CN106004047A - 液体喷出装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高从喷出部的油墨的喷出状态的判断精度的液体喷出装置及其控制方法。液体喷出装置的特征在于,具备:喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件;检测部,其能够对检测随着被供给至压电元件的驱动信号的电位变化而在喷出部中产生的残留振动;判断部,其根据检测部的检测结果而判断喷出部中的液体的喷出状态,检测部能够输出表示供给至压电元件的驱动信号的电位向第一电位变化之后的喷出部中产生的残留振动的检测结果的第一检测信号和表示供给至压电元件的驱动信号的电位向第二电位变化之后的喷出部中产生的残留振动的检测结果的第二检测信号,判断部根据第一检测信号和第二检测信号而判断喷出部中的液体的喷出状态。

Description

液体喷出装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种液体喷出装置及其控制方法。
背景技术
喷墨打印机等的液体喷出装置通过由驱动信号来对设置于喷出部上的压电元件进行驱动而使该压电元件位移,从而使填充于喷出部的空腔(压力室)内的油墨等的液体喷出,并在记录介质上形成图像。在这样的液体喷出装置中,有时会因液体的增稠、或向空腔的气泡混入等而产生无法从喷出部正常喷出液体的喷出异常。而且,当产生喷出异常时,无法通过从喷出部喷出的液体来形成在介质上形成的预定的点,从而液体喷出装置所形成的图像的画质将降低。
在专利文献1中,提出了一种技术,其在通过驱动信号来驱动压电元件之后,对产生于喷出部的残留振动进行检测,并通过根据残留振动的周期或振幅等的残留振动的特性,对喷出部中的液体的喷出状态进行判断,从而预防由喷出异常导致的画质的降低。
可是,伴随着近年的印刷速度的高速化,在压电元件通过驱动信号而被驱动之后到下一次被驱动为止的间隔正在变短。在压电元件的驱动间隔变短,驱动信号的周期变短的情况下,在驱动信号的一个周期内,如下的检测期间也变短,所述检测期间为,为了检测残留振动而设置的期间,且为为了对残留振动进行高精度的检测而将驱动信号的信号电平保持恒定电平、或者减小驱动信号的信号电平的变动的期间。而且,在检测期间变短的情况下,残留振动的检测精度降低的可能性变高,或者,在残留振动的检测结果中未包括能够确定残留振动的特性的程度的信息量的可能性变高。在该情况下,存在在基于残留振动的特性而进行的喷出状态的判断中判断精度降低的可能性变高的问题。
专利文献1:日本特开2004-276544号公报
发明内容
本发明是鉴于上述的情况而完成的发明,所解决的课题之一为,提供一种即使在作为用于检测残留振动的检测期间而无法确保充分的期间的情况下,也能够实施来自喷出部的液体的喷出状态的高精度的判断的技术。
为了解决以上的课题,本发明所涉及的液体喷出装置的特征在于,具备:喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴;检测部,其能够对随着被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位变化而在所述喷出部中产生的残留振动进行检测;判断部,其根据所述检测部的检测结果而对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断,所述检测部能够输出第一检测信号和第二检测信号,所述第一检测信号为,表示被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第一电位不同的电位向所述第一电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果的信号;所述第二检测信号为,表示被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第二电位不同的电位向所述第二电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果的信号,所述判断部根据所述第一检测信号和所述第二检测信号而对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
根据该发明,由于根据第一检测信号以及第二检测信号的两个检测信号来对于喷出状态进行判断,因此,与根据一个检测信号来对喷出状态进行判断的情况相比,能够提高喷出状态的判断的精度。
另外,本发明所涉及的液体喷出装置的特征在于,具备:喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴;检测部,在向所述压电元件供给具有在第一期间内成为第一电位、在第二期间内成为第二电位的驱动波形的驱动信号时,所述检测部能够输出第一检测信号和第二检测信号,所述第一检测信号表示在所述第一期间内在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果,所述第二检测信号表示在所述第二期间内在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果;判断部,其根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号,对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
根据该发明,由于设置有第一期间以及第二期间的两次检测期间,因此,与设置有一次检测期间的情况相比,能够延长检测部可检测残留振动的期间的合计的时间长度。因此,能够提高残留振动的检测精度,或者使检测部的残留振动的检测结果所包含的信息量增加。即,根据该发明,例如,即使在印刷速度提高从而难以确保具有较长的时间长度的检测期间情况下,也能够准确地确定残留振动的特性。由此,与设置有一次检测期间的情况相比,能够提高基于残留振动的特性的喷出状态的判断精度。
另外,本发明所涉及的液体喷出装置的特征可以在于,具备:喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴;供给部,其能够每隔单位期间向所述压电元件供给所述驱动信号;检测部,在向所述压电元件供给所述驱动信号被的情况下,所述检测部能够输出第一检测信号和第二检测信号,所述第一检测信号表示在所述单位期间中的第一期间内在所述喷出部产生的残留振动的检测结果,所述第二检测信号表示在所述单位期间中的、所述第一期间结束之后开始的第二期间内在所述喷出部产生的残留振动的检测结果;判断部,其根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号,对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
另外,在上述的液体喷出装置中,其特征可以在于,所述驱动波形包括第一波形和第二波形,所述第一波形在所述第一期间的开始之前从与所述第一电位不同的电位向所述第一电位变化,所述第二波形在从所述第一期间的结束之后至所述第二期间的开始之前从与所述第二电位不同的电位向所述第二电位变化,所述第一检测信号表示因所述第一波形而在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果,所述第二检测信号表示因所述第一波形而在所述喷出部中产生的残留振动与因所述第二波形而在所述喷出部中产生的残留振动的合成振动的检测结果。
根据该方式,在第二期间内,对因第一波形而产生的残留振动、和因第二波形而产生的残留振动合成后的振动进行检测。也就是说,根据该方式,在第一期间以及第二期间的双方对因第一波形而引起的残留振动进行检测。因此,例如,与在第二期间内未对因第一波形而产生的残留振动进行检测,而只是在第一期间内对因第一波形产生的残留振动进行检测,在第二期间内对因第二波形而产生的残留振动进行检测的情况,即,在第二期间开始之前使因第一波形而产生的残留振动充分衰减的情况相比,能够增加从因第一波形而产生的残留振动的检测结果中可取得的信息量。因此,根据该方式,能够根据残留振动的特性,高精度地对喷出状态进行判断。
另外,在上述的液体喷出装置中,其特征可以在于,在所述喷出部中的液体的喷出状态正常的情况下的所述第一期间或所述第二期间中的至少一方的期间短于,在所述第一期间或所述第二期间内在所述喷出部中产生的残留振动的周期。
根据该方式,由于第一期间或第二期间短于残留振动的周期,因此,即使在喷出部的驱动周期较短的情况下,也能够实施基于残留振动的特性的喷出状态的判断。
另外,根据该方式,尤其,在第二期间内,对因第一波形而产生的残留振动与因第二波形而产生的残留振动的合成振动进行检测的情况下,即使第一期间短于残留振动的周期,也能够通过在第二期间内被检测的残留振动的合成振动的相位来类推因第一波形而产生的残留振动的周期。即,根据该方式,与第一期间长于残留振动的周期的情况相比,能够防止可从因第一波形而产生的残留振动的检测结果取得的信息量大幅降低的情况。
另外,在上述的液体喷出装置中,其特征可以在于,所述判断部根据所述第一检测信号所示的残留振动的相位或所述第一检测信号所示的信号电平的变化的大小的程度、和所述第二检测信号所示的残留振动的相位或所述第二检测信号所示的信号电平的变化的大小的程度,对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
根据该方式,由于根据所检测到的残留振动的相位或信号电平来实施喷出状态的判断,因此,即使在第一期间或第二期间短于残留振动的周期而无法从所检测的残留振动直接确定残留振动的周期或振幅的的情况下,也能够实施喷出状态的判断。
另外,在上述的液体喷出装置中,其特征可以在于,在向所述压电元件供给具有在所述第一电位以及第二电位上变化的波形的驱动信号的情况下,所述喷出部从所述喷嘴喷出填充于所述压力室内部的液体。
根据该方式,在驱动信号的波形为从喷出部喷出液体的喷出波形的情况下,对在喷出部中产生的残留振动进行检测。也就是说,根据该方式,能够同时实施从喷出部喷出液体从而在介质上形成图像的印刷处理、和根据在喷出部中产生的残留振动的特性来判断喷出状态的处理。因此,能够在不中断印刷处理的情况下实施喷出状态的判断。由此,由于实施喷出状态的判断,因此,能够抑制液体喷出装置的使用者的便利性降低的情况。
另外,本发明所涉及的液体喷出装置的控制方法的特征可以在于,所述液体喷出装置具备:喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴,在所述液体喷出装置的控制方法中,对被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第一电位不同的电位向所述第一电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动进行检测,并输出表示该检测结果的第一检测信号,对被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第二电位不同的电位向所述第二电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动进行检测,并输出表示该检测结果的第二检测信号,根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号,对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
根据该发明,由于根据第一检测信号以及第二检测信号的两个检测信号来判断喷出状态,因此,与根据一个检测信号来判断喷出状态的情况相比,能够提高喷出状态的判断精度。
另外,在本发明所涉及的液体喷出装置的控制系统的特征可以在于程序中,所述液体喷出装具备:喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出在所述压力室内部中填充的液体的喷嘴;检测部,其能够对随着根据被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位变化,对而在所述喷出部中产生的残留振动进行检测,并能够输出该检测的结果;计算机,在所述液体喷出装置的控制程序的特征可以在于系统中,使所述计算机作为根据第一检测信号和第二检测信号而对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断的判断部而发挥功能,所述第一检测信号为,作为被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第一电位不同的电位向所述第一电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果,而由所述检测部输出的信号,所述第二检测信号为,作为被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第二电位不同的电位向所述第二电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果,而由所述检测部输出的信号。
根据该发明,由于根据第一检测信号以及第二检测信号的两个检测信号来判断喷出状态,因此,与根据一个检测信号来判断喷出状态的情况相比,能够提高喷出状态的判断精度。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式所涉及的印刷系统100的结构的的框图。
图2为喷墨打印机1的概要的部分剖视图。
图3为记录头3的概要的剖视图。
图4为表示记录头3中的喷嘴N的配置例的俯视图。
图5为表示供给驱动信号Vin时的喷出部D的截面形状的变化的说明图。
图6为表示显示喷出部D中的残留振动的单振动的模型的电路图。
图7为表示喷出部D中的残留振动的实验值与计算值之间的关系的曲线图。
图8为表示气泡混入喷出部D内部的情况下的喷出部D的状态的说明图。
图9为表示喷出部D中的残留振动的实验值和计算值的曲线图。
图10为表示喷嘴N附近的油墨固着了的情况下的喷出部D的状态的说明图。
图11为表示喷出部D中的残留振动的实验值和计算值的曲线图。
图12为表示附着了纸粉的情况下的喷出部D的状态的说明图。
图13为表示喷出部D中的残留振动的实验值和计算值的曲线图。
图14为表示驱动信号生成部51的结构的框图。
图15为表示解码器DC的解码内容的说明图。
图16为表示驱动信号生成部51的动作的时序图。
图17为表示驱动信号Vin的波形的时序图。
图18为用于对连接部53和检测单元8之间的连接关系进行说明的说明图。
图19为用于对波形PA1进行说明的时序图。
图20为用于对在喷出状态正常的喷出部D中产生的残留振动进行说明的说明图。
图21为用于对在喷出状态异常的喷出部D中产生的残留振动进行说明的说明图。
图22为用于对基于整形波形信号Vd的特性信息Info的生成进行说明的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图,对具体实施方式进行说明。但是,在各图中,各部分的尺寸以及比例尺适当地与实际的尺寸以及比例尺不同。另外,由于以下所述的实施方式为本发明的优选的具体示例,因此,虽然施加了技术上优选的各种限定,但本发明的范围只要在以下的说明中没有特别限定本发明的记载,则并不限定于这些方式。
A.实施方式
在本实施方式中,例示了喷出油墨(“液体”的一个示例)从而在记录纸张P(“介质”的一个示例)上形成图像的喷墨打印机,并对液体喷出装置进行说明。
1.印刷系统的概要
在参照图1以及图2的同时,对本实施方式所涉及的喷墨打印机1的结构进行说明。
图1为,表示具备喷墨打印机1的印刷系统100的结构的功能框图。印刷系统100具备个人计算机或数码相机等的主机计算机9、和喷墨打印机1。
主机计算机9输出表示喷墨打印机1应该形成的图像的印刷数据Img、和表示喷墨打印机1应该形成的图像的印刷份数的信息。
喷墨打印机1实施如下的印刷处理,所述印刷处理以必要的份数使从主机计算机9供给的印刷数据Img所示的图像形成在记录纸张P上。并且,在本实施方式中,例示了喷墨打印机1为行式打印机的情况,并进行说明。
如图1所示,喷墨打印机1具备头单元10、判断单元4(“判断部”的一个示例)、输送机构7、控制部6、存储部60、维护机构(省略图示)、操作部(省略图示),在头单元10上设置有喷出油墨的喷出部D,判断单元4对从喷出部D的油墨的喷出状态进行判断,输送机构7用于使记录纸张P相对于头单元10的相对位置发生变化,控制部6对喷墨打印机1的各部的动作进行控制,存储部60对喷墨打印机1的控制程序或其他信息进行存储,维护机构在检测到喷出部D中产生喷出异常的情况下实施使该喷出部D中的油墨的喷出状态恢复正常的维护处理,操作部具备由对液晶显示器或LED灯等构成的错误消息等进行显示的显示部、以及用于供喷墨打印机1的使用者向喷墨打印机1输入各种命令等的操作部。
并且,详细情况将在后文叙述,但在本实施方式中,设想喷墨打印机1具备多个头单元10和多个判断单元4的情况。
图2为例示喷墨打印机1的内部结构的概要的局部剖视图。
如图2所示,喷墨打印机1具备搭载头单元10的搭载机构32。在搭载机构32中,除了搭载头单元10之外,还搭载了四个墨盒31。四个墨盒31与黑色、蓝绿色、品红色、以及黄色这四色(CMYK)一对一地对应设置,在各墨盒31中,填充有与该墨盒31对应的颜色的油墨。并且,各墨盒31也可以代替被搭载于搭载机构32上的情况转而被设置于喷墨打印机1的其他部位。
在本实施方式中,在喷墨打印机1中,如图2所示,以与四个墨盒31一对一地对应的方式设置有四个头单元10。另外,在本实施方式中,在喷墨打印机1中,以与四个墨盒31一对一地对应的方式设置有四个判断单元4。
并且,以下,在对头单元10以及判断单元4进行说明的情况下,着眼于与四个墨盒31中的任意的一个墨盒31对应设置的、一个头单元10以及一个判断单元4进行说明,但该说明同样符合其他三个头单元10以及三个判断单元4。
如图1所示,输送机构7具备成为用于对记录纸张P进行输送的驱动源的输送电机71、和用于对输送电机71进行驱动的电机驱动器72。另外,如图2所示,输送机构7具备压印板74、输送辊73、引导辊75、收纳部76,压印板74被设置在搭载机构32的下侧(图2中-Z方向),输送辊73通过输送电机71的工作而进行旋转,引导辊75在图2中以围绕Y轴旋转自如的方式设置,收纳部76用于将记录纸张P收卷成卷筒状。在喷墨打印机1实施印刷处理的情况下,输送机构7将记录纸张P从收纳部76中放卷,并沿着引导辊75、压印板74、以及由输送辊73规定的输送路径,相对于图中的+X方向(从上游侧朝向下游侧的方向)而以输送速度Mv进行输送。
存储部60具备EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory、RAM(Random Access Memory)和PROM,EEPROM为,对从主机计算机9供给的印刷数据Img进行存储的一种非易失性半导体存储器,RAM在实施印刷处理等的各种处理时暂时对所需的数据进行存储,或者暂时将用于实施印刷处理等的各种处理的控制程序展开,PROM为对用于对控制喷墨打印机1各部分的控制程序进行存储的一种非易失性半导体存储器。
控制部6被构成为,包括CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)或FPGA(field-programmable gate array)等,并通过该CPU等根据存储于存储部60中的控制程序而进行动作,从而对喷墨打印机1的各部分的动作进行控制。
而且,控制部6通过根据从主机计算机9供给的印刷数据Img等而对头单元10以及输送机构7进行控制,从而对在记录纸张P上形成对应于印刷数据Img的图像的印刷处理的实施进行控制。
具体而言,控制部6首先将从主机计算机9供给的印刷数据Img存储于存储部60中。
接下来,控制部6根据印刷数据Img等的存储于存储部60中的各种数据,生成用于对头单元10的动作进行控制从而驱动喷出部D的印刷信号SI以及驱动波形信号Com等的信号。
另外,控制部6根据印刷信号SI或存储于存储部60中的各种数据,生成用于对电机驱动器72的动作进行控制的信号,并输出这些生成的各种信号。并且,详细情况将在后文叙述,但本实施方式所涉及的驱动波形信号Com包括驱动波形信号Com-A以及Com-B。
并且,驱动波形信号Com为模拟的信号。因此,控制部6包括省略图示的DA转换电路,并将在控制部6上所设置的CPU等中生成的数字的驱动波形信号在转换为模拟的驱动波形信号Com的基础上输出。
如此,控制部6通过电机驱动器72的控制,以在+X方向输送记录纸张P的方式驱动输送电机71,另外通过头单元10的控制,对来自喷出部D的油墨的喷出的有无、油墨的喷出量、以及油墨的喷出时机等进行控制。由此,控制部6对由向记录纸张P喷出的油墨形成的点尺寸以及点配置进行调节,并对在记录纸张P上形成与印刷数据Img对应的图像的印刷处理的实施进行控制。
另外,详细情况将在后文叙述,控制部6对喷出状态判断处理的实行进行控制,所述喷出状态判断处理为,对来自各喷出部D的油墨的喷出状态是否正常、即在各喷出部D中是否发生喷出异常进行判断。
在此,喷出异常为,喷出部D中的油墨的喷出状态成为异常,换言之,无法从喷出部D所具备的喷嘴N(参照后文叙述的图3以及图4)正确喷出油墨的状态的总称。更具体而言,喷出异常包括:喷出部D无法喷出油墨的状态、即使在能够从喷出部D喷出油墨的情况下也由于油墨的喷出量较少而喷出部D无法喷出用于形成印刷数据Img所示的图像所需要的量的油墨的状态、从喷出部D喷出为了形成印刷数据Img所示的图像而需要的量以上的油墨的状态、从喷出部D喷出的油墨喷落于与为了形成印刷数据Img所示的图像而预定的着弹位置不同的位置处的状态等。
在喷出部D中产生喷出异常的情况下,通过维护机构的维护处理,而使该喷出部D中的油墨的喷出状态恢复正常。在此,维护处理为,从喷出部D预备性地喷出油墨的冲洗处理、通过管泵(省略图示)而抽吸喷出部D内的增稠的油墨或气泡等的泵抽处理等、通过排出喷出部D内部的油墨进而重新从墨盒31对该喷出部D供给油墨从而使喷出部D中的油墨的喷出状态恢复正常的处理。
如图1所示,各头单元10具有具备M个的喷出部D的记录头3、和对记录头3所具备的各喷出部D进行驱动的头驱动器5(在本实施方式中,M为满足1≤M的自然数)。并且,以下,有时为了区别M个喷出部D的各个喷出部,依次称为1段、2段、……、M段。另外,以下,有时将m段的喷出部D表达为喷出部D[m](变量m为满足1≤m≤M的自然数)。
M个喷出部D的各个喷出部从与设置有该M个喷出部D的头单元10对应的墨盒31接受油墨的供给。各喷出部D在内部填充有从墨盒31供给的油墨,并能够从该喷出部D所具备的喷嘴N喷出所填充的油墨。具体而言,在输送机构7将记录纸张P输送于压印板74上的时机,各喷出部D通过对记录纸张P喷出油墨,从而在记录纸张P形成用于构成图像的点。而且,通过从被设置于四个头单元10上、共计(4*M)个的喷出部D整体喷出CMYK这四色的油墨,从而实现全彩色印刷。
如图1所示,头驱动器5具备驱动信号供给部50(“供给部”的一个示例)和检测单元8(“检测部”的一个示例),驱动信号供给部50向各喷出部D供给用于驱动记录头3所具备的M个喷出部D的各个喷出部的驱动信号Vin,检测单元8在喷出部D通过驱动信号Vin而被驱动之后对在该喷出部D中产生的残留振动进行检测。
并且,以下,有时将M个喷出部D中的被设为检测单元8实施残留振动的检测的对象的喷出部D称为对象喷出部Dtg。详细情况将在后文叙述,对象喷出部Dtg通过控制部6而从M个喷出部D中被指定。
驱动信号供给部50具备驱动信号生成部51、连接部53。
驱动信号生成部51根据印刷信号SI、时钟信号CL、以及驱动波形信号Com等的从控制部6供给的信号,生成用于对记录头3所具备的M个喷出部D的各个喷出部进行驱动的驱动信号Vin。
连接部53根据从控制部6供给的连接控制信号Sw而使各喷出部D电连接于驱动信号生成部51或检测单元8中的任一方。在驱动信号生成部51中所生成的驱动信号Vin经由连接部53而被供给至喷出部D。当驱动信号Vin被供给时,各喷出部D根据被供给的驱动信号Vin而被驱动,从而能够对记录纸张P喷出填充于内部的油墨。
检测单元8在作为对象喷出部Dtg而被指定的喷出部D通过驱动信号Vin而被驱动之后对表示在该喷出部D中产生的残留振动的信号Vout进行检测。而且,检测单元8通过对于检测到的残留振动信号Vout实施去除噪声成分或使信号电平放大等的处理,从而生成整形波形信号Vd,并输出所生成的整形波形信号Vd。并且,在本实施方式中,驱动信号供给部50以及检测单元8例如作为被设置于头单元10上的基板上的电子电路而被安装。
在实施喷出状态判断处理时,判断单元4根据检测单元8所输出的整形波形信号Vd,对作为对象喷出部Dtg而被指定的喷出部D中的油墨的喷出状态进行判断,并生成表示该判断结果的判断信息RS。并且,在本实施方式中,判断单元4例如作为如下基板上的电子电路而被安装,所述基板为,被设置于与头单元10不同的地方上的基板。
并且,喷出状态判断处理为由喷墨打印机1实施的一系列的处理,即,在控制部6的控制下,通过驱动信号供给部50而对作为象喷出部Dtg而被指定的喷出部D进行驱动,通过检测单元8而对在该喷出部D中产生的残留振动进行检测,判断单元4根据对残留振动进行检测的检测单元8所输出的整形波形信号Vd、和控制部6所输出的基准信息STth而生成判断信息RS。
并且,以下,有时,将表示喷出部D[m]中的油墨的喷出状态的判断信息RS表达为判断信息RS[m],将被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin表达为驱动信号Vin[m]等、对表示与段数m对应的结构要素或信息的符号标记显示段数m的接尾[m]并进行表达。
2.记录头的结构
参照图3以及图4,对记录头3和设置于记录头3上的喷出部D进行说明。
图3为记录头3的、概要性的局部剖视图的一个示例。并且,在该图中,为了便于图示,表示了记录头3所具有的M个喷出部D中的一个喷出部D、经由油墨供给口360而与该一个喷出部D连通的贮液器350、用于从墨盒31向贮液器350供给油墨的油墨汲取口370。
如图3所示,喷出部D具备压电元件300、内部填充有油墨的空腔320(“压力室”的一个示例)、与空腔320连通的喷嘴N、振动板310。通过压电元件300被驱动信号Vin驱动,喷出部D从喷嘴N喷出空腔320内的油墨。喷出部D的空腔320为,由具有凹部这样的以预定形状成形的空腔板340、形成有喷嘴N的喷嘴板330、振动板310划分成的空间。空腔320经由油墨供给口360而与贮液器350连通。
贮液器350经由油墨汲取口370而与一个墨盒31连通。
在本实施方式中,作为压电元件300,例如,采用如图3所示的单晶(monomorph)型。并且,压电元件300并不限于单晶物型,还可以采用双晶型或层压型等。
压电元件300具有下部电极301、上部电极302、设置于下部电极301以及上部电极302之间的压电体303。而且,当通过将下部电极301的电位设定于预定的基准电位VSS,并使驱动信号Vin供给至上部电极302,从而使电压被施加于下部电极301以及上部电极302之间时,对应于该被施加的电压,压电元件300在图中在上下方向上挠曲(位移),其结果为,压电元件300进行振动。
在空腔板340的上表面开口部上设置有振动板310,在振动板310上接合有下部电极301。因此,当压电元件300通过驱动信号Vin进行振动时,振动板310也进行振动。而且,通过振动板310的振动,使空腔320的容积(空腔320内的压力)发生变化,填充于空腔320内的油墨从喷嘴N喷出。在通过油墨的喷出而使空腔320内的油墨减少的情况下,油墨从贮液器350被供给。另外,油墨从墨盒31经由油墨汲取口370而被向贮液器350供给。
图4为,用于对在从+Z方向或-Z方向俯视观察喷墨打印机1的情况下的、设置于搭载在搭载机构32中的四个记录头3的各个记录头上的M个喷嘴N的配置的一个示例进行说明的说明图。
如图4所示,在各记录头3上,设置有由M个喷嘴N构成的喷嘴列Ln。换言之,喷墨打印机1具有四列喷嘴列Ln。具体而言,喷墨打印机1具有由喷嘴列Ln-BK、喷嘴列Ln-CY、喷嘴列Ln-MG以及喷嘴列Ln-YL构成的四列喷嘴列Ln。在此,属于喷嘴列Ln-BK的多个喷嘴N的各个喷嘴为设置于喷出黑色油墨的喷出部D上的喷嘴N,属于喷嘴列Ln-CY的多个喷嘴N的各个喷嘴为设置于喷出蓝绿色油墨的喷出部D上的喷嘴N,属于喷嘴列Ln-MG的多个喷嘴N的各个喷嘴为设置于喷出品红色油墨的喷出部D上的喷嘴N,属于喷嘴列Ln-YL的多个喷嘴N的各个喷嘴为设置于喷出黄色油墨的喷出部D上的喷嘴N。另外,在本实施方式中,四列喷嘴列Ln的各个喷嘴列在俯视观察时以在+Y方向或-Y方向(以下,将+Y方向以及-Y方向总称为“Y轴方向”)上延伸的方式设置。而且,在对于记录纸张P(正确而言,记录纸张P中的、Y轴方向的宽度为喷墨打印机1可印刷的最大宽度的记录纸张P)进行印刷的情况下,各喷嘴列Ln在Y轴方向上延伸的范围YNL成为该记录纸张P所具有的Y轴方向的范围YP以上。
如图4所示,构成各喷嘴列Ln的多个喷嘴N以在图中从左侧(-Y侧)起第偶数个的喷嘴N和第奇数个的喷嘴N的X轴方向上的位置相互不同的方式被配置为所谓的交错状。在各喷嘴列Ln中,喷嘴N间的Y轴方向上的间隔(间距)能够根据印刷分辨率(dpi:dot per inch)而被适当地设定。
并且,作为一个示例,如图4所示,本实施方式中的印刷处理设想在将记录纸张P分割为多个印刷区域(例如,在对记录纸张P印刷A4尺寸的图像的情况下的该A4尺寸的矩形的区域、或标签纸张中的标签)、和用于对这些多个印刷区域的各个印刷区域进行划分的的余白区域的基础上,形成与多个印刷区域一对一对应的多个图像的情况。
3.喷出部的动作和残留振动
接下来,参照图5至图13,对从喷出部D的油墨喷出动作、和在喷出部D中产生的残留振动进行说明。
图5为用于对从喷出部D的油墨喷出动作进行说明的说明图。在图5(a)所示的状态下,当从头驱动器5对喷出部D所具备的压电元件300供给驱动信号Vin时,在该压电元件300中,产生与被施加于电极间的电场对应的应变,该喷出部D的振动板310在图中向上方向挠曲。由此,与图5(a)所示的初始状态相比,如图5(b)所示,该喷出部D的空腔320的容积扩大。在图5(b)所示的状态下,当使驱动信号Vin所示的电位发生变化时,振动板310通过弹性复原力而复原,并超过初始状态下的振动板310的位置而在图中向下方向位移,如图5(c)所示,空腔320的容积急剧收缩。此时,通过在空腔320内产生的压缩压力,从而使充满空腔320的油墨的一部分作为油墨滴而从与该空腔320连通的喷嘴N喷出。
如图5所示的情况那样,喷出部D的振动板310通过驱动信号Vin而被驱动从而向上方向或下方向位移之后,进行振动。该振动在通过驱动信号Vin而使喷出部D驱动之后残留。这样在通过驱动信号Vin而使喷出部D驱动之后残留于喷出部D内的残留振动被设想为,具有可通过由喷嘴N或油墨供给口360的形状或者油墨的粘度等造成的声阻Res、由流道内的油墨重量导致的惯性Int、和振动板310的可塑性Cm而被确定的固有振动频率的残留振动。以下,对基于该设想的喷出部D的振动板310中产生的残留振动的计算模型进行说明。
图6为表示设想振动板310的残留振动的单振动的计算模型的电路图。如此,振动板310的残留振动的计算模型通过音压Prs、上述的惯性Int、可塑性Cm以及声阻Res来表示。而且,当关于体积速度Uv而对向图6的电路施加音压Prs时的阶段响应进行计算时,能够得到下式。
Uv={Prs/(ω·Int)}e-γt·sin(ωt)
ω={1/(Int·Cm)-γ2}1/2
γ=Res/(2·Int)
对根据该式而得到的计算结果(计算值)、和另外实施的喷出部D的残留振动的实验的实验结果(实验值)进行比较。并且,残留振动的实验为,在从油墨的喷出状态正常的喷出部D喷出油墨之后,对喷出部D的振动板310中产生的残留振动进行检测的实验。
图7为表示残留振动的实验值和计算值的关系的曲线图。由图7所示的曲线图可知,在喷出部D中的油墨的喷出状态正常的情况下,实验值和计算值的两个波形大致一致。
有时存在尽管喷出部D实施了油墨喷出动作,但是在该喷出部D中油墨的喷出状态异常且油墨滴未从该喷出部D的喷嘴N正常喷出的情况,即产生喷出异常的情况。作为该喷出异常产生的原因,可以列举(1)气泡向空腔320内的混入、(2)因空腔320内的油墨的干燥等而造成的空腔320内的油墨的增稠或固着、(3)纸粉等异物附着在喷嘴N的出口附近等。
如上所述,喷出异常典型的情况下是指,出现成为无法从喷嘴N喷出油墨的状态的情况、即油墨的不喷出现象,此时,将产生印刷于记录纸张P上的图像中的图像的漏点。另外,如上所述,在喷出异常的情况下,即使油墨从喷嘴N喷出,但由于油墨的量过少,喷出的油墨滴的飞行方向(弹道)偏离而不会准确喷落,因此,依然会出现图像的漏点。
以下,根据图7所示的比较结果,按照在喷出部D中产生的喷出异常的原因,以残留振动的计算值与实验值大致一致的方式对声阻Res以及惯性Int中的至少一方的值进行调节。
首先,对作为喷出异常的原因之一的(1)气泡向空腔320内的混入进行研究。图8为用于对气泡混入空腔320内的情况进行说明的概念图。如图8所示,在气泡混入空腔320内的情况下,考虑到充满空腔320内的油墨的总重量减少,惯性Int降低。另外,在气泡附着于喷嘴N附近的情况下,可以考虑到将成为喷嘴N的直径被视为以其直径的大小程度而变大的状态,声阻Res降低。
因此,与如图7所示的油墨的喷出状态正常的情况相比,通过将声阻Res以及惯性Int设定得较小,并与气泡混入时的残留振动的实验值匹配,从而获得如图9那样的曲线图。如图7以及图9所示,在气泡混入空腔320内从而产生喷出异常的情况下,与喷出状态正常的情况相比,残留振动的频率变高。并且,由于声阻Res的降低等,残留振动的振幅的衰减率也变小,还能够确认残留振动的振幅缓慢下降。
接下来,对作为喷出异常的原因之一的(2)空腔320内的油墨的增稠或固着进行研究。图10为用于对空腔320的喷嘴N附近的油墨通过干燥而固着的情况进行说明的概念图。如图10所示,当喷嘴N附近的油墨干燥并固着时,空腔320内的油墨成为被封入空腔320内的状况。在这样的情况下,考虑到声阻Res增加。
因此,与如图7所示的油墨的喷出状态正常的情况相比,通过将声阻Res设定得较大,并与喷嘴N附近的油墨固着或增稠的情况下的残留振动的实验值匹配,从而能够获得如图11那样的曲线图。并且,图11所示的实验值为,以几天内未安装未图示的盖的状态放置喷出部D,对喷嘴N附近的油墨固着的状态下的该喷出部D所具备的振动板310的残留振动进行测量的值。如图7以及图11所示,在空腔320内的喷嘴N附近的油墨固着的情况下,与喷出状态正常的情况相比,能够获得残留振动的频率变动变得极低且残留振动成为过衰减的特征性波形。这是因为,通过为了喷出油墨而使振动板310被吸引至+Z方向(上方),从而使油墨贮液器流入从空腔320内之后,在振动板310向-Z方向(下方)移动时,由于没有空腔320内的油墨的释放途径,因此,无法使振动板310急剧振动(成为过衰减)。
接下来,对作为喷出异常的原因之一的(3)纸粉等异物附着在喷嘴N的出口附近的情况进行研究。图12为用于对纸粉附着在喷嘴N的出口附的情况进行说明的概念图。如图12所示,在纸粉附着在喷嘴N的出口附近的情况下,油墨从空腔320内经由纸粉而渗出,并且,使油墨无法从喷嘴N喷出。在纸粉附着在喷嘴N的出口附近且油墨从喷嘴N渗出的情况下,考虑到,通过使从振动板310观察时从空腔320内渗出的量的油墨与喷出状态正常的情况相比增加,从而使惯性Int增加。另外,考虑到通过附着在喷嘴N的出口附近的纸粉的纤维而使声阻Res增大。
因此,与如图7所示的油墨的喷出状态正常的情况相比,通过将惯性Int以及声阻Res设定得较大,而与纸粉附着在喷嘴N的出口附近时的残留振动的实验值匹配,从而能够获得如图13那样的曲线图。由图7以及图13的曲线图可知,在纸粉附着在喷嘴N的出口附近的情况下,与喷出状态正常的情况相比,残留振动的频率变低。
并且,由图11以及图13所示的曲线图可知,在(3)纸粉等异物附着在喷嘴N的出口附近的情况与(2)空腔320内的油墨的增稠的情况相比,残留振动的频率较高。
在此,在(2)油墨的增稠的情况、和(3)纸粉附着在喷嘴N的出口附近的情况下,与油墨的喷出状态正常的情况相比,残留振动的频率均变低。这两个喷出异常的原因能够通过残留振动的波形、具体而言,以预先规定的阈值对残留振动的频率或周期进行比较,从而进行区别。
由以上的说明可明知,根据对喷出部D进行驱动时所产生的残留振动的波形、特别是残留振动的频率或周期,能够对喷出部D的喷出状态进行判断。更具体而言,根据残留振动的频率或周期,能够对喷出部D中的喷出状态是否正常、以及喷出部D中的喷出状态异常的情况下该喷出异常的原因是否符合上述(1)~(3)中的任一个进行判断。本实施方式所涉及的喷墨打印机1对残留振动进行分析从而实施对喷出状态进行判断的喷出状态判断处理。
4.头驱动器以及判断单元的结构以及动作
接下来,参照图14至图18,对头驱动器5(驱动信号生成部51、连接部53以及检测单元8)和判断单元4进行说明。
4.1.驱动信号生成部
图14为表示头驱动器5中的驱动信号生成部51的结构的框图。
如图14所示,驱动信号生成部51以与M个喷出部D一对一地对应的方式具有M个由移位寄存器SR、锁存电路LT、解码器DC以及切换部TX构成的组。以下,有时将构成这些M个组的各要素在图中从上方依次称为1段、2段、……、M段。
在驱动信号生成部51上,从控制部6供给有时钟信号CL、印刷信号SI、锁存信号LAT、转换信号CH以及驱动波形信号Com(Com-A、Com-B)。
驱动波形信号Com(Com-A、Com-B)为,包括多个用于对喷出部D进行驱动的波形的信号。
印刷信号SI为,对应当向各喷出部D供给的驱动波形信号Com的波形进行指定,由此,对来自各喷出部D的油墨的喷出的有无、以及各喷出部D应喷出的油墨量进行指定的数字的信号。印刷信号SI包括印刷信号SI[1]~SI[M]。其中,印刷信号SI[m]通过上位比特b1以及下位比特b2的两个比特来对来自喷出部D[m]的油墨的喷出的有无、以及喷出部D[m]应喷出的油墨量进行指定。
具体而言,印刷信号SI[m]对喷出部D[m]而指定相当于大点的量的油墨的喷出、相当于中点的量的油墨的喷出、相当于小点的量的油墨的喷出、或、油墨的非喷出中的任一个喷出(参照图15)。
驱动信号生成部51向喷出部D[m]供给具有由印刷信号SI[m]指定的波形的驱动信号Vin。并且,如上所述,将驱动信号Vin中的具有由印刷信号SI[m]指定的波形并供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin称为驱动信号Vin[m]。
移位寄存器SR针对与各喷出部D对应的每两个比特而暂时保存串行供给的印刷信号SI(SI[1]~SI[M])。具体而言,移位寄存器SR具有由与M个喷出部D一对一对应的、1段、2段、…、M段的M个移位寄存器SR相互纵续连接而成的结构,并根据时钟信号CL,将串行供给的印刷信号SI依次向后段传送。而且,当印刷信号SI被传送至M个移位寄存器SR的全部时,M个移位寄存器SR分别维持如下的状态,即,保存了与印刷信号SI中的自身对应的两个比特量的数据的状态。以下,有时将m段的移位寄存器SR成为移位寄存器SR[m]。
M个的锁存电路LT分别一起对在锁存信号LAT上升的时机被保持于M个移位寄存器SR的各个移位寄存器中的、与各段对应的两个比特量的印刷信号SI[m]进行锁存。即,m段的锁存电路LT对通过移位寄存器SR[m]而被保持的印刷信号SI[m]进行锁存。
可是,作为喷墨打印机1实施印刷处理或喷出状态判断处理的期间的动作期间由多个单位期间Tu构成。
控制部6每隔单位期间Tu对驱动信号生成部51供给印刷信号SI和驱动波形信号Com,并且每隔单位期间Tu对驱动信号生成部51供给锁存电路LT锁存印刷信号SI[m]的锁存信号LAT。由此,控制部6以对喷出部D[m]供给如下的驱动信号Vin[m]的方式对驱动信号生成部51进行控制,其中,驱动信号Vin[m]为,在各单位期间Tu内以使喷出部D[m]实施相当于大点的量的油墨的喷出、相当于中点的量的油墨的喷出、相当于小点的量的油墨的喷出、或、油墨的非喷出中的任一个喷出的方式进行驱动的信号。
并且,在本实施方式中,控制部6通过转换信号CH而使单位期间Tu区分为控制期间Ts1和控制期间Ts2。控制期间Ts1以及Ts2具有相互相等的时间长度。以下,有时将控制期间Ts1以及Ts2总称为控制期间Ts。
解码器DC对通过锁存电路LT而被锁存的印刷信号SI[m]进行解码,并输出选择信号Sa[m]以及Sb[m]。
图15为,表示各单位期间Tu中的m段的解码器DC的解码内容的说明图。如该图所示,m段的解码器DC在各单位期间Tu的控制期间Ts1以及Ts2的各个期间内输出选择信号Sa[m]以及Sb[m]。例如,在单位期间Tu内被供给的印刷信号SI[m]为(b1、b2)=(1,0)的情况下,m段的解码器DC在控制期间Ts1内将选择信号Sa[m]设定为高电平H,将选择信号Sb[m]设定为低电平L,在控制期间Ts2内将选择信号Sb[m]设定为高电平H,将选择信号Sa[m]设定为低电平L。
如图14所示,驱动信号生成部51以与M个喷出部D一对一地对应的方式具备M个切换部TX。m段的切换部TX[m]具备在选择信号Sa[m]为H电平时导通且为L电平时断开的传输门TGa[m]、和选择信号Sb[m]为H电平时导通且为L电平时断开的传输门TGb[m]。
例如,在印刷信号SI[m]表示为(1,0)的情况下(参照图15),在控制期间Ts1,传输门TGa[m]导通,传输门TGb[m]断开,在控制期间Ts2,传输门TGa[m]断开,传输门TGb[m]导通。
如图14所示,在传输门TGa[m]的一端,供给有驱动波形信号Com-A,在传输门TGb[m]的一端,供给有驱动波形信号Com-B。另外,传输门TGa[m]以及TGb[m]的另一端与m段的输出端OTN电连接。
另外,如图15所示,在各控制期间Ts,切换部TX[m]被控制为,传输门TGa[m]以及TGb[m]的一方成为导通,另一方成为断开。也就是说,在各控制期间Ts,切换部TX[m]经由m段的输出端OTN而将驱动波形信号Com-A或Com-B的任一方作为驱动信号Vin[m]而供给至喷出部D[m]。
4.2.驱动波形信号
图16为,用于对在各单位期间Tu内控制部6供给至驱动信号生成部51的各种信号、和各单位期间Tu内的驱动信号生成部51的动作进行说明的时序图。并且,在图16中,为了便于图示,例示为M=4的情况。
如图16所示,单位期间Tu通过锁存信号LAT所包含的脉冲Pls-L而被区分,另外,控制期间Ts1以及Ts2通过转换信号CH所包含的脉冲Pls-C而被区分。
控制部6先于各单位期间Tu的开始而使印刷信号SI与时钟信号CL同步并供给至驱动信号生成部51。而且,驱动信号生成部51的移位寄存器SR根据时钟信号CL而将被供给的印刷信号SI[m]依次传送至后段。
如图16例示所示,控制部6向各单位期间Tu输出的驱动波形信号Com-A具有被设置于控制期间Ts1内的喷出波形PA1(以下,称为“波形PA1”)、和设置于控制期间Ts2内的喷出波形PA2(以下,称为“波形PA2”)。
波形PA1为,当具有波形PA1的驱动信号Vin[m]被供给至喷出部D[m]时,从喷出部D[m]喷出相当于中点的中等程度的量的油墨的波形。
波形PA2为,当具有波形PA2的驱动信号Vin[m]被供给至喷出部D[m]时,从喷出部D[m]喷出相当于小点的小程度的量的油墨的波形。
例如,波形PA1的最低电位(在该例中,为电位Va11)与最高电位(在该例中,为电位Va12)之间的电位差大于波形PA2的最低电位(在该例中,为电位Va21)与最高电位(在该例中,为电位Va22)之间的电位差。
如图16例示,在各单位期间Tu内控制部6所输出的驱动波形信号Com-B具有微振动波形PB(以下,称为“波形PB”)。
波形PB为,在具有波形PB的驱动信号Vin[m]被供给至喷出部D[m]的情况系啊,从喷出部D[m]未喷出油墨的波形。也就是说,波形PB为,用于对喷出部D内部的油墨施加微振动并防止油墨的增稠的波形。例如,波形PB的最低电位(在该例中,为电位Vb11)与最高电位(在该例中,为基准电位V0)之间的电位差以小于波形PA2的最低电位与最高电位之间的电位差的方式而被确定。
4.3.驱动信号
接下来,参照图17,对单位期间Tu内驱动信号生成部51所输出的驱动信号Vin进行说明。
当单位期间Tu内被供给的印刷信号SI[m]表示为(1,1)时,切换部TX[m]在控制期间Ts1内选择驱动波形信号Com-A从而输出具有波形PA1的驱动信号Vin[m],在控制期间Ts2内选择驱动波形信号Com-A从而输出具有波形PA2的驱动信号Vin[m]。因此,在该情况下,如图17所示,单位期间Tu内被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PA1以及波形PA2。其结果为,喷出部D[m]在该单位期间Tu内喷出基于波形PA1的中等程度的量的油墨、和基于波形PA2的小程度的量的油墨,通过分两次喷出的油墨,从而在记录纸张P上形成大点。
另外,当在单位期间Tu内被供给的印刷信号SI[m]表示为(1,0)时,切换部TX[m]在控制期间Ts1内选择驱动波形信号Com-A并输出具有波形PA1的驱动信号Vin[m],在控制期间Ts2内选择驱动波形信号Com-B从而输出具有波形PB的驱动信号Vin[m]。因此,在该情况下,如图17所示,在单位期间Tu内被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PA1以及波形PB。其结果为,喷出部D[m]在该单位期间Tu内喷出基于波形PA1的中等程度的量的油墨,从而在记录纸张P上形成中点。
另外,当在单位期间Tu内被供给的印刷信号SI[m]表示为(0,1)时,切换部TX[m]在控制期间Ts1内选择驱动波形信号Com-B从而输出具有波形PB的驱动信号Vin[m],在控制期间Ts2内选择驱动波形信号Com-A从而输出具有波形PA2的驱动信号Vin[m]。因此,在该情况下,如图17所示,在单位期间Tu内被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PA2。其结果为,喷出部D[m]在该单位期间Tu内喷出基于波形PA2的小程度的量的油墨,从而在记录纸张P上形成小点。
另外,当在单位期间Tu内被供给的印刷信号SI[m]表示为(0,0)时,切换部TX[m]在控制期间Ts1以及Ts2内选择驱动波形信号Com-B从而输出具有波形PB的驱动信号Vin[m]。也就是说,在该情况下,如图17所示,在单位期间Tu内被供给至喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]包括波形PB。其结果为,喷出部D[m]在该单位期间Tu内未喷出油墨,从而在记录纸张P上未形成点(成为非记录)。
并且,控制部6从在单位期间Tu内供给有具有波形PA1的驱动信号Vin[m]的喷出部D[m]、换言之供给有印刷信号SI[m]的值表示为(1,1)或(1,0)的印刷信号SI[m]的喷出部D[m]中,在该单位期间Tu内,对作为喷出状态判断处理中的残留振动的检测对象的对象喷出部Dtg进行指定。即,在本实施方式中,被供给至由对象喷出部Dtg指定的喷出部D[m]的驱动信号Vin[m]的波形PA1兼具作为如下的判断用驱动波形(“驱动波形”的一个示例)的作用,所述判断用驱动波形为,用于以产生残留振动的方式对喷出状态判断处理中成为残留振动的检测对象的对象喷出部Dtg进行驱动的波形。
4.4.连接部
图18为,举例示出连接部53的结构、判断单元4的结构、和记录头3、连接部53、检测单元8以及判断单元4的连接关系的框图。
如图18例示的那样,连接部53具备一对一与M个喷出部D对应的1段~M段的M个连接电路Ux(Ux[1]、Ux[2]、……、Ux[M])。m段的连接电路Ux[m]对喷出部D[m]的压电元件300的上部电极302与驱动信号生成部51所具备的m段的输出端OTN或检测单元8的任一方进行电连接。
以下,将连接电路Ux[m]对喷出部D[m]与驱动信号生成部51的m段的输出端OTN进行电连接的状态称为第一连接状态。另外,将连接电路Ux[m]对喷出部D[m]与检测单元8进行电连接的状态称为第二连接状态。
在控制部6在单位期间Tu内将喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg进行指定的情况下,连接电路Ux[m]通过在该单位期间Tu中的检测期间Td内成为第二连接状态的方式对喷出部D[m]和检测单元8进行电连接。另外,在控制部6在单位期间Tu内将喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg进行指定的情况下,连接电路Ux[m]通过在该单位期间Tu中的检测期间Td以外的期间内成为第一连接状态的方式对喷出部D[m]和驱动信号生成部51进行电连接。另一方面,在控制部6未在单位期间Tu内将喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg进行指定的情况下,连接电路Ux[m]通过跨及该单位期间Tu的整个期间而成为第一连接状态的方式对喷出部D[m]和驱动信号生成部51进行电连接。
控制部6向各连接电路Ux输出用于对各连接电路Ux的连接状态进行控制的连接控制信号Sw。
具体而言,控制部6在单位期间Tu内将喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg进行指定的情况下,向连接电路Ux[m]供给连接电路Ux[m]在该单位期间Tu中的检测期间Td以外的期间内成为第一连接状态且在检测期间Td内成为第二连接状态的连接控制信号Sw[m]。因此,在单位期间Tu内喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg而被指定的情况下,在该单位期间Tu中的检测期间Td以外的期间内,驱动信号Vin[m]从驱动信号生成部51向喷出部D[m]被供给,在该单位期间Tu中的检测期间Td内,残留振动信号Vout从喷出部D[m]向检测单元8被供给。
另外,控制部6在单位期间Tu内未将喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg进行指定的情况下,向连接电路Ux[m]供给连接电路Ux[m]跨及该单位期间Tu的整个期间而维持第一连接状态的连接控制信号Sw[m]。
并且,详细情况将在后文叙述,在本实施方式中,检测期间Td包含检测期间Td1(“第1期间”的一个示例)、检测期间Td2(“第二期间”的一个示例)以及检测期间Td3(“第三期间”的一个示例)(参照图19)。
另外,在本实施方式中,如图18所示,喷墨打印机1针对M个喷出部D而具备一个检测单元8,另外,各检测单元8设想在一个单位期间Tu内能够仅对一个喷出部D中产生的残留振动进行检测的情况。即,本实施方式所涉及的控制部6在一个单位期间Tu内从M个喷出部D中将一个喷出部D作为对象喷出部Dtg进行指定。
4.5.检测单元
如上所述,图18所示的检测单元8根据残留振动信号Vout而生成整形波形信号Vd。如上所述,整形波形信号Vd为,放大残留振动信号Vout的振幅,另外,通过从残留振动信号Vout中去除噪声成分,从而将残留振动信号Vout整形为适于判断单元4中的处理的波形的信号。
检测单元8也可以为,例如包含用于使残留振动信号Vout放大的负反馈型的放大器、用于使残留振动信号Vout的高域频率成分衰减的低通滤波器、对阻抗进行转换从而输出低阻抗的整形波形信号Vd的电压输出器的结构等。
并且,以下,有时,将从在单位期间Tu内被指定为对象喷出部Dtg的喷出部D[m]中在该单位期间Tu的检测期间Td内被检测的残留振动信号Vout中的、在检测期间Td1内被检测的残留振动信号Vout称为残留振动信号Vout1,将在检测期间Td2内被检测的残留振动信号Vout称为残留振动信号Vout2,将在检测期间Td3内被检测的残留振动信号Vout称为残留振动信号Vout3。
另外,有时,将在检测单元8内根据残留振动信号Vout而生成的整形波形信号Vd中的、根据残留振动信号Vout1而生成的整形波形信号Vd称为整形波形信号Vd1(“第一检测信号”的一个示例),将根据残留振动信号Vout2而生成的整形波形信号Vd称为整形波形信号Vd2(“第二检测信号”的一个示例),将根据残留振动信号Vout3而生成的整形波形信号Vd称为整形波形信号Vd3(“第三检测信号”的一个示例)。
4.6.判断单元
判断单元4根据检测单元8所输出的整形波形信号Vd,对喷出部D中的油墨的喷出状态进行判断,并生成表示该判断结果的判断信息RS。
如图18所示,判断单元4具备特性信息生成部41和判断信息生成部42,特性信息生成部41生成表示喷出部D[m]中产生的残留振动的特性的特性信息Info,判断信息生成部42对喷出部D[m]中的油墨的喷出状态进行判断,并生成表示该判断的结果的判断信息RS[m]。
其中,表示为了对整形波形信号Vd所示的残留振动的特性进行确定而使用的各种阈值电位的阈值电位信号SVth从控制部6被供给至特性信息生成部41。特性信息生成部41通过对阈值电位信号SVth所示的各种阈值电位和整形波形信号Vd所示的电位进行比较,从而对检测单元8所生成的整形波形信号Vd所示的残留振动的特性进行确定,并生成表示所确定的残留振动的特性的特性信息Info。
另外,表示喷出部D中的油墨的喷出状态的判断基准的基准信息STth从控制部6被供给至判断信息生成部42。判断信息生成部42通过将特性信息生成部41所生成的特性信息Info与基准信息STth所示的基准值进行比较,从而对喷出部D[m]中的油墨的喷出状态进行判断,并生成表示该判断的结果的判断信息RS[m]。
5.喷出状态判断处理
接下来,参照图19至图22,对喷出状态判断处理进行说明。
如上所述,喷出状态判断处理为如下的由喷墨打印机1执行的一系列处理,即,通过具有作为判断用驱动波形的波形PA1的驱动信号Vin[m],从而对作为对象喷出部Dtg而被指定的喷出部D[m]进行驱动,作为其结果的喷出部D[m]中产生的残留振动通过检测单元8而进行检测,并根据检测单元8的检测结果,由判断单元4生成表示喷出部D[m]中的油墨的喷出状态的判断信息RS[m]。
以下,首先,参照图19,对在喷出状态判断处理中作为被供给至对象喷出部Dtg的驱动信号Vin[m]所具有的判断用驱动波形的波形PA1、和用于对对象喷出部Dtg中产生的残留振动进行检测的检测期间Td进行说明。
图19为,用于对作为判断用驱动波形的一个示例的、图16所例示的波形PA1的详细情况进行说明的时序图。如图19所示,波形PA1为如下的波形,即,在波形PA1开始的时机表示为基准电位V0,而后,在时刻Ta11之前,成为与基准电位V0相比较低电位的电位Va11(“第一电位”的一个示例),而后,在时刻Ta12之前,成为与电位Va11相比较高电位的电位Va12(“第二电位”的一个示例),而后,在时刻Ta13之前,成为与电位Va12相比较低电位的基准电位V0(“第三电位”的一个示例),而后,维持基准电位V0,直至波形PA1结束的时机的波形。
另外,如上所述,在单位期间Tu中,作为用于对残留振动进行检测的检测期间Td,设置有检测期间Td1、Td2、Td3。具体而言,在本实施方式中,如图19所示,在从波形PA1的时刻Ta11到时刻Ta12为止的期间内,在波形PA1被维持在电位Va11上的一部分期间上设定检测期间Td1,在波形PA1的从时刻Ta12至时刻Ta13为止的期间内,在波形PA1被维持在电位Va12上的一部分期间上设定检测期间Td2,在与波形PA1的时刻Ta13相比靠后的期间内,在波形PA1被维持在基准电位V0上的一部分期间上设定检测期间Td3。并且,在本实施方式中,检测期间Td1、Td2、Td3均设为与残留振动信号Vout的一个周期相比较短的期间(参照图20)。另外,在本实施方式中,如图19所示,在检测期间Td1、Td2、Td3各自的的期间内,通过将波形PA1所示的电位维持恒定,从而能够实施防止了噪声在被检测的残留振动上重叠的情况的残留振动的正确的检测。
控制部6在将喷出部D[m]作为对象喷出部Dtg进行指定的情况下向切换部TX[m]供给如下的连接控制信号Sw[m],连接控制信号Sw[m]为,切换部TX[m]在单位期间Tu中的检测期间Td1、Td2以及Td3内成为第二连接状态,在单位期间Tu中的检测期间Td1、Td2或Td3以外的期间内成为第一连接状态的信号。
并且,以下,如图19所示,将波形PA1中的、在从波形PA1的开始至时刻Ta11之间从基准电位V0变化为电位Va11的波形称为波形PA11(“第一波形”的一个示例),将在从时刻Ta11至时刻Ta12之间从电位Va11变化为电位Va12的波形称为波形PA12(“第二波形”的一个示例),将在从时刻Ta12至时刻Ta13之间从电位Va12变化为基准电位V0的波形称为波形PA13(“第三波形”的一个示例)。
接下来,参照图20,对在检测期间Td1、Td2、Td3中的各个期间内被检测的残留振动信号Vout(残留振动信号Vout1、Vout2、以及、Vout3)进行说明。并且,图20中所示的、作为判断用驱动波形而被例示的波形PA1的形状、和在喷出部D[m]中产生的残留振动的波形之间的关系只不过是一个示例,本发明并未被限定为该图所示的情况。
在图20所示的示例中,设想在通过具有波形PA1的驱动信号Vin[m]而被驱动的喷出部D[m]中,在波形PA11结束的时刻Ta11,产生因波形PA11引起的残留振动W1的情况。例如,在该图所示的示例中,在时刻Ta11,振动板310开始向+Z方向的位移,而后,产生振动板310在-Z方向以及+Z方向上进行振动的残留振动W1。而且,在该图所示的示例中,在与时刻Ta11相比靠后设定的检测期间Td1内,残留振动W1作为残留振动信号Vout1而被检测。
另外,在该图所示的示例中,设想在通过具有波形PA1的驱动信号Vin[m]而被驱动的喷出部D[m]中,在波形PA12结束的时刻Ta12,产生因波形PA12引起的残留振动W2的情况。而且,在该图所示的示例中,在检测期间Td2内,残留振动W1和残留振动W2重叠的合成振动作为残留振动信号Vout2而被检测。
另外,在该图所示的示例中,设想在通过具有波形PA1的驱动信号Vin[m]而被驱动的喷出部D[m]中,在波形PA13结束的时刻Ta13,产生因波形PA13引起的残留振动W3的情况。而且,在该图所示的示例中,在检测期间Td3内,残留振动W1、W2以及W3重叠的合成振动作为残留振动信号Vout3而被检测。
并且,在喷出部D[m]中产生残留振动,例如,可以设想作为如下的(1)~(3)而被例示的情况等。
(1)从驱动信号Vin[m]的信号电平变化的状态向驱动信号Vin[m]的信号电平被保持恒定的状态迁移的情况
(2)从驱动信号Vin[m]的信号电平被保持恒定的状态向驱动信号Vin[m]的信号电平变化的状态迁移的情况
(3)驱动信号Vin[m]的信号电平变动的情况
即,在向喷出部D[m]供给如图19例示那样的驱动信号Vin[m]的情况下,在喷出部D[m]中,除了残留振动W1、W2以及W3之外,例如,有可能在波形PA11开始的时机、波形PA12开始的时机以及波形PA13开始的时机等产生残留振动。
但是,在图20以及后文叙述的图21所示的示例中,为了方便,仅仅例示了可能在喷出部D[m]中产生的残留振动中的、上述(1)的情况下产生的残留振动W1、W2以及W3,并进行说明。
并且,在图19至图21所示的示例中,设想波形PA1被设计为,如果喷出部D中的油墨的喷出状态正常则残留振动W1和残留振动W2相互增强的波形。例如,在考虑到喷出部D的赫姆霍尔兹谐振频率的基础上,设想本实施方式所涉及的波形PA1被设计为残留振动W1和残留振动W2的相位大致相同的情况。例如,如图20所示,设想从时刻Ta11至时刻Ta12的时间长度被设计为与在喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动信号Vout的周期的(ka-1/2)倍大致相同(ka为满足1≤ka的自然数)。
另外,在图19至图21中,设想波形PA1被设计为如下的波形,即,如果喷出部D中的油墨的喷出状态正常,则残留振动W2和残留振动W3相互减弱。例如,设想本实施方式所涉及的波形PA1被设计为残留振动W2和残留振动W3之间的相位差大致与π相同的情况。例如,如图20所示,设想从时刻Ta12至时刻Ta13的时间长度被涉及为与在喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动信号Vout的周期的kb倍大致相同(kb为满足1≤kb的自然数)的情况。
这样,在图19至图21所示的示例中,考虑到残留振动信号Vout的周期,以如下方式设计波形PA1,即,如果喷出部D中的油墨的喷出状态为正常,则残留振动信号Vout的振幅在时刻Ta12增大,在时刻Ta13减少。
但是,当在喷出部D中产生喷出异常时,与喷出部D的喷出状态正常的情况相比,残留振动信号Vout的周期发生变动。也就是说,在喷出部D的喷出状态异常的情况下的残留振动信号Vout的周期、与在喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动信号Vout的周期不同。例如,在图19至图21所示的示例中,在喷出部D的喷出状态异常的情况下的残留振动W1、W2以及W3的周期、与在喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动W1、W2以及W3的周期各不相同。
图21为,表示在喷出部D[m]中产生了喷出异常,结果导致与如图20所示的喷出部D[m]的喷出状态正常的情况相比残留振动W1、W2以及W3发生变动的情况下的一个示例的图。
在图20以及图21所示的示例中,例示了如下的情况,即,当喷出部D的喷出状态正常时,在时刻Ta12,残留振动W1和残留振动W2相互增强,相对于此,当喷出部D的喷出状态成为异常时,在时刻Ta12,残留振动W1和残留振动W2无法相互增强的情况。也就是说,在这些图中,例示了如下的情况,即,在喷出部D的喷出状态异常的情况下,与喷出部D的喷出状态正常的情况相比,时刻Ta12的残留振动信号Vout的振幅的增加量变小。而且,在图21所示的示例中,表示如下的情况,即,在时刻Ta12,残留振动W1和残留振动W2相互减弱,时刻Ta12的残留振动信号Vout的振幅具有与时刻Ta12的残留振动W2的振幅相比而较小的振幅。
并且,以下,有时将在喷出部D的喷出状态异常的情况下的残留振动信号Vout表示为残留振动信号VoutE。
另外,在图20以及图21所示的示例中,例示了如下的情况,即,当喷出部D的喷出状态正常时,在时刻Ta13,残留振动W2进而残留振动W3相互减弱,相对于此,当喷出部D的喷出状态成为异常时,在时刻Ta13,残留振动W2和残留振动W3相互无法减弱。也就是说,在这些图中例示了如下的情况,即,在喷出部D的喷出状态异常的情况下,与喷出部D的喷出状态正常的情况相比,时刻Ta13的残留振动信号Vout的振幅的减少量变小。而且,在图21所示的示例中,例示了如下的情况,即,在时刻Ta13,残留振动W2和残留振动W3相互增强,时刻Ta13的残留振动信号VoutE的振幅具有与时刻Ta13的残留振动W2的振幅相比较大的振幅。
如图20以及图21例示,在喷出部D的喷出状态异常的情况下、和喷出部D的喷出状态正常的情况下,残留振动信号Vout的周期不同,而且,残留振动信号Vout的各时刻的信号电平或相位也很有可能不同。而且,根据残留振动信号Vout的周期、信号电平以及相位等的、残留振动信号Vout所示的波形的特性,确定了整形波形信号Vd的周期、信号电平以及相位等的、整形波形信号Vd所示的波形的特性。因此,在喷出部D的喷出状态异常的情况下,很可能与在整形波形信号Vd所示的波形的特性和喷出部D的喷出状态正常的情况下整形波形信号Vd所示的波形的特性不同。因此,根据整形波形信号Vd所示的波形的特性,能够对喷出部D的喷出状态进行判断。
因此,在本实施方式中,在特性信息生成部41中,生成整形波形信号Vd所示的波形的特性中的、表示与整形波形信号Vd的信号电平以及相位相关的特性的特性信息Info。具体而言,本实施方式所涉及的特性信息生成部41生成包含如下信息的特性信息Info,即,所述信息为,与整形波形信号Vd1的信号电平的变化以及相位相关的信息、与整形波形信号Vd2的信号电平的变化以及相位相关的信息、与整形波形信号Vd3的信号电平的变化以及相位相关的信息。
而且,判断信息生成部42根据特性信息Info,对整形波形信号Vd所示的波形的特性在喷出部D的喷出状态正常的情况下是否包含在整形波形信号Vd所示的波形的特性的可取范围内进行判断,并生成表示该判断结果的判断信息RS。由此,能够对检测单元8所检测的残留振动信号Vout的波形是否被视为在喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动信号Vout的波形进行判断,甚至,能够对喷出部D中的油墨的喷出状态进行判断。
在本实施方式中,特性信息生成部41将整形波形信号Vd的信号电平与阈值电位信号SVth所示的各种阈值电位进行比较,并将作为该比较的结果而得到的各种计测时间,作为特性信息Info进行输出。而且,判断信息生成部42对特性信息Info所包含的各种计测时间、和基准信息STth所示的各种判断基准进行比较,根据该比较结果,生成判断信息RS。
并且,阈值电位信号SVth所示的各种阈值电位的值、特性信息Info所示的各种计测时间的内容、以及基准信息STth所示的各种判断基准的内容只要根据在喷出状态判断处理中用于对对象喷出部Dtg进行驱动的判断用驱动波形的形状、或在通过判断用驱动波形而被驱动的喷出部D中产生的残留振动的特性等进行适当规定即可。总之,只要以能够对在喷出部D中产生的残留振动的波形是在喷出部D的喷出状态正常的情况下的形状、还是在喷出部D的喷出状态异常的情况下的形状进行区别的方式规定阈值电位信号SVth、特性信息Info以及基准信息STth的内容即可。而且,在喷出部D的喷出状态异常的情况下,也可以以对喷出部D中产生的残留振动的波形是在气泡混入空腔320的情况下的形状、还是在空腔320内的油墨增稠的情况下的形状、或是在异物附着于喷嘴N附近的情况下的形状进行区別的方式,规定阈值电位信号SVth、特性信息Info以及基准信息STth的内容。
以下,参照图22,对阈值电位信号SVth所示的各种阈值电位的一个示例、特性信息Info所示的各种计测时间的一个示例和基准信息STth所示的各种判断基准的一个示例进行说明。
图22为,用于对驱动信号Vin的波形PA1以及在喷出部D中产生的残留振动的波形在如图19至图21例示的情况下规定的、阈值电位信号SVth、特性信息Info以及基准信息STth的一个示例进行说明的说明图。在图22所示的示例中,阈值电位信号SVth所示的各种阈值电位包含阈值电位Vth0、VthA、VthB、VthC、VthD、VthE。另外,在图22所示的示例中,设想特性信息Info表示计测时间Tw1、Tw2、Tw3、TwA、TwB、TwC、TwD、TwE的情况。另外,以下,将在喷出部D的喷出状态异常的情况下根据残留振动信号Vout1而生成的整形波形信号Vd称为整形波形信号Vd1E(参照图22(A)),将在喷出部D的喷出状态异常的情况下根据残留振动信号Vout2而生成的整形波形信号Vd称为整形波形信号Vd2E(参照图22(B)),将在喷出部D的喷出状态异常的情况下根据残留振动信号Vout3而生成的整形波形信号Vd称为整形波形信号Vd3E(参照图22(C))。
在驱动信号Vin的波形PA1以及在喷出部D中产生的残留振动的波形如图19至图21例示的情况下,如图22(A)所示,特性信息生成部41通过对整形波形信号Vd1所示的电位和阈值电位Vth0以及VthA进行比较,从而在检测期间Td1内,对表示整形波形信号Vd1的电位在阈值电位Vth0以下的时间长度的计测时间Tw1、和整形波形信号Vd1的电位在阈值电位VthA以下的时间长度的计测时间TwA进行计测。并且,阈值电位Vth0为整形波形信号Vd的振幅中心电平的电位。另外,阈值电位VthA为低于阈值电位Vth0的电位。
另外,如图22(B)所示,特性信息生成部41通过对整形波形信号Vd2所示的电位和阈值电位Vth0、VthB以及VthC进行比较,从而在检测期间Td2内,对表示整形波形信号Vd2的电位在阈值电位Vth0以上的时间长度的计测时间Tw2、和表示整形波形信号Vd2的电位在阈值电位VthB以上的时间长度的计测时间TwB、和整形波形信号Vd2的电位在阈值电位VthC以下的时间长度的计测时间TwC进行计测。并且,阈值电位VthB为高于阈值电位Vth0的电位。另外,阈值电位VthC为低于阈值电位Vth0的电位。
另外,如图22(C)所示,特性信息生成部41通过对整形波形信号Vd3所示的电位和阈值电位Vth0、VthD以及VthE进行比较,从而在检测期间Td3内,对表示整形波形信号Vd3的电位在阈值电位Vth0以上的时间长度的计测时间Tw3、和表示整形波形信号Vd3的电位在阈值电位VthD以上的时间长度的计测时间TwD、和表示整形波形信号Vd3的电位在阈值电位VthE以下的时间长度的计测时间TwE进行计测。并且,阈值电位VthD为高于阈值电位Vth0的电位,并被设定为成为与整形波形信号Vd3的电位的最大值相比较高的电位る。另外,阈值电位VthE为低于阈值电位Vth0的电位,并被设定为成为与整形波形信号Vd3的电位的最小值相比较低的电位。
如此,在图22所示的示例中,特性信息Info中的计测时间Tw1、Tw2、Tw3表示整形波形信号Vd的信号电平达到振幅中心为止的时间长度的、所谓的与整形波形信号Vd的相位相关的信息。另外,在图22所示的示例中。特性信息Info中的计测时间TwA、TwB、TwC、TwD、TwE为,表示整形波形信号Vd的信号电平在阈值电位以上的时间长度、或在阈值电位以下的时间长度的、所谓的与整形波形信号Vd的信号电平的变化相关的特性的信息。
在图19至图22所示的示例中,判断信息生成部42通过对特性信息生成部41所计测的、包含在特性信息Info中的计测时间Tw1、Tw2、Tw3、TwA、TwB、TwC、TwD、TwE、和控制部6所输出的基准信息STth所示的基准值Tw1L、Tw1H、Tw2L、Tw2H、Tw3L、Tw3H、TwAL、TwAH、TwBL、TwBH、TwCL、TwCH、TwD0、TwE0进行比较,从而对整形波形信号Vd所示的波形是否是基于在喷出部D的喷出状态正常的情况下被检测出的残留振动信号Vout的波形进行判断。并且,基准信息STth所示的各种基准值为,根据如下的两类计测时间而被预先确定的、用于对二者进行区别的阈值,其中,一类计测时间为,根据基于喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动信号Vout的整形波形信号Vd而被计测的特性信息Info所示的各种计测时间,另一类计测时间为,根据基于喷出部D的喷出状态异常的情况下的残留振动信号VoutE的整形波形信号VdE而被计测的特性信息Info所示的各种计测时间。
在图19至图22所示的示例中,判断信息生成部42判断为,在特性信息Info所包含的各种计测时间全部满足以下的式(1)~式(8)的情况下,喷出部D的喷出状态正常,并生成表示该判断结果的判断信息RS[m]。
另外,判断信息生成部42判断为,在特性信息Info所包含的各种计测时间未满足以下的式(1)~式(8)中的任一个的情况下,喷出部D的喷出状态异常,并生成表示该判断结果的判断信息RS。
Tw1L≤Tw1≤Tw1H……(1)
Tw2L≤Tw2≤Tw2H……(2)
Tw3L≤Tw3≤Tw3H……(3)
TwAL≤TwA≤TwAH……(4)
TwBL≤TwB≤TwBH……(5)
TwCL≤TwC≤TwCH……(6)
TwD=TwD0(其中,TwD0=0)……(7)
TwE=TwE0(其中,TwE0=0)……(8)
如此,在喷出状态判断处理中,控制部6对头驱动器5进行控制,以便向作为对象喷出部Dtg而指定的喷出部D[m]供给具有作为判断用驱动波形的波形PA1的驱动信号Vin[m]。而且,控制部6根据波形信号Vd1、整形波形信号Vd2和整形波形信号Vd3而生成特性信息Info,其中,整形波形信号Vd1表示在检测期间Td1内在喷出部D[m]产生的残留振动,整形波形信号Vd2表示在检测期间Td2内在喷出部D[m]中产生的残留振动,整形波形信号Vd3表示在检测期间Td3内在喷出部D[m]产生的残留振动。而且,控制部6根据特性信息Info,对喷出部D[m]中的油墨的喷出状态进行判断,并生成表示该判断结果的判断信息RS[m]。
6.实施方式的结论
如以上所说明的那样,在本实施方式中,根据与在喷出部D中产生的残留振动的相位以及信号电平相关的信息,对喷出部D中的油墨的喷出状态进行判断。即,在本实施方式中,在未对喷出部D中产生的残留振动的一个周期量的时间进行计测的条件下,对喷出部D的喷出状态进行判断。因此,即使在构成检测期间Td的检测期间Td1、Td2、Td3各自在短于在喷出部D中产生的残留振动的周期的情况下,也能够确定在喷出部D中产生的残留振动的特性,并能够根据所确定的残留振动的特性,来对喷出部D的喷出状态进行判断。
可是,如现有的喷出状态判断处理那样,设想根据在喷出部D中产生的残留振动的一个周期量的时间来对喷出状态进行判断的方式(以下,将该方式称为“对比例”)。在对比例中,通常,在判断用驱动波形中,设置有具有与用于对至少一个周期量的残留振动进行检测的残留振动的一个周期相比而较长的时间长度的一个检测期间。而且,一般而言,在该一个检测期间内,为了对残留振动进行正确的检测,将判断用驱动波形的信号电平保持恒定。也就是说,一般而言,在对比例所涉及的判断用驱动波形中,对应于具有与残留振动的周期相比而较长的时间长度的一个検査期间,而设置有作为信号电平被保持大致恒定的波形的、检测用波形。
因此,在对比例中,在使在印刷处理内所使用的喷出波形等的印刷用波形、和在喷出状态判断处理内所使用的判断用驱动波形共同化的情况下,由于在印刷用波形中产生如下限制,即,确保具有残留振动的1周期以上的时间长度的检测用波形,因此,难以缩短印刷用波形的周期,甚至有时难以实现印刷处理的高速化。因此,在对比例中,为了实现印刷处理的高速化,不得不将判断用驱动波形和印刷用波形作为其他波形,在不同的时机执行印刷处理和喷出状态判断处理,有时,有可能损伤喷墨打印机1的使用者的便利性。
相对于此,在本实施方式中,在判断用驱动波形中,代替设置与残留振动的周期相比而较长的一个检测期间,转而将与残留振动的周期相比而较短的三个检测期间Td1、Td2、Td3分散配置。
因此,在本实施方式中,与对比例相比,减轻了通过在判断用驱动波形中设置用于对残留振动进行检测的检测用波形而带来的限制,能够提高波形设计上的自由度。即,在本实施方式中,与对比例相比,易于缩短判断用驱动波形的周期,另外,即使在使喷出状态判断处理和印刷用波形共同化的情况下,也易于缩短判断用驱动波形(以及印刷用波形)的周期。因此,在本实施方式中,在使印刷处理高速化的情况下,在印刷处理的执行过程中,能够执行喷出状态判断处理,能够在印刷处理的执行过程中产生喷出异常的情况下迅速应对,并能够在印刷处理的执行过程中防止印刷品质突然劣化。
另外,在本实施方式中,为了在检测期间Td1、Td2以及Td3的三个检测期间内取得与残留振动的波形的特性相关的信息,在检测期间Td1、Td2或Td3中的一个检测期间内,与取得与残留振动的波形的特性相关的信息的情况相比,取得的信息量变多。
因此,能够提高基于作为与残留振动的波形的特性相关的信息的特性信息Info的、残留信号的波形是否相当于喷出状态正常的情况下的波形的判断精度,也就是说,能够提高基于特性信息Info的喷出部D的喷出状态的判断精度。
而且,在本实施方式中,在检测期间Td1内,对与残留振动W1对应的整形波形信号Vd1进行检测,并且,在检测期间Td2内,对与残留振动W1和残留振动W2的合成振动对应的整形波形信号Vd2进行检测。也就是说,在本实施方式中,在分散设置的检测期间Td1以及检测期间Td2内,由于对残留振动W1以及残留振动W2进行检测从而取得与残留振动的特性相关的信息,因此,在具有检测期间Td1和检测期间Td2的合计时间长度的一个检测期间内,与仅仅对残留振动W1进行检测从而取得与残留振动的特性相关的信息的情况相比,能够取得较多的信息量。
如以上说明的那样,在本实施方式中,在防止因设置检测用波形而降低判断用驱动波形的设计上的自由度的情况的同时,能够提高关于在检测用波形中可取得的与残留振动的特性相关的信息的、信息量。
B.改变例
以上的各方式能够被多种多样的变形。以下举例示出具体的变形方式。从以下的例示中任意选择的两种以上的方式能够在相互不矛盾的范围内被适当地合并。
并且,挪用以上的说明中参照的符号,对以下例示的改变例中作用或功能与实施方式等同的要素,适当地省略各自的详细说明。
改变例1
在上述的实施方式中,作为第一波形的一个示例的波形PA11为,在作为第一期间的一个示例的检测期间Td1的开始之前设置的波形,且为从基准电位V0向作为第一电位的一个示例的电位Va11变化的波形,但是,本发明并不限定于这样的方式,第一波形为在第一期间的开始之前设置的波形,且只要为从与第一电位不同的电位向第一电位变化的波形即可。在该情况下,第一波形为在第一期间的开始之前设置的波形,且优选为,从高于第一电位的电位向第一电位变化的波形。
另外,在上述的实施方式中,作为第二波形的一个示例的波形PA12只要为在作为第二期间的一个示例的检测期间Td2的开始之前设置的波形,且为从作为第一电位的一个示例的电位Va11向作为第二电位的一个示例的电位Va12变化的波形即可,但是,本发明并不限定于这样的方式,第二波形为在第二期间的开始之前设置的波形,且只要为从与第二电位不同的电位向第二电位变化的波形即可。在该情况下,第二波形为在第二期间的开始之前设置的波形,且优选为,从低于第二电位的电位向第二电位变化的波形。
另外,在上述的实施方式中,作为第三波形的一个示例的波形PA13为在作为第三期间的一个示例的检测期间Td3的开始之前设置的波形,且未从作为第二电位的一个示例的电位Va12向作为第三电位的一个示例的基准电位V0变化的波形,但是,本发明并不限定于这样的方式,第三波形为在第三期间的开始之前设置的波形,且只要为从与第三电位不同的电位向第三电位变化的波形即可。在该情况下,第三波形为在第三期间的开始之前设置的波形,且优选为,从高于第三电位的电位向第三电位变化的波形。
改变例2
在上述的实施方式以及改变例中,作为第一电位的一个示例的电位Va11为低于作为第三电位的一个示例的基准电位V0的低电位,且作为第二电位的一个示例的电位Va12为高于作为第三电位的一个示例的基准电位V0的高电位,但是,本发明并不限定于这样的方式,第一电位、第二电位以及第三电位可以为任意的电位。例如,第一电位、第二电位以及第三电位中的两个以上的电位可以为相等的电位。
改变例3
在上述的实施方式以及改变例中,检测期间Td1、Td2以及Td3各自具有与在喷出部D的喷出状态正常的情况下的残留振动的周期相比较短的时间长度,但是,检测期间Td1、Td2以及Td3中的一个以上的检测期间可以具有长于残留振动的周期的时间长度。
改变例4
在上述的实施方式以及改变例中,在判断用驱动波形中,在三个检测期间Td1、Td2、Td3内设置有三个检测用波形,但是,本发明并不限定于这样的方式,判断用驱动波形只要在至少两个检测期间内具有两个检测用波形即可。例如,检测单元8也可以在检测期间Td1以及Td2内从供给有具有判断用驱动波形的驱动信号Vin[m]的喷出部D[m]对残留振动信号Vout1以及Vout2进行检测。
另外,在上述的实施方式以及改变例中,作为波形PA1而被例示的判断用驱动波形包括作为波形PA11而被例示的第一波形、作为波形PA12而被例示的第二波形、作为波形PA13而被例示的第三波形,但是,本发明并不限定于这样的方式,判断用驱动波形只要包括第一波形、第二波形以及第三波形中的至少两个波形即可。
改变例5
在上述的实施方式以及改变例中,作为判断用驱动波形,举例示出了利用印刷用波形中的喷出波形PA1的情况,但是,本发明并不限定于这样的方式,作为判断用驱动波形,也可以利用印刷用波形中的除波形PA1以外的波形。例如,作为判断用驱动波形,可以利用喷出波形PA2,作为判断用驱动波形,也可以利用微振动波形PB等的非喷出波形。
另外,作为判断用驱动波形,可以利用多个印刷用波形。例如,作为判断用驱动波形,可以利用喷出波形PA1以及喷出波形PA2双方。在该情况下,例如,通过在波形PA1中设置三个检测期间,在波形PA2中设置三个检测期间,从而能够在一个单位期间Tu内设置六个检测期间,与上述的实施方式相比,能够更加提高喷出状态的判断精度。
另外,在上述的实施方式以及改变例中,作为判断用驱动波形,利用印刷用波形,但是,判断用驱动波形也可以为与印刷用波形不同的另外的波形。
在该情况下,可以在未实施印刷处理的单位期间Tu内实施喷出状态判断处理。
改变例6
在上述的实施方式中,举例示出特性信息Info为与整形波形信号Vd所示的波形的特性中的整形波形信号Vd的信号电平以及相位相关的信息的情况,但是,本发明并不限定于这样的方式,特性信息Info可以为包括在整形波形信号Vd所示的波形的特性中的、信号电平、相位以及周期中的至少一个的信息。
并且,在特性信息Info包括表示整形波形信号Vd所示的波形的周期的信息的情况下,如上述的改变例3那样,优选为,检测期间Td1、Td2以及Td3中的一个以上的检测期间具有与整形波形信号Vd的周期相比更长的时间长度。
改变例7
上述的实施方式以及改变例所涉及的喷墨打印机1相对于四个记录头3而具备四个检测单元8和四个判断单元4,但是,本发明并不限定于这样的方式,相对于四个记录头3,也可以具备五个以上的检测单元8和五个以上的判断单元4,相反,相对于四个记录头3,也可以为,具备三个以下的检测单元8和三个以下的判断单元4的结构。
改变例8
上述的实施方式以及改变例所涉及的喷墨打印机1为以范围YNL包括范围YP的方式设置有喷嘴列Ln的行式打印机,但是,本发明并不限定于这样的方式,喷墨打印机1也可以为记录头3在Y轴方向上往复移动而实施印刷处理的串行式打印机。
改变例9
上述的实施方式以及改变例所涉及的喷墨打印机1能够喷出CMYK这四色油墨,但是,本发明并不限定于这样的方式,喷墨打印机1只要能够喷出至少一色以上的油墨即可,另外,油墨的颜色也可以为CMYK以外的颜色。
另外,上述的实施方式以及改变例所涉及的喷墨打印机1具备四列喷嘴列Ln,但是,只要具备至少一列以上的喷嘴列Ln即可。
改变例10
在上述的实施方式以及改变例中,驱动波形信号Com包括驱动波形信号Com-A以及Com-B这两个系统的信号,但是,本发明并不限定于这样的方式,驱动波形信号Com只要包括一个以上的系统的信号即可。也就是说,驱动波形信号Com可以为一个系统的信号,例如,可以为仅包括驱动波形信号Com-A的信号,可以为三个系统以上的信号,例如,可以为包括驱动波形信号Com-A、Com-B、Com-C的信号。在该情况下,判断用驱动波形可以被设置于驱动波形信号Com-A、Com-B、Com-C中的任一信号上。
另外,在上述的实施方式以及改变例中,单位期间Tu包括两个控制期间Ts1以及Ts2,但是,本发明并不限定于这样的方式,单位期间Tu即可以由单一的控制期间Ts构成,也可以包括三个以上的控制期间Ts。在该情况下,判断用驱动波形可以被设置于任一控制期间Ts内。
另外,在上述的实施方式以及改变例中,印刷信号SI[m]为2比特的信号,但是,印刷信号SI[m]的比特数只要根据应该显示的灰度、或者单位期间Tu所包含的控制期间Ts的个数、驱动波形信号Com所包含的信号的系统数等而适当地确定即可。
改变例11
在上述的实施方式以及改变例中,判断信息生成部42作为电子电路而被安装,也可以作为如下的功能框而被安装,所述功能框为,通过控制部6的CPU根据控制程序而进行工作,从而被实现的功能框。
同样,特性信息生成部41也可以作为如下的功能框而被安装,所述功能框为,通过控制部6的CPU根据控制程序而进行工作,从而被实现的功能框。在该情况下,优选为,检测单元8具备AD转换电路,并将整形波形信号Vd作为数字信号而输出。
符号说明
1…喷墨打印机、3…记录头、4…判断单元、5…头驱动器、6…控制部、7…输送机构、8…检测单元、9…主机计算机、10…头单元、41…特性信息生成部、42…判断信息生成部、50…驱动信号供给部、51…驱动信号生成部、53…连接部、60…存储部、100…印刷系统、300…压电元件、320…空腔、D…喷出部、N…喷嘴、TX…切换部。

Claims (7)

1.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴;
检测部,其能够对随着被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位变化而在所述喷出部中产生的残留振动进行检测;
判断部,其根据所述检测部的检测结果而对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断,
所述检测部能够输出第一检测信号和第二检测信号,
所述第一检测信号为,表示被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第一电位不同的电位向所述第一电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果的信号;
所述第二检测信号为,表示被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第二电位不同的电位向所述第二电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果的信号,
所述判断部根据所述第一检测信号和所述第二检测信号而对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
2.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
喷出部,其具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴;
检测部,在向所述压电元件供给具有在第一期间内成为第一电位、在第二期间内成为第二电位的驱动波形的驱动信号时,所述检测部能够输出第一检测信号和第二检测信号,所述第一检测信号表示在所述第一期间内在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果,所述第二检测信号表示在所述第二期间内在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果;
判断部,其根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号而对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
3.如权利要求2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述驱动波形包括第一波形和第二波形,
所述第一波形在所述第一期间的开始之前从与所述第一电位不同的电位向所述第一电位变化,
所述第二波形在从所述第一期间的结束之后至所述第二期间的开始之前从与所述第二电位不同的电位向所述第二电位变化,
所述第一检测信号表示因所述第一波形而在所述喷出部中产生的残留振动的检测结果,
所述第二检测信号表示因所述第一波形而在所述喷出部中产生的残留振动与因所述第二波形而在所述喷出部中产生的残留振动的合成振动的检测结果。
4.如权利要求2或3所述的液体喷出装置,其特征在于,
在所述喷出部中的液体的喷出状态正常的情况下的所述第一期间或所述第二期间中的至少一方的期间短于,在所述第一期间或所述第二期间内在所述喷出部中产生的残留振动的周期。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述判断部根据所述第一检测信号所示的残留振动的相位或所述第一检测信号所示的信号电平的变化的大小的程度、和所述第二检测信号所示的残留振动的相位或所述第二检测信号所示的信号电平的变化的大小的程度,对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液体喷出装置,其特征在于,
在向所述压电元件供给具有在所述第一电位以及第二电位上变化的波形的驱动信号的情况下,
所述喷出部从所述喷嘴喷出填充于所述压力室内部的液体。
7.一种液体喷出装置的控制方法,其特征在于,
所述液体喷出装置具备:喷出部,所述喷出部具备根据驱动信号而进行位移的压电元件、通过所述压电元件而使内部的压力增减的压力室、以及与所述压力室连通且根据所述压力室内部的压力的增减而能够喷出填充在所述压力室内部的液体的喷嘴,
在所述液体喷出装置的控制方法中,
对被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第一电位不同的电位向所述第一电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动进行检测,并输出表示该检测结果的第一检测信号,
对被供给至所述压电元件的所述驱动信号的电位从与第二电位不同的电位向所述第二电位变化之后的在所述喷出部中产生的残留振动进行检测,并输出表示该检测结果的第二检测信号,
根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号,对所述喷出部中的液体的喷出状态进行判断。
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