【0138】
そして、平均速度を測定した結果、図14に示すようにランクFであれば調整不要となる。また、図15に示すようにランクB〜Eであれば、調整テーブルの値に基づいて駆動電源140の電圧を高くする。また、図16に示すようにランクG〜Jであれば、調整テーブルの値に基づいて電圧を低くする。
【0139】
なお、調整の手段は電圧の変更に限らず、駆動波形パルス幅の変更や、駆動波形立ち上がり速度の変更などでも良い。変更する要素に応じて調整テーブルを作成すればよい。
【0140】
次に、補正工程について図17を参照して説明する。図17はあるタイミングにおける液滴の位置を補正工程順に説明する説明図である。
【0141】
まず、標準電圧で駆動したときに、図17(a)で求められた平均滴速度と、所望の滴速度との差について、予め求めておいた滴速度の電圧感度(例えば駆動電圧0.1Vの変化で滴速度が0.1m/s変化)の代表値で、割り算を行って補正電圧を求める。そして、その補正値で補正を行った駆動電圧で駆動したときに、図17(b)で求められた平均液滴速度が、所望の液滴速度範囲に入っていた場合は、ここで補正を終了し、駆動電圧を決定する。一方、ヘッドによっては電圧感度に差があったり、滴速度域によって電圧感度に差があったりするため、一回の補正操作では所望の滴速度範囲に入らない場合がある。この場合は、同様の操作を繰り返して微調整を行い、微調整後の駆動電圧で駆動したときに、図17(c)で求められた平均液滴速度が、所望の液滴速度範囲に入っていた場合は補正を終了し、駆動電圧を決定する。それでも所望の滴速度範囲に入っていなかった場合は、所望の滴速度範囲に入るまで上記の操作を繰り返す。
【0142】
なお、図17では、ヘッド両端の滴速度が遅いので、平均滴速度が所望の滴速度になったときには、先頭滴が点線を少し超えるように図示している。
【0143】
この場合も、調整の手段は電圧の変更に限らず、駆動波形パルス幅の変更や、駆動波形立ち上がり速度の変更などでも良い。
【0144】
次に、液体を吐出する装置の一例について図18を参照して説明する。図18は同装置の機構部の平面説明図である。
【0145】
この装置は、シリアル型装置であり、図示しない左右の側板に横架した主ガイド部材1及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ3を移動可能に保持している。そして、主走査モータ5によって、駆動プーリ6と従動プーリ7間に架け渡したタイミングベルト8を介して主走査方向(キャリッジ移動方向)に往復移動する。
【0146】
このキャリッジ3には、2つの液体吐出ヘッド4a、4b(区別しないときは、単に「ヘッド4」という。)を搭載している。ヘッド4は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、ヘッド4は、複数のノズルからなるノズル列4nを主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
【0147】
ヘッド4は、それぞれ複数のノズル4nを配列した2つのノズル列Na、Nbを有する。ヘッド4aの一方のノズル列Naはブラック(K)の液滴を、他方のノズル列Nbはシアン(C)の液滴を吐出する。ヘッド4bの一方のノズル列Naはマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列Nbはイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。
【0148】
一方、媒体である用紙10を搬送するために、用紙10を吸着してヘッド4に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト12を備えている。この搬送ベルト12は、無端状ベルトであり、搬送ローラ13とテンションローラ14との間に掛け渡されている。
【0149】
そして、搬送ベルト12は、副走査モータ16によってタイミングベルト17及びタイミングプーリ18を介して搬送ローラ13が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。この搬送ベルト12は、例えば静電吸着やエアー吸着で用紙を吸着する。
【0150】
さらに、キャリッジ3の主走査方向の一方側には搬送ベルト12の側方にヘッド4の維持回復を行う維持回復機構20が配置され、他方側には搬送ベルト12の側方にヘッド4から空吐出を行う空吐出受け21がそれぞれ配置されている。
【0151】
維持回復機構20は、例えばヘッド4のノズル面(ノズル4nが形成された面)をキャッピングするキャップ部材20a、ノズル面を払拭するワイパ部材20b、吐出性能の維持回復のために液体を吐出する空吐出受けなどで構成されている。
【0152】
また、搬送ベルト12と維持回復機構20との間であって、ヘッド4に対向可能な領域には、吐出の有無を検知する液滴吐出検出手段100(他の液滴吐出検出手段でもよい。)が配置されている。
【0153】
また、キャリッジ3の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターンを形成したエンコーダスケール23を張装し、キャリッジ3にはエンコーダスケール23のパターンを読取る透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ24を設けている。これらのエンコーダスケール23とエンコーダセンサ24によってキャリッジ3の移動を検知するリニアエンコーダ(主走査エンコーダ)を構成している。
【0154】
また、搬送ローラ13の軸にはコードホイール25を取り付け、このコードホイール25に形成したパターンを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ26を設けている。これらのコードホイール25とエンコーダセンサ26によって搬送ベルト12の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ(副走査エンコーダ)を構成している。
【0155】
このように構成したこの装置においては、用紙10が搬送ベルト12上に給紙されて吸着され、搬送ベルト12の周回移動によって用紙10が副走査方向に搬送される。
【0156】
そこで、キャリッジ3を主走査方向に移動させながら吐出信号に応じてヘッド4を駆動することにより、停止している用紙10に液体を吐出して1行分を記録する。そして、用紙10を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
【0157】
記録終了信号又は用紙10の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙10を図示しない排紙トレイに排紙する。
【0158】
次に、この装置の制御部の概要について図19を参照して説明する。同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
【0159】
この制御部500は、この装置全体の制御を司るCPU501と、CPU501が実行するプログラム、その他の固定データを格納するROM502と、画像データ等を一時格納するRAM503とを含む主制御部500Aを備えている。
【0160】
また、制御部500は、PCなどのホスト(情報処理装置)600との間でデータの転送を司るホストI/F506と、ヘッド4を駆動制御する画像出力制御部511と、エンコーダ解析部512を備えている。エンコーダ解析部512は、主走査エンコーダセンサ24、副走査エンコーダセンサ26からの検出信号を入力して解析する。
【0161】
また、制御部500は、主走査モータ5を駆動する主走査モータ駆動部513と、副走査モータ16を駆動する副走査モータ駆動部514と、各種センサ及びアクチュエータ517との間のI/O516なども備えている。
を備えている。
【0162】
また、制御部500は、液体吐出検出手段100の電極102に液滴が着弾したときの電気的変化を測定(検出)して吐出/不吐出を判別する吐出検知部531を備えている。この吐出検知部531は、前述した液滴検出信号を生成する部分を兼ねている。
【0163】
画像出力制御部511は、印刷データを生成するデータ生成手段、ヘッド4を駆動制御するための駆動波形を発生する駆動波形発生手段、駆動波形から所要の駆動信号を選択するためのヘッド制御信号及び印刷データを転送するデータ転送手段などを含む。そして、キャリッジ3側に搭載されたヘッド4を駆動するためのヘッド駆動回路であるヘッドドライバ510に対して駆動波形、ヘッド制御信号、印刷データなどを出力して、ヘッド4のノズルから印刷データに応じて液体を吐出させる。
【0164】
また、エンコーダ解析部512は、検出信号から移動方向を検知する方向検知部520と、移動量を検知するカウンタ部521とを備えている。
【0165】
制御部500は、エンコーダ解析部512からの解析結果に基づいて、主走査モータ駆動部513を介して主走査モータ5を駆動制御することでキャリッジ3の移動制御を行う。また、副走査モータ駆動部514を介して副走査モータ16を駆動制御することで用紙10の送り制御を行う。
【0166】
この制御部500の主制御部500Aは、ヘッド4の各ノズルの吐出検出を行うときには、ヘッド4を液体吐出検出手段100の電極102に対向する位置に移動させ、ヘッド4の所要のノズルから吐出を行わせて吐出検知部531からの検知信号によって吐出状態を判別する制御を行う。
【0167】
また、主制御部500Aは、ヘッド4の平均滴速度を算出する手段を兼ねており、ヘッド4の各ノズルについての平均滴速度を求めるときには、ヘッド4を液体吐出検出手段100の電極102に対向する位置に移動させ、ヘッド4の所要のノズルをノズル群としてほぼ同時に液滴吐出を行わせて吐出検知部531からの信号から飛翔時間を求めて平均滴速度を算出する。
【0168】
そして、算出した平均滴速度と目標滴速度とを比較して、平均滴速度が目標滴速度ないし目標滴速度に対して一定の幅のある目標滴速度範囲になるように、ヘッド4に与える駆動波形を補正する(駆動電圧やパルス幅を調整する)制御を行う。この場合、対象ノズル群毎に駆動波形を与える構成であれば、各ノズル毎に補正を行うことができる。
【0169】
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド若しくは液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッド若しくは液体吐出ユニットを駆動させて、液体を吐出させる装置の意味である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なもの(液体付着対象)に対して液体を吐出することが可能な装置、気中や液中に体を吐出することが可能なもの含まれる。
【0170】
この「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド若しくは液体吐出ユニットと、液体吐出動作を制御する制御手段と、液体付着対象の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。
【0171】
また、「液体を吐出する装置」には、記録装置、印刷装置、画像形成装置、液滴吐出装置、液体吐出装置、処理液塗布装置、立体造形装置、噴射造粒法で微粒子を製造する装置、プリンタ、マルチファンクションプリンタ(MFP)、3Dプリンタなどと称される装置を含む。
【0172】
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、3次元像を造形するものも含まれる。
【0173】
上記「液体が付着するもの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着する部材」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。
【0174】
また、「液体」は、インク、処理液、DNA試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。
【0175】
また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。
【0176】
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドと別の機能部品や機構とを一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体を意味する。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持機構、主走査移動機構の構成を任意に液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。
【0177】
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ(積層型圧電素子を使用するものでもよい。)以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。
【0178】
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。
【符号の説明】
【0179】
3 キャリッジ
4 液体吐出ヘッド
41 ノズル
41a ノズル面
100、200、300 液滴吐出検出手段
102 電極
206 検出電極
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19