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JP5055738B2 - Liquid ejecting apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description

本発明は、インクジェット式プリンタ等の液体噴射装置、及び、その制御方法に関するものであり、特に、駆動信号を供給して圧力発生手段を作動させることによりノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置、及び、その制御方法に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus such as an ink jet printer and a control method therefor, and in particular, a liquid ejecting head that ejects liquid droplets from a nozzle opening by supplying a driving signal and operating a pressure generating means. And a control method thereof.

液体噴射装置は、液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を備え、この記録ヘッドのノズル開口から液体状のインクをインク滴として記録紙等の吐出対象物に対して吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも液体噴射装置が応用されている。   The liquid ejecting apparatus is an apparatus that includes a liquid ejecting head capable of ejecting liquid as droplets and ejects various liquids from the liquid ejecting head. As a typical example of this liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) as a liquid ejecting head is provided, and recording paper is used as ink droplets from a nozzle opening of the recording head. Examples thereof include an image recording apparatus such as an ink jet printer that performs recording by forming dots by ejecting and landing on an ejection target such as the above. In recent years, liquid ejecting apparatuses have been applied not only to this image recording apparatus but also to various manufacturing apparatuses such as a manufacturing apparatus for color filters such as liquid crystal displays.

ここで、上記インクジェット式プリンタ(以下、単にプリンタと略記する)を例に挙げると、このプリンタは、インクを導入する圧力室を含む一連のインク流路、圧力室に通じるノズル開口を列設してなる複数のノズル列、各ノズル列に対応して設けられた圧力発生手段(例えば、圧電振動子)等を有する記録ヘッドを搭載し、また、圧力発生手段に供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路を備え、この駆動信号発生回路からの駆動信号を圧力発生手段に供給してこの圧力発生手段を駆動することにより、ノズル開口からインクをインク滴として吐出するように構成されている。   Here, taking the ink jet printer (hereinafter simply abbreviated as “printer”) as an example, this printer has a series of ink flow paths including a pressure chamber for introducing ink, and nozzle openings leading to the pressure chamber. And a drive for generating a drive signal to be supplied to the pressure generating means, and a recording head having a pressure generating means (for example, a piezoelectric vibrator) provided corresponding to each nozzle array. A signal generation circuit is provided, and a drive signal from the drive signal generation circuit is supplied to the pressure generation means to drive the pressure generation means, thereby ejecting ink as ink droplets from the nozzle openings.

上記記録ヘッドは、圧力発生手段に供給する駆動信号の駆動電圧値や波形の形状に応じて、ノズル開口から吐出されるインク滴の液量(重量又は体積)や飛翔速度が増減するようになっている。そのため、記録ヘッドの製造時においては、吐出されるインク滴の液量や飛翔速度の平均値が設計上の値(設計値)となるように駆動信号の駆動電圧や波形の形状を設定している(例えば、特許文献1参照)。   In the recording head, the liquid amount (weight or volume) of ink droplets ejected from the nozzle opening and the flying speed increase or decrease in accordance with the driving voltage value of the driving signal supplied to the pressure generating means and the waveform shape. ing. Therefore, at the time of manufacturing the recording head, the drive voltage of the drive signal and the shape of the waveform are set so that the average value of the liquid volume and the flying speed of the ejected ink droplets is a design value (design value). (For example, refer to Patent Document 1).

上記のようにして駆動電圧や波形が設定された駆動信号は、各ノズル列の圧力発生手段に対して共通に用いられるが、この駆動信号を用いてインク滴を吐出したときの液量がノズル列間でばらつくことがある。このばらつきは、圧力発生手段の個体差等の様々な要因によって引き起こされる。ここで、この種のプリンタでは、通常、ノズル列毎に異なる色のインクが対応している。そのため、各ノズル列で吐出されるインク滴の液量がばらつくと、記録紙における画像の色相に影響が生じる。即ち、液量が設計値よりも多いノズル列の色が濃くなり、設計値よりも少ないノズル列の色が淡くなる。例えば、マゼンタに対応するノズル列の吐出液量が設計値よりも多い場合には、記録された画像が本来得られるべき画像よりも赤みを帯びてしまう。   The drive signal having the drive voltage and waveform set as described above is commonly used for the pressure generating means of each nozzle row, but the amount of liquid when the ink droplet is ejected using this drive signal is determined by the nozzle. May vary between columns. This variation is caused by various factors such as individual differences in pressure generating means. Here, in this type of printer, normally, different color inks correspond to each nozzle row. Therefore, if the amount of ink droplets ejected from each nozzle row varies, the hue of the image on the recording paper is affected. In other words, the color of the nozzle row where the liquid amount is larger than the design value becomes dark, and the color of the nozzle row where the liquid amount is smaller than the design value becomes light. For example, when the discharge liquid amount of the nozzle row corresponding to magenta is larger than the design value, the recorded image becomes more reddish than the image that should originally be obtained.

このようなノズル列間のばらつきを補正するため、実際に吐出されるインク滴の液量について設計値に対する偏差を示す情報をノズル列毎にカラーIDとして記録ヘッドに設定するプリンタが提案されている(例えば、特許文献2)。そして、このプリンタでは、設定されたカラーIDに基づいて単位面積あたりのインク滴の吐出回数(ドット形成率)を増減させて、画像濃度及び色相が設計通りとなるように調整している。   In order to correct such a variation between nozzle rows, a printer has been proposed in which information indicating a deviation from a design value for the amount of ink droplets actually ejected is set as a color ID for each nozzle row in a recording head. (For example, patent document 2). In this printer, the number of ink droplet ejections (dot formation rate) per unit area is increased or decreased based on the set color ID, and the image density and hue are adjusted as designed.

特開平11−277737号公報JP-A-11-277737 特開2003−11369号公報JP 2003-11369 A

ところが、プリンタを長期に亘って使用すると、圧力発生手段の変位量が変動することがある。そのため、上記カラーIDに基づいて吐出回数を補正しても、ばらつきが生じる虞がある。その結果、画像の濃度や色相が設計通りに得られなくなる問題があった。   However, when the printer is used for a long period of time, the amount of displacement of the pressure generating means may fluctuate. For this reason, even if the number of ejections is corrected based on the color ID, there is a possibility that variations may occur. As a result, there is a problem that the density and hue of the image cannot be obtained as designed.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、長期使用に伴う圧力発生手段の変位量の変動に起因する液滴の吐出制御に対する影響を低減することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reduce the influence on droplet discharge control caused by fluctuations in the amount of displacement of the pressure generating means associated with long-term use.

本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力室に通じるノズル開口を列設してなる複数のノズル列、及び、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、該圧力発生手段の作動によってノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドと、
ノズル列毎に固有の吐出液量についての識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、
を備え、
識別情報記憶手段に記憶された識別情報に基づき、液体噴射ヘッドによる単位面積当たりの液滴の吐出回数をノズル列毎に調整する液体噴射装置であって、
逆起電力信号の測定を目的として前記圧力発生手段を変位させて前記ノズルから液滴を吐出させる変位波形要素を含む波形を発生する駆動波形発生手段と、
前記波形を圧力発生手段に供給する波形供給手段と、
前記変位波形要素の供給によって生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する逆起電力振幅測定手段と、
測定された逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報を補正する識別情報補正手段と、を備え、
前記波形は、前記変位波形要素と、当該変位波形要素によって変化した電位を元の電位に復帰させる制振要素と、を含む一方、前記変位波形要素よりも前に、他の変位波形要素を含まず、
前記変位波形要素の終端から前記制振要素の始端までの時間が、圧力発生手段の残留振動の周期の数倍に設定されたことを特徴とする。
The liquid ejecting apparatus of the present invention has been proposed in order to achieve the above object, and a plurality of nozzle rows in which nozzle openings communicating with the pressure chambers are arranged, and the liquid in the pressure chambers are subjected to pressure fluctuations. A liquid ejecting head having pressure generating means for generating, and ejecting liquid droplets from the nozzle openings by operation of the pressure generating means;
Identification information storage means for storing identification information about the discharge liquid amount specific to each nozzle row;
With
A liquid ejecting apparatus that adjusts the number of ejections of droplets per unit area by the liquid ejecting head for each nozzle row based on identification information stored in the identification information storage unit,
Drive waveform generating means for generating a waveform including a displacement waveform element for displacing the pressure generating means for discharging a droplet from the nozzle for the purpose of measuring a counter electromotive force signal;
Waveform supply means for supplying the waveform to the pressure generating means;
Back electromotive force amplitude measuring means for measuring the amplitude of the back electromotive force signal based on the residual vibration of the pressure generating means caused by the supply of the displacement waveform element;
Identification information correction means for correcting the identification information stored in the identification information storage means based on the magnitude of the amplitude of the measured back electromotive force signal,
The waveform includes the displacement waveform element and a damping element that restores the potential changed by the displacement waveform element to the original potential, and includes another displacement waveform element before the displacement waveform element. Without
The time from the end of the displacement waveform element to the start of the damping element is set to several times the period of the residual vibration of the pressure generating means .

上記構成によれば、圧力発生手段の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報を補正するので、長期使用に伴う圧力発生手段の変位量の変動分を吐出制御に反映させることができる。このため、吐出対象物における濃度や色相を設計通りに保つことができる。また、波形が、逆起電力信号の測定を目的として圧力発生手段を変位させる変位波形要素よりも前に、他の変位波形要素を含まないので、逆起電力信号の振幅のより正確な測定が可能となる。 According to the above configuration, the identification information stored in the identification information storage unit is corrected based on the amplitude of the back electromotive force signal based on the residual vibration after displacement of the pressure generation unit. Variations in the amount of displacement of the generating means can be reflected in the discharge control. For this reason, the density and hue of the discharge target can be maintained as designed. In addition, since the waveform does not include other displacement waveform elements before the displacement waveform element that displaces the pressure generating means for the purpose of measuring the back electromotive force signal, more accurate measurement of the amplitude of the back electromotive force signal is possible. It becomes possible.

また、上記構成において、前記波形供給手段が、前回駆動時の圧力発生手段の残留振動が収束した状態で変位波形要素を圧力発生手段に供給する構成を採用することが望ましい。   In the above-described configuration, it is desirable that the waveform supply unit supply a displacement waveform element to the pressure generation unit in a state where the residual vibration of the pressure generation unit during the previous drive has converged.

この構成によれば、前回駆動による残留振動の影響を受けることなく、精度良く逆起電力信号の振幅の測定を行うことができる。   According to this configuration, the amplitude of the back electromotive force signal can be accurately measured without being affected by the residual vibration caused by the previous drive.

さらに、上記構成において、前記逆起電力振幅測定手段が、逆起電力信号の極大値及び極小値を検出するピーク検出を行い、検出した隣り合う極大値及び極小値の電位差を、当該逆起電力信号の振幅として得ることが望ましい。   Further, in the above configuration, the back electromotive force amplitude measuring unit performs peak detection for detecting the maximum value and the minimum value of the back electromotive force signal, and the potential difference between the detected adjacent maximum value and minimum value is determined as the back electromotive force. It is desirable to obtain it as the amplitude of the signal.

上記構成において、前記識別情報が、各ノズル列の吐出液量の設計値に対する偏差を示す情報である構成を採ることができる。
また、上記構成において、前記識別情報が、各ノズル列に対応する圧力発生手段毎に予め測定された逆起電力信号の振幅である構成を採用することも可能である。
The said structure WHEREIN: The said identification information can take the structure which is the information which shows the deviation with respect to the design value of the discharge liquid amount of each nozzle row.
In the above configuration, it is also possible to employ a configuration in which the identification information is the amplitude of a back electromotive force signal measured in advance for each pressure generating unit corresponding to each nozzle row.

そして、上記各構成において、予め定められた稼働条件に達した場合に、駆動波形発生手段、波形供給手段、逆起電力振幅測定手段、及び識別情報補正手段による一連の処理が実行されることが望ましい。
なお、「稼働条件」とは、例えば、液体噴射装置の稼働時間、印刷した記録紙の枚数、液体貯留部材の交換回数等の条件を意味する。
In each of the above configurations, when a predetermined operating condition is reached, a series of processing by the drive waveform generation means, waveform supply means, counter electromotive force amplitude measurement means, and identification information correction means may be executed. desirable.
The “operating condition” means conditions such as the operating time of the liquid ejecting apparatus, the number of printed recording sheets, the number of replacements of the liquid storage member, and the like.

また、本発明の液体噴射装置の制御方法は、圧力室に通じるノズル開口を列設してなる複数のノズル列、及び、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、該圧力発生手段の作動によってノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドと、
ノズル列毎に固有の吐出液量についての識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、
を備え、
識別情報記憶手段に記憶された識別情報に基づき、液体噴射ヘッドによる単位面積当たりの液滴の吐出回数をノズル列毎に調整する液体噴射装置の制御方法であって、
逆起電力信号の測定を目的として前記圧力発生手段を変位させて前記ノズルから液滴を吐出させる変位波形要素を含む波形を圧力発生手段に供給して当該圧力発生手段を駆動する素子駆動工程と、
前記変位波形要素の供給によって生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する逆起電力振幅測定工程と、
測定された逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報を補正する識別情報補正工程とを含み、
前記素子駆動工程において用いられる前記波形は、前記変位波形要素と、当該変位波形要素によって変化した電位を元の電位に復帰させる制振要素と、を含む一方、前記変位波形要素よりも前に、他の変位波形要素を含まず、
前記変位波形要素の終端から前記制振要素の始端までの時間が、圧力発生手段の残留振動の周期の数倍に設定されたことを特徴とする。
Further, the control method of the liquid ejecting apparatus of the present invention has a plurality of nozzle rows in which nozzle openings communicating with the pressure chambers are arranged, and pressure generating means for causing pressure fluctuations in the liquid in the pressure chambers, A liquid ejecting head that ejects liquid droplets from a nozzle opening by the operation of the pressure generating means;
Identification information storage means for storing identification information about the discharge liquid amount specific to each nozzle row;
With
A control method for a liquid ejecting apparatus that adjusts the number of droplets ejected per unit area by a liquid ejecting head for each nozzle row based on identification information stored in an identification information storage unit,
An element driving step for driving the pressure generating means by supplying the pressure generating means with a waveform including a displacement waveform element for displacing the pressure generating means for discharging a droplet from the nozzle for the purpose of measuring a counter electromotive force signal; ,
A back electromotive force amplitude measuring step for measuring an amplitude of a back electromotive force signal based on residual vibration of the pressure generating means generated by supplying the displacement waveform element;
An identification information correction step of correcting the identification information stored in the identification information storage means based on the magnitude of the amplitude of the measured back electromotive force signal,
The waveform used in the element driving step includes the displacement waveform element and a damping element that restores the potential changed by the displacement waveform element to the original potential, but before the displacement waveform element, Does not include other displacement waveform elements
The time from the end of the displacement waveform element to the start of the damping element is set to several times the period of the residual vibration of the pressure generating means .

上記構成によれば、圧力発生手段の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報を補正するので、長期使用に伴う圧力発生手段の変位量の変動分を識別情報に反映させることができる。このため、吐出対象物における濃度や色相を設計通りに保つことができる。また、波形が、逆起電力信号の測定を目的として圧力発生手段を変位させる変位波形要素よりも前に、他の変位波形要素を含まないので、逆起電力信号の振幅のより正確な測定が可能となる。 According to the above configuration, the identification information stored in the identification information storage unit is corrected based on the amplitude of the back electromotive force signal based on the residual vibration after displacement of the pressure generation unit. Variations in the amount of displacement of the generating means can be reflected in the identification information. For this reason, the density and hue of the discharge target can be maintained as designed. In addition, since the waveform does not include other displacement waveform elements before the displacement waveform element that displaces the pressure generating means for the purpose of measuring the back electromotive force signal, more accurate measurement of the amplitude of the back electromotive force signal is possible. It becomes possible.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、図1に示すインクジェット式プリンタ(以下、プリンタと略記する)を例示する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following, an ink jet printer (hereinafter abbreviated as a printer) shown in FIG. 1 will be exemplified as the liquid ejecting apparatus of the invention.

プリンタ1は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド2が取り付けられると共に、インクカートリッジ3(液体貯留部材の一種)が着脱可能に取り付けられるキャリッジ4と、記録ヘッド2の下方に配設されたプラテン5と、記録ヘッド2が搭載されたキャリッジ4を記録紙6(吐出対象物の一種)の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構7と、ヘッド移動方向に直交する方向である紙送り方向に記録紙6を搬送する紙送り機構8等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向であり、紙送り方向とは、副走査方向である。なお、インクカートリッジ3としては、キャリッジ4に装着するタイプでも、或いはプリンタ1の筐体側に装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド2に供給するタイプでもよい。   The printer 1 includes a recording head 2 that is a type of liquid ejecting head, a carriage 4 to which an ink cartridge 3 (a type of liquid storage member) is detachably attached, and a platen disposed below the recording head 2. 5, a carriage moving mechanism 7 that moves the carriage 4 on which the recording head 2 is mounted in the paper width direction of the recording paper 6 (a kind of discharge target), and a recording paper in a paper feeding direction that is orthogonal to the head moving direction. 6 schematically includes a paper feed mechanism 8 for transporting 6. Here, the paper width direction is the main scanning direction, and the paper feed direction is the sub-scanning direction. The ink cartridge 3 may be a type that is mounted on the carriage 4 or a type that is mounted on the housing side of the printer 1 and is supplied to the recording head 2 via an ink supply tube.

キャリッジ4は、主走査方向に架設されたガイドロッド9に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構7の作動により、ガイドロッド9に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ4の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ10によって検出され、検出信号が位置情報としてプリンタコントローラ(図示せず)に送信される。これにより、プリンタコントローラはこのリニアエンコーダ10からの位置情報に基づいてキャリッジ4(記録ヘッド2)の走査位置を認識しながら、記録ヘッド2による記録動作(吐出動作)等を制御することができる。   The carriage 4 is attached while being supported by a guide rod 9 installed in the main scanning direction, and is configured to move in the main scanning direction along the guide rod 9 by the operation of the carriage moving mechanism 7. ing. The position of the carriage 4 in the main scanning direction is detected by the linear encoder 10, and a detection signal is transmitted as position information to a printer controller (not shown). Accordingly, the printer controller can control the recording operation (discharge operation) by the recording head 2 while recognizing the scanning position of the carriage 4 (recording head 2) based on the position information from the linear encoder 10.

また、記録ヘッド2の移動範囲内であってプラテン5よりも外側には、記録ヘッド2の走査起点となるホームポジションが設定してある。このホームポジションには、キャッピング機構11が設けられている。このキャッピング機構11は、キャップ部材11´によって記録ヘッド2のノズル面を封止し、ノズル開口28(図2参照)からのインク溶媒の蒸発を防止する。また、このキャッピング機構11は、封止状態のノズル面に負圧を与えてノズル開口28からインクを強制的に吸引排出するクリーニング動作に用いられる。   In addition, a home position serving as a scanning start point of the recording head 2 is set within the moving range of the recording head 2 and outside the platen 5. A capping mechanism 11 is provided at this home position. The capping mechanism 11 seals the nozzle surface of the recording head 2 with a cap member 11 ′ to prevent the ink solvent from evaporating from the nozzle openings 28 (see FIG. 2). The capping mechanism 11 is used for a cleaning operation in which negative pressure is applied to the sealed nozzle surface to forcibly suck and discharge ink from the nozzle openings 28.

図2は、上記記録ヘッド2の構成を説明する部分断面図である。この記録ヘッド2は、ケース12と、このケース12内に収納されるアクチュエータユニット13(広義の圧力発生手段)と、ケース12の底面(先端面)に接合される流路ユニット14等を備えている。上記のケース12は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部にはアクチュエータユニット13を収納するための収納空部15が形成されている。アクチュエータユニット13は、櫛歯状に切り分けられた複数の圧電振動子16(狭義の圧力発生手段)と、この圧電振動子16が接合される固定板17とを備えている。本実施形態における記録ヘッド2は、後述するように、合計4色のインクを吐出可能に構成されており、各色に対応させて合計4列のノズル列がノズルプレート22に形成されている。そして、記録ヘッド2は、各ノズル列に対応して上記アクチュエータユニット13を合計4つ搭載している。   FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating the configuration of the recording head 2. The recording head 2 includes a case 12, an actuator unit 13 (in a broad sense, pressure generating means) housed in the case 12, a flow path unit 14 joined to the bottom surface (tip surface) of the case 12, and the like. Yes. The case 12 is made of, for example, an epoxy-based resin, and a housing empty portion 15 for housing the actuator unit 13 is formed therein. The actuator unit 13 includes a plurality of piezoelectric vibrators 16 (pressure generating means in a narrow sense) cut into comb teeth and a fixing plate 17 to which the piezoelectric vibrators 16 are joined. As will be described later, the recording head 2 in the present embodiment is configured to be able to eject a total of four colors of ink, and a total of four nozzle rows corresponding to each color are formed on the nozzle plate 22. The recording head 2 is mounted with a total of four actuator units 13 corresponding to each nozzle row.

アクチュエータユニット13の各圧電振動子16には、フレキシブルケーブル18が接続されており、駆動信号発生回路43(図3参照)からの駆動信号がこのフレキシブルケーブル18を通じて供給されるようになっている。なお、本実施形態における圧電振動子16は、電界方向に直交する方向に変位する所謂縦振動モードの圧電振動子であり、駆動信号が供給されると圧電体及び電極の積層方向とは直交する方向に変位(伸縮)する。この圧電振動子16の詳細については後述する。   A flexible cable 18 is connected to each piezoelectric vibrator 16 of the actuator unit 13, and a drive signal from the drive signal generation circuit 43 (see FIG. 3) is supplied through the flexible cable 18. Note that the piezoelectric vibrator 16 in the present embodiment is a so-called longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator that is displaced in a direction orthogonal to the electric field direction, and is orthogonal to the stacking direction of the piezoelectric body and the electrodes when a drive signal is supplied. Displaces (stretches) in the direction. Details of the piezoelectric vibrator 16 will be described later.

流路ユニット14は、流路形成基板21の一方の面にノズルプレート22(ノズル形成部材の一種)を、流路形成基板21の他方の面に振動板23を、それぞれ接合して構成されている。この流路ユニット14には、リザーバ24と、インク供給口25と、圧力室26と、ノズル連通口27と、ノズル開口28とが設けられている。そして、インク供給口25、圧力室26及びノズル連通口27を経てノズル開口28に至る一連のインク流路が、ノズル開口28毎に対応して形成されている。   The flow path unit 14 is configured by joining a nozzle plate 22 (a kind of nozzle forming member) to one surface of the flow path forming substrate 21 and a diaphragm 23 to the other surface of the flow path forming substrate 21. Yes. The flow path unit 14 is provided with a reservoir 24, an ink supply port 25, a pressure chamber 26, a nozzle communication port 27, and a nozzle opening 28. A series of ink flow paths from the ink supply port 25, the pressure chamber 26, and the nozzle communication port 27 to the nozzle opening 28 are formed corresponding to each nozzle opening 28.

上記ノズルプレート22は、ドット形成密度に対応したピッチ(例えば180dpi)で複数のノズル開口28を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態では、このノズルプレート22をステンレス製の板材によって構成し、ノズル開口28の列(ノズル列)を複数設けている。そして、1つのノズル列は、例えば180個のノズル開口28によって構成される。そして、本実施形態における記録ヘッド2は、夫々異なる色のインク(本発明における液体の一種)、具体的には、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の合計4色のインクを貯留する4つのインクカートリッジ3を装着可能に構成されており、これらの色に対応させて合計4列のノズル列がノズルプレート22に形成されている。   The nozzle plate 22 is a thin metal plate having a plurality of nozzle openings 28 formed in a row at a pitch (for example, 180 dpi) corresponding to the dot formation density. In the present embodiment, the nozzle plate 22 is made of a stainless steel plate, and a plurality of rows (nozzle rows) of nozzle openings 28 are provided. One nozzle row is composed of, for example, 180 nozzle openings 28. The recording head 2 in the present embodiment has different colors of ink (one type of liquid in the present invention), specifically cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K). Four ink cartridges 3 storing a total of four colors of ink can be mounted, and a total of four nozzle rows are formed on the nozzle plate 22 corresponding to these colors.

上記振動板23は、支持板29の表面に弾性体膜30を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板29とし、この支持板29の表面に樹脂フィルムを弾性体膜30としてラミネートした複合板材を用いて振動板23を作製している。この振動板23には、圧力室26の容積を変化させるダイヤフラム部31と、リザーバ24の一部を封止するコンプライアンス部32とが設けられている。   The diaphragm 23 has a double structure in which the elastic film 30 is laminated on the surface of the support plate 29. In the present embodiment, the vibration plate 23 is manufactured using a composite plate material in which a stainless plate, which is a kind of metal plate, is used as the support plate 29 and a resin film is laminated on the surface of the support plate 29 as the elastic film 30. The diaphragm 23 is provided with a diaphragm portion 31 that changes the volume of the pressure chamber 26 and a compliance portion 32 that seals a part of the reservoir 24.

上記のダイヤフラム部31は、エッチング加工等によって支持板29を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部31は、圧電振動子16の先端面が接合される島部33と、この島部33を囲む薄肉弾性部34とからなる。上記のコンプライアンス部32は、リザーバ24の開口面に対向する領域の支持板29を、ダイヤフラム部31と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバ24に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。   The diaphragm portion 31 is produced by partially removing the support plate 29 by etching or the like. That is, the diaphragm portion 31 includes an island portion 33 to which the tip end surface of the piezoelectric vibrator 16 is joined, and a thin elastic portion 34 surrounding the island portion 33. The compliance section 32 is produced by removing the support plate 29 in the region facing the opening surface of the reservoir 24 by etching processing or the like in the same manner as the diaphragm section 31, and reduces the pressure fluctuation of the liquid stored in the reservoir 24. Functions as a damper to absorb.

そして、上記の島部33には圧電振動子16の先端面が接合されているので、この圧電振動子16の自由端部を伸縮させることで圧力室26の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室26内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド2は、この圧力変動を利用してノズル開口28からインク滴を吐出させる。   Since the tip surface of the piezoelectric vibrator 16 is joined to the island portion 33, the volume of the pressure chamber 26 can be changed by extending and contracting the free end portion of the piezoelectric vibrator 16. As the volume changes, pressure fluctuations occur in the ink in the pressure chamber 26. The recording head 2 ejects ink droplets from the nozzle openings 28 using this pressure fluctuation.

図3は、プリンタ1の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンタ1は、プリンタコントローラ35とプリントエンジン36とで概略構成されている。プリンタコントローラ35は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インタフェース(外部I/F)37と、各種データ等を記憶するRAM38と、各種制御のための制御プログラム等を記憶したROM39と、計時手段として機能して計時動作を行うタイマ回路40と、ROM39に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行う制御部41と、クロック信号を発生する発振回路42と、記録ヘッド2へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路43(駆動波形発生手段の一種)と、印刷データをドット毎に展開することで得られた吐出データや駆動信号等を記録ヘッド2に出力するための内部インタフェース(内部I/F)44とを備えている。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the printer 1. The printer 1 in the present embodiment is schematically configured by a printer controller 35 and a print engine 36. The printer controller 35 stores an external interface (external I / F) 37 to which print data from an external device such as a host computer is input, a RAM 38 for storing various data, and a control program for various controls. ROM 39, timer circuit 40 that functions as a time measuring means and performs a time measuring operation, control unit 41 that performs overall control of each unit according to a control program stored in ROM 39, and oscillation circuit 42 that generates a clock signal, , A drive signal generation circuit 43 (a kind of drive waveform generation means) for generating a drive signal to be supplied to the recording head 2, and ejection data, a driving signal, and the like obtained by developing print data for each dot. And an internal interface (internal I / F) 44 for outputting the data.

プリントエンジン36は、記録ヘッド2と、キャリッジ移動機構7と、紙送り機構8と、リニアエンコーダ10とから構成されている。記録ヘッド2は、吐出データがセットされるシフトレジスタ46と、シフトレジスタ46にセットされた吐出データをラッチするラッチ回路47と、ラッチ回路47からの吐出データを翻訳してパルス選択データを生成するデコーダ48と、電圧増幅器として機能するレベルシフタ49と、圧電振動子16に対する駆動信号の供給を制御するスイッチ回路50と、圧電振動子16とを備えている。本実施形態においては、これらのシフトレジスタ46、ラッチ回路47、デコーダ48、レベルシフタ49、及びスイッチ回路50が、本発明における波形供給手段として機能し、吐出データの階調情報に応じてプリンタコントローラ35からの駆動信号COMに含まれる各駆動パルスを選択して圧電振動子16に供給する。   The print engine 36 includes a recording head 2, a carriage moving mechanism 7, a paper feed mechanism 8, and a linear encoder 10. The recording head 2 generates pulse selection data by translating the discharge data from the latch circuit 47, the latch circuit 47 that latches the discharge data set in the shift register 46, the shift register 46 in which the discharge data is set. A decoder 48, a level shifter 49 that functions as a voltage amplifier, a switch circuit 50 that controls supply of drive signals to the piezoelectric vibrator 16, and the piezoelectric vibrator 16 are provided. In the present embodiment, these shift register 46, latch circuit 47, decoder 48, level shifter 49, and switch circuit 50 function as waveform supply means in the present invention, and the printer controller 35 according to the gradation information of the ejection data. Each drive pulse included in the drive signal COM from is selected and supplied to the piezoelectric vibrator 16.

本実施形態における記録ヘッド2は、EEPROMやフラッシュROM等からなる不揮発性記憶素子51を備えている。この不揮発性記憶素子51(本発明における識別情報記憶手段に相当)には、例えば、各ノズル列の固有の吐出液量に関する識別情報(カラーID)や、各アクチュエータユニット13の圧電振動子16の変位量に関する情報(変位量情報)が記憶されている。制御部41は、この不揮発性記憶素子51に記憶されている各情報を適宜読み出すことが可能であり、読み出した情報に応じた制御を行うことができるようになっている。また、本実施形態における記録ヘッド2は、逆起電力振幅測定手段として機能する逆起電力振幅測定回路52を備えている。この逆起電力振幅測定回路52は、圧電振動子16の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号が入力され、後述する検査モードにおいて逆起電力信号の振幅を測定するように構成されている。   The recording head 2 in this embodiment includes a nonvolatile storage element 51 made of an EEPROM, a flash ROM, or the like. The nonvolatile storage element 51 (corresponding to the identification information storage means in the present invention) includes, for example, identification information (color ID) relating to the specific discharge liquid amount of each nozzle row, and the piezoelectric vibrator 16 of each actuator unit 13. Information on the amount of displacement (displacement amount information) is stored. The control unit 41 can appropriately read each piece of information stored in the nonvolatile storage element 51, and can perform control according to the read information. Further, the recording head 2 in the present embodiment includes a back electromotive force amplitude measuring circuit 52 that functions as a back electromotive force amplitude measuring unit. The back electromotive force amplitude measuring circuit 52 is configured to receive a back electromotive force signal based on the residual vibration after displacement of the piezoelectric vibrator 16 and measure the amplitude of the back electromotive force signal in an inspection mode to be described later. .

上記の制御部41(制御手段)は、ROM39に記憶された動作プログラム等に従って記録ヘッド2によるインク滴の吐出制御やその他のプリンタ1の各部を制御する。この制御部41は、外部I/F37を介して外部装置から入力された印刷データ(RGBデータ)を、記録ヘッド2においてインク滴の吐出に用いられる吐出データ(ドットパターンデータ)に変換する。本実施形態においては、印刷データの画像の階調値に対して各インク色(C,M,Y,K)の各ドット(大、中、小)をどのような割合で吐出対象物である記録紙6上に形成するか、即ち、各ドットの吐出対象物上におけるドット形成率を規定したルックアップテーブル(ドット形成率テーブル)が上記ROM39に記憶されており、制御部41は、このルックアップテーブルに基づいてデータの変換を行う。変換後の吐出データは、内部I/F44を通じて記録ヘッド2に転送され、記録ヘッド2では、この吐出データに基づいて駆動信号COM(駆動パルス)の圧電振動子16への供給が制御されてインク滴の吐出、つまり、記録動作(吐出動作)が行われる。   The control unit 41 (control unit) controls the ejection of ink droplets by the recording head 2 and other units of the printer 1 in accordance with an operation program stored in the ROM 39. The control unit 41 converts print data (RGB data) input from an external device via the external I / F 37 into discharge data (dot pattern data) used for discharging ink droplets in the recording head 2. In this embodiment, each dot (large, medium, small) of each ink color (C, M, Y, K) is an ejection target in any proportion with respect to the gradation value of the image of the print data. A look-up table (dot formation rate table) that defines the dot formation rate of each dot on the discharge target is stored in the ROM 39, and the control unit 41 controls the look. Data conversion is performed based on the up table. The converted ejection data is transferred to the recording head 2 through the internal I / F 44, and the recording head 2 controls the supply of a drive signal COM (driving pulse) to the piezoelectric vibrator 16 based on the ejection data, thereby causing ink to flow. A droplet discharge, that is, a recording operation (discharge operation) is performed.

上記の駆動信号発生回路43は、予め定められた波形形状の駆動信号COMを発生する。本実施形態におけるプリンタ1は、液量の異なるインク滴を吐出することで大きさの異なるドットを記録紙(吐出対象物の一種)に形成する多階調記録が可能であり、大ドット、中ドット、小ドット、及び非記録の4階調での記録動作が可能に構成されている。そして、駆動信号発生回路43は、例えば図4に示すように、吐出パルスDP1、吐出パルスDP2、吐出パルスDP3、及び、非記録時にメニスカスを微振動させるための微振動パルスDP4を一連に接続して構成される駆動信号COMを発生する。   The drive signal generation circuit 43 generates a drive signal COM having a predetermined waveform shape. The printer 1 according to the present embodiment can perform multi-tone recording in which dots having different sizes are formed on a recording paper (a kind of ejection target) by ejecting ink droplets having different liquid amounts. The recording operation is possible with four gradations of dots, small dots, and non-recording. Then, as shown in FIG. 4, for example, the drive signal generation circuit 43 connects the ejection pulse DP1, the ejection pulse DP2, the ejection pulse DP3, and the micro-vibration pulse DP4 for causing micro-vibration of the meniscus during non-recording. A drive signal COM configured as described above is generated.

図4に例示した駆動信号COMは、テキスト印字等の比較的高速な記録に用いられる駆動信号であり、吐出パルスDP1〜DP3は、何れも同一の波形形状とされている。そして、例えば、吐出パルスDP2のみを圧電振動子16に供給することで、記録紙6上に小ドットが形成されるようになっている。また、同様に、吐出パルスDP1及びDP3の2つのパルスを圧電振動子16に供給することで中ドットが形成され、吐出パルスDP1、DP2、及びDP3の3つのパルスを圧電振動子16に供給することで大ドットが形成されるように構成されている。さらに、ドットを形成しない非記録時には、微振動DP4が圧電振動子16に供給され、これによりインク滴が吐出されない程度にノズル開口28に露出したメニスカスが微振動する。ここで、上記吐出パルスDP1〜DP3を供給することで吐出されるインク滴の液量や飛翔速度は、各吐出パルスの形状や駆動電圧Vh(最低電位から最高電位までの電位差)の大きさで規定される。そのため、全ノズル開口28から吐出されるインク滴について平均して目標となる液量(設計値)が得られるように駆動信号COMの各吐出パルスの形状や駆動電圧Vhを設定している。そして、この駆動信号COMは、記録ヘッド2に搭載されている各アクチュエータユニット13に対して共通に用いられる。   The drive signal COM illustrated in FIG. 4 is a drive signal used for relatively high-speed recording such as text printing, and the ejection pulses DP1 to DP3 have the same waveform shape. For example, by supplying only the ejection pulse DP2 to the piezoelectric vibrator 16, small dots are formed on the recording paper 6. Similarly, by supplying two pulses of the ejection pulses DP1 and DP3 to the piezoelectric vibrator 16, a medium dot is formed, and three pulses of the ejection pulses DP1, DP2, and DP3 are supplied to the piezoelectric vibrator 16. Thus, a large dot is formed. Further, during non-recording when no dots are formed, the fine vibration DP4 is supplied to the piezoelectric vibrator 16, and the meniscus exposed to the nozzle opening 28 vibrates finely to the extent that ink droplets are not ejected. Here, the amount of ink droplets ejected by supplying the ejection pulses DP1 to DP3 and the flying speed are determined by the shape of each ejection pulse and the magnitude of the drive voltage Vh (potential difference from the lowest potential to the highest potential). It is prescribed. Therefore, the shape of each ejection pulse of the drive signal COM and the drive voltage Vh are set so that the target liquid amount (design value) is obtained on the average for the ink droplets ejected from all the nozzle openings 28. The drive signal COM is used in common for each actuator unit 13 mounted on the recording head 2.

また、本実施形態における駆動信号発生回路43は、後述するアクチュエータユニット13の検査モードにおいて使用される検査用の駆動パルス(評価パルス)を発生する。この評価パルスについては、アクチュエータユニット13の検査モードと併せて後述する。   Further, the drive signal generation circuit 43 in the present embodiment generates a test drive pulse (evaluation pulse) used in a test mode of the actuator unit 13 described later. This evaluation pulse will be described later together with the inspection mode of the actuator unit 13.

次に、上記圧電振動子16について説明する。図5に示すように、本実施形態における圧電振動子16は、共通内部電極55と、個別内部電極56とを圧電体57を挟んで交互に積層して形成された積層型の圧電振動子である。ここで、共通内部電極55は、全ての圧電振動子16に対して同じ電位レベルに設定される電極である。また、個別内部電極56は、供給される駆動信号に応じて各圧電振動子16毎に電位レベルが設定される電極である。そして、本実施形態では、圧電振動子16における振動子先端から振動子長手方向(積層方向とは直交する方向)の3分の2程度までの部分を自由端部16aとしている。また、圧電振動子16における残りの部分、即ち、自由端部16aの端から振動子基端までの部分を基端部16bとしている。   Next, the piezoelectric vibrator 16 will be described. As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrator 16 in the present embodiment is a stacked piezoelectric vibrator formed by alternately laminating a common internal electrode 55 and individual internal electrodes 56 with a piezoelectric body 57 interposed therebetween. is there. Here, the common internal electrode 55 is an electrode set to the same potential level with respect to all the piezoelectric vibrators 16. The individual internal electrode 56 is an electrode in which a potential level is set for each piezoelectric vibrator 16 in accordance with a supplied drive signal. In the present embodiment, a portion from the tip of the vibrator in the piezoelectric vibrator 16 to about two thirds of the vibrator longitudinal direction (direction perpendicular to the stacking direction) is defined as the free end portion 16a. The remaining portion of the piezoelectric vibrator 16, that is, the portion from the end of the free end portion 16a to the base end of the vibrator is used as a base end portion 16b.

自由端部16aには、共通内部電極55と個別内部電極56とが重なり合った活性領域(オーバーラップ部分)を形成してある。これらの内部電極55,56に電位差を与えると、活性領域Lの圧電体57が作動して変形し、自由端部16aが振動子長手方向に変位して伸縮する。そして、共通内部電極55の基端は、圧電振動子16の基端面部で共通外部電極58に導通している。一方、個別内部電極56の先端は、圧電振動子16の先端面部で個別外部電極59に導通している。なお、共通内部電極55の先端は、圧電振動子16の振動子の先端面部よりも少し手前に位置しており、個別内部電極56の基端は、自由端部16aと基端部16bの境界に位置している。   In the free end portion 16a, an active region (overlap portion) in which the common internal electrode 55 and the individual internal electrode 56 overlap each other is formed. When a potential difference is applied to these internal electrodes 55 and 56, the piezoelectric body 57 in the active region L is actuated and deformed, and the free end portion 16a is displaced in the longitudinal direction of the vibrator to expand and contract. The base end of the common internal electrode 55 is electrically connected to the common external electrode 58 at the base end surface portion of the piezoelectric vibrator 16. On the other hand, the tip of the individual internal electrode 56 is electrically connected to the individual external electrode 59 at the tip surface portion of the piezoelectric vibrator 16. Note that the distal end of the common internal electrode 55 is located slightly in front of the distal end surface portion of the vibrator of the piezoelectric vibrator 16, and the base end of the individual internal electrode 56 is the boundary between the free end portion 16a and the base end portion 16b. Is located.

個別外部電極59は、圧電振動子16の先端面部と、圧電振動子16における積層方向の一側面である配線接続面(図5における上側の面)とに一連に形成された電極であり、フレキシブルケーブル18の配線パターンと各個別内部電極56とを導通する。そして、この個別外部電極59の配線接続面側の部分は、基端部16b上から先端側に向けて連続的に形成されている。共通外部電極58は、圧電振動子16の基端面部と、上記の配線接続面と、圧電振動子16における積層方向の他側面である固定板取付面(図5における下側の面)とに一連に形成された電極であり、フレキシブルケーブル18の配線パターンと各共通内部電極55との間を導通する。そして、この共通外部電極58における配線接続面側の部分は個別外部電極59の端部よりも少し手前から基端面部側に向けて連続的に形成されており、固定部取付面側の部分は振動子の先端面部よりも少し手前の位置から基端側に向けて連続的に形成されている。   The individual external electrode 59 is an electrode formed in series on the tip surface portion of the piezoelectric vibrator 16 and a wiring connection surface (upper face in FIG. 5) which is one side surface of the piezoelectric vibrator 16 in the stacking direction. The wiring pattern of the cable 18 is electrically connected to each individual internal electrode 56. And the part by the side of the wiring connection surface of this separate external electrode 59 is continuously formed toward the front end side from the base end part 16b. The common external electrode 58 is formed on the base end surface portion of the piezoelectric vibrator 16, the above-described wiring connection surface, and a fixed plate mounting surface (lower surface in FIG. 5) which is the other side surface of the piezoelectric vibrator 16 in the stacking direction. It is an electrode formed in series, and conducts between the wiring pattern of the flexible cable 18 and each common internal electrode 55. The portion on the wiring connection surface side of the common external electrode 58 is continuously formed from slightly before the end portion of the individual external electrode 59 toward the base end surface portion side, and the portion on the fixed portion mounting surface side is It is continuously formed from a position slightly ahead of the distal end surface portion of the vibrator toward the proximal end side.

これらの外部電極58,59は、最外層の圧電体57を作動させるための電極としても機能する。すなわち、個別外部電極59は、積層方向の外側表面に形成された圧電体57aを挟んで共通内部電極55と対になっており、活性領域Lでこの共通内部電極55と個別外部電極59とがオーバーラップしている。従って、この共通内部電極55と個別外部電極59との電位差により、圧電体57aの活性領域Lの部分が変形する。同様に、共通外部電極58は、積層方向の外側表面に形成された圧電体57bを挟んで個別内部電極56と対になっており、活性領域Lで個別内部電極56と共通外部電極58とがオーバーラップしている。従って、個別内部電極56と共通外部電極58の電位差により、圧電体57bの活性領域Lの部分が変形する。   These external electrodes 58 and 59 also function as electrodes for operating the outermost piezoelectric body 57. That is, the individual external electrode 59 is paired with the common internal electrode 55 across the piezoelectric body 57a formed on the outer surface in the stacking direction, and the common internal electrode 55 and the individual external electrode 59 are formed in the active region L. It overlaps. Accordingly, the portion of the active region L of the piezoelectric body 57a is deformed by the potential difference between the common internal electrode 55 and the individual external electrode 59. Similarly, the common external electrode 58 is paired with the individual internal electrode 56 across the piezoelectric body 57b formed on the outer surface in the stacking direction, and the individual internal electrode 56 and the common external electrode 58 are formed in the active region L. It overlaps. Therefore, the active region L of the piezoelectric body 57b is deformed by the potential difference between the individual internal electrode 56 and the common external electrode 58.

上記の基端部16bは、活性領域Lの圧電体57の作動時においても伸縮しない非作動部である。この基端部16bの配線接続面側にはフレキシブルケーブル18が配置されており、基端部16b上で個別外部電極59及び共通外部電極58とフレキシブルケーブル18とが電気的に接続される。そして、このフレキシブルケーブル18を通して駆動信号が各電極に供給される。また、基端部16bの固定板取付面は固定板接合部として機能し、固定板17が接合されている。即ち、各圧電振動子16は、いわゆる片持梁の状態で固定板17上に接合されている。   The base end portion 16b is a non-operation portion that does not expand and contract even when the piezoelectric body 57 in the active region L is operated. A flexible cable 18 is arranged on the wiring connection surface side of the base end portion 16b, and the individual external electrode 59 and the common external electrode 58 and the flexible cable 18 are electrically connected on the base end portion 16b. A drive signal is supplied to each electrode through the flexible cable 18. Further, the fixing plate mounting surface of the base end portion 16b functions as a fixing plate joint, and the fixing plate 17 is joined. That is, each piezoelectric vibrator 16 is joined on the fixed plate 17 in a so-called cantilever state.

ところで、上記のプリンタ1では、部品の寸法精度、或いは組立精度等のばらつきに起因して、実際に吐出されるインク滴の液量(吐出液量)が設計値と必ずしも一致しない。特に、本実施形態のように、ノズル列毎にアクチュエータユニット13を有する構成では、アクチュエータユニット13の個体差、即ち、各アクチュエータユニット13の圧電振動子16の変位量のばらつきの影響を受けてしまうので、各アクチュエータユニット13で共通の駆動信号COMを用いた場合に、ノズル列間で吐出液量がばらつくことがある。そして、この吐出液量のばらつきは、記録画像の色相に影響を及ぼす。即ち、各ノズル列の条件を同一に揃えて記録を行ったときに、吐出液量が設計値よりも多いノズル列に対応する色が濃くなり、吐出液量が設計値よりも少ないノズル列に対応する色が淡くなる。   By the way, in the printer 1 described above, the amount of ink droplets actually ejected (ejection fluid amount) does not necessarily match the design value due to variations in the dimensional accuracy or assembly accuracy of components. In particular, in the configuration having the actuator unit 13 for each nozzle row as in this embodiment, it is affected by the individual difference of the actuator unit 13, that is, the variation in the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 of each actuator unit 13. Therefore, when the common drive signal COM is used in each actuator unit 13, the discharge liquid amount may vary between the nozzle rows. The variation in the discharge liquid amount affects the hue of the recorded image. That is, when recording is performed with the same conditions for each nozzle row, the color corresponding to the nozzle row having a larger discharge liquid amount than the design value becomes darker, and the nozzle row has a smaller discharge liquid amount than the design value. Corresponding color becomes lighter.

このような不具合を防止するべく、上記プリンタ1では、各ノズル列の固有の吐出液量に関する識別情報(カラーID)に基づいて吐出制御を行うことで、上記のばらつきによる影響を可及的に抑制するようになっている。以下、この点について説明する。   In order to prevent such a problem, the printer 1 performs the discharge control based on the identification information (color ID) relating to the specific discharge liquid amount of each nozzle row, thereby making the influence of the above variations as much as possible. It comes to suppress. Hereinafter, this point will be described.

上記カラーIDは、各ノズル列の液量が設計値に対してどの程度ずれているかを示す情報である。このカラーIDは具体的には次のようにして得られる。
まず、組立が終了した記録ヘッド2に対する検査工程において、ノズル列毎(インク色毎)に、そのノズル列を構成するノズル開口28の吐出液量の平均値が計測され、この平均値が当該ノズル列の吐出液量とされる。そして、各ノズル列の吐出液量の設計値に対する偏差が求められ、この偏差を示す値がカラーIDとして記録ヘッド2の不揮発性記憶素子51に記憶される。
The color ID is information indicating how much the liquid amount of each nozzle row is deviated from the design value. Specifically, this color ID is obtained as follows.
First, in the inspection process for the recording head 2 that has been assembled, for each nozzle row (for each ink color), the average value of the amount of liquid discharged from the nozzle openings 28 constituting the nozzle row is measured, and this average value is used as the nozzle. The amount of liquid discharged in the row. Then, a deviation from the design value of the discharge liquid amount of each nozzle row is obtained, and a value indicating the deviation is stored in the nonvolatile storage element 51 of the recording head 2 as a color ID.

本実施形態においては、例えば、測定対象のノズル列に属する全てのノズル開口28から所定回数だけインク滴を吐出させ、吐出したインクを電子天秤によって捕集してその重量を計測する。そして、この計測結果を吐出回数及びノズル開口28の数で除することにより、当該ノズル列の吐出液量についての計測値が求められる。そして、この吐出液量の計測値についての設計値に対する偏差が算出される。例えば、あるノズル列について、小ドットに対応する吐出液量(計測値)が1.8ngであった場合、この吐出液量の設計値2ngに対して10%少ないことになる。そして、例えば、設計値を「100」とした場合に、これよりも10%少ない「90」が該当ノズル列の小ドットに対応するカラーIDとして不揮発性記憶素子51に記憶される。このようにして、各ノズル列(各インク色)についてのカラーIDが不揮発性記憶素子51に記憶される。   In the present embodiment, for example, ink droplets are ejected a predetermined number of times from all nozzle openings 28 belonging to the nozzle row to be measured, and the ejected ink is collected by an electronic balance and its weight is measured. Then, by dividing this measurement result by the number of discharges and the number of nozzle openings 28, a measurement value for the discharge liquid amount of the nozzle row is obtained. And the deviation with respect to the design value about the measured value of this discharge liquid amount is calculated. For example, if the discharge liquid amount (measured value) corresponding to a small dot is 1.8 ng for a certain nozzle row, it is 10% less than the design value 2 ng of this discharge liquid amount. For example, when the design value is “100”, “90”, which is 10% less than this, is stored in the nonvolatile storage element 51 as the color ID corresponding to the small dot of the corresponding nozzle row. In this way, the color ID for each nozzle row (each ink color) is stored in the nonvolatile storage element 51.

そして、プリンタ1では、上記カラーIDに基づいて吐出制御が行われる。即ち、制御手段としての制御部41は、不揮発性記憶素子51に記憶されているカラーIDを読み出し、このカラーIDに基づいて、記録紙6におけるドット形成率をノズル列(インク色)毎に調整する。例えば、制御部41は、あるノズル列の小ドットについてのカラーIDが「90」である場合、このノズル列の吐出液量が設計値よりも10%低いので、制御部41は、当該中ドットのドット形成率を10%増加するように制御する。具体的には、例えば、当該小ドットのインク滴を100回吐出させて合計200ngのインク滴を着弾させる設定となっている場合、制御部41は、インク滴の吐出回数を10%多い110回に調整する。つまり、吐出液量が設計値よりも多いノズル列についてはドット形成率を減少させ、吐出液量が設計値より少ないノズル列についてはドット形成率を増加させるように調整する。これにより、記録画像の濃度及び色相を設計通りに揃えることができる。   In the printer 1, ejection control is performed based on the color ID. That is, the control unit 41 as a control unit reads the color ID stored in the nonvolatile storage element 51 and adjusts the dot formation rate on the recording paper 6 for each nozzle row (ink color) based on the color ID. To do. For example, when the color ID for a small dot in a certain nozzle row is “90”, the control unit 41 determines that the amount of ejected liquid in this nozzle row is 10% lower than the design value. The dot formation rate is controlled to increase by 10%. Specifically, for example, when it is set to eject the ink droplets of the small dots 100 times and land a total of 200 ng of ink droplets, the control unit 41 increases the number of ink droplet ejections by 10% to 110 times. Adjust to. In other words, the nozzle formation is adjusted so that the dot formation rate is decreased for a nozzle row with a larger discharge liquid amount than the design value, and the dot formation rate is increased for a nozzle row with a smaller discharge liquid amount than the design value. Thereby, the density and hue of the recorded image can be aligned as designed.

ところが、プリンタを長期に亘って使用すると圧電振動子16が劣化し、この劣化に伴って圧電振動子16の変位量も製造当時の変位量から変動する。ここで、各アクチュエータユニット13に関し、製造時においては圧電振動子16の変位量が同程度のものを組み合わせて記録ヘッド2に搭載しているが、使用頻度(駆動回数)はアクチュエータユニット13毎に異なるので、劣化の程度もぞれぞれで異なる。そのため、劣化に伴う圧電振動子16の変位量の変動割合もアクチュエータユニット13毎に異なってくる。その結果、上記のようにカラーIDに基づいてドット形成率を調整しても、ノズル列間でばらつきが生じることがある。   However, when the printer is used for a long period of time, the piezoelectric vibrator 16 deteriorates, and the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 also varies from the displacement amount at the time of manufacture. Here, with respect to each actuator unit 13, at the time of manufacture, a combination of the piezoelectric vibrators 16 having the same displacement amount is mounted on the recording head 2, but the usage frequency (the number of times of driving) is different for each actuator unit 13. Since they are different, the degree of deterioration is also different for each. Therefore, the variation rate of the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 due to the deterioration also differs for each actuator unit 13. As a result, even if the dot formation rate is adjusted based on the color ID as described above, there may be variations among nozzle rows.

そこで、本実施形態におけるプリンタ1は、圧電振動子16の変位量の前回検査時(製造時における検査を含む)からの経過時間をタイマ回路40によって計時し、前回の検査からの経過時間が判断基準時間(本発明における稼働条件の一種)を超えたことを条件として、通常の吐出動作を行う通常モードから検査モードに切り替え、各アクチュエータユニット13の圧電振動子16の変位量の変動についての検査(測定)と、検査結果に基づいてカラーIDの補正を行うように構成されている。具体的には、圧電振動子16の変位後に生じる残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定することにより、圧電振動子16の変位量の検査を行い、この検査結果をカラーIDに反映させる。このときの判断基準時間としては、通常の使用によって圧電振動子16の劣化の影響が現れる程度の時間に設定されている。以下、この検査モードについて説明する。   Therefore, the printer 1 according to the present embodiment measures the elapsed time from the previous inspection (including the inspection at the time of manufacture) of the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 by the timer circuit 40, and determines the elapsed time from the previous inspection. On the condition that the reference time (a kind of operating condition in the present invention) has been exceeded, the normal mode in which the normal discharge operation is performed is switched from the inspection mode to the inspection mode, and the change in the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 of each actuator unit 13 is inspected. (Measurement) and color ID correction based on the inspection result. Specifically, the displacement of the piezoelectric vibrator 16 is inspected by measuring the amplitude of the back electromotive force signal based on the residual vibration generated after the displacement of the piezoelectric vibrator 16, and the inspection result is reflected in the color ID. . The determination reference time at this time is set to a time at which the influence of deterioration of the piezoelectric vibrator 16 appears due to normal use. Hereinafter, this inspection mode will be described.

図6は、上記プリンタ1における一連の処理を説明するフローチャートである。
通常モード(ステップS1)では、制御部41によって記録ヘッド2による通常の吐出動作、即ち、記録紙6への画像等の記録が制御される。制御部41は、タイマ回路40を監視し、このタイマ回路40による計時が判断基準時間を超えたか否かを判定する(ステップS2)。ステップS2において、タイマ回路40による計時が判断基準時間を超えていない場合は、ステップS1に戻り、引き続きタイマ回路40を監視しつつ通常モードでの吐出動作が行われる。一方、ステップS2において、タイマ回路40による計時が判断基準時間を超えていると判断した場合、制御部41は、通常モードから検査モードへのモード切り替え(ステップS3)を行う。このモード切り替えは、例えば、プリンタ1の電源が投入された直後又は待機中の場合、その時点で実行され、吐出動作中の場合、その吐出動作が終了するのを待ってから実行される。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a series of processes in the printer 1.
In the normal mode (step S1), the control unit 41 controls a normal ejection operation by the recording head 2, that is, recording of an image or the like on the recording paper 6. The control unit 41 monitors the timer circuit 40 and determines whether or not the time measured by the timer circuit 40 has exceeded the determination reference time (step S2). If the time measured by the timer circuit 40 does not exceed the determination reference time in step S2, the process returns to step S1, and the discharge operation in the normal mode is performed while continuously monitoring the timer circuit 40. On the other hand, when it is determined in step S2 that the time measured by the timer circuit 40 exceeds the determination reference time, the control unit 41 performs mode switching from the normal mode to the inspection mode (step S3). This mode switching is executed, for example, immediately after the printer 1 is turned on or in a standby state, and is executed at that time, and when the discharge operation is in progress, it is executed after the discharge operation is completed.

本実施形態における検査モードでは、駆動信号発生回路43から測定用の駆動パルス(評価パルス)を発生し、この評価パルスTP1を圧電振動子16に供給して圧電振動子16を伸長又は収縮変位させて、記録ヘッド2からインク滴を吐出させる。そして、圧電振動子16の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号を逆起電力振幅測定回路52に出力し、この逆起電力振幅測定回路52によって逆起電力信号の振幅を測定する。   In the inspection mode in the present embodiment, a drive pulse (evaluation pulse) for measurement is generated from the drive signal generation circuit 43, and this evaluation pulse TP1 is supplied to the piezoelectric vibrator 16 to cause the piezoelectric vibrator 16 to expand or contract. Thus, ink droplets are ejected from the recording head 2. Then, a back electromotive force signal based on the residual vibration after displacement of the piezoelectric vibrator 16 is output to the back electromotive force amplitude measuring circuit 52, and the back electromotive force amplitude measuring circuit 52 measures the amplitude of the back electromotive force signal.

駆動信号発生回路43は、例えば、図7に示す評価パルスTP1を発生する。この評価パルスTP1は、中間電位Vmから吐出電位VDまで電位を下降させ、これにより圧電振動子16を伸長変位させてノズル開口28からインク滴を吐出させる吐出要素P1(本発明における変位波形要素の一種)と、この吐出要素P1に続いて発生して吐出電位VDを一定時間維持するホールド要素P2と、吐出電位VDから中間電位Vmまで電位を復帰させる制振要素P3とから構成される。即ち、評価パルスTP1は、変位波形要素としての吐出要素を含む波形である。 The drive signal generation circuit 43 generates, for example, the evaluation pulse TP1 shown in FIG. The evaluation pulse TP1 lowers the potential from the intermediate potential Vm to the ejection potential VD, thereby extending and displacing the piezoelectric vibrator 16 and ejecting ink droplets from the nozzle openings 28 (the displacement waveform element of the present invention). 1), a hold element P2 that is generated following the discharge element P1 and maintains the discharge potential VD for a certain period of time, and a damping element P3 that restores the potential from the discharge potential VD to the intermediate potential Vm. That is, evaluation pulse TP1 is the ejection element as the displacement waveform element is including waveform.

吐出要素P1は、圧力室26を収縮させて圧力室内のインクを加圧するような電圧勾配に設定されている。また、この吐出要素P1の発生時間Pw1は、例えば、固有振動周期Tcの1/2以下に設定される。ホールド要素P2は、圧電振動子16の伸長状態を保持するべく発生される。逆起電力信号の振幅の測定は、このホールド要素P2の発生期間中に行われる。したがって、ホールド要素P2の発生時間Pw2は、逆起電力信号の振幅を測定するのに十分な時間、例えば、圧電振動子16の残留振動の周期の数倍程度に設定される。ここで、逆起電力信号の振幅の検査タイミングよりも前に圧電振動子16を不必要に伸縮変位させると、その都度励起される振動が合成されて逆起電力信号の波形が複雑化する。これにより、逆起電力信号の振幅の正確な測定が困難となる。そのため、本実施形態における評価パルスTP1では、圧力室を予備的に膨張させる膨張要素等の他の波形要素を吐出要素P1よりも前に設けていない。   The ejection element P1 is set to a voltage gradient that causes the pressure chamber 26 to contract and pressurize the ink in the pressure chamber. Further, the generation time Pw1 of the ejection element P1 is set to be, for example, ½ or less of the natural vibration period Tc. The hold element P <b> 2 is generated to hold the extended state of the piezoelectric vibrator 16. The amplitude of the back electromotive force signal is measured during the generation period of the hold element P2. Therefore, the generation time Pw2 of the hold element P2 is set to a time sufficient for measuring the amplitude of the back electromotive force signal, for example, about several times the period of the residual vibration of the piezoelectric vibrator 16. Here, if the piezoelectric vibrator 16 is unnecessarily expanded and contracted before the timing of checking the amplitude of the back electromotive force signal, vibrations excited each time are synthesized, and the waveform of the back electromotive force signal becomes complicated. This makes it difficult to accurately measure the amplitude of the back electromotive force signal. Therefore, in the evaluation pulse TP1 in the present embodiment, other waveform elements such as an expansion element that preliminarily expands the pressure chamber are not provided before the discharge element P1.

そして、素子駆動工程(ステップS4)では、上記の評価パルスTP1を圧電振動子16に供給して、この圧電振動子16を駆動する。この際、吐出要素Pの供給により圧電振動子16が伸長し、これに伴い圧力室26が収縮する。これにより、圧力室内のインクが加圧されてノズル開口28からインク滴が吐出される。また、伸長後の圧電振動子16には、残留振動が生じる。そして、この残留振動によって、図8に示すような逆起電力が発生する。この逆起電力の信号CFは、逆起電力振幅測定回路52に出力される。 In the element driving step (step S4), the evaluation pulse TP1 is supplied to the piezoelectric vibrator 16 to drive the piezoelectric vibrator 16. At this time, the piezoelectric vibrator 16 is extended by the supply of the ejection element P 1, the pressure chamber 26 is contracted accordingly. As a result, the ink in the pressure chamber is pressurized and ink droplets are ejected from the nozzle openings 28. Further, residual vibration is generated in the expanded piezoelectric vibrator 16. The residual vibration generates a counter electromotive force as shown in FIG. The counter electromotive force signal CF is output to the counter electromotive force amplitude measuring circuit 52.

次に、逆起電力振幅測定工程(ステップS5)において、逆起電力振幅測定回路52は、逆起電力信号CFの隣接する極大値(波形の山)および極小値(波形の谷)を抽出し(ピーク検出段階)、ピーク検出段階で検出された隣り合う極大値及び極小値の電位差を逆起電力信号CFの振幅として取得し(振幅取得段階)、取得した振幅を制御部41に出力する。なお、振幅の測定は、全てのアクチュエータユニット13について同じ極大値と極小値の組み合わせで行う。本実施形態では、図8に示すように、残留振動が励起された後の2つめの極大値MX2と3つめの極値MM3との間の電位差A、又は、3つめの極大値MX3と3つめの極値MM3との間の電位差Bを、逆起電力信号CFの振幅A,Bとして得る。逆起電力信号CFの振幅は、より初期の方が大きく、時間の経過と共に次第に収束していくので、測定精度を向上させるべく、可及的に逆起電力信号CFの初期の振幅を測定することが望ましい。したがって、振幅A,Bの場合、より初期の振幅Aを逆起電力信号CFの振幅として取得することが好ましい。 Next, in the counter electromotive force amplitude measuring step (step S5), the counter electromotive force amplitude measuring circuit 52 extracts the adjacent maximum value (waveform peak) and minimum value (waveform valley) of the counter electromotive force signal CF. (Peak detection step), the potential difference between the adjacent maximum value and minimum value detected in the peak detection step is acquired as the amplitude of the back electromotive force signal CF (amplitude acquisition step), and the acquired amplitude is output to the control unit 41. In addition, the measurement of the amplitude is performed by the combination of the same maximum value and minimum value for all the actuator units 13. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the potential difference A between second local maximum MX2 and third pole minimum value MM3 after the residual vibration is excited, or, a third maximum value MX3 the third potential difference B between the pole minimum value MM3, the amplitude a of the counter electromotive force signal CF, obtained as B. The amplitude of the back electromotive force signal CF is larger at the initial stage and gradually converges with the passage of time. Therefore, in order to improve the measurement accuracy, the initial amplitude of the back electromotive force signal CF is measured as much as possible. It is desirable. Therefore, in the case of the amplitudes A and B, it is preferable to acquire the earlier amplitude A as the amplitude of the back electromotive force signal CF.

図9は、圧電振動子16(PZT)の変位量と逆起電力信号CFの振幅との関係を示す図である。なお、同図における実線のグラフは、図8における振幅Aを測定した場合の相関を示し、一点鎖線のグラフは、図8における振幅Bを測定した場合の相関を示している。同図に示すように、圧電振動子16の変位量が大きいほど逆起電力信号CFの振幅がより大きくなり、逆に、圧電振動子16の変位量が小さいほど逆起電力信号CFの振幅はより小さくなる。したがって、本実施形態においては、前回検査時(製造時)に変位量情報として取得された逆起電力信号の振幅(以下、前回取得振幅)に対する今回の検査で取得された振幅の変動量(変動率)を、圧電振動子16の変位量の変動量とすることができる。   FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 (PZT) and the amplitude of the back electromotive force signal CF. In addition, the solid line graph in the figure shows the correlation when the amplitude A in FIG. 8 is measured, and the alternate long and short dash line graph shows the correlation when the amplitude B in FIG. 8 is measured. As shown in the figure, the larger the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 is, the larger the amplitude of the back electromotive force signal CF is. On the contrary, the smaller the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 is, the smaller the amplitude of the back electromotive force signal CF is. Smaller. Therefore, in the present embodiment, the amount of fluctuation (variation) of the amplitude acquired in the current inspection with respect to the amplitude of the back electromotive force signal acquired as displacement information at the time of the previous inspection (manufacturing) (hereinafter referred to as the previous acquired amplitude). Rate) can be a variation amount of the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16.

ステップS6において、制御部41は、予め変位量情報として不揮発性記憶素子51に変位量情報として記憶されている前回取得振幅、即ち、前回検査時に得られた逆起電力信号の振幅と、今回検査で取得した逆起電力信号CFの振幅(今回取得振幅)とを比較し、前回取得振幅に対する今回取得振幅の変動幅(変動率)が、規定変動率(例えば、±5%)を超えているか否かを判定する。このステップS6において、前回取得振幅に対する今回取得振幅の変動幅が規定変動率を超えていないと判定された場合、ステップS1に戻り、通常モードの制御に移行する。   In step S6, the control unit 41 detects the previous acquired amplitude stored in advance in the nonvolatile storage element 51 as the displacement amount information, that is, the amplitude of the back electromotive force signal obtained at the previous inspection, and the current inspection. Is compared with the amplitude of the back electromotive force signal CF acquired this time (current acquired amplitude), and the fluctuation width (variation rate) of the current acquired amplitude with respect to the previous acquired amplitude exceeds a specified fluctuation rate (for example, ± 5%). Determine whether or not. If it is determined in step S6 that the fluctuation width of the current acquired amplitude with respect to the previous acquired amplitude does not exceed the specified fluctuation rate, the process returns to step S1 and shifts to control in the normal mode.

一方、ステップS6において、前回取得振幅に対する今回取得振幅の変動幅が規定変動率を超えたと判断された場合、ステップS7に移り、カラーID補正工程(識別情報補正工程)が行われる。このカラーID補正工程において、制御部41は、本発明における識別情報補正手段として機能し、逆起電力振幅測定工程で得られた逆起電力信号CFの振幅(今回取得振幅)に基づき、不揮発性記憶素子51に記憶されたカラーIDを補正する。具体的には、前回取得振幅に対する今回取得振幅の変動分だけカラーIDの値を増減させる。例えば、あるノズル列に対応するアクチュエータユニット13の圧電振動子16に関し、前回取得振幅が100(mV)、今回取得振幅が95(mV)であった場合、前回取得振幅に対する今回取得振幅の変動分は−5%である。したがって、カラーIDの値が「90」だったとき、このカラーIDは、5%低減されて「85」に補正される。また、今回取得振幅は、新たな変位量情報として、不揮発性記憶素子51に記憶されている前回取得振幅に上書き更新される。そして、検査モードの終了後、ステップS1に戻って通常モードの制御が行われる。   On the other hand, when it is determined in step S6 that the fluctuation width of the current acquired amplitude with respect to the previous acquired amplitude exceeds the specified fluctuation rate, the process proceeds to step S7, and a color ID correction process (identification information correction process) is performed. In this color ID correction step, the control unit 41 functions as identification information correction means in the present invention, and is non-volatile based on the amplitude (currently acquired amplitude) of the back electromotive force signal CF obtained in the back electromotive force amplitude measurement step. The color ID stored in the storage element 51 is corrected. Specifically, the value of the color ID is increased or decreased by the amount of fluctuation of the current acquired amplitude with respect to the previous acquired amplitude. For example, regarding the piezoelectric vibrator 16 of the actuator unit 13 corresponding to a certain nozzle row, when the previous acquired amplitude is 100 (mV) and the current acquired amplitude is 95 (mV), the variation of the current acquired amplitude with respect to the previous acquired amplitude. Is -5%. Therefore, when the value of the color ID is “90”, the color ID is reduced by 5% and corrected to “85”. Further, the current acquired amplitude is overwritten and updated to the previous acquired amplitude stored in the nonvolatile memory element 51 as new displacement amount information. And after completion | finish of test | inspection mode, it returns to step S1 and control of normal mode is performed.

以上のように、圧電振動子16の変位後の残留振動に基づく逆起電力信号CFの振幅を測定し、測定された逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、不揮発性記憶素子51に記憶されたカラーIDを補正するので、即ち、前回取得振幅に対する今回取得振幅の変動分だけカラーIDの値を増減させるので、長期使用に伴う圧電振動子16の変位量の変動分を吐出制御に反映させることができる。このため、長期の使用でも吐出対象物における濃度や色相を一定に保つことができる。   As described above, the amplitude of the counter electromotive force signal CF based on the residual vibration after displacement of the piezoelectric vibrator 16 is measured, and stored in the nonvolatile memory element 51 based on the magnitude of the amplitude of the measured counter electromotive force signal. Since the color ID is corrected, that is, the value of the color ID is increased or decreased by the variation of the current acquired amplitude with respect to the previous acquired amplitude, the variation of the displacement amount of the piezoelectric vibrator 16 due to long-term use is reflected in the discharge control. Can be made. For this reason, the density and hue of the discharge target can be kept constant even during long-term use.

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。   In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, A various deformation | transformation is possible based on description of a claim.

例えば、カラーIDに関し、上記実施形態においては、各ノズル列の固有の吐出液量に関する識別情報をカラーIDとして不揮発性記憶素子51に記憶させ、このカラーIDに基づいて吐出制御(ドット形成率の調整)を行う例を示したが、これには限らない。例えば、前回検査時(製造時)に変位量情報として各ノズル列(各アクチュエータユニット13)毎に測定された逆起電力信号の振幅(前回取得振幅)を、カラーIDとして用いることも可能である。即ち、設計値の液量が得られる振幅を基準振幅とし、基準振幅に対する前回取得振幅の偏差に基づいて、ドット形成率を調整するようにすることができる。   For example, regarding the color ID, in the above-described embodiment, identification information regarding the specific discharge liquid amount of each nozzle row is stored in the nonvolatile storage element 51 as a color ID, and discharge control (dot formation rate of the dot formation rate) is performed based on this color ID. Although an example in which adjustment is performed is shown, the present invention is not limited to this. For example, the amplitude (previous acquisition amplitude) of the back electromotive force signal measured for each nozzle row (each actuator unit 13) as the displacement amount information at the time of the previous inspection (manufacturing) can be used as the color ID. . That is, it is possible to adjust the dot formation rate based on the deviation of the previous acquired amplitude with respect to the reference amplitude, using the amplitude with which the liquid amount of the design value is obtained as the reference amplitude.

また、評価パルスに関し、上記実施形態では、吐出要素よりも前に他の波形要素を配置しない構成の評価パルスTP1を例示したが、これには限らず、例えば、図10に示す評価パルスTP2のように、吐出要素よりも前に他の波形要素を有する構成のものを採用することも可能である。この評価パルスTP2は、インク滴を吐出させない程度の勾配で中間電位Vmから最高電位VHまで電位を上昇させる膨張要素Paと、最高電位VHで膨張要素Paと吐出要素P1を接続する膨張ホールド要素Pbとを、吐出要素P1よりも前に備えている。即ち、この評価パルスT2が圧電振動子16に供給されると、まず膨張要素Paによって圧力振動子16が収縮し、これにより圧力室26が膨張する。この圧力室26の膨張に伴ってリザーバ24から圧力室26にインクが流入する。この圧力室26の膨張状態は、膨張ホールド要素Pbの発生時間中に渡って保持される。この膨張ホールド要素Pbの発生時間Pwbは、膨張要素Paによって圧電振動子16を収縮変位させることにより発生する残留振動が収束するのに十分な時間(例えば、圧電振動子16の残留振動の周期の5倍以上)に設定される。そして、膨張要素Paによる圧電振動子16の収縮変形に伴う残留振動が収束した後、吐出要素P1が圧電振動子16に供給されてインク滴の吐出が行われる。これにより、吐出要素P1よりも前に配置された他の波形要素による影響を受けることなく、逆起電力信号CFの振幅の測定を精度良く行うことができる。
要は、前回駆動時の圧電振動子16の残留振動が収束した状態で変位波形要素が圧電振動子16に供給される構成の評価パルスであれば、種々の波形のものを採用することができる。
Further, regarding the evaluation pulse, in the above-described embodiment, the evaluation pulse TP1 having a configuration in which no other waveform element is arranged before the ejection element is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the evaluation pulse TP2 illustrated in FIG. As described above, it is possible to adopt a configuration having other waveform elements before the ejection elements. The evaluation pulse TP2 includes an expansion element Pa that increases the potential from the intermediate potential Vm to the maximum potential VH with a gradient that does not cause ink droplets to be ejected, and an expansion hold element Pb that connects the expansion element Pa and the ejection element P1 at the maximum potential VH. Are provided before the discharge element P1. That is, when the evaluation pulse T2 is supplied to the piezoelectric vibrator 16, the pressure vibrator 16 is first contracted by the expansion element Pa, whereby the pressure chamber 26 is expanded. As the pressure chamber 26 expands, ink flows from the reservoir 24 into the pressure chamber 26. The expansion state of the pressure chamber 26 is maintained over the generation time of the expansion hold element Pb. The generation time Pwb of the expansion hold element Pb is a time sufficient for the residual vibration generated by contracting and displacing the piezoelectric vibrator 16 by the expansion element Pa to converge (for example, the period of the residual vibration of the piezoelectric vibrator 16). 5 times or more). Then, after the residual vibration accompanying the contraction deformation of the piezoelectric vibrator 16 by the expansion element Pa is converged, the ejection element P1 is supplied to the piezoelectric vibrator 16 and ink droplets are ejected. As a result, the amplitude of the back electromotive force signal CF can be accurately measured without being affected by other waveform elements arranged before the ejection element P1.
In short, as long as the evaluation pulse has a configuration in which the displacement waveform element is supplied to the piezoelectric vibrator 16 in a state where the residual vibration of the piezoelectric vibrator 16 at the time of previous driving has converged, one having various waveforms can be adopted. .

また、上記実施形態では、圧電振動子16の伸長後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する例を示したが、例えば、圧電振動子16を収縮させた後の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定することも可能である。なお、何れの場合でも、必ずしもインク滴を吐出する必要はない。   In the above-described embodiment, the example of measuring the amplitude of the back electromotive force signal based on the residual vibration after the expansion of the piezoelectric vibrator 16 has been described. For example, based on the residual vibration after the piezoelectric vibrator 16 is contracted. It is also possible to measure the amplitude of the back electromotive force signal. In any case, it is not always necessary to eject ink droplets.

また、本発明は、上記プリンタ以外の液体噴射装置にも適用できる。例えば、ディスプレー製造装置、電極製造装置、チップ製造装置等にも適用することができる。   The present invention can also be applied to liquid ejecting apparatuses other than the printer. For example, the present invention can be applied to a display manufacturing apparatus, an electrode manufacturing apparatus, a chip manufacturing apparatus, and the like.

プリンタの構成を説明する斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a configuration of a printer. 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of a recording head. プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a printer. FIG. 駆動信号の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a drive signal. 圧電振動子の構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of a piezoelectric vibrator. プリンタの処理を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating processing of a printer. 評価パルスの構成を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the structure of an evaluation pulse. 圧電振動子の残留振動に伴う逆起電力信号を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the back electromotive force signal accompanying the residual vibration of a piezoelectric vibrator. 圧電振動子の変位量と逆起電力信号の振幅との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the displacement amount of a piezoelectric vibrator, and the amplitude of a back electromotive force signal. 評価パルスの変形例の構成を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining the structure of the modification of an evaluation pulse.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリンタ,2 記録ヘッド,4 キャリッジ,13 アクチュエータユニット,14 流路ユニット,16 圧電振動子,17 固定板,18 フレキシブルケーブル,26 圧力室,28 ノズル開口,41 制御部,43 駆動信号発生回路,46 シフトレジスタ,47 ラッチ回路,48 デコーダ,49 レベルシフタ,50 スイッチ回路,51 不揮発性記憶素子,52 逆起電力振幅測定回路,55 共通内部電極,56 個別内部電極,57 圧電体層,58 共通外部電極,59 個別外部電極   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer, 2 Recording head, 4 Carriage, 13 Actuator unit, 14 Flow path unit, 16 Piezoelectric vibrator, 17 Fixed plate, 18 Flexible cable, 26 Pressure chamber, 28 Nozzle opening, 41 Control part, 43 Drive signal generation circuit, 46 shift register, 47 latch circuit, 48 decoder, 49 level shifter, 50 switch circuit, 51 nonvolatile memory element, 52 counter electromotive force amplitude measurement circuit, 55 common internal electrode, 56 individual internal electrode, 57 piezoelectric layer, 58 common external Electrode, 59 Individual external electrode

Claims (7)

圧力室に通じるノズル開口を列設してなる複数のノズル列、及び、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、該圧力発生手段の作動によってノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドと、
ノズル列毎に固有の吐出液量についての識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、
を備え、
識別情報記憶手段に記憶された識別情報に基づき、液体噴射ヘッドによる単位面積当たりの液滴の吐出回数をノズル列毎に調整する液体噴射装置であって、
逆起電力信号の測定を目的として前記圧力発生手段を変位させて前記ノズルから液滴を吐出させる変位波形要素を含む波形を発生する駆動波形発生手段と、
前記波形を圧力発生手段に供給する波形供給手段と、
前記変位波形要素の供給によって生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する逆起電力振幅測定手段と、
測定された逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報を補正する識別情報補正手段と、を備え、
前記波形は、前記変位波形要素と、当該変位波形要素によって変化した電位を元の電位に復帰させる制振要素と、を含む一方、前記変位波形要素よりも前に、他の変位波形要素を含まず、
前記変位波形要素の終端から前記制振要素の始端までの時間が、圧力発生手段の残留振動の周期の数倍に設定されたことを特徴とする液体噴射装置。
A plurality of nozzle rows in which nozzle openings communicating with the pressure chambers are arranged; and pressure generating means for causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chambers, and droplets are ejected from the nozzle openings by the operation of the pressure generating means. A liquid jet head for discharging;
Identification information storage means for storing identification information about the discharge liquid amount specific to each nozzle row;
With
A liquid ejecting apparatus that adjusts the number of ejections of droplets per unit area by the liquid ejecting head for each nozzle row based on identification information stored in the identification information storage unit,
Drive waveform generating means for generating a waveform including a displacement waveform element for displacing the pressure generating means for discharging a droplet from the nozzle for the purpose of measuring a counter electromotive force signal;
Waveform supply means for supplying the waveform to the pressure generating means;
Back electromotive force amplitude measuring means for measuring the amplitude of the back electromotive force signal based on the residual vibration of the pressure generating means caused by the supply of the displacement waveform element;
Identification information correction means for correcting the identification information stored in the identification information storage means based on the magnitude of the amplitude of the measured back electromotive force signal,
The waveform includes the displacement waveform element and a damping element that restores the potential changed by the displacement waveform element to the original potential, and includes another displacement waveform element before the displacement waveform element. Without
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the time from the end of the displacement waveform element to the start of the damping element is set to be several times the period of the residual vibration of the pressure generating means .
前記波形供給手段は、前回駆動時の圧力発生手段の残留振動が収束した状態で変位波形要素を圧力発生手段に供給することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。   2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the waveform supplying unit supplies the displacement waveform element to the pressure generating unit in a state where the residual vibration of the pressure generating unit at the time of previous driving has converged. 前記逆起電力振幅測定手段は、逆起電力信号の極大値及び極小値を検出するピーク検出し、検出した隣り合う極大値及び極小値の電位差を、当該逆起電力信号の振幅として得ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射装置。   The back electromotive force amplitude measuring means detects a peak for detecting a maximum value and a minimum value of a back electromotive force signal, and obtains a potential difference between the detected adjacent maximum value and minimum value as an amplitude of the counter electromotive force signal. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus. 前記識別情報は、各ノズル列の吐出液量の設計値に対する偏差を示す情報であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射装置。   4. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the identification information is information indicating a deviation from a design value of a discharge liquid amount of each nozzle row. 5. 前記識別情報は、各ノズル列に対応する圧力発生手段毎に予め測定された逆起電力信号の振幅であることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の液体噴射装置。   4. The liquid ejection according to claim 1, wherein the identification information is an amplitude of a back electromotive force signal measured in advance for each pressure generating unit corresponding to each nozzle row. 5. apparatus. 予め定められた稼働条件に達した場合に、駆動波形発生手段、波形供給手段、逆起電力振幅測定手段、及び識別情報補正手段による一連の処理が実行されることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の液体噴射装置。   2. A series of processes by a drive waveform generation means, a waveform supply means, a back electromotive force amplitude measurement means, and an identification information correction means are executed when a predetermined operating condition is reached. The liquid ejecting apparatus according to claim 5. 圧力室に通じるノズル開口を列設してなる複数のノズル列、及び、前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、該圧力発生手段の作動によってノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドと、
ノズル列毎に固有の吐出液量についての識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、
を備え、
識別情報記憶手段に記憶された識別情報に基づき、液体噴射ヘッドによる単位面積当たりの液滴の吐出回数をノズル列毎に調整する液体噴射装置の制御方法であって、
逆起電力信号の測定を目的として前記圧力発生手段を変位させて前記ノズルから液滴を吐出させる変位波形要素を含む波形を圧力発生手段に供給して当該圧力発生手段を駆動する素子駆動工程と、
前記変位波形要素の供給によって生じる圧力発生手段の残留振動に基づく逆起電力信号の振幅を測定する逆起電力振幅測定工程と、
測定された逆起電力信号の振幅の大きさに基づき、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報を補正する識別情報補正工程とを含み、
前記素子駆動工程において用いられる前記波形は、前記変位波形要素と、当該変位波形要素によって変化した電位を元の電位に復帰させる制振要素と、を含む一方、前記変位波形要素よりも前に、他の変位波形要素を含まず、
前記変位波形要素の終端から前記制振要素の始端までの時間が、圧力発生手段の残留振動の周期の数倍に設定されたことを特徴とする制御方法。
A plurality of nozzle rows in which nozzle openings communicating with the pressure chambers are arranged; and pressure generating means for causing a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chambers, and droplets are ejected from the nozzle openings by the operation of the pressure generating means. A liquid jet head for discharging;
Identification information storage means for storing identification information about the discharge liquid amount specific to each nozzle row;
With
A control method for a liquid ejecting apparatus that adjusts the number of droplets ejected per unit area by a liquid ejecting head for each nozzle row based on identification information stored in an identification information storage unit,
An element driving step for driving the pressure generating means by supplying the pressure generating means with a waveform including a displacement waveform element for displacing the pressure generating means for discharging a droplet from the nozzle for the purpose of measuring a counter electromotive force signal; ,
A back electromotive force amplitude measuring step for measuring an amplitude of a back electromotive force signal based on residual vibration of the pressure generating means generated by supplying the displacement waveform element;
An identification information correction step of correcting the identification information stored in the identification information storage means based on the magnitude of the amplitude of the measured back electromotive force signal,
The waveform used in the element driving step includes the displacement waveform element and a damping element that restores the potential changed by the displacement waveform element to the original potential, but before the displacement waveform element, Does not include other displacement waveform elements
The control method characterized in that the time from the end of the displacement waveform element to the start of the damping element is set to be several times the period of the residual vibration of the pressure generating means .
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