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公開番号2025127116
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023648
出願日2024-02-20
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 2/015 20060101AFI20250825BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】クロストークの評価を適切かつ容易にできるようにする。
【解決手段】液体吐出装置100は、ノズルN1c及びN1dに対応する第1の圧電素子PZ及び第2の圧電素子PZの少なくとも1つ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、評価制御部40とを備え、評価制御部40は、インクを吐出させる駆動信号COMaで第1の圧電素子PZ及び第2の圧電素子PZを駆動したことに起因する第1残留振動を、検出回路19に第1の圧電素子PZから検出させ、駆動信号COMaで第1の圧電素子PZを駆動し、かつ、インクを吐出させない駆動信号COMbで第2の圧電素子PZを駆動したことに起因する第2残留振動を、検出回路19に第1の圧電素子PZから検出させ、検出回路19により検出された第1残留振動及び第2残留振動に基づいて、ノズルN1c及びN1d間のクロストークを評価する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体を吐出する第１ノズル、前記第１ノズルと異なる位置に配置され、液体を吐出する第２ノズル、前記第１ノズルに対応する第１圧電素子、前記第２ノズルに対応する第２圧電素子、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つの駆動により振動する振動板、並びに、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つ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、
液体を吐出させる吐出信号で前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、
前記吐出信号で前記第１圧電素子を駆動し、かつ、液体を吐出させない保持信号で前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、
前記検出部により検出された前記第１残留振動及び前記第２残留振動に基づいて、前記第１ノズル及び前記第２ノズル間のクロストークを評価する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記制御部は、
第１電位に維持された第１保持信号を前記保持信号として用いた場合と、前記第１電位よりも高い第２電位に維持された第２保持信号を前記保持信号として用いた場合との各々で、前記第２残留振動の検出を行う、
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、
第１吐出信号を前記吐出信号として用いた場合と、第２吐出信号を前記吐出信号として用いた場合との各々で、前記第１残留振動の検出を行い、
前記第１吐出信号及び前記第２吐出信号の各々の波形は、
電位が、膨張電位と収縮電位との間の基準電位から前記膨張電位に変化する第１要素と、
前記第１要素よりも後の要素であって、電位が前記膨張電位から前記収縮電位に変化する第２要素と、
を含み、
前記第１吐出信号の前記基準電位は、前記第１電位であり、
前記第２吐出信号の前記基準電位は、前記第２電位である、
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吐出信号を前記吐出信号として用い、前記第１保持信号を前記保持信号として用いた場合に前記検出部により検出された前記第１残留振動及び前記第２残留振動と、
前記第２吐出信号を前記吐出信号として用い、前記第２保持信号を前記保持信号として用いた場合に前記検出部により検出された前記第１残留振動及び前記第２残留振動と、
に基づいて前記クロストークを評価する、
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】
前記第１ノズルと前記第２ノズルは、互いに隣接する位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記液体吐出ヘッドは、前記第１ノズルに隣接する位置に配置され、液体を吐出する第３ノズルと、前記第３ノズルに対応する第３圧電素子とをさらに有し、
前記振動板は、前記第１圧電素子、前記第２圧電素子及び前記第３圧電素子の少なくとも１つの駆動により振動し、
前記第３ノズル、前記第１ノズル及び前記第２ノズルは、この順で所定方向に配列され、
前記制御部は、
前記吐出信号で前記第１圧電素子、前記第２圧電素子及び前記第３圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、
前記吐出信号で前記第１圧電素子を駆動し、かつ、前記保持信号で前記第２圧電素子及び前記第３圧電素子を駆動したことに起因する前記残留振動を前記第２残留振動として、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させる、
ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記液体吐出ヘッドは、前記第２ノズルに隣接する位置に配置され、液体を吐出する第４ノズルと、前記第４ノズルに対応する第４圧電素子とをさらに有し、
前記振動板は、前記第１圧電素子、前記第２圧電素子及び前記第４圧電素子の少なくとも１つの駆動により振動し、
前記第１ノズル、前記第２ノズル及び前記第４ノズルは、この順で所定方向に配列され、
前記制御部は、
前記吐出信号で前記第１圧電素子、前記第２圧電素子及び前記第４圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、
前記吐出信号で前記第１圧電素子及び前記第４圧電素子を駆動し、かつ、前記保持信号で前記第２圧電素子を駆動したことに起因する前記残留振動を前記第２残留振動として、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、
前記吐出信号で前記第１圧電素子を駆動し、かつ、前記保持信号で前記第２圧電素子及び前記第４圧電素子を駆動したことに起因する前記残留振動を第３残留振動として、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、
前記検出部により検出された前記第１残留振動、前記第２残留振動及び前記第３残留振動に基づいて、前記クロストークを評価する、
ことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１残留振動の位相と前記第２残留振動の位相とに基づいて、前記クロストークを評価する、
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９】
前記制御部は、
前記第２残留振動の位相が、前記第１残留振動の位相に基づいて特定される第１範囲に含まれない場合、前記クロストークが発生していると評価する、
ことを特徴とする請求項８に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１残留振動の周期と前記第２残留振動の周期とに基づいて、前記クロストークを評価する、
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 3,600 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、複数のノズルのうちの一のノズルの吐出特性が当該一のノズルに隣接するノズル等の他のノズルの吐出状態によって変動する所謂構造クロストークが発生する問題が知られている。この構造クロストークの発生を抑制する技術が各種提案されている。例えば、特許文献１には、ノズルから液体を噴射させるための噴射駆動パルスの波形として、構造クロストークを低減する波形が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－８８２７９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、クロストークの生じ方は、液体吐出ヘッドの構造の他に、液体吐出ヘッドの使用条件によっても変化する。例えば、クロストークの生じ方は、インクの種類等のインク条件によっても変化する。ここで、例えば、液体吐出ヘッドを製造するヘッドメーカーが液体吐出ヘッドを印刷装置メーカーに販売し、印刷装置メーカーが液体吐出装置を組み立てるビジネスモデルが考えられる。当該ビジネスモデルにおいて、多くの場合は、インク条件等の液体吐出ヘッドの使用条件は、ヘッドメーカーではなく印刷装置メーカーが決定する。ヘッドメーカーが液体吐出装置まで組み立てる場合には、ヘッドメーカーは、使用条件も決定するため、クロストークの評価を適切に実行することができる。これに対し、上述のビジネスモデルにおいては、ヘッドメーカーが液体吐出ヘッドを製造、販売した段階ではクロストークの評価をヘッドメーカーが適切に実行できない虞がある。その場合、クロストークの発生を抑制する適切な駆動信号の波形をヘッドメーカーが決定することは困難である。そのため、上述のビジネスモデルにおいては、印刷装置メーカーがクロストークの適切な評価及びクロストークの発生を抑制する適切な駆動信号の波形の決定を行う必要があり、それが印刷装置メーカーに対して過大な負荷を生じさせている虞があった。このため、上述のビジネスモデルでは、クロストークの評価、及び、圧電素子を駆動する駆動信号の波形の決定を、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、クロストークの評価を適切かつ容易にできるようにすることが望まれている。なお、上述の課題は、液体吐出装置を製造するメーカーと、液体吐出ヘッドを製造するメーカーとが同じビジネスモデルであっても、その程度は相対的に小さいながらも、望まれる。例えば、液体吐出ヘッド又は液体吐出装置のメーカーが予め想定していた使用条件と異なる使用条件をユーザーが独自に設定することも考えられ、その場合においては同様の課題が発生していた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、液体を吐出する第１ノズル、前記第１ノズルと異なる位置に配置され、液体を吐出する第２ノズル、前記第１ノズルに対応する第１圧電素子、前記第２ノズルに対応する第２圧電素子、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つの駆動により振動する振動板、並びに、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つ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、液体を吐出させる吐出信号で前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、前記吐出信号で前記第１圧電素子を駆動し、かつ、液体を吐出させない保持信号で前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動及び前記第２残留振動に基づいて、前記第１ノズル及び前記第２ノズル間のクロストークを評価する。
【０００６】
また、本発明に係る他の液体吐出装置は、液体を吐出する第１ノズル、前記第１ノズルと異なる位置に配置され、液体を吐出する第２ノズル、前記第１ノズルに対応する第１圧電素子、前記第２ノズルに対応する第２圧電素子、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つの駆動により振動する振動板、並びに、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つ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有する液体吐出ヘッドと、制御部と、を備え、前記制御部は、液体を吐出させる吐出信号で前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、前記吐出信号で前記第１圧電素子を駆動し、かつ、液体を吐出させない保持信号で前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動及び前記第２残留振動に基づいて、前記吐出信号の波形及び前記保持信号の波形を決定する。
【０００７】
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、液体を吐出する第１ノズル、前記第１ノズルと異なる位置に配置され、液体を吐出する第２ノズル、前記第１ノズルに対応する第１圧電素子、前記第２ノズルに対応する第２圧電素子、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つの駆動により振動する振動板、並びに、前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子の少なくとも１つ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、液体を吐出させる吐出信号で前記第１圧電素子及び前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、前記吐出信号で前記第１圧電素子を駆動し、かつ、液体を吐出させない保持信号で前記第２圧電素子を駆動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、前記検出部に前記第１圧電素子から検出させ、前記検出部により検出された前記第１残留振動及び前記第２残留振動に基づいて、前記第１ノズル及び前記第２ノズル間のクロストークを評価する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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。
クロストークを説明するための説明図である。
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。
クロストークの評価を行う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９に示した残留振動の比較処理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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。但し、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、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、これらの形態に限られるものではない。
【００１０】
［１．実施形態］
先ず、図１を参照しつつ、本実施形態に係る液体吐出装置１００の概要について説明する。本実施形態では、液体吐出装置１００が媒体ＰＰにインクを吐出して画像を形成するインクジェットプリンターである場合を一例として想定する。本実施形態では、媒体ＰＰとして、後述する図２に示す記録用紙を想定する。インクは、「液体」の一例である。
（【００１１】以降は省略されています）

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