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公開番号2025124238
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020153
出願日2024-02-14
発明の名称液体吐出装置及び液体吐出装置の制御方法
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人弁理士法人旺知国際特許事務所
主分類B41J 2/055 20060101AFI20250819BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】撮影環境等の外部要素を必要とせずに、ノズルからの液体の吐出の安定性を適切かつ容易に評価する。
【解決手段】液体吐出装置100は、インクを吐出するノズルN、ノズルNに対応する圧電素子PZ、圧電素子PZの駆動により振動する振動板14、及び、圧電素子PZの駆動に起因する振動板14の残留振動を検出する検出回路19を含む液体吐出ヘッド1と、ノズルNからのインクの吐出の安定性を評価する第1評価を実行する評価制御部40と、を備え、評価制御部40は、第1評価において、ノズルNからインクを吐出させる駆動信号COMで圧電素子PZを駆動する吐出駆動を連続して実行したことに起因する残留振動を第1残留振動として検出回路19に検出させ、検出回路19により検出された第1残留振動に基づいて、ノズルNからのインクの吐出の安定性を評価する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体を吐出するノズル、前記ノズルに対応する圧電素子、前記圧電素子の駆動により振動する振動板、及び、前記圧電素子の駆動に起因する前記振動板の残留振動を検出する検出部を含む液体吐出ヘッドと、
前記ノズルからの液体の吐出の安定性を評価する第１評価を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１評価において、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号で前記圧電素子を駆動する吐出駆動を連続して実行したことに起因する前記残留振動を第１残留振動として前記検出部に検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動に基づいて、前記ノズルからの液体の吐出の安定性を評価する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記制御部は、
前記第１評価において、前記第１残留振動の複数のピークのうちの少なくとも１つのピークの振幅に基づいて、前記ノズルからの液体の吐出の安定性を評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第１評価において、前記第１残留振動の複数のピークのうちの１つ目の第１ピークの振幅が第１閾値よりも大きい場合、前記ノズルからの液体の吐出が不安定であると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１評価において、前記第１残留振動の複数のピークのうちの２つ目の第２ピークの振幅が第２閾値よりも大きい場合、前記ノズルからの液体の吐出が不安定であると判定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１評価において、前記第１ピークの振幅が前記第１閾値以下で、かつ、前記第２ピークの振幅が前記第２閾値以下である場合、前記ノズルからの液体の吐出が安定していると判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記吐出駆動を１回だけ実行したことに起因する前記残留振動を第２残留振動として前記検出部に検出させ、
前記第１閾値として、前記第２残留振動の複数のピークのうちの１つ目の第３ピークの振幅に基づく値を用いる、
ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記吐出駆動を１回だけ実行したことに起因する前記残留振動を第２残留振動として前記検出部に検出させ、
前記第１閾値として、前記第２残留振動の複数のピークのうちの１つ目の第３ピークの振幅と第１係数とを乗じた値を用い、
前記第２閾値として、前記第２残留振動の複数のピークのうちの２つ目の第４ピークの振幅と前記第１係数よりも小さい第２係数とを乗じた値を用いる、
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記吐出駆動を１回だけ実行したことに起因する前記残留振動を第２残留振動として前記検出部に検出させ、前記検出部により検出された前記第２残留振動に基づいて、前記ノズルの吐出状態を評価する第２評価をさらに実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記ノズルから液体を吐出させるための波形が異なる複数の駆動信号候補のうちの一の駆動信号候補を前記駆動信号として、前記複数の駆動信号候補の各々において前記第１評価を実行し、
前記複数の駆動信号候補の中から、前記ノズルからの液体の吐出が安定となる駆動信号候補と、前記ノズルからの液体の吐出が不安定となる駆動信号候補とを特定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記第１評価において、前記吐出駆動を１０回以上連続して実行したことに起因する前記残留振動を前記第１残留振動として前記検出部に検出させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置及び液体吐出装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電素子を用いてノズルからインク等の液体を吐出することにより画像を印刷する液体吐出装置が知られている。例えば、液体吐出装置は、圧力室の一部を構成する振動板を圧電素子により振動させることで、圧力室に充填された液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドを有する。この種の液体吐出装置では、液体吐出ヘッドの評価として、ノズルの吐出不良を検出する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、液滴吐出装置のノズルから吐出される液滴の飛翔状態を一定のタイミングで撮影した複数の吐出画像を解析する吐出画像解析装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７２０５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ノズルから吐出される液滴の飛翔状態を一定のタイミングで撮影した複数の吐出画像を解析する方法では、ノズルの吐出不良を検出するための評価環境を整えるために、撮影環境の準備等が必要になる。このため、複数の吐出画像を解析する方法では、評価環境を整えるための負荷が大きい。
【０００５】
なお、撮影環境等の外部要素を必要とせずに、ノズルの吐出不良を検出する方法としては、例えば、圧電素子を駆動した後に振動板に生じる残留振動を検出し、検出された残留振動に基づいて、液体の増粘及び不吐出等の吐出不良を検出する方法が知られている。残留振動を用いる方法では、特別な評価環境を準備する必要がないため、ノズルの吐出不良を検出するための負荷が増加することが抑制される。
【０００６】
ここで、液体吐出装置では、ノズルからの液体の吐出が安定するように、圧電素子を駆動する駆動信号の波形が定められることが望まれる。従って、液体吐出ヘッドの評価では、上述の吐出不良の検出の代わりに、又は、吐出不良の検出に加えて、吐出の安定性の評価が行われることが考えられる。このため、ノズルからの液体の吐出の安定性の評価、及び、圧電素子を駆動する駆動信号の波形の決定を、撮影環境等の外部要素を必要とせずに、適切かつ容易にできるようにすることが望まれている。特に、撮影環境等の外部要素を必要とせずに、ノズルからの液体の吐出の安定性の評価を適切かつ容易に評価することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出するノズル、前記ノズルに対応する圧電素子、前記圧電素子の駆動により振動する振動板、及び、前記圧電素子の駆動に起因する前記振動板の残留振動を検出する検出部を含む液体吐出ヘッドと、前記ノズルからの液体の吐出の安定性を評価する第１評価を実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１評価において、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号で前記圧電素子を駆動する吐出駆動を連続して実行したことに起因する前記残留振動を第１残留振動として前記検出部に検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動に基づいて、前記ノズルからの液体の吐出の安定性を評価する。
【０００８】
また、本発明に係る他の液体吐出装置は、液体を吐出するノズル、前記ノズルに対応する圧電素子、前記圧電素子の駆動により振動する振動板、及び、前記圧電素子の駆動に起因する前記振動板の残留振動を検出する検出部を含む液体吐出ヘッドと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号で前記圧電素子を駆動する吐出駆動を複数回繰り返したことに起因する前記残留振動を第１残留振動として前記検出部に検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動に基づいて、前記駆動信号の波形を決定する。
【０００９】
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、液体を吐出するノズル、前記ノズルに対応する圧電素子、前記圧電素子の駆動により振動する振動板、及び、前記圧電素子の駆動に起因する前記振動板の残留振動を検出する検出部を含む液体吐出ヘッドを備える液体吐出装置の制御方法であって、前記ノズルから液体を吐出させる駆動信号で前記圧電素子を駆動する吐出駆動を複数回繰り返したことに起因する前記残留振動を第１残留振動として前記検出部に検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動に基づいて、前記ノズルからの液体の吐出の安定性を評価する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態に係る液体吐出装置の構成の一例を示すブロック図である。
液体吐出装置を模式的に示す構成図である。
液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
図３に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線の断面図である。
液体吐出ヘッドの構成の一例を示すブロック図である。
単位期間における液体吐出装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
残留振動信号の波形の一例を示す図である。
ノズルからのインクの吐出の安定性を評価する際の液体吐出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
図８に示した安定性の評価の一例を示すフローチャートである。
第１変形例に係る液体吐出ヘッドの構成の一例を示すブロック図である。
第１変形例に係る液体吐出装置の動作の一例を示すタイミングチャートである。
第２変形例に係る液体吐出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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