JP2013248799A - Inspection device, inspection method and program - Google Patents
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Abstract
【課題】噴射異常を判定するための基準値を適切に求めること。
【解決手段】駆動素子を駆動させてキャビティ内の液体を噴射させる複数の噴射部と、前記駆動素子を駆動させて得られる検出信号と基準値とを比較した結果に基づいて前記複数の噴射部の検査を行う検査部と、を備え、前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、検査装置。
【選択図】図15A reference value for determining an injection abnormality is appropriately obtained.
A plurality of ejection units that eject a liquid in a cavity by driving a drive element, and a plurality of ejection units based on a result of comparing a detection signal obtained by driving the drive element and a reference value An inspection unit that performs the inspection of, and the reference value is extracted from the plurality of injection units based on a value related to the inspection value of the cavity filled with the liquid, An inspection apparatus obtained based on a detection signal obtained by driving the drive element of the extracted specific injection unit.
[Selection] Figure 15
Description
本発明は、検査装置、検査方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to an inspection apparatus, an inspection method, and a program.
ノズルなどの噴射部からインクのような液体が噴射される液体噴射装置が開発されている。このような液体噴射装置では、適切に液体が噴射部から噴射されるか否かの検査が行われる。
特許文献1には、ノズル駆動用アクチュエーターをセンサとしても用い、波形の位相、周期、振幅から増粘及び気泡などのノズル状態を検出することが示されている。
A liquid ejecting apparatus that ejects a liquid such as ink from an ejecting unit such as a nozzle has been developed. In such a liquid ejecting apparatus, an inspection is performed as to whether or not the liquid is appropriately ejected from the ejecting unit.
上述のような噴射部の検査は、噴射部の振動周期等が所定の範囲にあるか否かに基づいて行われる。このような検査を行うためには、予め、基準となる範囲を適切に求めておく必要がある。すなわち、噴射異常を判定するための基準値を適切に求めることが望まれる。 The inspection of the injection unit as described above is performed based on whether or not the vibration period of the injection unit is within a predetermined range. In order to perform such an inspection, it is necessary to appropriately obtain a reference range in advance. That is, it is desirable to appropriately obtain a reference value for determining an injection abnormality.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、噴射異常を判定するための基準値を適切に求めることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to appropriately obtain a reference value for determining an injection abnormality.
上記目的を達成するための主たる発明は、
駆動素子を駆動させてキャビティ内の液体を噴射させる複数の噴射部と、
前記駆動素子を駆動させて得られる検出信号と基準値とを比較した結果に基づいて前記複数の噴射部の検査を行う検査部と、
を備え、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、検査装置である。
The main invention for achieving the above object is:
A plurality of ejection units that drive the drive element to eject the liquid in the cavity;
An inspection unit that inspects the plurality of injection units based on a result of comparing a detection signal obtained by driving the drive element and a reference value;
With
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit It is an inspection apparatus calculated | required based on the detection signal obtained by driving.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。すなわち、
駆動素子を駆動させてキャビティ内の液体を噴射させる複数の噴射部と、
前記駆動素子を駆動させて得られる検出信号と基準値とを比較した結果に基づいて前記複数の噴射部の検査を行う検査部と、
を備え、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、検査装置である。
液体が充填された状態のキャビティの振動周期は、上記検査値と相関関係がある。よって、液体が充填された状態のキャビティの検査値に関連する値に基づいて、適切な噴射部を抽出し、これら抽出された複数の噴射部を駆動して得られる検出信号に基づいて検査用の基準値を求めることで、噴射異常を判定するための基準値を適切に求めることができる。
At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings. That is,
A plurality of ejection units that drive the drive element to eject the liquid in the cavity;
An inspection unit that inspects the plurality of injection units based on a result of comparing a detection signal obtained by driving the drive element and a reference value;
With
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit It is an inspection apparatus calculated | required based on the detection signal obtained by driving.
The vibration period of the cavity filled with the liquid has a correlation with the inspection value. Therefore, based on the value related to the inspection value of the cavity filled with the liquid, an appropriate ejection unit is extracted, and the inspection is performed based on the detection signal obtained by driving the plurality of extracted ejection units. By obtaining the reference value, it is possible to appropriately obtain the reference value for determining the injection abnormality.
かかる検査装置であって、前記キャビティの検査値に関連する値は前記キャビティ内の液体に関連する温度に応じて補正されることが望ましい。
このようにすることで、温度に応じて変化すると考えられるキャビティの検査値に関連する値を適切に補正することができるので、より適切に基準値を求めることができる。
In such an inspection apparatus, it is preferable that the value related to the inspection value of the cavity is corrected according to the temperature related to the liquid in the cavity.
By doing in this way, since the value relevant to the inspection value of the cavity considered to change according to the temperature can be appropriately corrected, the reference value can be obtained more appropriately.
また、前記キャビティの検査値に関連する値は前記キャビティ内の液体の種類に応じて補正されることが望ましい。
液体が充填された状態のキャビティの検査値は、充填される液体によって変化するので、液体の種類に応じてキャビティの検査値に関連する値を補正することで、適切な基準値を得ることができる。
The value related to the inspection value of the cavity is preferably corrected according to the type of liquid in the cavity.
Since the inspection value of the cavity filled with liquid varies depending on the liquid to be filled, an appropriate reference value can be obtained by correcting the value related to the inspection value of the cavity according to the type of liquid. it can.
また、前記基準値を求めることは複数回行われ、2回目以降に前記基準値を求めるときは、前回求められた基準値に基づいて求められることが望ましい。
このようにすることで、2回目以降の基準値が前回求められた基準値に基づいて求められることになるので、より精度の高い基準値を得ることができる。
Further, the reference value is obtained a plurality of times, and when the reference value is obtained for the second and subsequent times, it is desirable that the reference value is obtained based on the previously obtained reference value.
By doing in this way, the reference value for the second and subsequent times is obtained based on the previously obtained reference value, so that a more accurate reference value can be obtained.
また、前記駆動素子の駆動は、前記複数の噴射部を検査するときと、前記基準値を求めるときとでそれぞれ行われることが望ましい。
このようにすることで、検査工程と基準値算出工程のそれぞれで駆動したときに得られる検出信号に基づいてそれぞれの工程を実行することができので、検出信号を記憶しておく必要がない。よって、メモリー使用量を減らすことができる。
In addition, it is preferable that the driving element is driven when the plurality of injection units are inspected and when the reference value is obtained.
By doing in this way, since each process can be performed based on the detection signal obtained when it drives by each of an inspection process and a reference value calculation process, it is not necessary to memorize a detection signal. Therefore, the memory usage can be reduced.
また、前記駆動素子の駆動は、前記複数の噴射部と検査するときと、前記基準値を求めるときとのいずれか一方において行われることとしてもよい。
このようにすることで、検査工程と基準値算出工程のいずれかで駆動したときに得られる検出信号を共通に用いてそれぞれの工程を実行することができる。これにより、駆動素子を一度駆動するだけで、検査工程及び基準値算出工程のいずれも実行できる。
Further, the driving element may be driven either when inspecting with the plurality of injection units or when obtaining the reference value.
By doing in this way, each process can be performed using the detection signal obtained when it drives by either an inspection process or a reference value calculation process in common. Thus, both the inspection process and the reference value calculation process can be executed by driving the drive element once.
また、本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項も明らかとなる。すなわち、
複数の噴射部の駆動素子をそれぞれ駆動させて検出信号を取得する工程と、
前記検出信号と基準値とを比較して前記複数の噴射部の検査を行う工程と、
を含み、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、検査方法である。
液体が充填された状態のキャビティの振動周期は、上記検査値と相関関係がある。よって、液体が充填された状態のキャビティの検査値に関連する値に基づいて、適切な噴射部を抽出し、これら抽出された複数の噴射部を駆動して得られる検出信号に基づいて検査用の基準値を求めることで、噴射異常を判定するための基準値を適切に求めることができる。
In addition, at least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings. That is,
Obtaining a detection signal by driving each of the drive elements of the plurality of ejection units;
Comparing the detection signal with a reference value and inspecting the plurality of injection units;
Including
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit This is an inspection method that is obtained based on a detection signal obtained by driving.
The vibration period of the cavity filled with the liquid has a correlation with the inspection value. Therefore, based on the value related to the inspection value of the cavity filled with the liquid, an appropriate ejection unit is extracted, and the inspection is performed based on the detection signal obtained by driving the plurality of extracted ejection units. By obtaining the reference value, it is possible to appropriately obtain the reference value for determining the injection abnormality.
また、本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項も明らかとなる。すなわち、
複数の噴射部の駆動素子をそれぞれ駆動させて検出信号を取得する工程と、
前記検出信号と基準値とを比較して前記複数の噴射部の検査を行う工程と、
を検査装置に行わせるプログラムであって、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、プログラムである。
液体が充填された状態のキャビティの振動周期は、上記検査値と相関関係がある。よって、液体が充填された状態のキャビティの検査値に関連する値に基づいて、適切な噴射部を抽出し、これら抽出された複数の噴射部を駆動して得られる検出信号に基づいて検査用の基準値を求めることで、噴射異常を判定するための基準値を適切に求めることができる。
In addition, at least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings. That is,
Obtaining a detection signal by driving each of the drive elements of the plurality of ejection units;
Comparing the detection signal with a reference value and inspecting the plurality of injection units;
A program for causing an inspection apparatus to
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit Is a program obtained based on a detection signal obtained by driving the.
The vibration period of the cavity filled with the liquid has a correlation with the inspection value. Therefore, based on the value related to the inspection value of the cavity filled with the liquid, an appropriate ejection unit is extracted, and the inspection is performed based on the detection signal obtained by driving the plurality of extracted ejection units. By obtaining the reference value, it is possible to appropriately obtain the reference value for determining the injection abnormality.
===実施形態===
図1は、本実施形態のプリンター1の全体構成のブロック図である。また、図2Aは、プリンター1の斜視図であり、図2Bは、プリンター1の横断面図である。以下、本実施形態のプリンター1の基本的な構成について説明する。
=== Embodiment ===
FIG. 1 is a block diagram of the overall configuration of the
本実施形態のプリンター1は、搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40、検出器群50、及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)60(検出器群の残留振動検出回路55とASIC60は、検査部に相当する)を有する。外部装置であるコンピューター110から印刷データを受信したプリンター1は、ASIC60によって各ユニット(搬送ユニット20、キャリッジユニット30、ヘッドユニット40)を制御する。ASIC60は、コンピューター110から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンター1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は、検出結果をASIC60に出力する。ASIC60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
The
搬送ユニット20は、媒体(例えば、紙Sなど)を第1の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。この搬送ユニット20は、給紙ローラー21と、搬送モーター22(PFモーターとも言う)と、搬送ローラー23と、プラテン24と、排紙ローラー25とを有する。給紙ローラー21は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー23は、給紙ローラー21によって給紙された紙Sを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター22によって駆動される。プラテン24は、印刷中の紙Sを支持する。排紙ローラー25は、紙Sをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
The
キャリッジユニット30は、ヘッドを第2の方向(以下、移動方向という)に移動(「走査」とも呼ばれる)させるためのものである。キャリッジユニット30は、キャリッジ31と、キャリッジモーター32(CRモーターとも言う)とを有する。キャリッジ31は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター32によって駆動される。また、キャリッジ31は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
The
ヘッドユニット40は、紙Sにインクを噴射するためのものである。ヘッドユニット40は、複数のノズルを有するヘッド41とヘッド制御部HCを備えている。ヘッド41はキャリッジ31に設けられているため、キャリッジ31が移動方向に移動すると、ヘッド41も移動方向に移動する。そして、ヘッド41が移動方向に移動中にインクを断続的に噴射することによって、移動方向に沿ったドットライン(ラスタライン)が紙Sに形成される。
The
ヘッド制御部HCは、ヘッド41の駆動等を制御するためのものである。ヘッド制御部HCは、ASIC60からのヘッド制御信号に応じて、ヘッド41の各ノズルと対応する圧電式アクチュエーターを選択的に駆動させる。これによりヘッド41のノズルからインクが噴射される。
なお、ヘッドユニット40の詳細については後述する。
The head controller HC is for controlling the driving of the
Details of the
検出器群50は、ノズルの噴射検査(以下、ノズル検査ともいう。噴射部の検査に相当する)を行うための残留振動検出回路55を備えている。なお、残留振動検出回路55の詳細については後述するが、噴射部の検査においてインク粘度の変動検出による検査も噴射部の検査に含まれるものとする。
The
ASIC60は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。ASIC60は、特定の機能を発揮するための回路の他、不図示のインターフェイスと、CPUと、メモリーと、駆動信号生成回路を有する。インターフェイス部は、外部装置であるコンピューター110とプリンター1との間でデータの送受信を行う。CPUは、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置であり、プログラムの実行も行う。メモリーは、CPUのプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。駆動信号生成回路は、ヘッド41を駆動させる駆動信号COMを生成する。
The
また、本実施形態のASIC60は、残留振動検出回路55の検出結果に基づいて、各ノズルの正常、異常を判定する処理も行う。
Further, the
図3はヘッド41の下面(ノズル面)のノズル配置の一例を示す図である。ヘッド41には、図3に示すように複数のノズルが配列されている。この図3の例では、4色のインク(Y:イエロー、M:マゼンダ、C:シアン、K:ブラック)を用いる場合のノズルの配列パターンを示しており、これらの色の組合せによりフルカラー印刷が可能となる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the nozzle arrangement on the lower surface (nozzle surface) of the
各色についてn個(例えば180個)のノズルが設けられている。図ではY(イエロー)のノズル列の各ノズルに番号(Y(1)〜Y(n))を付している。 There are n (for example, 180) nozzles for each color. In the figure, numbers (Y (1) to Y (n)) are assigned to the nozzles of the Y (yellow) nozzle row.
なお、本実施形態のヘッド41では圧電式アクチュエーター(いわゆるピエゾ方式)を用いており、各ノズルに対応して圧電式アクチュエーターが備えられている。
The
図4は、ヘッド41のノズルの周辺の断面図である。ヘッド41は、図4に示すように、振動板421と、この振動板421を変位させる圧電式アクチュエーター422と、内部に液体であるインクが充填され且つ振動板421の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ(圧力室)423と、このキャビティ423に連通し且つ当該キャビティ423内の圧力の増減によりインクを液滴として噴射するノズル424と、を少なくとも備えている。なお、圧電式アクチュエーター422、キャビティ423及びノズル424は噴射部に相当する。また、噴射部には、振動板421を含めることができる。また、後述のように、噴射部は、圧電素子427によりインク滴を噴射するものに限られず、発熱素子によりインク滴を噴射してもよく、圧電式アクチュエーター422を含んでいなくても、駆動素子を含んでいればよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view around the nozzles of the
更に詳述すると、ヘッド41は、ノズル424が形成されたノズル基板425と、キャビティ基板426と、振動板421と、複数の圧電素子427を積層した積層型の圧電式アクチュエーター422とを備えている。キャビティ基板426は、図示のように所定形状に形成され、これにより、キャビティ423と、これに連通するリザーバ428とが形成されている。また、リザーバ428は、インク供給チューブ429を介してインクカートリッジCTに接続されている。圧電式アクチュエーター422は、対向して配置される櫛歯状の第1電極431、第2電極432と、その電極(第1電極431、第2電極432)の各櫛歯と交互に配置される圧電素子427とを有している。また、圧電式アクチュエーター422は、その一端側が図4に示すように、中間層430を介して振動板421と接合されている。
More specifically, the
このような構成からなる圧電式アクチュエーター422では、第1電極431と第2電極432との間に駆動信号COMが印加されることによって、図4の矢印で示すように上下方向に伸び縮みするモードを利用している。従って、この圧電式アクチュエーター422では、駆動信号COMが印加されると、振動板421に圧電式アクチュエーター422の伸縮による変位が生じてキャビティ423内の圧力が変化し、ノズル424からインク滴が噴射されるようになっている。具体的には、後述するように、キャビティ423の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ423の容積を縮小してインク滴を噴射する。
In the
図5は、圧電式アクチュエーター422の他の例を示す図である。なお、図中の符号は、図4のものを流用している。この図5の圧電式アクチュエーターは、一般にユニモルフ型アクチュエーターと呼ばれ、圧電素子427を二つの電極(第1電極431、第2電極432)で挟んだ簡単な構造である。この図5の構成の場合では、駆動信号が印加されることによって圧電素子427が図の上下方向に撓む。これにより、図4の積層型アクチュエーターと同様に、振動板421に変位が生じて、インク滴を噴射する。この場合もキャビティ423の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ423の容積を縮小してノズル424からインク滴を噴射する。
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the
このようなヘッド41を備えたプリンター1では、インク切れ、インクの増粘、気泡の発生などの原因によって、ノズル424からインク滴が噴射すべきときに噴射しない(不噴射)というインク滴の噴射異常(所謂ドット抜け現象)を生じることがある。このような異常を検出するため、ノズル検査を行なうことが必要になる。
In the
<ノズル検査について>
各ノズル424に対応する圧電式アクチュエーター422に駆動信号COMを印加すると、その際の圧力変動後、キャビティ423内に残留振動(正確には、図4の振動板421の自由振動)が発生する。この残留振動の状態から各ノズル424の状態(キャビティ423内の状態を含む)を検出することが可能である。
<About nozzle inspection>
When a drive signal COM is applied to the
図6は、振動板421の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す図である。駆動信号生成回路65から圧電式アクチュエーター422に駆動信号COM(駆動パルス)が印加されると、圧電式アクチュエーター422は駆動信号COMの電圧に応じて伸縮する。振動板421は圧電式アクチュエーター422の伸縮に応じて撓み、これによりキャビティ423の容積は拡大した後収縮する。このとき、インク室内に発生する圧力により、キャビティ423を満たすインクの一部が、ノズル424からインク滴として噴射される。この一連の振動板421の動作の際に、インク供給口の形状やインク粘度等による流路抵抗rと、流路内のインク重量によるイナータンスmと振動板421のコンプライアンスcによって決定される固有振動周波数で振動板421が自由振動を起こす(残留振動)。
FIG. 6 is a diagram showing a simple vibration calculation model assuming residual vibration of the
この振動板421の残留振動の計算モデルは、圧力Pと、上述のイナータンスm、コンプライアンスCおよび流路抵抗rとで表せる。図6の回路に圧力Pを与えた時のステップ応答を体積速度uについて計算すると、次式が得られる。
A calculation model of the residual vibration of the
<残留振動検出回路について>
図7は、残留振動検出回路55の構成の一例を示す回路図である。なお、本実施形態の残留振動検出回路55は、ヘッド41の各ノズルに対して共通に設けられている。
<Residual vibration detection circuit>
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the residual
本実施形態の残留振動検出回路55は、キャビティ423内の圧力変化が圧電式アクチュエーター422に伝達されることを利用して検出するものであり、具体的には圧電式アクチュエーター422の機械的変位によって発生する起電力(起電圧)の変化を検出するものである。この残留振動検出回路55は、圧電式アクチュエーター422のグランド端(HGND印加側)を接地又は開放するスイッチ(トランジスタQ)と、圧電式アクチュエーター422に駆動信号COMのパルスを印加した後にグランド端を開放することで発生する残留振動の交流成分を増幅する交流増幅器56と、増幅された残留振動VaOUTと基準電圧Vrefとを比較する比較器(コンパレータ)57とを有して構成されている。このうち、交流増幅器56は、直流成分を除去するコンデンサCと、基準電圧Vrefの電位を基準として抵抗R1、R2で決まる増幅率で反転増幅する演算器AMPとで構成されている。また、抵抗R3は、トランジスタQのオンオフの切り替わり時における急激な電圧変化を抑制するために設けられている。
The residual
以上の構成により、残留振動検出回路55中のトランジスタQのゲート電圧(ゲート信号DSEL)がハイレベル(以下、Hレベルともいう)になるとトランジスタQがオンし、圧電式アクチュエーター422のグランド端が接地された状態になり、駆動信号COMが圧電式アクチュエーター422に供給される。逆に、各残留振動検出回路55中のトランジスタQのゲート電圧(ゲート信号DSEL)がローレベル(以下、Lレベルともいう)になるとトランジスタQがオフし、圧電式アクチュエーター422の起電力が残留振動検出回路55で取出される。そして、残留振動検出回路55によって残留振動の検出が行われ、その検出結果がパルスPOUTとして出力される。なお、図中の符号HGNDは、圧電式アクチュエーター422のグランド端への信号線(接地ライン)である。
With the above configuration, when the gate voltage (gate signal DSEL) of the transistor Q in the residual
残留振動の検出は、基本的に個々の圧電式アクチュエーター422毎に行われる。ただし、後述する図19の例では、複数の圧電式アクチュエーター422が駆動され、複数の圧電式アクチュエーター422の残留振動が取得される。
The detection of the residual vibration is basically performed for each individual
なお、ここでは圧電式アクチュエーター422を介してキャビティ内の圧力変化を検出することとしたが、別途、振動を検出する素子をヘッド41のノズルごとに設けることとしてもよい。この場合、振動を検出する素子とASIC60が検査部に相当することになる。
Here, the pressure change in the cavity is detected via the
図8は、残留振動検出回路55の比較器57の入力と出力の関係の一例を示す図である。比較器57の非反転入力端子(+端子)には基準電圧Vrefが印加され、反転入力端子(−端子)には残留振動VaOUTが印加される。比較器57は、+端子の電圧(Vref)が−端子の電圧(VaOUT)よりも大きければHレベルを出力し、+端子の電圧(Vref)が−端子の電圧(VaOUT)よりも小さければLレベルを出力する。よって、図に示すように残留振動VaOUTの振動に応じたパルス(COMP出力)が出力される。本実施形態では、このパルス出力(COMP出力)のパルス周期に基づいて、位置NtF及び振動周期NtCを求め、ノズル424の検査を行う。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the relationship between the input and output of the
図9は、ノズルに関する振動周期の説明図である。図10は、位置NtF及び周期NtCによるノズル状態を表す表である。以下、図9及び図10を参照しつつ、ノズルに関する振動周期とノズル状態について説明を行う。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the vibration period related to the nozzle. FIG. 10 is a table showing the nozzle state according to the position NtF and the cycle NtC. Hereinafter, the vibration period and nozzle state relating to the nozzle will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
図9には、圧電式アクチュエーター422を駆動した後のその振動周期が示されている。横軸は時間であり、縦軸は振幅である。また、図9の時間軸には、位置NtF及び振動周期NtCが示されている。位置NtFは、時間ゼロから開始して最初にその電圧がゼロに戻るまでの時間的な位置を示すものである。また、振動周期NtCは、1周期分の振動周期を示すものである。NtFを「位置」と示したのは、「振動周期」と区別するためである。
FIG. 9 shows the vibration period after the
図9には、正常なノズルにおける圧電式アクチュエーター422の振動周期が実線で示されている。これに対し、キャビティ423に気泡が入り込んだときの振動周期が一点鎖線で示されている。キャビティ423に気泡が入り込んだときの振動周期は、正常なものに比較して短い。キャビティ423内のインクに気泡が発生すると、キャビティ423内のインクが少なくなるため、主にイナータンスmが減少する。イナータンスmが減少すると、前述の数式に示すように、角速度ωが大きくなる。そのため、図9に示すように、電圧ゼロとなる位置NtFが早く訪れ、振動周期NtCが短くなる。
In FIG. 9, the vibration cycle of the
また、図9には、インクが増粘したときの振動周期が破線で示されている。キャビティ423内のインクが増粘すると流路抵抗rが増加する。流路抵抗rが増加すると、前述の数式に示すように、角速度ωが小さくなる。そのため、図9に示すように、電圧ゼロとなる位置NtFが遅く訪れ、振動周期NtCが長くなる。
Also, in FIG. 9, the vibration period when the ink is thickened is indicated by a broken line. As the ink in the
図10には、これらの関係が表として示されている。位置NtF及び振動周期NtCについてそれぞれ所定の基準範囲内であるノズルについては正常なノズルと考えることができる(基準範囲は基準値に相当する)。一方、位置NtFが位置についての基準範囲以下(早い)であって、かつ、振動周期NtCが振動周期についての基準範囲以下(短い)であるノズルについては、気泡が入り正常に噴射しないノズルと考えることができる。また、位置NtFが位置についての基準範囲以上(遅い)であって、かつ、振動周期NtCが振動周期についての基準範囲以上(長い)であるノズルについては、増粘により正常に噴射しないノズルと考えることができる。 FIG. 10 shows these relationships as a table. A nozzle that is within a predetermined reference range for the position NtF and the vibration period NtC can be considered as a normal nozzle (the reference range corresponds to a reference value). On the other hand, a nozzle whose position NtF is not more than the reference range for the position (early) and whose vibration cycle NtC is not more than the reference range for the vibration cycle (short) is considered as a nozzle that contains bubbles and does not normally eject. be able to. Further, nozzles whose position NtF is not less than the reference range for the position (slow) and whose vibration period NtC is not less than the reference range for the vibration period (long) are considered to be nozzles that do not normally eject due to thickening. be able to.
<ヘッド制御部の構成について>
図11は、ヘッドユニット40のヘッド制御部HCの構成の一例の説明図であり、図12は、各信号のタイミングの説明図である。
<About the configuration of the head controller>
FIG. 11 is an explanatory diagram of an example of the configuration of the head controller HC of the
図11に示すヘッド制御部HCは、第1シフトレジスタ81Aと、第2シフトレジスタ81Bと、第1ラッチ回路82Aと、第2ラッチ回路82Bと、デコーダー83と、制御ロジック84と、スイッチ86(第1スイッチに相当する)を備えている。なお、制御ロジック84を除いた各部(すなわち、第1シフトレジスタ81A、第2シフトレジスタ81B、第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B、デコーダー83、スイッチ86)は、それぞれ圧電式アクチュエーター422毎(ノズル424毎)に設けられている。
The head controller HC shown in FIG. 11 includes a
なお、本実施形態の残留振動検出回路55は各ノズル424に対して共通に設けられており、残留振動検出回路55には、各圧電式アクチュエーター422のグランド端側への信号線(接地ラインHGND)が入力されている。
The residual
本実施形態の場合、フレキシブルケーブル71中の伝送線には、駆動信号COM、ラッチ信号LAT、チャンネル信号CH、画素データSI、転送用クロックSCK、及び接地ラインHGNDの各伝送線がある。そして、ヘッド制御部HCには、ASIC60からフレキシブルケーブル71の各伝送線を介して、駆動信号COM、ラッチ信号LAT、チャンネル信号CH、画素データSI、転送用クロックSCKが送信される。以下、これらの信号について説明する。
In the present embodiment, the transmission lines in the
ラッチ信号LATは、繰り返し周期T(1画素の区間をヘッド41が移動する期間)を示す信号である。ラッチ信号LATは、リニア式エンコーダー51の信号に基づいて、ASIC60によって生成され、制御ロジック84とラッチ回路(第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B)に入力される。
The latch signal LAT is a signal indicating a repetition period T (a period in which the
チャンネル信号CHは、駆動信号COMに含まれる駆動パルスを圧電式アクチュエーター422に印加する区間を示す信号である。チャンネル信号CHは、リニア式エンコーダー51の信号に基づいてASIC60によって生成され、制御ロジック84に入力される。
The channel signal CH is a signal indicating a section in which the drive pulse included in the drive signal COM is applied to the
画素データSIは、各画素にドットを形成するか否か(すなわちノズル424からインクを噴射するか否か)を示す信号である。また、本実施形態では画素データSIはノズル424の検査期間も示す。この画素データは、1個のノズル424に対して2ビットずつで構成されている。例えば、ノズル数が64個の場合、2ビット×64の画素データSIが繰り返し周期T毎にASIC60から送られてくることになる。なお、画素データSIは、転送用クロックSCKに同期して、第1シフトレジスタ81A及び第2シフトレジスタ81Bに入力される。
The pixel data SI is a signal indicating whether or not dots are formed in each pixel (that is, whether or not ink is ejected from the nozzles 424). In the present embodiment, the pixel data SI also indicates the inspection period of the
転送用クロックSCKは、ASIC60から送られる画素データSIやチャンネル信号CHを、制御ロジック84や各シフトレジスタ(第1シフトレジスタ81A、第2シフトレジスタ81B)にセットする際に用いられる信号である。
The transfer clock SCK is a signal used when the pixel data SI and the channel signal CH sent from the
本実施形態の駆動信号COMは、図12に示すように、繰り返し周期Tの間に駆動期間1、検査期間1、駆動期間2、及び検査期間2の4つの期間が設けられている。このうち、駆動期間1には、インク滴は噴射しないがヘッド41の圧力室423内のインクに微振動を与える波形1(以下、微振動用波形ともいう)が含まれる。また、駆動期間2には、ドットの形成時(インク噴射時)に圧電式アクチュエーター422に印加される波形2(以下、噴射用波形ともいう)が含まれる。また、検査期間1及び検査期間2は、ノズル検査を行う期間を示すものであり、それぞれ、駆動期間1、駆動期間2の直後に設けられている。なお、各検査期間では駆動信号COMは一定である。
As shown in FIG. 12, the drive signal COM of the present embodiment is provided with four periods of a
駆動信号COMは、圧電式アクチュエーター422毎に設けられたスイッチ86にそれぞれ入力されている。スイッチ86は、画素データSIに基づいて、駆動信号COMを圧電式アクチュエーター422に印加するか否かのオン/オフ制御を行う。このオン/オフ制御により、駆動信号COMの一部分を、選択的に圧電式アクチュエーター422へ印加させることができる。
The drive signal COM is input to each
次に、ヘッド制御部HCで生成される信号について説明する。ヘッド制御部HCでは、選択信号q0〜q3、スイッチ制御信号SW、印加信号が生成される。選択信号q0〜q3は、ラッチ信号LATとチャンネル信号CHに基づいて、制御ロジック64で生成される。そして生成された選択信号q0〜q3は、圧電式アクチュエーター422毎に設けられたデコーダー83にそれぞれ入力される。
Next, signals generated by the head controller HC will be described. In the head controller HC, selection signals q0 to q3, a switch control signal SW, and an application signal are generated. The selection signals q0 to q3 are generated by the control logic 64 based on the latch signal LAT and the channel signal CH. Then, the generated selection signals q0 to q3 are respectively input to the
スイッチ制御信号SWは、各ラッチ回路(第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B)にラッチされた画素データ(2ビット)に基づいて、選択信号q0〜q3の何れかがデコーダー83によって選択されたものである。各デコーダー83で生成されたスイッチ制御信号SWは、対応するスイッチ86にそれぞれ入力される。印加信号は、駆動信号COMとスイッチ制御信号SWに基づいてスイッチ86から出力される。この印加信号は、各スイッチ86と対応する圧電式アクチュエーター422にそれぞれ印加される。
As for the switch control signal SW, any one of the selection signals q0 to q3 is selected by the
<ヘッド制御部HCの動作について>
ヘッド制御部HCは、ASIC60からの画素データSIに基づき、インクを噴射させるための制御を行う。すなわち、ヘッド制御部HCは、印刷データに基づいてスイッチ86のオン/オフを制御し、駆動信号COMの必要な部分(期間)を選択的に圧電式アクチュエーター422へ印加させている。言い換えると、ヘッド制御部HCは、各圧電式アクチュエーター422の駆動を制御している。本実施形態では、画素データSIが2ビットで構成されている。そして、転送用クロックSCKに同期して、この画素データSIがヘッド41へ送られてくる。さらに、画素データSIの上位ビット群が各第1シフトレジスタ81Aにセットされ、下位ビット群が各第2シフトレジスタ81Bにセットされる。第1シフトレジスタ81Aには第1ラッチ回路82Aが電気的に接続され、第2シフトレジスタ81Bには第2ラッチ回路82Bが電気的に接続されている。
<Operation of the head controller HC>
The head controller HC performs control for ejecting ink based on the pixel data SI from the
そして、ASIC60からのラッチ信号LATがHレベルになると、各第1ラッチ回路82Aは対応する画素データSIの上位ビット(SIH)をラッチし、各第2ラッチ回路82Bは画素データSIの下位ビット(SIL)をラッチする。第1ラッチ回路82A及び第2ラッチ回路82Bでラッチされた画素データSI(上位ビットと下位ビットの組)はそれぞれ、デコーダー83に入力される。デコーダー83は、第1ラッチ回路82A及び第2ラッチ回路82Bにラッチされた画素データSIに応じて、制御ロジック84から出力される選択信号q0〜q3のうちの一つの選択信号(例えば選択信号q1)を選択し、選択された選択信号をスイッチ制御信号SWとして出力する。各スイッチ86は、スイッチ制御信号SWに応じてオン/オフされて、駆動信号COMの必要な部分(期間)を選択的に圧電式アクチュエーター422へ印加する。
When the latch signal LAT from the
<基準範囲の求め方>
前述の図9及び図10を用いて説明したとおり、位置NtF及び振動周期NtCに基づいてノズルの噴射異常を検出することが可能である。たとえば、図10に示されるように、位置NtFは、位置についての基準範囲内の領域に入るか、位置についての基準範囲以下の領域に入るか、又は、位置についての基準範囲以上の領域に入るかにより分類されている。また、周期NtCは、振動周期についての基準範囲内の領域に入るか、振動周期についての基準範囲以下の領域に入るか、又は、振動周期についての基準範囲以上の領域に入るかにより分類されている。
<How to find the reference range>
As described with reference to FIG. 9 and FIG. 10 described above, it is possible to detect a nozzle ejection abnormality based on the position NtF and the vibration period NtC. For example, as shown in FIG. 10, the position NtF enters an area within the reference range for the position, enters an area below the reference range for the position, or enters an area above the reference range for the position. It is classified by. Further, the cycle NtC is classified according to whether it enters a region within the reference range for the vibration cycle, enters a region below the reference range for the vibration cycle, or enters a region above the reference range for the vibration cycle. Yes.
図13は、振動周期NtCの基準範囲の説明図である。図13は、横軸が振動周期であり、縦軸がその出現頻度を表している。図には、振動周期NtCが正常であるとされる基準範囲Lts〜Htsが示されている。また、これらの中央値であるCtsが示されている。 FIG. 13 is an explanatory diagram of the reference range of the vibration period NtC. In FIG. 13, the horizontal axis represents the vibration period, and the vertical axis represents the appearance frequency. In the figure, reference ranges Lts to Hts in which the vibration period NtC is normal are shown. Moreover, Cts which is the median of these is shown.
前述のような手法によって振動周期NtCが取得されると、これら基準範囲Lts〜Htsに基づいて、取得された振動周期NtCが基準範囲内の領域に入るか、基準範囲以下の領域に入るか、又は、基準範囲以上の領域に入るかに分類することができる。これにより、取得された振動周期NtCが「正常」か「短い」か「長い」のいずれかに分類することができる。 When the vibration period NtC is acquired by the method as described above, based on these reference ranges Lts to Hts, whether the acquired vibration period NtC enters the region within the reference range or enters the region below the reference range, Or it can classify | categorize into the area | region beyond a reference | standard range. As a result, the acquired vibration period NtC can be classified as “normal”, “short”, or “long”.
なお、ここでは、振動周期NtCを例にして基準範囲を説明したが、同様に位置NtFについての基準範囲に基づいて「正常」か「遅い」か「早い」のいずれかに分類することができる。 Here, the reference range has been described by taking the vibration period NtC as an example, but similarly, based on the reference range for the position NtF, it can be classified as either “normal”, “slow”, or “early”. .
振動周期NtCについての基準範囲は、たとえば次のようにして求めることができる。まず、あるノズル列のすべてのノズルについての振動周期NtCが求められる。そうすると、振動周期NtCについて図10に示されるような出現頻度のグラフを得ることができる。基本的に、正常にインクを噴射することのできるノズルの出現頻度が高いことから、山形状の中央Ctsを求め、この中央Ctsから所定幅2Wtを規定することで、仮の基準範囲を定めることができる。ここでは、振動周期NtCについての基準範囲について説明を行ったが、位置NtFについても同様にして基準範囲を定めることができる。
The reference range for the vibration period NtC can be obtained, for example, as follows. First, the vibration period NtC for all nozzles in a certain nozzle row is obtained. Then, the appearance frequency graph as shown in FIG. 10 can be obtained for the vibration period NtC. Basically, since the frequency of appearance of nozzles that can eject ink normally is high, a provisional reference range is determined by obtaining a mountain-shaped center Cts and defining a
基準範囲を適切に決定しておくことで、前述の手法によりノズルが正常にインクを噴射するか否かについて判定することができる。その一方で、これら基準範囲を適切に求めておかないと、ノズルの正常又は異常について適切に判定できないことになる。 By appropriately determining the reference range, it is possible to determine whether or not the nozzles normally eject ink by the above-described method. On the other hand, unless these reference ranges are properly obtained, it is impossible to properly determine whether the nozzle is normal or abnormal.
一般的には前述の手法により基準範囲を適切に求めることができるのであるが、次のようなケースでは、基準範囲を適切に求めることが困難な場合がある。 In general, the reference range can be appropriately determined by the above-described method. However, in the following cases, it may be difficult to appropriately determine the reference range.
図14は、基準範囲の決定を困難にする例である。前述のように、あるノズル列の全てのノズルについての振動周期NtCが求められた結果、図14に示されるような出現頻度のグラフが得られる場合があり得る。このような場合、いずれの山形状の中央値を採用するべきかの判断は困難である。よって、基準範囲をある程度推定しておくことが必要となる。 FIG. 14 is an example in which it is difficult to determine the reference range. As described above, as a result of obtaining the vibration period NtC for all the nozzles in a certain nozzle row, a graph of appearance frequency as shown in FIG. 14 may be obtained. In such a case, it is difficult to determine which peak shape median should be adopted. Therefore, it is necessary to estimate the reference range to some extent.
本実施形態では、インクが充填された状態におけるキャビティの振動周期TCに基づいて、基準範囲を推定し、その後、基準範囲を求めている。以下に、その求め方を説明する。 In the present embodiment, the reference range is estimated based on the vibration period TC of the cavity in a state where ink is filled, and then the reference range is obtained. Below, how to obtain it will be described.
図15は、検査用の基準範囲決定処理のフローチャートである。図16は、検査用の基準範囲を決定する手法の説明図である。検査用の基準範囲は、位置NtFと振動周期NtCの両方について求めることが必要であるが、両者の求め方はほぼ同様であるので、ここでは、振動周期NtCを例に説明を行う。 FIG. 15 is a flowchart of the reference range determination process for inspection. FIG. 16 is an explanatory diagram of a method for determining a reference range for inspection. The reference range for inspection needs to be obtained for both the position NtF and the vibration period NtC, but since both are obtained in substantially the same manner, the vibration period NtC will be described as an example here.
まず、ヘッドのキャビティの振動周期TCに基づいて、仮の基準範囲が設定される(S102)。仮の基準範囲を設定するために、まず、仮の基準範囲の中央値Ctmが求められる。仮の基準範囲の中央値Ctmは、ヘッドのキャビティ423の振動周期TCに基づいて求められる。より詳細には、キャビティ423内にインクなどの液体が充填された状態での振動周期TCに基づいて求められる。
First, a temporary reference range is set based on the vibration period TC of the head cavity (S102). In order to set the temporary reference range, first, the median value Ctm of the temporary reference range is obtained. The median value Ctm of the temporary reference range is obtained based on the vibration period TC of the
この振動周期TCは、基準範囲の中央値に近い値、もしくは、基準範囲の中央値Ctsと関連性のある値である。基準範囲の中央値Ctsは基準範囲の仮の中央値Ctmと関連性のある値である。すなわち、仮の基準範囲の中央値Ctmは、キャビティの振動周期TCの関数F(TC)として表すことができる。なお、キャビティ423の振動周期TCは、インクを充填した状態におけるキャビティの振動モデルに基づいて求めることができる。
The vibration period TC is a value close to the median value of the reference range or a value related to the median value Cts of the reference range. The median value Cts of the reference range is a value related to the temporary median value Ctm of the reference range. That is, the median value Ctm of the temporary reference range can be expressed as a function F (TC) of the cavity vibration period TC. The vibration period TC of the
次に、求められた仮の基準範囲の中央値Ctmを中心にして下限値Ltm及び上限値Htmを設定する。これらの値は、中央値Ctmから任意の所定幅を設けることにより設定される。このようにすることによって、ヘッドのキャビティ423の振動周期TCに基づいて仮の基準範囲Ltm〜Htmを設定することができる(S102)。 Next, the lower limit value Ltm and the upper limit value Htm are set around the median value Ctm of the calculated temporary reference range. These values are set by providing an arbitrary predetermined width from the median value Ctm. By doing so, provisional reference ranges Ltm to Htm can be set based on the vibration period TC of the head cavity 423 (S102).
次に、各ノズルについて残留振動を検出する。そして、検出した残留振動から振動周期NtCが求められる(S104)。残留振動の求め方、及び、振動周期NtCの求め方は既に説明済みであるので、説明を省略する。 Next, residual vibration is detected for each nozzle. Then, the vibration period NtC is obtained from the detected residual vibration (S104). Since the method for obtaining the residual vibration and the method for obtaining the vibration period NtC have already been described, description thereof will be omitted.
次に、取得した振動周期NtCと、仮の基準範囲に基づいて、検査用の基準範囲が設定される(S106)。具体的には、仮の基準範囲Ltm〜Htm内の振動周期NtCを抽出する。そして、仮の基準範囲Ltm〜Htm内の振動周期NtCの平均値を求める。そして、求められた平均値を検査用の基準範囲の中央値Ctsとする。また、基準範囲の中央値Ctsを基準として、Cts−Wtを検査用の基準範囲の下限値Ltsとする。また、Cts+Wtを検査用の基準範囲の上限値Htsとする。 Next, a reference range for inspection is set based on the acquired vibration cycle NtC and the temporary reference range (S106). Specifically, the vibration period NtC within the temporary reference range Ltm to Htm is extracted. Then, an average value of the vibration periods NtC within the temporary reference range Ltm to Htm is obtained. And let the calculated | required average value be the median value Cts of the reference | standard range for a test | inspection. Further, Cts−Wt is set as the lower limit value Lts of the reference range for inspection with the median value Cts of the reference range as a reference. Further, Cts + Wt is set as the upper limit value Hts of the reference range for inspection.
このようにすることで、検査用の基準範囲Lts〜Htsを求めることができる。なお、上述の実施形態では、仮の基準範囲に入っている振動周期NtCの平均値を検査用の基準範囲の中央値Ctsとしたが、実施形態はこれに限られない。たとえば平均値ではなく、中央値や最頻値を検査用の基準範囲の中央値Ctsとすることもできる。 In this way, the inspection reference ranges Lts to Hts can be obtained. In the above-described embodiment, the average value of the vibration periods NtC in the provisional reference range is the median value Cts of the inspection reference range, but the embodiment is not limited thereto. For example, instead of the average value, the median value or mode value may be used as the median value Cts of the reference range for inspection.
また、上述の実施形態ではステップS102からステップS106の手順を一度だけ行うこととしたが、複数回行うこととしてもよい。複数回行う場合には、2回目以降のステップS102において前回求めた検査用の基準範囲の中央値Ctsを仮の基準範囲とすることができる。 In the above-described embodiment, the procedure from step S102 to step S106 is performed only once, but may be performed a plurality of times. In the case of performing a plurality of times, the median value Cts of the reference range for inspection obtained last time in step S102 after the second time can be used as a temporary reference range.
また、ステップS104においてノズルごとの振動周期を取得しているが、この振動周期の取得はステップS104において取得したものをメモリー等に記憶しておき、実際のノズルの検査のときにおいて、再利用することとしてもよい。すなわち、圧電式アクチュエーター422の駆動は、実際の検査時及び上記基準値を求める時とで合計1回のみ行われることとすることができる。このようにすることにより、再度、振動データを取得しなくてもよいので、検査時において時間を短縮することができる。
In addition, the vibration cycle for each nozzle is acquired in step S104, but this vibration cycle is acquired in step S104, stored in a memory or the like, and reused in actual nozzle inspection. It is good as well. That is, the driving of the
一方、ステップS104においてノズルごとの振動周期を取得し、さらに、実際の検査時においても圧電式アクチュエーター422を駆動して、ノズルごとの振動周期を個々に取得することとしてもよい。このようにすることで、メモリーを振動周期のデータで占有しないようにすることができる。
On the other hand, the vibration cycle for each nozzle may be acquired in step S104, and furthermore, the
また、ここでは、振動周期NtCを例に説明を行ったが、同様の手法で位置NtFについての基準範囲も適切に求めることができる。この場合、上記説明の「振動周期」を「位置」として読み替えればよい。 Further, here, the vibration period NtC has been described as an example, but the reference range for the position NtF can also be appropriately obtained by the same method. In this case, the “vibration period” described above may be read as “position”.
図17は、環境温度による補正値の一例を示す図である。ノズルが正常であるときの基準値は、環境温度の変化によっても変動する。よって、仮の基準範囲を求めるのに際して、環境温度も考慮する。ここで、環境温度は、たとえばキャビティに充填されるインクの温度である。 FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the correction value based on the environmental temperature. The reference value when the nozzle is normal also varies depending on changes in the environmental temperature. Therefore, the environmental temperature is also taken into account when determining the temporary reference range. Here, the environmental temperature is, for example, the temperature of ink filled in the cavity.
図17には、環境温度に対応して、位置NtFの仮の中央値Ctmに加算(又は減算)される補正値が示されている。また、環境温度に対応して、振動周期NtCの仮の中央値Ctmに加算(又は減算)される補正値が示されている。 FIG. 17 shows a correction value that is added (or subtracted) to the temporary median value Ctm of the position NtF corresponding to the environmental temperature. Moreover, the correction value added (or subtracted) to the temporary median value Ctm of the vibration period NtC corresponding to the environmental temperature is shown.
これらの補正値は、前述の図15におけるステップS102で仮の中央値に加算(又は減算)される。これにより、環境温度に応じた仮の基準範囲を求めることができるので、これに基づいて、より適切な検査用の基準範囲を求めることができる。 These correction values are added (or subtracted) to the temporary median value in step S102 in FIG. Thereby, since the temporary reference range according to environmental temperature can be calculated | required, based on this, the more suitable reference range for a test | inspection can be calculated | required.
図18は、インクの種類による補正値の一例を示す図である。ノズルが正常であるときの基準値は、キャビティに充填される液体の種類によっても変動する。これは、充填される液体の比重や粘度が異なるためである。よって、仮の基準範囲を求めるに際して、キャビティに充填される液体の種類も考慮する。ここで、液体の種類は、ヘッドのキャビティ423に充填されるインクの種類である。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of correction values depending on the type of ink. The reference value when the nozzle is normal also varies depending on the type of liquid filled in the cavity. This is because the specific gravity and viscosity of the liquid to be filled are different. Therefore, when obtaining the provisional reference range, the type of liquid filled in the cavity is also taken into consideration. Here, the type of liquid is the type of ink that fills the
図18には、インクの種類に対応して位置NtFの仮の中央値Ctmに加算(又は減算)される補正値が示されている。また、インクの種類に対応して、振動周期NtCの仮の中央値Ctmに加算(又は減算)される補正値が示されている。 FIG. 18 shows a correction value that is added (or subtracted) to the provisional median value Ctm of the position NtF corresponding to the type of ink. In addition, a correction value that is added (or subtracted) to the temporary median value Ctm of the vibration period NtC corresponding to the type of ink is shown.
これらの補正値も、前述の図15におけるステップS102で仮の中央値に加算(又は減算)される。これにより、充填されるインクの種類に応じた仮の基準範囲を求めることができるので、これに基づいて、より適切な検査用の基準範囲を求めることができる。 These correction values are also added (or subtracted) to the temporary median value in step S102 in FIG. As a result, a provisional reference range corresponding to the type of ink to be filled can be obtained. Based on this, a more appropriate reference range for inspection can be obtained.
図19は、同時に駆動するノズル数による補正値の一例を示す図である。前述の説明では、各ノズルの圧電式アクチュエーター422は、ノズル単位で駆動され、個々にその振動周期等が取得されていた。しかしながら、ここでは、複数のノズルの圧電式アクチュエーター422を駆動し、これら複数の圧電式アクチュエーター422の振動周期NtCを取得する。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of correction values based on the number of nozzles that are driven simultaneously. In the above description, the
このようにして取得された場合、振動周期NtC(位置NtF)は、複数の圧電式アクチュエーター422の振動が重ね合わされた振動周期が得られる。このようにして得られた振動周期も、やはり、仮の基準範囲の中央値Ctmと相関関係がある。よって、このようにして得られた振動周期に基づいて仮の基準範囲の中央値Ctmを求めることができる。
When acquired in this way, the vibration period NtC (position NtF) is obtained as a vibration period in which the vibrations of the plurality of
このようにすることで、仮の基準範囲の中央値Ctmを求めるに際し、同時に複数の圧電式アクチュエーター422を駆動するので、振動周期NtCの取得に要する時間を短縮することができる。また、複数の圧電式アクチュエーター422を同時に駆動することにより、残留振動の合成波形の振幅が大きくなるので、少数の異常ノズルが混在していても、振動周期NtC(位置NtF)へ与える影響が少ないという利点もある。
By doing in this way, when calculating | requiring the median value Ctm of a temporary reference | standard range, since the several
ただし、複数の圧電式アクチュエーター422を駆動した場合、同時に駆動する圧電式アクチュエーター422の数によって、若干の補正が必要になる場合がある。このような補正のために、図19のような補正値が採用される。
However, when a plurality of
図19には、同時に駆動される圧電式アクチュエーター422に対応して、位置NtFの仮の中央値Ctmに加算(又は減算)される補正値が示されている。また、同時に駆動される圧電式アクチュエーター422に対応して、振動周期NtCの仮の中央値Ctmに加算(又は減算)される補正値が示されている。
FIG. 19 shows a correction value that is added (or subtracted) to the provisional median value Ctm of the position NtF corresponding to the
これらの補正値も、前述の図15におけるステップS102で仮の中央値に加算(又は減算)される。これにより、同時に駆動される圧電式アクチュエーター422の数に応じた仮の基準範囲を求めることができるようになるので、より適切な検査用の基準範囲を求めることができる。
These correction values are also added (or subtracted) to the temporary median value in step S102 in FIG. As a result, a provisional reference range corresponding to the number of
なお、上記実施形態では、ヘッドが用紙Sの搬送方向と交差する方向に移動しながらインクを吐出する所謂シリアル型のプリンターを例に説明したが、用紙Sの紙幅方向に長いヘッドがプリンターに固定され、搬送される用紙Sにインクを噴射して画像を形成する所謂ラインヘッド型のプリンターであっても上記手法を行うことができるは言うまでもない。 In the above embodiment, a so-called serial type printer that discharges ink while moving the head in a direction intersecting the conveyance direction of the paper S has been described as an example. However, a head that is long in the paper width direction of the paper S is fixed to the printer. Needless to say, the above-described method can be performed even for a so-called line head type printer that forms an image by ejecting ink onto the conveyed paper S.
===その他の実施の形態===
上述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンター1が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体(液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体)を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
=== Other Embodiments ===
In the above-described embodiment, the
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.
<ヘッドについて>
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
<About the head>
In the above-described embodiment, ink is ejected using a piezoelectric element. However, the method for discharging the liquid is not limited to this. For example, other methods such as a method of generating bubbles in the nozzle by heat may be used.
この場合、発熱素子を発熱させて発生した気泡によりインクを吐出するプリンターにおいて、上述のように圧力変動を検出してもよいし、あるいは、ノズル内のインクが吐出されず、温度と共に発熱素子の抵抗値が上昇することを利用して、駆動電圧が変化するか否かにより、検査を行ってもよい。 In this case, in a printer that discharges ink by bubbles generated by generating heat from the heat generating element, the pressure fluctuation may be detected as described above, or the ink in the nozzle is not discharged and the temperature of the heat generating element is increased along with the temperature. An inspection may be performed depending on whether or not the drive voltage changes by utilizing the increase in the resistance value.
1 プリンター、
20 搬送ユニット、21 給紙ローラー、22 搬送モーター、
23 搬送ローラー、24 プラテン、25 排紙ローラー、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、
40 ヘッドユニット、
50 検出器群、55 残留振動検出回路、
60 ASIC、
81A 第1シフトレジスタ、81B 第2シフトレジスタ、
82A 第1ラッチ回路、82B 第2ラッチ回路、
83 デコーダー、84 制御ロジック、86 スイッチ、
421 振動板、422 圧電式アクチュエーター、423 キャビティ、
424 ノズル、425 ノズル基板、426 キャビティ基板、
427 圧電素子、428 リザーバ、429 インク供給チューブ、
430 中間層、431 第1電極、432 第2電極
1 printer,
20 transport units, 21 paper feed rollers, 22 transport motors,
23 transport roller, 24 platen, 25 discharge roller,
30 Carriage unit, 31 Carriage,
40 head units,
50 detector groups, 55 residual vibration detection circuit,
60 ASIC,
81A first shift register, 81B second shift register,
82A first latch circuit, 82B second latch circuit,
83 Decoder, 84 Control logic, 86 Switch,
421 diaphragm, 422 piezoelectric actuator, 423 cavity,
424 nozzle, 425 nozzle substrate, 426 cavity substrate,
427 Piezoelectric element, 428 reservoir, 429 ink supply tube,
430 Intermediate layer, 431 first electrode, 432 second electrode
Claims (8)
前記駆動素子を駆動させて得られる検出信号と基準値とを比較した結果に基づいて前記複数の噴射部の検査を行う検査部と、
を備え、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、検査装置。 A plurality of ejection units that drive the drive element to eject the liquid in the cavity;
An inspection unit that inspects the plurality of injection units based on a result of comparing a detection signal obtained by driving the drive element and a reference value;
With
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit An inspection apparatus which is obtained based on a detection signal obtained by driving the.
前記検出信号と基準値とを比較して前記複数の噴射部の検査を行う工程と、
を含み、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、検査方法。 Obtaining a detection signal by driving each of the drive elements of the plurality of ejection units;
Comparing the detection signal with a reference value and inspecting the plurality of injection units;
Including
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit An inspection method obtained based on a detection signal obtained by driving.
前記検出信号と基準値とを比較して前記複数の噴射部の検査を行う工程と、
を検査装置に行わせるプログラムであって、
前記基準値は、前記液体が充填された状態の前記キャビティの検査値に関連する値に基づいて前記複数の噴射部から特定の噴射部が抽出され、当該抽出された特定の噴射部の駆動素子を駆動して得られる検出信号に基づいて求められる、プログラム。 Obtaining a detection signal by driving each of the drive elements of the plurality of ejection units;
Comparing the detection signal with a reference value and inspecting the plurality of injection units;
A program for causing an inspection apparatus to
The reference value is obtained by extracting a specific injection unit from the plurality of injection units based on a value related to an inspection value of the cavity in a state filled with the liquid, and driving elements of the extracted specific injection unit A program obtained based on a detection signal obtained by driving the.
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