JP4844302B2 - 液滴吐出ヘッドの検査方法と装置及び液滴吐出装置 - Google Patents
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Description
図1には、本発明の第1の実施形態に係るインクジェット記録装置が示されている。図1に示すように、インクジェット記録装置10は、用紙Pをストックすると共に画像記録時に送り出す用紙供給部12、用紙供給部12から送り込まれた用紙Pの姿勢を制御して記録ヘッド部16に送り出すレジ調整部14、レジ調整部14から送り込まれた用紙Pに対しインク滴を吐出して画像を記録する記録ヘッド部16、及び、記録ヘッド部16のメンテナンスを行うメンテナンス部18を備えた記録部20、記録部20で画像記録された用紙Pが排出される排出部22によって基本構成されている。
(1)撓み発生素子、剥離発生素子、及び未発生素子では、印加電圧値に対する静電容量値の変化率に違いがある(図17参照)。
(2)撓み発生素子、剥離発生素子、及び未発生素子では、印加電圧値に対する共振周波数の変化は殆ど見られない(図18参照)。すなわち、圧電素子の撓みや剥離を共振周波数で検出することはできない。
したがって、
(3)圧電素子に少なくとも2つの異なる(高低2以上の)電圧を印加して静電容量値を測定し比較することにより、撓みや剥離発生の有無を検出することができる。更に、撓み度合(相対的な撓みの大小)を判別することができる。
(1)使用頻度を減少させ、他の正常素子に減少分を補わせる(図23参照)。
(2)使用を停止し、他の正常素子を使用する(図23参照)。
(3)素子毎に印加する駆動電圧を変更する(図24参照)。
(4)波形セットを予め用意しておき、必要に応じて該当する波形セットを使用する(図25参照)。
(5)温度補正テーブルが設けられている場合には、撓み発生素子は低温用、剥離発生素子は高温用を使用するなどして、テーブルを流用する。
次に、上述したインクジェット記録ヘッドの検査方法を適用した第2の実施形態の構成について説明する。なお、本実施形態も、インクジェット記録ヘッドの検査をインクジェット記録装置の製造工程等で、使用前に実施する場合の例である。
次に、第3の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成と、インクジェット記録ヘッドの検査方法について説明する。なお、本実施形態は、インクジェット記録ヘッドの検査をユーザーによる使用環境等でインクジェット記録装置の使用後にも実施できるようにした場合の例である。
次に、上述したインクジェット記録装置140において、インクジェット記録ヘッド132の検査方法を変更した第4の実施形態について説明する。本実施形態の場合も、第3の実施形態と同様に、ヘッドの所定駆動数経過時点、又は、装置の電源ON/OFF時やメンテナンス時、あるいは待機時等に定期的にインクジェット記録ヘッド132の検査が実行される。
次に、第3の実施形態を一部変更した第5の実施形態に係るインクジェット記録装置の構成について説明する。図31に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置200には素子状態記憶手段72が搭載されておらず、インクジェット記録ヘッド132に換えて、第1の実施形態で説明した、素子状態記憶手段72を備えたインクジェット記録ヘッド30が搭載されている。
次に、第1の実施形態を一部変更した第6の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの検査装置の構成について説明する。図32で示すように、本実施形態のインクジェット記録ヘッド30には、素子状態記憶手段72が搭載されており、インクジェット記録ヘッド30は、検査装置300に着脱可能に搭載される。検査装置300は、駆動/測定制御手段80、第1の測定電圧/波形生成部82、第2の測定電圧/波形生成部84、静電容量測定手段86、素子状態検出手段88により構成される。
30 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
32 記録ヘッドユニット
52 ヘッド基板
54 ノズル
64 圧電素子
72 素子状態記憶手段(情報記憶手段)
78 駆動制御手段
80 駆動/測定制御手段(駆動制御手段)
86 静電容量測定手段
88 素子状態検出手段(検出手段)
Claims (10)
- 複数のノズルに対応して設けられた個々の圧電素子に駆動電圧が印加されることにより、前記複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに対し、
少なくとも第1の電圧と、この第1の電圧よりも高い第2の電圧と、の高低2以上の電圧を前記個々の圧電素子に印加して静電容量を測定し、各電圧レベルに応じた静電容量値の変化に基づいて撓みが発生している圧電素子を検出する液滴吐出ヘッドの検査方法。 - 前記個々の圧電素子について、前記第1の電圧を印加したときの静電容量に対する前記第2の電圧を印加したときの静電容量の低下率を演算し、その低下率が第1の閾値より小さい圧電素子を撓みが発生している圧電素子と判断することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッドの検査方法。
- 複数のノズルに対応して設けられた個々の圧電素子に駆動電圧が印加されることにより、前記複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドに対し、
少なくとも第1の電圧と、この第1の電圧よりも高い第2の電圧と、の高低2以上の電圧を前記個々の圧電素子に印加して静電容量を測定し、各電圧レベルに応じた静電容量値の変化に基づいて剥離が発生している圧電素子を検出する液滴吐出ヘッドの検査方法。 - 前記個々の圧電素子について、前記第1の電圧を印加したときの静電容量に対する前記第2の電圧を印加したときの静電容量の低下率を演算し、その低下率が第2の閾値より大きい圧電素子を剥離が発生している圧電素子と判断することを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出ヘッドの検査方法。
- 少なくとも前記第2の電圧を印加して静電容量を測定する際に、測定期間中に前記圧電素子に印加される電圧の極性が一定となるように、バイアス電圧を加えた電圧を圧電素子に印加することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドの検査方法。
- 前記液滴吐出ヘッドは情報の記憶及び読み出しが可能な情報記憶手段を備え、前記撓みが発生している圧電素子、又は、前記剥離が発生している圧電素子の検出結果が前記情報記憶手段に記憶されることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドの検査方法。
- 撓みが発生している圧電素子、又は、剥離が発生している圧電素子の検出結果を記憶及び読み出し可能な情報記憶手段を備え、複数のノズルに対応して設けられた個々の圧電素子に駆動電圧が印加されることにより、前記複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを着脱可能に搭載可能とし、
前記個々の圧電素子に対し、少なくとも第1の電圧と、この第1の電圧よりも高い第2の電圧と、の高低2以上の電圧を印加して静電容量を測定する静電容量測定手段と、
前記静電容量測定手段によって測定された、各電圧レベルに応じた静電容量値の変化に基づいて撓み又は剥離が発生している圧電素子を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの検査装置。 - 複数のノズルに対応して設けられた個々の圧電素子に駆動電圧が印加されることにより、前記複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の液滴吐出ヘッドの検査方法によって検出された撓み又は剥離が発生している圧電素子を示す情報を記憶する情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて撓み又は剥離が発生している圧電素子の駆動頻度又は駆動電圧を変更するように、前記液滴吐出ヘッドの駆動を制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 複数のノズルに対応して設けられた個々の圧電素子に駆動電圧が印加されることにより、前記複数のノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記個々の圧電素子に、少なくとも第1の電圧と、この第1の電圧よりも高い第2の電圧と、の高低2以上の電圧を印加して静電容量を測定する静電容量測定手段と、
前記静電容量測定手段によって測定された、各電圧レベルに応じた静電容量値の変化に基づいて撓み又は剥離が発生している圧電素子を検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された撓み又は剥離が発生している圧電素子を示す情報が記憶される情報記憶手段と、
前記情報記憶手段に記憶されている情報に基づいて撓み又は剥離が発生している圧電素子の駆動頻度又は駆動電圧を変更するように、前記液滴吐出ヘッドの駆動を制御する駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 前記静電容量測定手段による静電容量の測定と、前記検出手段による前記撓み又は剥離が発生している圧電素子の検出と、が定期的に行われることを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出装置。
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