CN102248790B - 液体喷出装置以及喷出检查方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液体喷出装置和喷出检查方法,通过简单的结构并且与其他的喷嘴的使用状况无关地进行特定喷嘴的喷出检查。该液体喷出装置包括:多个喷嘴,其喷出液体;多个压电元件,分别与多个喷嘴对应地设置;驱动信号生成部,生成按照各喷嘴向1个像素喷出液体的喷出周期反复的驱动信号,该驱动信号在各喷出周期中具有检查期间;和共同喷出检查部,针对多个喷嘴共同地设置,其中与检查对象喷嘴对应的压电元件在驱动信号的某喷出周期内被驱动之后,在该某喷出周期的检查期间,由共同喷出检查部检查检查对象喷嘴。
Description
技术领域
本发明涉及液体喷出装置以及喷出检查方法。
背景技术
作为液体喷出装置,已知驱动压电元件(piezo-electric元件)使得从喷嘴喷出液体(例如墨水)的打印机。另外,在这样的打印机中,提出了检测驱动压电元件后的压力室的残留振动,根据该残留振动进行喷嘴的喷出检查(例如参考专利文献1)。
[专利文献1]日本专利第3794431号公报
在专利文献1中,示出了对各喷嘴分别设置喷出检查部,通过与每个喷嘴对应的喷出检查部进行检查的方案、以及通过共同的喷出检查部对各喷嘴进行检查的方案。
但是,在前者的方案中,存在喷出检查部的个数较多(需要多个喷嘴)的问题。另一方面,在后者的方案中,存在以下的问题,即在打印时等驱动多个喷嘴(压电元件)的过程中,无法检查特定的喷嘴。
发明内容
因此,本发明的目的在于:通过简单结构,并且与其他的喷嘴的使用状况无关地进行特定喷嘴的喷出检查。
用于实现上述目的的主要发明是一种液体喷出装置,其特征在于包括:多个喷嘴,其喷出液体;多个压电元件,分别与上述多个喷嘴对应地设置;驱动信号生成部,生成按照各喷嘴向1个像素喷出液体的喷出周期反复的驱动信号,该驱动信号在各喷出周期中具有检查期间;和共同喷出检查部,针对上述多个喷嘴共同地设置,与检查对象喷嘴对应的上述压电元件在上述驱动信号的某喷出周期内被驱动之后,在该某喷出周期的上述检查期间,由上述共同喷出检查部检查上述检查对象喷嘴。
通过本说明书和附图的记载,可以明确本发明的其他特征。
附图说明
图1是打印机1的整体结构的框图。
图2A是打印机1的立体图,图2B是打印机1的横断面图。
图3是由打印机驱动器进行的处理的说明图。
图4是表示驱动信号生成电路的结构的框图。
图5是表示向波形存储器的数据写入定时的图。
图6是表示从波形存储器读出数据、以及生成驱动信号COM的定时的图。
图7是表示打印头的下面的喷嘴配置的一个例子的图。
图8是打印头的喷嘴的周边的截面图。
图9是表示压电式促动器的其他例子的图。
图10是表示假设了振动板的残留振动的单振动的计算模型的图。
图11是墨水的增粘和残留振动波形的关系的说明图。
图12是气泡混入和残留振动波形的关系的说明图。
图13是表示残留振动检测电路的结构的一个例子的电路图。
图14是表示残留振动检测电路的比较器的输入和输出的关系的一个例子的图。
图15是打印头控制部HC的结构的说明图。
图16是各信号的定时的说明图。
图17是表示驱动信号COM和像素数据SI的关系的图。
图18是表示打印时的喷嘴检查的适用例子的图。
图19是表示闪喷(flushing)时的喷嘴检查的适用例子的图。
图20是表示喷嘴检查(打印时)的处理的流程图。
图21是表示喷嘴检查(闪喷时)的处理的流程图。
符号说明:
1:打印机;20:输送单元;21:进纸辊;22:输送电动机;23:输送辊;24:压纸辊;25:排纸辊;30:托架单元;31:托架;40:打印头单元;50:检测器群;51:线式编码器;52:旋转式编码器;53:纸检测传感器;54:光学传感器;55:残留振动检测电路;56:交流放大器;57:比较器;60:控制器;61:接口部;62:CPU;63:存储器;64:单元控制电路;65:驱动信号生成电路;71:挠性电缆;81A:第一移位寄存器;81B:第二移位寄存器;82A:第一锁存电路;82B:第二锁存电路;83:解码器;84:控制逻辑电路;86:开关;421:振动板;422:压电式促动器;423:墨腔;424:喷嘴;425:喷嘴基板;426:墨腔基板;427:压电元件;428:蓄墨池;429:墨水供给管;430:中间层;431:第一电极;432:第二电极;651:波形存储器;652:第一锁存电路;653:加法器;654:第二锁存电路;655:D/A变换器;656:电压放大部;657:电流放大部。
具体实施方式
根据本说明书和附图的记载,至少可以明确以下的事项。
本发明的液体喷出装置其特征在于包括:多个喷嘴,其喷出液体;多个压电元件,分别与上述多个喷嘴对应地设置;驱动信号生成部,生成按照各喷嘴向1个像素喷出液体的喷出周期反复的驱动信号,该驱动信号在各喷出周期中具有检查期间;和共同喷出检查部,针对上述多个喷嘴共同地设置,其中,与检查对象喷嘴对应的上述压电元件在上述驱动信号的某喷出周期内被驱动之后,在该某喷出周期的上述检查期间,由上述共同喷出检查部检查上述检查对象喷嘴。
根据这样的液体喷出装置,即使在某喷出周期中驱动了多个喷嘴,在该喷出周期内的检查期间,也能够通过共同喷出检查部检查特定的喷嘴(检查对象喷嘴)。由此,能够通过简单的结构,并且与其他喷嘴的使用状况无关地进行特定喷嘴的喷出检查。
优选在该液体喷出装置中,包括:对上述多个压电元件的每一个设置的多个第一开关,该多个第一开关切换向各压电元件的一端施加还是不施加上述驱动信号;和对上述多个压电元件共同设置的第二开关,该第二开关对向上述多个压电元件的另一端施加规定电压和将上述多个压电元件的另一端的电压输出到上述共同喷出检查部进行切换,在上述检查期间的之前的期间中,至少向与上述检查对象喷嘴对应的上述压电元件的一端施加上述驱动信号,并且向上述多个压电元件的另一端施加上述规定电压,在上述检查期间中,上述驱动信号是恒定的,且向与上述检查对象喷嘴对应的上述压电元件的一端施加上述驱动信号,并且不向与非检查对象喷嘴对应的上述压电元件的一端施加上述驱动信号,进而将上述多个压电元件的另一端的电压输出到上述共同喷出检查部。
根据这样的液体喷出装置,能够在检查期间可靠地执行检查对象喷嘴的喷出检查。
优选在该液体喷出装置中,上述第二开关是晶体管,上述共同喷出检查部具有:交流放大电路,对由上述驱动信号驱动上述压电元件之后的残留振动的交流成分进行放大;比较电路,对上述交流放大电路的输出和基准电压进行比较;和逻辑电路,对发送到上述第二开关的控制电极的控制信号和上述比较电路的输出进行逻辑运算。
根据这样的液体喷出装置,能够根据驱动压电元件后的残留振动,进行检查对象喷嘴的喷出检查。
优选在该液体喷出装置中,在上述喷出周期中,设置多个能选择的期间,并且其中至少一个是上述检查期间,对表示在各像素是否形成点的数据信号进行变换,使其包含上述驱动信号的驱动波形的选择信息和上述检查期间的选择信息。
根据这样的液体喷出装置,能够减少布线数。
优选在该液体喷出装置中,上述驱动波形也可以包含不从上述喷嘴喷出液体的微振动用的波形。
根据这样的液体喷出装置,不喷出液体就能进行喷出检查。
优选在该液体喷出装置中,对每个上述驱动波形分别设置上述检查期间。
根据这样的液体喷出装置,能够与对检查对象喷嘴所对应的压电元件进行驱动的期间无关地进行喷出检查。
优选在该液体喷出装置中,在每个上述驱动波形检查基准都不同。
根据这样的液体喷出装置,能够提高喷出检查的精度。
另外,本发明的喷出检查方法是液体喷出装置的喷出检查方法,该液体喷出装置包括:多个喷嘴,其喷出液体;多个压电元件,分别与上述多个喷嘴对应地设置;和共同喷出检查部,针对上述多个喷嘴共同地设置,该喷出检查方法的特征在于包括:生成按照各喷嘴向1个像素喷出液体的喷出周期反复的驱动信号,该驱动信号在各喷出周期中具有检查期间;在上述驱动信号的某喷出周期内驱动与检查对象喷嘴对应的上述压电元件;和在该某喷出周期的上述检查期间,由上述共同喷出检查部检查上述检查对象喷嘴。
在以下的实施方式中,作为液体喷出装置,以喷墨打印机(以下也称为打印机1)为例进行说明。
==打印机的结构==
图1是本实施方式的打印机1的全体结构的框图。另外,图2A是打印机1的立体图,图2B是打印机1的横截面图。以下,说明本实施方式的打印机1的基本结构。
本实施方式的打印机1具有:输送单元20、托架单元30、打印头单元40、检测器群50、控制器60。从作为外部装置的计算机110接收到打印数据的打印机1通过控制器60控制各单元(输送单元20、托架单元30、打印头单元40)。控制器60根据从计算机110接收到的打印数据控制各单元,在纸上打印图像。由检测器群50监视打印机1内的状况,检测器群50将检测结果输出到控制器60。控制器60根据从检测器群50输出的检测结果,控制各单元。
输送单元20用于将介质(例如纸S等)向规定方向(以下称为输送方向)输送。该输送单元20具有:进纸辊21、输送电动机22(也称为PF电动机)、输送辊23、压纸辊24、排纸辊25。进纸辊21是用于将插入到纸插入口的纸进纸到打印机内的滚筒。输送辊23是将通过进纸辊21送来的纸S输送到能够进行打印的区域的滚筒,其由输送电动机22驱动。压纸辊24支持打印中的纸S。排纸辊25是将纸S排出到打印机的外部的滚筒,相对于能够进行打印的区域被设置在输送方向下游侧。
托架单元30用于使打印头向规定的方向(以下称为移动方向)移动(也称为“扫描”)。托架单元30具有托架31、托架电动机32(也称为CR电动机)。托架31能够往复地在移动方向上移动,被托架电动机32驱动。另外,托架31能够装卸地保持收容墨水的墨盒。
打印头单元40用于向纸喷出墨水。打印头单元40具备:具有多个喷嘴的打印头41、和打印头控制部HC。由于打印头41被设置在托架31上,因此,如果托架31在移动方向移动,则打印头41也在移动方向移动。另外,打印头41在移动方向移动的过程中间断地喷出墨水,从而在纸上形成沿着移动方向的点线(光栅线)。
打印头控制部HC用于控制打印头41的驱动等。打印头控制部HC根据来自控制器60的打印头控制信号,选择性地驱动打印头1的各喷嘴所对应的压电式促动器。由此,从打印头41的喷嘴喷出墨水。
另外,将在后面详细说明打印头单元40。
检测器群50包含:线式编码器51、旋转式编码器52、纸检测传感器53、光学传感器54等。线式编码器51检测托架31的移动方向的位置。旋转式编码器52检测输送辊23的旋转量。纸检测传感器53检测进纸过程中的纸的前端位置。光学传感器54通过安装在托架31上的发光部和受光部检测纸的有无。另外,光学传感器54能够随着托架31移动同时检测纸的端部位置,从而检测出纸的宽度。另外,光学传感器54也能够根据状况,检测纸的前端(输送方向的下游侧的端部,也称为上端)、后端(输送方向上游侧的端部,也称为下端)。
另外,本实施方式的打印机1作为检测器群50具备残留振动检测电路55(相当于共同喷出检查部),该残留振动检测电路55用于进行喷嘴的喷出检查(以下也称为喷嘴检查)。另外,将在后面详细说明残留振动检测电路55。
控制器60是用于进行打印机的控制的控制单元。控制器60具有:接口部61、CPU62、存储器63、单元控制电路64、驱动信号生成电路65。接口部61在作为外部装置的计算机110和打印机1之间进行数据的发送接收。CPU62是用于进行打印机整体的控制的运算处理装置。存储器63用于确保存储CPU62的程序的区域和工作区域等,具有RAM、EEPROM等存储元件。CPU62按照存储在存储器63中的程序,经由单元控制电路64控制各单元。
驱动信号生成电路65生成驱动打印头41的驱动信号COM。另外,将在后面详细说明驱动信号生成电路65。
另外,本实施方式的控制器60还根据残留振动检测电路55的检测结果,进行判断各喷嘴的正常、异常的处理(后述)。
挠性电缆71是具有可挠性的布线,在控制器60和打印头单元40之间传送各种信号。
<打印步骤>
当控制器60从计算机110接收到打印命令和打印数据时,对包含在打印数据中的各种指令的内容进行解析,利用各单元进行以下处理。
首先,控制器60使进纸辊21旋转,将应该打印的用纸S传送到输送辊23的位置。接着,控制器60通过驱动输送电动机22使输送辊23旋转。如果输送辊23旋转了规定的旋转量,则用纸S被输送规定的输送量。
当用纸S被输送到打印头单元40的下部时,控制器60根据打印命令使托架电动机32旋转。随着该托架电动机32的旋转,托架31在移动方向按照加速→恒定速度→减速→反转→加速→恒定速度→减速→反转的方式往复移动。另外,通过托架31的移动,设置在托架31上的打印头单元40也同时在移动方向移动。另外,在打印头单元40在移动方向移动的期间,控制器60使驱动信号生成电路65生成驱动信号COM,向打印头41的压电式促动器施加驱动信号COM。由此,在打印头单元40在打印区域向移动方向移动的期间(恒定速度的区间),从打印头41间断地喷出墨滴。通过墨滴着落到用纸S上,该墨滴在移动方向上形成多个点排列的点列。另外,将因从移动的打印头41喷出墨水而形成点的动作称为“路径通过”。
另外,控制器60在打印头40往复移动的间歇驱动输送电动机22。输送电动机22根据从控制器60指定的驱动量产生旋转方向的驱动力。另外,输送电动机22利用该驱动力,使输送辊23旋转。当输送辊23以规定的旋转量旋转时,用纸S被输送规定的输送量。也就是说,根据输送辊23的旋转量来确定用纸S的输送量。这样,交互往复地进行路径通过和输送动作,在用纸S的各像素形成点。这样在用纸S上打印图像。
另外,最后,控制器60通过与输送控制器23同步地旋转的排纸辊25,对打印结束的用纸S进行排纸。
<基于打印机驱动器的处理概要>
如上所述,从与打印机1连接的计算机110发送打印数据,由此开始上述的打印处理。通过基于打印机驱动器的处理,来生成该打印数据。以下,一边参考图3,一边说明基于打印机驱动器的处理。图3是基于打印机驱动器的处理的说明图。
打印机驱动器从应用程序接受图像数据,变换为打印机1能够解释的格式的打印数据,并将打印数据输出到打印机。在将来自应用程序的图像数据变换为打印数据时,打印机驱动器进行分辨率变换处理、颜色变换处理、半色调处理、光栅化处理、指令附加处理等。
分辨率变换处理是将从应用程序输出的图像数据(文本数据、图像数据等)变换为打印到纸上时的分辨率(打印分辨率)的处理。例如,在打印分辨率被指定为720×720dpi的情况下,将从应用程序接收到的向量形式的图像数据变换为720×720dpi的分辨率的位图形式的图像数据。另外,分辨率变换处理后的图像数据的各像素数据是由RGB颜色空间表现的多灰度等级(例如256灰度等级)的RGB数据。该灰度值根据RGB图像数据确定,以下也称为指令灰度值。
颜色变换处理是将RGB数据变换为CMYK颜色空间的数据的处理。另外,CMYK颜色空间的图像数据是与打印机具有的墨水的颜色对应的数据。换言之,打印机驱动器根据RGB数据,生成CMYK平面的图像数据。
根据使RGB数据的灰度值与CMYK数据的灰度值对应起来的表(颜色变换查找表LUT)来进行该颜色变换处理。另外,颜色变换处理后的像素数据是由CMYK颜色空间表现的256灰度等级的CMYK数据。
半色调处理是将高灰度等级的数据变换为打印机能够形成的灰度数的数据的处理。通过该半色调处理,表示256灰度等级的数据被变换为表示2灰度等级的1比特数据、或表示4灰度等级的2比特数据。对于半色调处理后的图像数据,每个像素对应1比特或2比特的像素数据,该像素数据成为表示各像素中的点的形成状况(点的有无)等的数据。另外,在本实施方式中,作为像素数据,如后述那样生成表示点的有无和喷嘴检查的有无的2比特数据。然后,在针对各点的大小决定了点生成率的基础上,利用高频振动(dither)法、γ修正、误差扩散法等,以分散形成点的方式制作图像数据。
光栅化处理是按照打印时的点形成顺序将排列为矩阵状的像素数据重新排列的处理。例如,在打印时分数次进行点形成处理的情况下,分别提取与各点形成处理对应的像素数据,并按照点形成处理的顺序重新排列。另外,由于如果打印方式的不同则打印时的点形成顺序不同,所以与打印方式对应地进行光栅化处理。
指令附加处理是向进行了光栅化处理的数据附加与打印方式对应的指令数据的处理。作为指令数据,例如有表示介质的输送速度的输送数据等。
经过这些处理生成的打印数据通过打印机驱动器被发送到打印机1。
==驱动信号生成电路的结构==
图4是表示驱动信号生成电路65的结构的框图。驱动信号生成电路65具备:波形存储器651、第一锁存电路652、加法器653、第二锁存电路654、D/A变换器655、电压放大部656、电流放大部657。
另外,CPU62将写入使能信号DEN、写入时钟信号WCLK、写入地址数据A0~A3输出到驱动信号生成电路65,例如将16比特的波形形成用数据DATA写入到波形存储器651中。另外,CPU62向驱动信号生成电路65输出以下信号:用于读出存储在该波形存储器651中的波形形成用数据DATA的读出地址数据A0~A3;设定对从波形存储器651读出的波形形成用数据DATA进行锁存的定时的第一时钟信号ACLK;设定用于对锁存了的波形数据进行加法运算的定时的第二时钟信号BCLK;对锁存数据进行清零的清零信号CLER。
波形存储器651暂时存储从CPU62输入的用于驱动信号生成的波形形成用数据DATA。
第一锁存电路652根据上述第一时钟信号ACLK,从波形存储器651读出并暂时保存(锁存)必要的波形形成用数据DATA。
加法器653对第一锁存电路652的输出和从后述的第二锁存电路654输出的波形生成数据WDATA进行加法运算。
第二锁存电路654根据前述的第二时钟信号BCLK,对加法器653的加法输出进行锁存。
D/A变换器655将从第二锁存电路654输出的波形生成数据WDATA变换为模拟信号。
电压放大部656对从D/A变换器655输出的模拟信号进行电压放大。
电流放大部657对电压放大部656的输出信号进行电流放大,输出驱动信号COM。
另外,向第一锁存电路652和第二锁存电路654输入从CPU62输出的清零信号CLER,在该清零信号CLER为OFF状态(低电平)时,锁存数据被清零。
图5是表示向波形存储器651写入数据的数据写入定时的图。
波形存储器651如图5所示,在所指示的地址处分别排列每个具有几比特的存储器元件,与存储地址A0~A3一起存储DATA。具体地说,在波形存储器651中,针对CPU62指示的地址A0~A3,与时钟信号WCLK一起输入波形数据DATA,根据写入使能信号DEN的输入,将波形数据DATA存储到存储器元件中。
图6是表示从波形存储器651读出数据和生成驱动信号COM的定时的图。在该例子中,向地址A0写入作为每单位时间的电压变化量为0的波形数据。同样,向地址A1写入+ΔV1,向地址A2写入-ΔV2,向地址A3写入+ΔV3的波形数据。另外,由清零信号CLER对第一锁存电路652和第二锁存电路654的保存数据进行清零。另外,在本实施方式中,驱动信号COM从接地电位开始。
从该状态开始,例如如图5所示那样,当读出地址A1的波形数据并且输入第一时钟信号ACLK时,在第一锁存电路652中保存+ΔV1的数字数据。所保持的+ΔV1的数字数据经过加法器653被输入到第二锁存电路654,在该第二锁存电路654中,与第二时钟信号BCLK的上升沿同步地保存加法器653的输出。由于还向加法器653输入第二锁存电路654的输出,所以第二锁存电路654的输出(COM)在第二时钟信号BCLK的上升沿的定时,每次加上+ΔV1。在该例子(图6)中,在时间宽度T1的期间,地址A1的波形数据被读出,其结果进行加法运算直到+ΔV1的数字数据的3倍为止。
同样,当读出地址A0的波形数据并且输入第一时钟信号ACLK时,保存在第一锁存电路652中的数字数据被切换为0。该数字数据与上述同样,经过加法器653在第二时钟信号BCLK的上升沿的定时进行加法运算,但由于数字数据是0,因此实质上保持其以前的值。在该例子中,在时间宽度T0的期间,驱动信号COM保持为恒定值。
接着,当读出地址A2的波形数据并且输入第一时钟信号ACLK时,保存在第一锁存电路652中的数字数据被切换为-ΔV2。该-ΔV2的数字数据与上述同样,经过加法器653在第二时钟信号BCLK的上升沿的定时进行加法运算,但由于数字数据是-ΔV2,因此实质上与第二时钟信号相符地,驱动信号COM每次减少-ΔV2。在该例子中,在时间宽度T2的期间,驱动信号COM进行减法运算,直到-ΔV2的数字数据的6倍为止。
当再次读出地址A0的波形数据,电压变化量为0时,保持其以前的值。
通过这样的处理,生成驱动信号COM。另外,该驱动信号COM中的上升部分是扩大后述的墨腔(cavity)423的容积而吸入墨水的阶段,驱动信号COM的下降部分是缩小墨腔423的容积而喷出墨滴的阶段。另外,基于上述容易推出,可以通过写入到地址A0~A3的波形数据0、+ΔV1、-ΔV2、+ΔV3、第一时钟信号ASCK、第二时钟信号BSCK来调整驱动信号的波形。
==打印头的结构==
图7是表示打印头41的下面(喷嘴面)的喷嘴配置的一个例子的图。
如图7所示,在打印头41排列了多个喷嘴。在该图7的例子中,表示使用4种颜色的墨水(Y:黄色,M:洋红色,C:青色,K:黑色)的情况下的喷嘴的排列图案,通过这样颜色的组合能够进行全彩色打印。
针对各颜色设置有n个(例如180个)喷嘴。在图中,对Y(黄色)的喷嘴列的各喷嘴附加编号(Y(1)~Y(n))。
另外,对于本实施方式的打印头41,使用了压电式促动器(所谓的piezo-electric方式),与各喷嘴对应地具备压电式促动器。
图8是打印头41的喷嘴的周边的截面图。
打印头41如图8所示,至少具备:振动板421;压电式促动器422,使该振动板421移动;墨腔(压力室)423,在内部填充作为液体的墨水并且通过振动板421的移动来增减内部的压力;喷嘴424,与该墨腔连通并且通过该墨腔423内的压力的增减来喷出液滴状墨水。
更详细地说,打印头41具备:形成了喷嘴424的喷嘴基板425、墨腔基板426、振动板421、层叠了多个压电元件427的层叠型压电式促动器422。墨腔基板426如图示那样形成为规定形状,由此,形成了墨腔423、与其连通的蓄墨池(reservoir)428。蓄墨池428经由墨水供给管429与墨盒CT连接。压电式促动器422具有:相对配置的梳齿状的第一电极431、第二电极432;与该电极(第一电极431、第二电极432)的各梳齿交互配置的压电元件427。另外,对于压电式促动器422,其一端如图8所示那样隔着中间层430与振动板421接合。
在由这样的结构构成的压电式促动器422中,利用了以下这样的模式:通过在第一电极431和第二电极432之间施加驱动信号COM,从而如图8的箭头所示那样向上下方向伸缩。因此,在该压电式促动器422中,如果施加了驱动信号COM,则振动板421由于压电式促动器422的伸缩而产生移动,墨腔423内的压力变化,从喷嘴424喷出墨滴。具体地说,如后述那样,扩大墨腔423的容积而吸入墨水,接着,缩小墨腔423的容积而喷出墨滴。
图9是表示压电式促动器422的其他例子的图。另外,图中的符号沿用了图8的符号。该图9的压电式促动器一般被称为通用型促动器,具有由2个电极(第一电极431、第二电极432)夹着压电元件427的简单构造。在该图9的结构的情况下,通过施加驱动信号,压电元件427向图的上下方向变形。由此,与图8的层叠型促动器一样,振动板421产生移动,喷出墨滴。在该情况下,也是扩大墨腔423的容积而吸入墨水,接着缩小墨腔423的容积而从喷嘴424喷出墨滴。
在具有这样的打印头41的打印机1中,由于缺墨水、墨水增粘、产生气泡、堵塞(干燥)等的原因,有时产生在应该从喷嘴424喷出墨滴时不进行喷出(不喷出)这样的墨滴喷出异常(所谓的点缺失现象)。为了检测出这种异常,需要进行喷嘴检查。
==喷嘴检查==
当向与各喷嘴424对应的压电式促动器422施加驱动信号COM时,此时的压力变动后,在墨腔423内发生残留振动(正确地说,是图8的振动板421的自由振动)。根据该残留振动的状态,能够检测出各喷嘴424的状态(包含墨腔423内的状态)。
图10是表示假定了振动板421的残留振动的单振动计算模型的图。
如果从驱动信号生成电路65向压电式促动器422施加驱动信号COM(驱动脉冲),则压电式促动器422与驱动信号COM的电压对应地伸缩。振动板421随着压电式促动器422的伸缩而变形,由此,墨腔423的容积扩大后收缩。这时,由于在墨水室内产生的压力,充满墨腔423的墨水的一部分作为墨滴从喷嘴424喷出。在该一连串的振动板421的动作之时,振动板421以固有振动频率引起自由振动(残留振动),其中该固有振动频率由以下因素决定:因墨水供给口的形状、墨水粘度等产生的流路阻抗r;因流路内的墨水重量产生的惯性m;振动板421的柔性c。
由压力P、上述的惯性m、柔性C和流路阻抗r来表示该振动板421的残留振动的计算模型。如果针对体积速度u计算向图10的电路施加压力P时的步进响应,则得到下式。
图11是墨水的增粘与残留振动波形的关系的说明图。图的横轴表示时间,纵轴表示残留振动的大小。例如在喷嘴424附近的墨水干燥了的情况下,墨水的粘性增加(增粘)。如果墨水增粘,则流路阻抗r增加,振动周期、残留振动的衰减增大。
另外,图12是气泡混入与残留振动波形的关系的说明图。图的横轴表示时间,纵轴表示残留振动的大小。
例如,在气泡混入了墨水的流路或喷嘴前端的情况下,与喷嘴正常时相比,与气泡混入的量相应地墨水重量m(=惯性)减少。根据(2)式,由于当m减少时,角速度ω增大,因此振动周期缩短(振动频率提高)。
在这样的情况下,典型的是从喷嘴424不再喷出墨水。因此,在打印到用纸S上的图像中,产生点缺失。另外,即使从喷嘴424喷出墨滴,也存在如下情况:墨滴的量减少,或者该墨滴的飞行方向(飞行轨迹)偏离,从而没有落到目的位置。在本实施方式中,将这些喷嘴称为异常(喷出异常)喷嘴。
如上述那样,异常喷嘴中的残留振动与正常喷嘴中的残留振动不同。因此,在本实施方式的打印机1中,根据由残留振动检测电路55检测上述那样的墨腔423内的残留振动的情况,来进行喷嘴的检查(喷出异常检查)。
==残留振动检测电路==
图13是表示残留振动检测电路55的一例结构的电路图。另外,本实施方式的残留振动检测电路55相当于共同喷出检查部,针对打印头41的各喷嘴共同地设置。
本实施方式的残留振动检测电路55利用墨腔423内的压力变化传达到压电式促动器422的情况来进行检测,具体地说,检测由于压电式促动器422的机械性移动而产生的电动势(电压差)。该残留振动检测电路55构成为具有:开关(晶体管Q),使压电式促动器422的接地端(HGND施加侧)接地或断开;交流放大器56,对在向压电式促动器422施加了驱动信号COM的脉冲后使接地端断开从而产生的残留振动的交流成分进行放大;比较器(Comparator)57,对放大后的残留振动VaOUT和基准电压Vref进行比较;以及逻辑和电路OR,输入比较器57的输出和晶体管Q的选通信号DSEL,输出其逻辑和。其中,交流放大器56由以下部分构成,分别是:除去直流成分的电容器C;将基准电压Vref的电位作为基准,按照由电阻R1、R2决定的放大率进行反转放大的运算放大器AMP。另外,设置电阻R3是为了抑制在晶体管Q的导通截止切换时的急剧的电压变化。另外,晶体管Q相当于第二开关。
通过以上的结构,如果残留振动检测电路55中的晶体管Q的选通电压(选通信号DSEL)成为高电平(以下也称为H电平),则晶体管Q导通,压电式促动器422的接地端(相当于另一端)处于接地状态,驱动信号COM被供给到压电式促动器422。相反,如果各残留振动检测电路55中的晶体管Q的选通电压(选通信号DSEL)成为低电平(以下也称为L电平),则晶体管Q截止,由残留振动检测电路55取出压电式促动器422的电动势。另外,由残留振动检测电路55进行残留振动的检测,其检测结果作为脉冲POUT被输出。另外,图中的符号HGND是到压电式促动器422的接地端的信号线(接地线)。
图14是表示残留振动检测电路55的比较器57的输入与输出的关系的一个例子的图。
向比较器57的非反转输入端子(+端子)施加基准电压Vref,向反转输入端子(-端子)输入残留振动VaOUT。对于比较器57,如果+端子的电压(Vref)比-端子的电压(VaOUT)大,则输出H电平;如果+端子的电压(Vref)比-端子的电压(VaOUT)小,则输出L电平。如图所示,输出与残留振动VaOUT的振动对应的脉冲(COMP输出)。在本实施方式中,根据该脉冲输出(COMP输出)的脉冲周期(振动周期Tt),进行喷嘴424的检查。
另外,对于增粘而言,根据图11,脉冲周期(振动周期Tt)不变化。因此,在该情况下,观察脉冲数进行检查。例如,在增粘大的情况下,与增粘小的情况相比,脉冲的衰减大,因此,脉冲(由残留振动检测电路55检测出的脉冲)的个数减少。这样,根据脉冲数,能够进行增粘的检查。
但是,有以下这样的问题:如果针对各喷嘴424分别设置残留振动检测电路55,由与每个喷嘴424对应的喷出检查部进行检查,则残留振动检测电路55的个数变多(需要喷嘴424的数量)。另一方面,有以下这样的问题:如果针对各喷嘴424共同地设置残留振动检测电路55,则在打印等时驱动多个喷嘴424的过程中,无法检查特定的喷嘴424。
因此,在本实施方式中,如以下所示那样,针对多个喷嘴424共同地设置残留振动检测电路55,并且在驱动信号的喷出周期中(驱动脉冲后)设置检查期间。由此,在打印中、闪喷等的驱动多个喷嘴424的期间,也能够由共同的残留振动检测电路55检查特定的喷嘴424(检查对象喷嘴)。
==打印头控制部的结构==
图15是打印头单元40的打印头控制部HC的结构的一个例子的说明图。图16是各信号的定时的说明图。
图15所示的打印头控制部HC具备:第一移位寄存器81A、第二移位寄存器81B、第一锁存电路82A、第二锁存电路82B、解码器83、控制逻辑84、开关86(相当于第一开关)。另外,分别针对每个压电式促动器422(每个喷嘴424)设置除了控制逻辑电路84以外的各部(即第一移位寄存器81A、第二移位寄存器81B、第一锁存电路82A、第二锁存电路82B、解码器83、开关86)。
另外,本实施方式的残留振动检测电路55针对各喷嘴424共同地设置,到各压电式促动器422的接地端侧的信号线(接地线HGND)被输入残留振动检测电路55。
在本实施方式的情况下,挠性电缆71中的传送线中有驱动信号COM、锁存信号LAT、信道信号CH、像素数据SI、转送用时钟SCK、以及接地线HGND的各传送线。另外,从控制器60经由挠性电缆71的各传送线,向打印头控制部HC发送驱动信号COM、锁存信号LAT、信道信号CH、像素数据SI、转送用时钟SCK。以下,说明这些信号。
锁存信号LAT是表示反复周期T(打印头41移动1像素区间的期间)的信号。锁存信号LAT是根据线式编码器51的信号由控制器60生成的,被输入到控制逻辑电路84和锁存电路(第一锁存电路82A、第二锁存电路82B)。
信道信号CH是表示向压电式促动器422施加包含在驱动信号COM中的驱动脉冲的区间的信号。信道信号CH是根据线式编码器51的信号由控制器60生成的,被输入到控制逻辑电路84。
像素数据SI(相当于数据信号)是表示是否在各像素形成点(即是否从喷嘴424喷出墨水)的信号。另外,在本实施方式中,像素数据SI也表示喷嘴424的检查期间。该像素数据针对1个喷嘴424由2比特构成。例如,在喷嘴数是64个的情况下,在每个反复周期T从控制器60发送出2比特×64的像素数据SI。另外,像素数据SI与转送用时钟SCK同步地,被输入到第一移位寄存器81A和第二移位寄存器81B。
转送用时钟SCK是在将从控制器60发送的像素数据SI、信道信号CH设置到控制逻辑电路84、各移位寄存器(第一移位寄存器81A、第二移位寄存器81B)时使用的信号。
本实施方式的驱动信号COM如图16所示,,在反复周期T的期间设置有驱动期间1、检查期间1、驱动期间2、以及检查期间2的4个期间。其中,在驱动期间1中,包含不喷出墨滴但向打印头41的压力室423内的墨水施加微振动的波形1(以下也称为微振动用波形)。另外,在驱动期间2中,包含在形成点时(喷出墨水时)向压电式促动器422施加的波形2(以下也称为喷出用波形)。另外,检查期间1和检查期间2表示进行喷嘴检查的期间,分别被设置在驱动期间1、驱动期间2之后。另外,在各检查期间中,驱动信号COM恒定。
驱动信号COM分别被输入到对每个压电式促动器422设置的开关86。开关86根据像素数据SI,进行是否向压电式促动器422施加驱动信号COM的导通/关断控制。通过该导通/关断控制,能够将驱动信号COM的一部分选择性地施加至压电式促动器422。另外,将在后面详细说明用于向压电式促动器422施加驱动信号COM的各期间的控制。
接着,说明由打印头控制部HC生成的信号。在打印头控制部HC中,生成选择信号q0~q3、开关控制信号SW、施加信号。
选择信号q0~q3是根据锁存信号LAT和信道信号CH由控制逻辑电路64生成的。另外,所生成的选择信号q0~q3分别被输入到对每个压电式促动器422设置的解码器83。
开关控制信号SW是根据在各锁存电路(第一锁存电路82A、第二锁存电路82B)中锁存的像素数据(2比特)从而由解码器83选择出选择信号q0~q3的任意一个的信号。由各解码器83生成的开关控制信号SW被分别输入到对应的开关86。
根据驱动信号COM和开关控制信号SW,从开关86输出施加信号。该施加信号分别被施加到与各开关对应的压电式促动器422。
==打印头控制部HC的动作==
打印头控制部HC根据来自控制器60的像素数据SI,进行用于使墨水喷出的控制。也就是说,打印头控制部HC根据打印数据来控制开关86的导通/关断,选择性地向压电式促动器422施加驱动信号COM的必要部分(期间)。换言之,打印头控制部HC控制着各压电式促动器422的驱动。在本实施方式中,像素数据SI由2比特构成。另外,与转送用时钟SCK同步地,将该像素数据SI发送到打印头41。进而,像素数据SI的高位比特群被设置到各第一移位寄存器81A,低位比特群被设置到第二移位寄存器81B。第一移位寄存器81A被电连接到第一锁存电路82A,第二移位寄存器81B被电连接到第二锁存电路82B。另外,如果来自控制器60的锁存信号LAT成为H电平,则各第一锁存电路82A对所对应的像素数据SI的高位比特(SIH)进行锁存,各第二锁存电路82B对像素数据SI的低位比特(SIL)进行锁存。由第一锁存电路82A和第二锁存电路82B锁存了的像素数据SI(高位比特和低位比特的组)分别被输入到解码器83。解码器83根据在第一锁存电路82A和第二锁存电路82B中锁存了的像素数据SI,选择从控制逻辑电路84输出的选择信号q0~q3中的一个选择信号(例如选择信号q1),将选择出的选择信号作为开关控制信号SW输出。各开关86与开关控制信号SW对应地被导通/关断,选择性地向压电式促动器422施加驱动信号COM的必要部分(期间)。
==基于像素数据的点形成以及喷嘴检查的关系==
图17是表示驱动信号COM与像素数据SI的关系的图。
首先,说明像素数据SI是“00”的情况。在像素数据“00”被锁存的情况下,作为开关控制信号SW输出选择信号q0。由此,在驱动期间1中开关86处于导通状态(连接),在除此以外的期间中开关86处于关断状态(未连接)。其结果是向压电式促动器422施加驱动信号COM的波形1。在该情况下,不从喷嘴424喷出墨滴,但通过压电式促动器422的驱动,墨水产生微振动,压力室内的墨水被搅拌。另外,在该情况下,不进行喷嘴检查。
接着,说明像素数据SI是“01”的情况。在像素数据“01”被锁存的情况下,作为开关控制信号SW输出选择信号q1。由此,在驱动期间1和检查期间1中,开关86处于导通状态,在除此以外的期间中,开关86处于关断状态。其结果是向压电式促动器422施加驱动信号COM的波形1,通过压电式促动器422的驱动,墨水产生微振动。然后,在检查期间1中,进行喷嘴检查。
接着,说明像素数据SI是“10”的情况。在锁存了像素数据“10”的情况下,作为开关控制信号SW,输出选择信号q2。由此,在驱动期间2中,开关86处于导通状态,在除此以外的期间中,开关86处于关断状态。其结果是向压电式促动器422施加驱动信号COM的波形2,从喷嘴424喷出墨滴。另外,在该情况下,不进行喷嘴检查。
接着,说明像素数据SI是“11”的情况。在锁存了像素数据“11”的情况下,作为开关控制信号SW,输出选择信号q3。由此,在驱动期间2和检查期间2中,开关86处于导通状态,在除此以外的期间中,开关86处于关断状态。其结果是向压电式促动器422施加驱动信号COM的波形2,从而喷出墨水。然后,在检查期间2中,进行喷嘴检查。
另外,如图17所示,选通信号DSEL(残留振动检测电路55的晶体管Q的控制信号)只在检查期间(检查期间1和检查期间2)是L电平,除此以外为H电平。也就是说,根据图13,在检查期间以外,残留振动检测电路55的晶体管Q处于导通,压电式促动器422的接地端成为被接地的状态。另一方面,在检查期间中,残留振动检测电路55的晶体管Q处于截止。另外,在检查期间中,驱动信号COM是恒定的,只有检查对象喷嘴被施加到压电式促动器422的一端。由此,通过残留振动检测电路55取出与检查对象喷嘴对应的压电式促动器422的电动势。
进而,图13的逻辑和电路OR的输出(换言之,是残留振动检测电路55的输出)在检查期间以外始终是H电平,在检查期间中,成为与比较器17的输出相应的信号。具体地说,在COMP输出是H电平时,POUT也为H电平,在COMP输出是L电平时,POUT也为L电平。由此,在该检查期间中能够根据残留振动检测电路55的输出(POUT)检测出图14的振动周期Tt。另外,根据该检测结果,能够进行喷嘴检查。
这样,在本实施方式中,通过像素数据SI的解码,除了表示点形成的有无的信息以外,还能够得到表示喷嘴检查的有无的信息。由此,与分别发送表示点形成的有无的信息和表示喷嘴检查的有无的信息的情况相比,能够减少从控制器60到打印头控制部HC的信号线的个数。
==打印时的喷嘴检查的适用例==
图18是表示打印时的喷嘴检查的适用例的图。
另外,在图中,为了简化说明,只表示了多个喷嘴列中的一个喷嘴列,进一步将喷嘴列的喷嘴424(以下简称为喷嘴)的个数设为5个。另外,图18的喷嘴的右侧的格子状的图表示某路径通过中的打印数据,各格子与像素对应。在图中,排列在输送方向的各列(D1列~D12列)中的数据(像素)分别与喷嘴列的喷嘴对应。另外,图的格子内有数字的表示进行喷嘴检查的数据,该数字与喷嘴编号对应。另外,图的斜线表示不喷出墨水的数据,圆圈表示喷出墨水的数据。
在某路径通过中,打印头41在移动方向上移动时,针对各喷嘴(喷嘴#1~#5),按照每列(D1~D12)设定打印数据(像素数据SI)。
例如,根据图,与D1列的喷嘴#1对应的数据是圆圈并且是喷嘴编号,因此表示在喷出墨水(形成点)的同时,进行喷嘴检查。这样,在此将“11”设定为像素数据SI。由此,在驱动信号COM的驱动期间2中,进行基于波形2的墨水喷出动作,根据其残留振动,在检查期间2中进行喷嘴检查。
另外,与D1列的喷嘴#2对应的数据只是斜线,因此表示不进行墨水喷出和喷嘴检查。因此,在此,将“00”设定为像素数据SI。由此,在驱动信号COM的驱动期间1中,仅进行基于波形1的墨水微振动。
另外,与D1列的喷嘴#3对应的数据只是圆圈,因此表示虽然进行墨水的喷出但不进行喷嘴检查。这样,在此将“10”设定为“像素数据SI”。由此,在驱动信号COM的驱动期间2中,只进行基于波形2的墨水喷出动作。
另外,与D2列的喷嘴#2对应的数据是斜线并且是喷嘴编号,因此,表示虽然不进行墨水的喷出但进行喷嘴的检查。这样,在此将“01”设定为像素数据SI。由此,在驱动信号COM的驱动期间1中,进行基于波形1的墨水微振动后,根据其残留振动,在检查期间1中进行喷嘴检查。
这样,在图的D1列中,进行喷嘴#1的喷嘴检查(喷出墨水后的检查),在D2列中,进行喷嘴#2的喷嘴检查(微振动后的检查)。以下,同样地根据点的形成与喷嘴检查的关系,对各喷嘴设定像素数据SI,在每一列(喷嘴列在移动方向上每次移动1像素)中都对一个喷嘴进行喷嘴检查。另外,在喷嘴检查中,在形成点时检测基于喷出用波形(波形2)的残留振动。此外,在不形成点时,检测基于微振动用波形(波形1)残留振动。这样,优选针对每个波形使残留振动的检查基准都不同。这是因为例如检查增粘,如果正常,则停止闪喷。
这样,在闪喷时,也能够通过对各喷嘴共同设置的残留振动检测电路55,对每个喷嘴进行喷嘴检查。另外,在本实施方式中,如果对各喷嘴的检查结果是正常的,则即使在闪喷的过程中,也结束闪喷。具体地说,在达到后述的巡回次数限制之前,使闪喷结束。由此,能够实现降低墨水的消耗。
==喷嘴检查的处理==
图20和图21是表示喷嘴检查的处理的一个例子的流程图。
另外,图20表示了打印时的流程,图21表示了闪喷时的流程。
在图20中,首先,指定开始喷嘴检查的检查开始喷嘴(S101)。针对该检查开始喷嘴,设定表示在检查期间中进行喷嘴检查的像素数据SI,针对其他喷嘴,设定表示在检查期间中不进行喷嘴检查的像素数据SI。例如,在不从检查开始喷嘴喷出墨水的情况下,作为像素数据SI对检查开始喷嘴设定“01”,作为像素数据SI对除此以外的喷嘴设定“00”或“10”。
打印头控制部HC根据像素数据SI,进行驱动信号COM的信号选择(S102)。具体地说,打印头控制部HC的各解码器83根据像素数据SI和选择信号q0~q3,针对每个喷嘴生成包含驱动脉冲(波形)的选择信息、检查期间的选择信息的开关信号SW。
另外,打印头控制部HC在反复周期T的驱动期间(驱动期间1、驱动期间2)中,通过与像素数据SI相应的开关信号SW,使所对应的开关86导通。这样,选择性地向压电式促动器422施加驱动信号COM的波形(波形1或波形2)(S103)。
另外,打印头控制部HC即使在检查期间(检查期间1、检查期间2)中,也通过开关信号SW(检查区间的选择信息),使所对应的开关86导通关断。另外,在此,仅使检查对象的喷嘴所对应的开关86导通,使检查对象喷嘴以外的开关86关断。这样,对于检查对象喷嘴以外的喷嘴,断开向压电式促动器422施加驱动信号COM(S104)。
进而,在检查期间中,控制器60将向残留振动检测电路55的选通信号DSEL设为L电平,使残留振动检测电路55的晶体管Q截止。由此,将压电式促动器422的电动势取入残留振动检测电路55,从残留振动检测电路55输出与残留振动相应的脉冲POUT。
另外,控制器60根据残留振动检测电路55的检测结果(脉冲POUT),判断喷嘴有无异常(S107)。
在有喷嘴异常的情况下(S107中为是),判断喷嘴异常的原因是否是气泡(S108)。也就是说,判断异常的原因是否是基于振动周期Tt而产生的。在气泡不是异常原因的情况下(S108中为否),进一步判断喷嘴异常的原因是否是墨水的增粘(S109)。也就是说,判断异常的原因是否是基于脉冲数而产生的。在墨水的增粘是异常的原因的情况下(S109中为是),例如将增粘标志存储到存储器63中(S110),判断打印是否结束(S113)。另外,控制器60在步骤S108中判断出气泡是原因的情况下(S108中为是)和在步骤S109中判断出增粘不是原因的情况下(S109中为否),停止打印(S111),进行恢复处理(例如清洗等)(S112)。
在步骤S113中,如果判断出不是打印结束(S113中为否),则控制器60判断喷嘴检查是否进行了一个循环(S114)。在没有一个循环的情况下(S114中为否),将下一个喷嘴指定为检查对象喷嘴(S115),返回到步骤S102。另一方面,在喷嘴检查进行了一个循环的情况下(S114中为是),返回到步骤S101(检查开始喷嘴)。
另外,在步骤S113中判断出打印结束的情况下(S113中为是),判断有没有增粘标志(S116)。
如果没有增粘标志(S116中为是),则结束处理。如果有增粘标志(S116中为否),则执行图21所示的流程。
在该闪喷处理中,首先进行印字波形的选择(S201)。也就是说,选择用波形1(微振动用波形)进行闪喷、还是用波形2(喷出用波形)进行闪喷。在此,假设选择波形2(喷出用波形)。另外,在不向介质(纸)进行打印的期间(纸间)(S202中为是),进行闪喷处理。
另外,在闪喷处理中,从全部喷嘴喷出墨水。也就是说,针对检查开始喷嘴(例如喷嘴#1),设定表示在检查期间2中进行喷嘴检查的“11”作为像素数据SI,针对其他喷嘴,设定表示在检查期间2中不进行喷嘴检查的“10”作为像素数据SI。这样,在像素数据SI中指定检查开始喷嘴(S203)。
由此,在驱动信号COM的反复周期T的驱动期间2中,全部开关86处于导通。这样,对全部的压电式促动器422施加驱动信号COM的波形2(S204)。也就是从全部的喷嘴进行墨水的喷出动作。
另外,在其后的检查期间2中,只有与检查对象喷嘴对应的开关86处于导通,检查对象喷嘴以外的开关86处于关断。这样,对于检查对象喷嘴以外的喷嘴,断开向压电式促动器422施加驱动信号COM(S205)。
进而,控制器60在检查期间2中,将对残留振动检测电路55的选通信号DSEL设为L电平,使残留振动检测电路55的晶体管Q截止(S206)。由此,将检查对象喷嘴所对应的压电式促动器422的电动势取入到残留振动检测电路55。残留振动检测电路55进行检查对象喷嘴的残留振动的检测(S207),将其检测结果作为脉冲POUT输出到控制器60。控制器60例如将该检测结果保存到存储器63中(S208)。
然后,控制器60判断喷嘴的检查是否进行了一个循环(S209)。如果没有进行一个循环(S209中为否),则指定下一个喷嘴(S210),返回到步骤S204。另一方面,如果进行了一个循环(S209中为是),则判断是否从保存在存储器63中的结果已经恢复(S211)。如果已经恢复(S211中为是),则结束处理。另一方面,如果没有恢复(S211中为否),则判断循环次数是否达到限制数(循环次数限制)(S212),如果没有达到循环次数限制(S212中为否),则返回步骤S203,再次执行上述的处理。另一方面,如果达到循环次数限制(S212中为是),则返回图20的步骤S111,停止打印。另外,进行其他的恢复处理(清洗等)(S112)。
另外,在本实施方式中,在闪喷时将波形2(喷出用波形)施加到各压电式促动器422,但也可以施加波形1(微振动用波形)。也就是说,对于检查对象喷嘴,也可以设定选择驱动期间1和检查期间1的“10”作为像素数据SI,对于检查对象喷嘴以外的喷嘴,设定选择驱动期间1的“00”。由此,因为不从喷嘴喷出墨水,因此不必无端地消耗墨水就能够进行喷嘴检查。
如以上说明的那样,在本实施方式中,在驱动信号COM的反复周期T中设置检查期间,通过像素数据SI的设定,在该检查期间中只有检查对象喷嘴与残留振动检测电路55连接。因此,即使在打印时、或闪喷时(从多个喷嘴喷出墨水时),也能够通过一个残留振动检测电路55对检查对象喷嘴进行检查。
另外,在本实施方式中,基于像素数据SI的解码,除了取得表示有无点形成的信息以外,还取得了表示喷嘴检查的有无的信息。由此,能够减轻从控制器60到打印头控制部HC的布线数。
另外,由于对每个驱动波形设置检查期间,所以能够与驱动检查对象喷嘴所对应的压电式促动器422的期间无关地进行喷出检查。另外,通过使检查基准在每个驱动波形都不同,能够提高喷出检查的精度。
再有,若要在向压电式促动器422施加了微振动波形后,进行喷出检查,则不喷出墨水就能够进行喷出检查。
==其他的实施方式==
以上对作为一个实施方式的打印机等进行了说明,但上述实施方式只是用于使本发明的理解变得容易,并不是用于对本发明进行限定解释。本发明当然能够在不脱离其主旨的情况下通过变更、改进而得到,并且本发明中包含其等价部分。特别地,以下所述的实施方式也包含在本发明中。
<关于液体喷出装置>
在上述实施方式中,作为液体喷出装置的一个例子,说明了喷墨打印机。但液体喷出装置并不限于喷墨打印机,也可以具体化为喷出墨水以外的其他流体(液体、分散了功能材料的颗粒的液状体、胶状体那样的流状体)的液体喷出装置。例如,可以在彩色滤波器制造装置、染色装置、细微加工装置、半导体制造装置、表面加工装置、三维造型机、气体气化装置、有机EL制造装置(特别是高分子EL制造装置)、显示器制造装置、成膜装置、DNA芯片制造装置等应用了喷墨技术的各种装置中采用与上述实施方式同样的技术。另外,这些的方法和制造方法也是应用范围的范畴。
另外,上述的实施方式的打印机是输送动作和点形成动作交替反复的打印机(所谓的线性打印机),但并不限于此。例如,也可以是具备长度与纸宽度的同宽的打印头而向输送中的介质从打印头喷出墨水的打印机(所谓的行式打印机)。
<关于墨水>
由于上述的实施方式是打印机的实施方式,因此从喷嘴喷出墨水,但该墨水既可以是水性的,也可以是油性的。另外,从喷嘴喷出的液体并限于墨水。例如,也可以从喷嘴喷出包含金属材料、有机材料(特别是高分子材料)、磁性材料、导电性材料、布线材料、成膜材料、电子墨水、加工液、基因溶液等的液体(也包含水)。
<关于驱动信号COM>
在本实施方式中,在驱动信号COM的反复周期T内设置有2个驱动波形(波形1、波形2)和2个检查期间,但并不限于此。例如,也可以在反复周期T内,分别设置1个或3个以上的驱动波形和检查期间。另外,在反复周期T内,设置至少1个检查期间即可。在该情况下,将检查期间设置在驱动波形之后即可。
<关于打印机驱动器>
根据上述的实施方式,由计算机110侧的打印机驱动器进行打印数据的生成,但并不限于此。例如,如果将用于实现生成本实施方式的打印数据所需要的功能的程序存储在打印机1的存储器等各种存储部中,则可以由打印机1进行上述的处理。另外,也可以由打印机驱动器生成表示点形成的有无的打印数据(1比特数据),在打印机1侧向打印数据分配表示检查对象喷嘴的数据,使其成为2比特数据。
<关于检查对象喷嘴的选择>
在上述的实施方式中,以包含驱动波形的选择信息和检查期间的选择信息的方式对2比特的像素数据SI进行解码,但也可以与像素数据SI独立地,从控制器60向打印头控制部HC发送表示检查期间的选择信息的信号。其中,如果像本实施方式那样,通过像素数据SI的解码得到检查期间的选择信息,则能够减少从控制器60到打印头控制部HC的信号线的个数。
<关于喷嘴检查>
在上述的实施方式中,在打印时和闪喷时进行喷嘴检查,但并不限于此,也可以在任意一方进行喷嘴检查。另外,在闪喷时进行喷嘴检查的情况下,如本实施方式那样,若对于各喷嘴得到正常的结果,则即使在闪喷的过程中(也就是达到循环次数限制之前),也结束闪喷,这样能够降低因闪喷引起的墨水消耗。
Claims (8)
1.一种液体喷出装置,其特征在于,
包括:多个喷嘴,其喷出液体;
多个压电元件,分别与上述多个喷嘴对应地设置;
驱动信号生成部,生成按照各喷嘴向1个像素喷出液体的喷出周期反复的驱动信号,该驱动信号包括:包含对上述压电元件施加而不进行喷出的微振动波形的第1驱动期间、用于根据由上述微振动波形所产生的残留振动来检测喷嘴的状态的第1检查期间、包含通过对上述压电元件施加从而进行喷出的驱动波形的第2驱动期间、和用于根据由上述驱动波形所产生的残留振动来检测喷嘴的状态的第2检测期间;和
共同喷出检查部,针对上述多个喷嘴共同地设置,
在对与检查对象喷嘴对应的上述压电元件施加上述驱动信号的第1驱动期间来进行驱动之后,在上述驱动信号的第1检查期间中检查上述检查对象喷嘴,或者,在对与上述检查对象喷嘴对应的上述压电元件施加上述驱动信号的第2驱动期间进行驱动之后,在上述驱动信号的第2检查期间中检查上述检查对象喷嘴。
2.根据权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
包括:对上述多个压电元件的每一个设置的多个第一开关,该多个第一开关切换向各压电元件的一端施加还是不施加上述驱动信号;和
对上述多个压电元件共同设置的第二开关,该第二开关对向上述多个压电元件的另一端施加规定电压和将上述多个压电元件的另一端的电压输出到上述共同喷出检查部进行切换,
在上述检查期间的之前的期间中,至少向与上述检查对象喷嘴对应的上述压电元件的一端施加上述驱动信号,并且向上述多个压电元件的另一端施加上述规定电压,
在上述检查期间中,上述驱动信号是恒定的,且向与上述检查对象喷嘴对应的上述压电元件的一端施加上述驱动信号,并且不向与非检查对象喷嘴对应的上述压电元件的一端施加上述驱动信号,进而将上述多个压电元件的另一端的电压输出到上述共同喷出检查部。
3.根据权利要求2所述的液体喷出装置,其特征在于,
上述第二开关是晶体管,
上述共同喷出检查部具有:
交流放大电路,对由上述驱动信号驱动上述压电元件之后的残留振动的交流成分进行放大;
比较电路,对上述交流放大电路的输出和基准电压进行比较;和
逻辑电路,对发送到上述第二开关的控制电极的控制信号和上述比较电路的输出进行逻辑运算。
4.根据权利要求1~3的任意一个所述的液体喷出装置,其特征在于,
在上述喷出周期中,设置多个能选择的期间,并且其中至少一个是上述检查期间,
对表示在各像素是否形成点的数据信号进行变换,使其包含上述驱动信号的驱动波形的选择信息和上述检查期间的选择信息。
5.根据权利要求4所述的液体喷出装置,其特征在于,
上述驱动波形包含不从上述喷嘴喷出液体的微振动用的波形。
6.根据权利要求4或5所述的液体喷出装置,其特征在于,
对每个上述驱动波形分别设置上述检查期间。
7.根据权利要求6所述的液体喷出装置,其特征在于,
对每个上述驱动波形检查基准都不同。
8.一种喷出检查方法,是液体喷出装置的喷出检查方法,该液体喷出装置包括:多个喷嘴,其喷出液体;多个压电元件,分别与上述多个喷嘴对应地设置;和共同喷出检查部,针对上述多个喷嘴共同地设置,
该喷出检查方法的特征在于包括:
生成按照各喷嘴向1个像素喷出液体的喷出周期反复的驱动信号,该驱动信号包括:包含对上述压电元件施加而不进行喷出的微振动波形的第1驱动期间、用于根据由上述微振动波形所产生的残留振动来检测喷嘴的状态的第1检查期间、包含通过对上述压电元件施加从而进行喷出的驱动波形的第2驱动期间、和用于根据由上述驱动波形所产生的残留振动来检测喷嘴的状态的第2检测期间;
在上述驱动信号的某喷出周期内驱动与检查对象喷嘴对应的上述压电元件;和
在对与检查对象喷嘴对应的上述压电元件施加上述驱动信号的第1驱动期间来进行驱动之后,在上述驱动信号的第1检查期间中检查上述检查对象喷嘴,或者,在对与上述检查对象喷嘴对应的上述压电元件施加上述驱动信号的第2驱动期间来进行驱动之后,在上述驱动信号的第2检查期间中检查上述检查对象喷嘴。
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