CN109572210A - 液滴排出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能够抑制部件件数的增加并且能够检测消耗品的功能障碍的液体排出装置,具备:液滴排出部,其将经由液体供给路供给的液体从喷嘴排出;维护部,其进行该液滴排出部的维护动作;以及排出状态检测部,其能够检测与所述喷嘴连通的压力室内的状态,液体排出装置利用所述排出状态检测部在所述维护动作前、所述维护动作中以及所述维护动作后之中的至少一方,检测所述压力室内的状态,并能够根据所述压力室内由于所述维护动作而产生的状态变化,对所述维护部与配置于所述液体供给路的功能部中的至少一方的功能障碍进行判断。
Description
技术领域
本申请是申请号为“201510677201.X”、申请日为“2015.10.19”、发明名称为“液滴排出装置”的申请的分案申请。
本发明涉及例如打印机等液滴排出装置。
背景技术
作为液滴排出装置的一个例子,存在将收纳于液体供给源的墨水(液体)经由液体供给路供给至液滴排出部,并将其从液滴排出部的喷嘴向介质喷射,由此来进行打印的喷墨式打印机。另外,在这种打印机中,存在具备捕集墨水中的析出物、气泡等异物的过滤器等可更换的消耗品的打印机。此外,消耗品是指由于使用而变化为其他状态,从而功能降低的部件,过滤器的消耗程度是指堵塞的程度。而且,在这种打印机中,为了对作为消耗品的过滤器的更换时期进行判断,而检测过滤器的堵塞的程度(例如专利文献1)。
专利文献1:日本特开2010-228147号公报
然而,在专利文献1中,为了检测过滤器的堵塞,而隔着该过滤器在上游侧与下游侧分别设置有流量传感器,并且设置有检测墨水的温度的温度传感器。因此,为了检测过滤器的堵塞,需要设置专用的传感器,因而部件件数增加。
此外,这种课题并不局限于具备过滤器的打印机,在具备消耗品的液滴排出装置中也大体共通。
发明内容
本发明是鉴于这种实际情况而产生的,其目的在于提供一种能够抑制部件件数的增加并且能够检测消耗品的功能障碍的液滴排出装置。
以下,对用于解决上述课题的单元以及其作用效果进行记载。
解决上述课题的液滴排出装置具备:液滴排出部,其具有多个将从液体供给源经由液体供给路供给的液体作为液滴排出的喷嘴,从上述喷嘴对介质排出液滴,来进行记录处理;维护部,其进行该液滴排出部的维护动作;以及排出状态检测部,其能够通过对与上述喷嘴连通的压力室的振动波形进行检测,来检测上述压力室内的状态,上述压力室的振动波形由于致动器的驱动而振动产生,上述致动器用于使上述压力室振动,上述排出状态检测部在上述维护动作前检测上述压力室的振动波形,并且在上述维护动作中以及上述维护动作后之中的至少一方检测上述压力室的振动波形,根据上述压力室内由于上述维护动作而产生的状态变化,能够对上述维护部与配置于上述液体供给路的功能部中的至少一方的功能障碍进行判断。
在液滴排出装置中存在具备排出状态检测部的情况,该排出状态检测部驱动致动器使压力室振动,检测压力室的振动波形,由此来检测压力室内的状态。例如,在压力室、喷嘴由液体充满的情况、与在压力室、喷嘴混入有气泡的情况下,压力室的振动波形均会发生变化。因此,基于检测到的振动波形对是否能够从喷嘴将液滴正常排出进行判断。此外,根据该结构,在维护动作前检测压力室的振动波形,并且在维护动作中以及维护动作后的至少一方检测压力室的振动波形。然后,通过比较检测到的振动波形,来获知压力室内的状态变化。即,在压力室内的状态变化与根据维护动作而预测的变化不同的情况下,能够判断为维护部、功能部等消耗品存在功能障碍。因此,通过利用为了进行液滴排出而原本具备的检测压力室内的状态的排出状态检测部,能够抑制部件件数的增加,并且能够检测消耗品的功能障碍。
在上述液滴排出装置中,优选上述排出状态检测部在上述压力室内的状态变化为上述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为上述维护部与上述功能部中的至少一方存在功能障碍。
根据该结构,在压力室内的状态变化为气泡的增加的情况下,能够推测为伴随维护动作而从喷嘴混入有气泡。因此,能够判断为进行了维护动作的维护部、对于与因维护动作而消耗液体相伴地供给的液体发挥作用的功能部存在功能障碍。
在上述液滴排出装置中,优选上述维护部包括保湿盖,该保湿盖具有与上述液滴排出部接触而封闭上述喷嘴所面向的空间的盖部、和使上述空间与大气连通的大气连通部,使上述盖部封闭上述空间作为上述维护动作,上述排出状态检测部对上述盖部封闭上述空间之前的上述压力室的振动波形进行检测,并且对封闭了上述空间的上述盖部将上述空间敞开之后的上述压力室的振动波形进行检测,在上述压力室内的状态变化为上述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为上述大气连通部存在功能障碍。
大气连通部存在由于例如液体附着并固化而无法发挥使喷嘴所面向的空间亦即由盖部封闭的空间与大气连通的功能的情况。而且,若利用大气连通部的功能不充分的保湿盖封闭喷嘴所面向的空间,则存在该封闭的空间的压力增高而从喷嘴混入空气的情况。在这方面,根据该结构,能够通过对在盖部与液滴排出部接触而将喷嘴所面向的空间封闭之前与敞开之后气泡是否增加进行检测,来判断大气连通部的功能障碍。
在上述液滴排出装置中,优选上述功能部包括配置于上述液体供给路并对异物进行捕集的过滤器,上述维护部从上述喷嘴排出上述液体作为上述维护动作,上述排出状态检测部在上述维护动作前后检测到的上述压力室内的状态变化为上述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为上述过滤器已堵塞。
若过滤器堵塞,则单位时间能够通过的液体的量亦即流量减少。因此,若能够通过过滤器的流量比单位时间从喷嘴排出的量少,则存在从喷嘴进入空气的情况。在这方面,根据该结构,能够基于从喷嘴排出液滴的前后的压力室内的状态变化,对过滤器的捕集异物的功能故障进行判断。
在上述液滴排出装置中,优选上述维护部以伴随上述维护动作而从上述喷嘴排出的单位时间的排出量与在上述记录处理时从上述喷嘴上述单位时间排出的最大量相同的方式,从上述喷嘴排出上述液体。
根据该结构,维护部从喷嘴排出的排出量与在记录处理时从喷嘴排出的最大量相同,因此能够容易进行过滤器的功能障碍的判断。
在上述液滴排出装置中,优选上述维护部包括:盖部,与上述液滴排出部接触而封闭上述喷嘴所面向的空间;和维护泵,通过向上述空间施加负压,而从上述喷嘴排出上述液体,使被封闭的上述空间形成为负压作为上述维护动作,上述液滴排出部在上述维护动作前与上述维护动作中检测到的上述压力室内的状态发生了变化的情况下,判断为上述维护部的功能正常。
若向喷嘴所面向的空间亦即由盖部封闭的空间施加负压,则经由喷嘴向压力室也施加负压。并且,在向压力室施加了负压的情况与未施加负压的情况下,压力室的振动波形均会发生变化。因此,根据该结构,在未施加负压的维护动作前与施加负压的维护动作中的压力室内的状态发生了变化的情况下,能够判断为向压力室施加负压而维护部正常发挥功能。
在上述液滴排出装置中,优选上述液滴排出部驱动上述致动器使上述压力室振动,由此从上述喷嘴排出液滴。
根据该结构,为了检测压力室内的状态,能够利用使压力室振动的致动器从喷嘴排出液滴。因此,与分别设置各个机构的情况相比能够进一步减少部件件数。
在上述液滴排出装置中,优选在基于上述压力室内的状态变化,判断为上述维护部以及上述功能部中的至少一方存在功能障碍的情况下,利用告知部催促更换。
根据该结构,由于告知部催促更换,所以能够在适当的时机更换成为功能障碍的维护部、功能部。
附图说明
图1是表示作为一种液滴排出装置的喷墨打印机的结构的示意图。
图2是示意地表示喷墨打印机的主要部分的框图。
图3是图1所示的喷墨打印机中的头单元(喷墨头)的示意剖视图。
图4是表示图3的头单元的结构的分解立体图。
图5是使用四种颜色墨水的头单元的喷嘴板的喷嘴配置式样的一个例子。
图6是表示图3的Ⅲ-Ⅲ剖面的驱动信号输入时的各状态的状态图。
图7是表示假定了图3的振动板的残留振动的简谐振动的计算模型的电路图。
图8是表示图3的振动板正常排出的情况下的残留振动的实验值与计算值的关系的图表。
图9是在图3的空腔内混入有气泡的情况下的喷嘴附近的示意图。
图10是表示由于向空腔混入气泡而无法排出墨滴的状态下的残留振动的计算值以及实验值的图表。
图11是图3的喷嘴附近的墨水因干燥而固定的情况下的喷嘴附近的示意图。
图12是表示喷嘴附近的墨水的干燥增粘状态下的残留振动的计算值以及实验值的图表。
图13是在图3的喷嘴出口附近附着有纸屑的情况下的喷嘴附近的示意图。
图14是表示在喷嘴出口附着有纸屑的状态下的残留振动的计算值以及实验值的图表。
图15是表示在喷嘴附近附着纸屑前后的喷嘴的状态的照片。
图16是排出异常检测单元的示意框图。
图17是将图3的静电致动器形成为平行平板电容器的情况的示意图。
图18是包括由图3的静电致动器构成的电容器的振荡电路的电路图。
图19是图16所示的排出异常检测单元的F/V转换电路的电路图。
图20是表示基于从振荡电路输出的振荡频率而产生的各个部分的输出信号等的时机的时序图。
图21是用于对固定时间tr以及t1的设定方法进行说明的图。
图22是表示图16的波形整形电路的电路结构的电路图。
图23是表示驱动电路与检测电路的切换单元的概要的框图。
图24是表示排出异常检测·判定处理的流程图。
图25是表示残留振动检测处理的流程图。
图26是表示排出异常判定处理的流程图。
图27是多个喷墨头的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元为一个的情况)。
图28是多个喷墨头的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元的个数与喷墨头的个数相同的情况)。
图29是多个喷墨头的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元的个数与喷墨头的个数相同,在存在打印数据时进行排出异常检测的情况)。
图30是多个喷墨头的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元的个数与喷墨头的个数相同,巡回各个喷墨头并进行排出异常检测的情况)。
图31是表示图27所示的喷墨打印机的冲洗动作时的排出异常检测的时机的流程图。
图32是表示图28以及图29所示的喷墨打印机的冲洗动作时的排出异常检测的时机的流程图。
图33是表示图30所示的喷墨打印机的冲洗动作时的排出异常检测的时机的流程图。
图34是表示图28以及图29所示的喷墨打印机的打印动作时的排出异常检测的时机的流程图。
图35是表示图30所示的喷墨打印机的打印动作时的排出异常检测的时机的流程图。
图36是表示从图1所示的喷墨打印机的上部观察的示意构造(局部省略)的图。
图37是表示图36所示的擦拭器与头单元的位置关系的图。
图38是表示泵吸引处理时的头单元、与盖以及泵的关系的图。
图39是表示图38所示的管泵的结构的示意图。
图40是表示喷墨打印机中的排出异常恢复处理的流程图。
图41是用于对擦拭器(擦拭单元)的其他构成例进行说明的图,图41的(a)是表示打印单元(头单元)的喷嘴面的图,图41的(b)是表示擦拭器的图。
图42是表示图41所示的擦拭器的工作状态的图。
图43是用于对泵送单元的其他构成例进行说明的图。
图44是表示喷墨头的其他构成例的概要的剖视图。
图45是表示喷墨头的其他构成例的概要的剖视图。
图46是表示喷墨头的其他构成例的概要的剖视图。
图47是表示喷墨头的其他构成例的概要的剖视图。
图48是表示第3实施方式中的头单元的结构的立体图。
图49是图48所示的头单元(喷墨头)的剖视图。
图50是表示第4实施方式中的打印模式的表格。
图51是最高画质模式与高速高画质模式的波形。
图52是标准模式与高速制图模式的波形。
图53是表示作为第5实施方式的液滴排出装置的打印机的结构的示意图。
图54是示意地表示图53的打印机的一部分的俯视图。
图55是表示作为第6实施方式的液滴排出装置的打印机的结构的示意图。
图56是表示过滤器的堵塞检测处理的流程图。
图57是表示排出检查处理的流程图。
图58是表示第7实施方式的保湿机构的立体图。
图59是刚性部件的立体图。
图60是刚性部件的立体图。
图61是盖的剖视图。
图62是位于下方位置的保湿机构的示意图。
图63是上升中途的保湿机构的示意图。
图64是压盖状态的保湿机构的示意图。
图65是将保湿盖取下的情况下的保湿机构的示意图。
图66是表示保湿盖的功能障碍检测处理的流程图。
图67是吸引清洁动作中的空腔的示意图。
图68是吸引清洁动作前的空腔的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对液滴排出装置的实施方式进行说明。
液滴排出装置例如为通过向记录纸等介质排出作为液体的一个例子的墨水来进行打印的喷墨式打印机。
<第1实施方式>
图1是表示作为第1实施方式中的一种液滴排出装置的喷墨打印机1的结构的示意图。此外,在以下的说明中,在图1中,将垂直方向的上侧称为“上部”,将垂直方向的下侧称为“下部”。首先,对该喷墨打印机1的结构进行说明。
图1所示的喷墨打印机1具备装置主体2,并在上部后方设置有设置记录纸P的托盘21、在下部前方设置有排出记录纸P的排纸口22、在上部表面设置有操作面板7。
操作面板7例如由液晶显示器、有机EL显示器、以及LED灯等构成,并具备显示错误消息等的显示部(未图示)、和由各种开关等构成的操作部(未图示)。该操作面板7的显示部作为报告单元发挥功能。
另外,在装置主体2的内部主要具有:具备往复运动的打印单元(移动体)3的打印装置(打印单元)4;对打印装置4供给·排出记录纸P的供纸装置(液滴收纳物搬运单元)5;以及控制打印装置4以及供纸装置5的控制部(控制单元)6。
供纸装置5通过控制部6的控制而一张一张地间歇输送记录纸P。该记录纸P通过打印单元3的下部附近。此时,打印单元3在与记录纸P的输送方向大致正交的方向往复移动,向记录纸P进行打印。即,打印单元3的往复运动与记录纸P的间歇输送成为打印中的主扫描以及副扫描,进行喷墨式的打印。
打印装置4具备:打印单元3;成为使打印单元3在主扫描方向移动(往复运动)的驱动源的托架马达41;以及接受托架马达41的旋转而使打印单元3往复运动的往复运动机构42。
打印单元3具有:多个头单元35;向各头单元35供给墨水的墨盒(I/C)31;以及搭载有各个头单元35以及墨盒31的托架32。此外,在为墨水的消耗量较多的喷墨打印机的情况下,也可以构成为墨盒31不搭载于托架32而设置于其他部位,并利用导管与头单元35连通而供给墨水(未图示)。
此外,作为墨盒31,使用填充有黄色、青色、品红色、黑色(black)这四种颜色的墨水的墨盒,从而能够进行全彩打印。在该情况下,在打印单元3设置有与各个颜色分别对应的头单元35(对于该结构之后进行详述。)。此处,在图1中示出了与四种颜色的墨水对应的四个墨盒31,但打印单元3也可以构成为还具备其他颜色,例如浅青色、浅品红色、暗黄色、特殊颜色墨水等的墨盒31。
往复运动机构42具有:将其两端支承于框架(未图示)的托架导轴422;和与托架导轴422平行地延伸的正时带421。
托架32能够往复运动地支承于往复运动机构42的托架导轴422,并且固定于正时带421的一部分。若通过托架马达41的工作,经由带轮使正时带421正反行走,则打印单元3被托架导轴422引导而往复运动。而且,在该往复运动时,与要被打印的图像数据(打印数据)对应,从头单元35的各喷墨头100适当地排出墨滴,向记录纸P进行打印。
供纸装置5具有:成为其驱动源的供纸马达51;和通过供纸马达51的工作而旋转的供纸辊52。
供纸辊52由隔着记录纸P的搬运路径(记录纸P)而上下对置的从动辊52a与驱动辊52b构成,驱动辊52b与供纸马达51连结。由此,供纸辊52将设置于托盘21的多张记录纸P朝向打印装置4一张一张地送入、或从打印装置4一张一张地排出。此外,也可以代替托盘21,而具有能够可拆装地安装收纳记录纸P的供纸盒的结构。
此外,供纸马达51还与打印单元3的往复动作连动,进行与图像的分辨率对应的记录纸P的送纸。对于供纸动作与送纸动作,还能够利用彼此不同的马达来进行,另外,还能够借助电磁离合器等进行扭矩传递切换的部件并利用相同的马达来进行。
控制部6例如基于从个人计算机(PC)、数码相机(DC)等主机8输入的打印数据,控制打印装置4、供纸装置5等,由此在记录纸P进行打印处理。另外,控制部6使操作面板7的显示部显示错误消息等、或者使LED灯等点亮/闪烁,并且基于从操作部输入的各种开关的按下信号,使各部分执行所对应的处理。并且,控制部6还根据需要将错误消息、排出异常等信息转送至主机8。
如图2所示,喷墨打印机1具备接受从主机8输入的打印数据等的接口(IF:Interface)9、控制部6、托架马达41、驱动控制托架马达41的托架马达驱动器43、供纸马达51、驱动控制供纸马达51的供纸马达驱动器53、头单元35、驱动控制头单元35的头驱动器33、排出异常检测单元10、恢复单元24、以及操作面板7。此外,对于排出异常检测单元10、恢复单元24以及头驱动器33后述详细情况。
在该图2中,控制部6具备:执行打印处理、排出异常检测处理等各种处理的CPU(Central Processing Unit)61;作为将从主机8经由IF9而输入的打印数据储存于未图示的数据储存区域的一种非易失性半导体存储器的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory)(存储单元)62;在执行后述的排出异常检测处理等时暂时储存各种数据、或者暂时展开打印处理等的应用程序的RAM(Random Access Memory)63;以及作为储存控制各个部分的控制程序等的一种非易失性半导体存储器的PROM64。此外,控制部6的各构成要素经由未图示的总线而电连接。
如上所述,打印单元3具备与各个颜色的墨水对应的多个头单元35。另外,各头单元35具备多个喷嘴110、以及与上述各喷嘴110分别对应的静电致动器120。即,头单元35形成为具备多个喷墨头100(液滴排出头)的结构,喷墨头100具有一组喷嘴110以及静电致动器120。而且,头驱动器33由驱动各个喷墨头100的静电致动器120而控制墨水的排出时机的驱动电路18、和切换单元23构成(参照图16)。此外,对于静电致动器120的结构进行后述。
另外,虽未图示,但在控制部6例如分别电连接着能够检测墨盒31的墨水余量、打印单元3的位置、温度、湿度等打印环境等的各种传感器。
控制部6若经由IF9从主机8取得打印数据,则将该打印数据储存于EEPROM62。而且,CPU61针对该打印数据执行规定的处理,并基于该处理数据以及来自各种传感器的输入数据,向各驱动器33、43、53输出驱动信号。若经由各驱动器33、43、53输入上述驱动信号,则头单元35的多个静电致动器120、打印装置4的托架马达41以及供纸装置5分别工作。由此,在记录纸P执行打印处理。
接下来,对打印单元3内的各头单元35的构造进行说明。图3是图1所示的头单元35(喷墨头100)的示意剖视图,图4是表示与一种颜色的墨水对应的头单元35的示意结构的分解立体图,图5是表示应用了图3以及图4所示的头单元35的打印单元3的喷嘴面的一个例子的俯视图。此外,图3以及图4以与通常使用的状态上下相反的方式进行表示。
如图3所示,头单元35经由墨水获取口131、减震室130以及墨水供给管311而与墨盒31连接。此处,减震室130具备由橡胶构成的减震器132。能够利用该减震室130吸收托架32进行往复行走时墨水的摆动以及墨水压力的变化,由此,能够向头单元35稳定地供给规定量的墨水。
另外,头单元35形成为三层构造,在三层构造中,隔着硅基板140分别在上侧层叠有相同的硅制的喷嘴板150和在下侧层叠有与硅热膨胀率接近的硼硅玻璃基板(玻璃基板)160。在中央的硅基板140形成有作为独立的多个空腔(压力室)141(在图4中示出了七个空腔)、一个贮液部(共用墨水室)143、以及使该贮液部143与各空腔141连通的墨水供给口(孔)142分别发挥功能的槽。各槽例如能够通过从硅基板140的表面施加蚀刻处理而形成。该喷嘴板150、硅基板140、以及玻璃基板160按该顺序接合,从而划分形成各空腔141、贮液部143、以及各墨水供给口142。
上述空腔141分别形成为长方形(长方体状),并构成为其容积根据后述的振动板121的振动(位移)而能够改变,通过该容积变化而从喷嘴110排出墨水(液态材料)。在喷嘴板150中与各空腔141的前端侧的部分对应的位置形成有喷嘴110,上述喷嘴110与各空腔141连通。另外,在贮液部143所处的玻璃基板160的部分形成有与贮液部143连通的墨水获取口131。墨水从墨盒31经由墨水供给管311、减震室130通过墨水获取口131被供给至贮液部143。被供给至贮液部143的墨水通过各墨水供给口142被供给至独立的各空腔141。此外,各空腔141由喷嘴板150、侧壁(隔壁)144、以及底壁121划分形成。
独立的各空腔141的底壁121形成于薄壁,底壁121构成为作为能够在其平面外侧方向(厚度方向),即、图3中上下方向弹性变形(弹性位移)的振动板(隔膜)发挥功能。因此,为了便于以后的说明,有时还将该底壁121的部分称为振动板121进行说明(即,以下,对于“底壁”与“振动板”均使用附图标记121)。
在玻璃基板160的硅基板140侧的表面,与硅基板140的各空腔141对应的位置分别形成有浅凹部161。因此,各空腔141的底壁121隔着规定的间隙与形成有凹部161的玻璃基板160的对置壁162的表面对峙。即,在空腔141的底壁121与后述的区段电极122之间,存在规定的厚度(例如,0.2微米左右)的空隙。此外,上述凹部161例如能够通过蚀刻等而形成。
此处,各空腔141的底壁(振动板)121构成用于根据从头驱动器33供给的驱动信号分别储存电荷的各空腔141侧的共用电极124的一部分。即,各空腔141的振动板121分别兼作后述的对应的静电致动器120的对置电极(电容器的对置电极)的一方。而且,在玻璃基板160的凹部161的表面,以与各空腔141的底壁121对峙的方式,分别形成有作为与共用电极124对置的电极的区段电极122。另外,如图3所示,各空腔141的底壁121的表面被由硅的氧化膜(SiO2)构成的绝缘层123覆盖。这样,各空腔141的底壁121即振动板121、以及与之对应的各区段电极122经由形成于空腔141的底壁121的图3中下侧的表面的绝缘层123与凹部161内的空隙,而形成(构成)对置电极(电容器的对置电极)。因此,由振动板121、区段电极122、它们之间的绝缘层123以及空隙构成静电致动器120的主要部分。
如图3所示,用于向上述对置电极之间施加驱动电压的包括驱动电路18的头驱动器33根据从控制部6输入的打印信号(打印数据),进行上述对置电极间的充放电。头驱动器(电压施加单元)33的一个输出端子与各个区段电极122连接,另一个输出端子与形成于硅基板140的共用电极124的输入端子124a连接。此外,向硅基板140注入杂质,由于其本身具有导电性,所以能够从该共用电极124的输入端子124a向底壁121的共用电极124供给电压。另外,例如,也可以在硅基板140的一个表面形成金、铜等导电性材料的薄膜。由此,能够以低电阻(高效地)向共用电极124供给电压(电荷)。该薄膜例如通过蒸镀或者溅射等形成即可。此处,在本实施方式中,例如,通过阳极接合使硅基板140与玻璃基板160结合(接合),因此将在该阳极结合中作为电极使用的导电膜形成于硅基板140的流路形成面侧(图3所示的硅基板140的上部侧)。而且,将该导电膜直接作为共用电极124的输入端子124a使用。此外,例如,也可以省略共用电极124的输入端子124a,另外,硅基板140与玻璃基板160的接合方法并不限定于阳极接合。
如图4所示,头单元35具备:形成有多个喷嘴110的喷嘴板150;形成有多个空腔141、多个墨水供给口142、一个贮液部143的硅基板(墨水室基板)140;以及绝缘层123,上述部件收纳于包括玻璃基板160的基体170。基体170例如由各种树脂材料、各种金属材料等构成,在该基体170固定、支承硅基板140。
此外,为了在图4中简洁地表示,形成于喷嘴板150的喷嘴110相对于贮液部143大致并行且直线地排列,但喷嘴的排列式样并不局限于该结构,通常例如图5所示的喷嘴配置式样那样错开段落地配置。另外,该喷嘴110间的间距能够根据打印分辨率(dpi:Dot PerInch)而适当地设定。此外,在图5中示出了应用了四种颜色的墨水(墨盒31)的情况下的喷嘴110的配置式样。
图6表示图3的Ⅲ-Ⅲ剖面的驱动信号输入时的各状态。若从头驱动器33向对置电极间施加驱动电压,则在对置电极间产生库仑力,底壁(振动板)121相对于初始状态(图6的(a))向区段电极122侧挠曲,从而空腔141的容积扩大(图6的(b))。在该状态下,若通过头驱动器33的控制使对置电极间的电荷急剧放电,则振动板121由于其弹性恢复力而向图中上方恢复,越过初始状态下的振动板121的位置而向上部移动,从而空腔141的容积急剧收缩(图6的(c))。此时,利用产生于空腔141内的压缩压力将充满空腔141的墨水(液态材料)的一部分从与该空腔141连通的喷嘴110作为墨滴排出。
各空腔141的振动板121由于该一系列的动作(基于头驱动器33的驱动信号的墨水排出动作)而在被输入下一个驱动信号(驱动电压)再次排出墨滴为止的期间进行衰减振动。以下,将该衰减振动也称为残留振动。振动板121的残留振动被假定为具有固有振动频率的振动,其中固有振动频率由如下因素决定:基于喷嘴110、墨水供给口142的形状、或者墨水粘度等的声阻r;基于流路内的墨水重量的惯性m;以及振动板121的可塑性Cm。
对基于上述假定的振动板121的残留振动的计算模型进行说明。图7是表示假定了振动板121的残留振动的简谐振动的计算模型的电路图。这样,振动板121的残留振动的计算模型由声压P、上述的惯性m、可塑性Cm以及声阻r表示。而且,若针对体积速度u,计算对图7的电路给予声压P时的阶跃响应,能够得到下式。
【式1】
对从该式得到的计算结果、另外进行的墨滴排出后振动板121的残留振动的实验中的实验结果进行比较。图8是表示振动板121的残留振动的实验值与计算值的关系的图表。从该图8所示的图表也可知,实验值与计算值的两个波形大体一致。
然而,在头单元35的各喷墨头100中,尽管进行了如前所述的排出动作,但有时会产生无法从喷嘴110正常排出墨滴的现象,即有时会产生液滴的排出异常。作为产生该排出异常的原因,如后所述,能够例举有(1)气泡向空腔141内的混入、(2)墨水在喷嘴110附近的干燥·增粘(固定)、以及(3)纸屑向喷嘴110出口附近的附着,等等。
若产生该排出异常,则作为其结果,典型的情况下,无法从喷嘴110排出液滴,即出现液滴的不排出现象,在该情况下,产生打印(描绘)于记录纸P的图像中像素的漏点。另外,在排出异常的情况下,即便从喷嘴110排出液滴,液滴的量也过少或其液滴的飞行方向(弹道)偏移而无法恰当地着落,因此依然成为像素的漏点而出现。由此,在以下的说明中,有时将液滴的排出异常简称为“漏点”。
以下,基于图8所示的比较结果,按打印处理时产生于喷墨头100的喷嘴110的漏点(排出异常)现象(液滴不排出现象)的原因,以振动板121的残留振动的计算值与实验值匹配(大体一致)的方式,来调整声阻r以及/或者惯性m的值。
首先,对作为漏点的一个原因的气泡向空腔141内的混入进行研究。图9是在图3的空腔141内混入有气泡B的情况下的喷嘴110附近的示意图。如该图9所示,所产生的气泡B被假定为产生附着于空腔141的壁面(在图9中作为气泡B的附着位置的一个例子而示出了气泡B附着于喷嘴110附近的情况)。
这样,在空腔141内混入有气泡B的情况下,可以考虑到充满空腔141内的墨水的总重量减小,惯性m降低。另外,气泡B附着于空腔141的壁面,因此成为喷嘴110的直径增大了该气泡B的直径的大小的状态,可以考虑到声阻r降低了。
因此,相对于墨水正常排出的图8的情况,通过将声阻r、惯性m均设定得较小,并与气泡混入时的残留振动的实验值匹配,而能够得到图10那样的结果(图表)。从图8以及图10的图表可知,在空腔141内混入有气泡的情况下,与正常排出时相比,能够得到频率增高的特有的残留振动波形。此外,由于声阻r的降低等,从而残留振动的振幅的衰减率也减小,还能够确认到残留振动的振幅缓慢地降低。
接下来,对作为漏点的另一个原因的墨水在喷嘴110附近的干燥(固定、增粘)进行研究。图11是图3的喷嘴110附近的墨水因干燥而固定的情况下的喷嘴110附近的示意图。如该图11所示,在喷嘴110附近的墨水干燥并固定的情况下,空腔141内的墨水成为被封闭在空腔141内的状况。这样,在喷嘴110附近的墨水干燥、增粘的情况下,可以考虑到声阻r增加了。
因此,相对于墨水正常排出的图8的情况,通过将声阻r设定得较大,并与喷嘴110附近的墨水干燥固定(增粘)时的残留振动的实验值匹配,而能够得到图12那样的结果(图表)。此外,图12所示的实验值是对以数天未安装未图示的盖的状态放置头单元35,由于喷嘴110附近的墨水干燥、增粘而无法排出墨水(墨水固定)的状态下的振动板121的残留振动进行测定而得到的值。从图8以及图12的图表可知,在喷嘴110附近的墨水因干燥而固定的情况下,与正常排出时相比,能够得到频率极低并且残留振动过度衰减的特有的残留振动波形。这是因为:为了排出墨滴,而将振动板121向图3中下方拉近,从而在墨水从贮液部143流入空腔141内后,振动板121向图3中上方移动,此时,由于墨水在空腔141内不具有流走通路,所以振动板121无法急剧振动(发生过度衰减)。
接下来,对作为漏点的又一个原因的向喷嘴110出口附近的纸屑附着进行研究。图13是在图3的喷嘴110出口附近附着有纸屑的情况下的喷嘴110附近的示意图。如该图13所示,在喷嘴110的出口附近附着有纸屑的情况下,从空腔141内经由纸屑而渗出墨水,并且无法从喷嘴110排出墨水。这样,在喷嘴110的出口附近附着有纸屑,从喷嘴110渗出墨水的情况下,从振动板121观察,空腔141内以及渗出量的墨水与正常时相比增加,从而可以考虑到惯性m增加了。另外,可以考虑到声阻r由于附着于喷嘴110的出口附近的纸屑纤维而增大了。
因此,相对于墨水正常排出的图8的情况,通过将惯性m、声阻r均设定得较大,并向喷嘴110的出口附近附着纸屑时残留振动的实验值匹配,而能够得到图14那样的结果(图表)。从图8以及图14的图表可知,在喷嘴110的出口附近附着有纸屑的情况下,与正常排出时相比,能够得到频率降低的特有的残留振动波形(此处,从图12以及图14的图表还可知纸屑附着的情况与墨水干燥的情况相比,残留振动的频率更高。)。此外,图15是表示该纸屑附着前后喷嘴110的状态的照片。若在喷嘴110的出口附近附着有纸屑,则能够从图15(b)看出墨水沿纸屑渗出的状态。
此处,在喷嘴110附近的墨水干燥并增粘的情况、与在喷嘴110的出口附近附着有纸屑的情况下,与正常排出墨滴的情况相比,均发生衰减振动的频率降低。为了从振动板121的残留振动的波形确定上述两个漏点(墨水不排出:排出异常)的原因,例如,能够在衰减振动的频率、周期、相位中具有规定阈值并进行比较,或者根据残留振动(衰减振动)的周期变化、振幅变化的衰减率进行确定。这样一来,能够根据来自各喷墨头100中的喷嘴110的墨滴排出时的振动板121的残留振动的变化,特别是其频率的变化,检测各喷墨头100的排出异常。另外,还能够通过将该情况下的残留振动的频率与正常排出时的残留振动的频率进行比较,来确定排出异常的原因。
接下来,对排出异常检测单元10进行说明。图16是图3所示的排出异常检测单元10的示意框图。如该图16所示,排出异常检测单元10具备:由振荡电路11、F/V转换电路12、波形整形电路15构成的残留振动检测单元16;根据由该残留振动检测单元16检测到的残留振动波形数据测量周期、振幅等的测量单元17;以及基于由该测量单元17测量出的周期等判定喷墨头100的排出异常的判定单元20。在排出异常检测单元10中,振荡电路11振荡,根据其振荡频率而在F/V转换电路12以及波形整形电路15中形成振动波形,残留振动检测单元16基于静电致动器120的振动板121的残留振动对该振动波形进行检测。然后,测量单元17基于检测到的振动波形测量残留振动的周期等,判定单元20基于测量出的残留振动的周期等,对打印单元3内的各头单元35所具备的各喷墨头100的排出异常进行检测、判定。以下,对排出异常检测单元10的各构成要素进行说明。
首先,对为了对静电致动器120的振动板121的残留振动的频率(振动数)进行检测而使用振荡电路11的方法进行说明。图17是将图3的静电致动器120形成为平行平板电容器的情况的示意图,图18是包括由图3的静电致动器120构成的电容器的振荡电路11的电路图。此外,图18所示的振荡电路11为利用施密特触发器的磁滞特性的CR振荡电路,但并不一定限定于这种CR振荡电路,只要是使用致动器(包括振动板)的静电电容成分(电容器C)的振荡电路便可,以为任何振荡电路。振荡电路11例如可以形成为利用了LC振荡电路的结构。另外,在本实施方式中,虽示出使用了施密特触发变频器的例子进行了说明,但例如也可以构成使用了三级变频器的CR振荡电路。
在图3所示的喷墨头100中,如上所述,构成振动板121与隔开非常微小的间隔(空隙)的区段电极122形成对置电极的静电致动器120。该静电致动器120可以考虑为图17所示的平行平板电容器。若将该电容器的静电电容设为C,将振动板121以及区段电极122各自的表面积设为S,将两个电极121、122的距离(间隙长)设为g,将夹设于两电极的空间(空隙)的介电常数设为ε(若将真空的介电常数设为ε0,将空隙的相对介电常数设为εr,则ε=ε0·εr),则图17所示的电容器(静电致动器120)的静电电容C(x)由下式表示。
【式2】
此外,如图17所示,式(4)的x表示由于振动板121的残留振动而产生的振动板121从基准位置位移的位移量。
从该式(4)可知,若间隙长g(间隙长g-位移量x)减小,则静电电容C(x)增大,反之若间隙长g(间隙长g-位移量x)增大,则静电电容C(x)减小。这样,静电电容C(x)与(间隙长g-位移量x)(在x为0的情况下为间隙长g)成反比例。此外,在图3所示的静电致动器120中,由于空隙由空气充满,所以相对介电常数εr=1。
另外,通常,伴随液滴排出装置(在本实施方式中为喷墨打印机1)的分辨率增高,被排出的墨滴(墨点)微细化,因此该静电致动器120高密度化、小型化。由此,喷墨头100的振动板121的表面积S减小,从而构成小的静电致动器120。并且,由于基于墨滴排出的残留振动而变化的静电致动器120的间隙长g形成为初始间隙g0的10%左右,因此从式(4)可知,静电致动器120的静电电容的变化量形成为非常小的值。
为了对该静电致动器120的静电电容的变化量(根据残留振动的振动式样的不同而不同)进行检测,而使用如下的方法,即:使用构成基于静电致动器120的静电电容的图18那样的振荡电路,并基于振荡产生的信号对残留振动的频率(周期)进行解析的方法。图18所示的振荡电路11包括:由静电致动器120构成的电容器(C);施密特触发变频器111;以及电阻元件(R)112。
在施密特触发变频器111的输出信号为高电平的情况下,经由电阻元件112对电容器C进行充电。若电容器C的充电电压(振动板121与区段电极122之间的电位差)达到施密特触发变频器111的输入阈值电压VT+,则施密特触发变频器111的输出信号向低电平反转。而且,若施密特触发变频器111的输出信号成为低电平,则经由电阻元件112而充电于电容器C的电荷被放电。若由于该放电而电容器C的电压达到施密特触发变频器111的输入阈值电压VT-,则施密特触发变频器111的输出信号再次向高电平反转。以下,重复该振荡动作。
此处,为了对上述各种现象(气泡混入、干燥、纸屑附着、以及正常排出)中的电容器C的静电电容的时间变化进行检测,需要将基于该振荡电路11的振荡频率设定为能够对残留振动的频率最高的气泡混入时(参照图10)的频率进行检测的振荡频率。因此,振荡电路11的振荡频率例如不得不成为要检测的残留振动的频率的数倍~数十倍以上,即、比气泡混入时的频率高大约1位数以上的频率。在该情况下,优选,气泡混入时的残留振动的频率表示比正常排出的情况高的频率,因此也可以将气泡混入时的残留振动频率设定为能够检测到的振荡频率。否则,就无法针对排出异常的现象检测准确的残留振动的频率。因此,在本实施方式中,根据振荡频率设定振荡电路11的CR的时间常数。这样,通过将振荡电路11的振荡频率设定得较高,能够基于该振荡频率的微小变化检测更准确的残留振动波形。
此外,按从振荡电路11输出的振荡信号的振荡频率的周期(脉冲),使用测定用计数脉冲(计数器),计数该脉冲,并通过从测定出的计数量中减去初始间隙g0中的在电容器C的静电电容中振荡的情况下的振荡频率的脉冲的计数量,而针对残留振动波形得到按振荡频率的数字信息。基于上述数字信息,进行数字/模拟(D/A)转换,从而能够生成示意残留振动波形。虽可以使用这种方法,但在测定用计数脉冲(计数器),需要能够测定振荡频率的微小变化的高频率(高分辨率)的计数脉冲。这种计数脉冲(计数器)使成本上升,因此在排出异常检测单元10中,使用图19所示的F/V转换电路12。
图19是图16所示的排出异常检测单元10的F/V转换电路12的电路图。
如该图19所示,F/V转换电路12由三个开关SW1、SW2、SW3、两个电容器C1、C2、电阻元件R1、输出恒定电流Is的恒定电流源13、以及缓冲器14构成。使用图20的时序图以及图21的图表对该F/V转换电路12的动作进行说明。
首先,对图20的时序图所示的充电信号、保持信号以及清除信号的生成方法进行说明。充电信号根据振荡电路11的振荡脉冲的上升沿设定固定时间tr,并以成为该固定时间tr之间的高电平的方式生成。保持信号以与充电信号的上升沿同步上升,在规定的固定时间被保持为高电平,并下降至低电平的方式生成。清除信号以与保持信号的下降沿同步上升,在规定的固定时间被保持为高电平,并下降至低电平的方式生成。此外,如后所述,由于瞬间进行电荷从电容器C1向电容器C2的移动以及电容器C1的放电,所以保持信号以及清除信号的脉冲在到达振荡电路11的输出信号的下一个上升沿之前分别包含一个脉冲即可,并不限定于如上所述的上升沿、下降沿。
为了获得漂亮的残留振动的波形(电压波形),参照图21对固定时间tr以及t1的设定方法进行说明。固定时间tr根据静电致动器120为初始间隙长g0时在静电电容C中振荡产生的振荡脉冲的周期被调整,并以基于充电时间t1的充电电位成为C1的充电范围的大约1/2附近的方式被设定。另外,在间隙长g最大(Max)位置的充电时间t2至最小(Min)位置的充电时间t3之间,以不超过电容器C1的充电范围的方式设定充电电位的斜率。即,充电电位的斜率由dV/dt=Is/C1决定,因此将恒定电流源13的输出恒定电流Is设定为适当的值即可。通过将该恒定电流源13的输出恒定电流Is在其范围内设定得尽可能高,能够高灵敏度地检测由静电致动器120构成的电容器的微小静电电容变化,从而能够检测静电致动器120的振动板121的微小变化。
接下来,参照图22对图16所示的波形整形电路15的结构进行说明。图22是表示图16的波形整形电路15的电路结构的电路图。该波形整形电路15将残留振动波形作为方波输出至判定单元20。如该图22所示,波形整形电路15由两个电容器C3(DC成分除去单元)、C4、两个电阻元件R2、R3、两个直流电压源Vref1、Vref2、放大器(Operationalamplifier)151、以及比较器(Comparator)152构成。此外,在残留振动波形的波形整形处理中,也可以构成为将所检测的峰值保持原样地输出,并测量残留振动波形的振幅。
在F/V转换电路12的缓冲器14的输出中包含基于静电致动器120的初始间隙g0的DC成分(直流成分)的静电电容成分。该直流成分因各喷墨头100而具有差异,因此,电容器C3除去该静电电容的直流成分。而且,电容器C3除去缓冲器14的输出信号中的DC成分,仅将残留振动的AC成分输出至运算放大器151的反转输入端子。
运算放大器151构成用于反转放大除去了直流成分的F/V转换电路12的缓冲器14的输出信号,并且除去该输出信号的高频的低通滤波器。此外,该运算放大器151假定为单电源电路。运算放大器151构成基于两个电阻元件R2、R3的反转放大器,所输入的残留振动(交流成分)被调幅至-R3/R2倍。
另外,为了进行运算放大器151的单电源动作,而输出以由与其非反转输入端子连接的直流电压源Vref1设定的电位为中心进行振动并被放大的振动板121的残留振动波形。此处,直流电压源Vref1被设定为运算放大器151能够以单电源动作的电压范围的1/2左右。并且,该运算放大器151借助两个电容器C3、C4,构成成为截止频率1/(2π×C4×R3)的低通滤波器。而且,如图20的时序图所示,在除去了直流成分之后被放大的振动板121的残留振动波形在下一级的比较器(Comparator)152中与另一个直流电压源Vref2的电位进行比较,其比较结果作为方波从波形整形电路15被输出。此外,直流电压源Vref2也可以共享另一个直流电压源Vref1。
接下来,参照图20所示的时序图对图19的F/V转换电路12以及波形整形电路15的动作进行说明。图19所示的F/V转换电路12基于如上所述地生成的充电信号、清除信号以及保持信号而动作。在图20的时序图中,若静电致动器120的驱动信号经由头驱动器33被输入喷墨头100,则如图6的(b)所示,静电致动器120的振动板121向区段电极122侧被拉近,与该驱动信号的下降沿同步,并朝向图6中上方急剧收缩(参照图6的(c))。
与该驱动信号的下降沿同步,切换驱动电路18与排出异常检测单元10的驱动/检测切换信号成为高电平。该驱动/检测切换信号在所对应的喷墨头100的驱动休止期间中被保持为高电平,在被输入下一个驱动信号之前成为低电平。在该驱动/检测切换信号为高电平的期间,图18的振荡电路11一边与静电致动器120的振动板121的残留振动对应地改变振荡频率一边振荡。
如上所述,在驱动信号的下降沿,即、从振荡电路11的输出信号的上升沿开始,经过了以残留振动的波形不超过能够向电容器C1充电的范围的方式预先设定的固定时间tr之前,充电信号被保持为高电平。此外,在充电信号为高电平的期间,开关SW1为断开的状态。
若经过固定时间tr,充电信号成为低电平,则与该充电信号的下降沿同步,接通开关SW1(参照图19)。而且,恒定电流源13与电容器C1连接,电容器C1如上所述地以斜率Is/C1被充电。在充电信号为低电平的期间,即、与振荡电路11的输出信号的下一个脉冲的上升沿同步而成为高电平之前的期间,电容器C1被充电。
若充电信号成为高电平,则开关SW1成为断开(开路),恒定电流源13与电容器C1被切断。此时,在电容器C1中保存有在充电信号为低电平的期间t1的期间被充电的电位(即,在理想情况下为Is×t1/C1(V))。在该状态下,若保持信号成为高电平,则开关SW2被接通(参照图19),电容器C1与电容器C2经由电阻元件R1而连接。在开关SW2连接后,通过两个电容器C1、C2的充电电位差而相互进行充放电,电荷从电容器C1向电容器C2移动,使得两个电容器C1、C2的电位差大体相等。
此处,电容器C2的静电电容相对于电容器C1的静电电容被设定为约1/10以下左右。因此,因通过两个电容器C1、C2间的电位差而产生的充放电而移动的(使用的)电荷量成为被充电于电容器C1的电荷的1/10以下。因此,在电荷从电容器C1向电容器C2移动之后,电容器C1的电位差也几乎不变化(几乎不下降)。此外,在图19的F/V转换电路12中,为了在向电容器C2充电时不会由于F/V转换电路12的配线的电感等而使充电电位急剧跳起,而利用电阻元件R1与电容器C2构成初级低通滤波器。
在电容器C2保持有与电容器C1的充电电位大体相等的充电电位之后,保持信号成为低电平,电容器C1从电容器C2被切断。并且,清除信号成为高电平,开关SW3接通,从而电容器C1与接地GND连接,以被充电于电容器C1的电荷变为0的方式进行放电动作。在电容器C1放电后,清除信号成为低电平,开关SW3断开,从而电容器C1的图19中上部的电极从接地GND被切断,在被输入下一个充电信号之前,即、充电信号成为低电平之前待机。
被保持于电容器C2的电位按充电信号的上升的时机,即、按向电容器C2的充电结束的时机进行更新,并经由缓冲器14作为振动板121的残留振动波形被输出至图22的波形整形电路15。因此,若以振荡电路11的振荡频率增高的方式设定静电致动器120的静电电容(在该情况下,还不得不考虑基于残留振动的静电电容的变动范围)与电阻元件112的电阻值,则图20的时序图所示的电容器C2的电位(缓冲器14的输出)的各台阶(阶梯差)变得更详细,因此能够更详细地检测基于振动板121的残留振动的静电电容的时间变化。
以下同样,充电信号反复低电平→高电平→低电平···,在上述规定的时机被保持于电容器C2的电位经由缓冲器14被输出至波形整形电路15。在波形整形电路15中,从缓冲器14输入的电压信号(在图20的时序图中为电容器C2的电位)的直流成分被电容器C3除去,并经由电阻元件R2被输入运算放大器151的反转输入端子。被输入的残留振动的交流(AC)成分被该运算放大器151反转放大,并被输出至比较器152的一个输入端子。比较器152对预先由直流电压源Vref2设定的电位(基准电压)、与残留振动波形(交流成分)的电位进行比较,并输出方波(图20的时序图中的比较电路的输出)。
接下来,对喷墨头100的墨滴排出动作(驱动)与排出异常检测动作(驱动休止)的切换时机进行说明。图23是表示驱动电路18与排出异常检测单元10的切换单元23的概要的框图。此外,在该图23中,将图16所示的头驱动器33内的驱动电路18作为喷墨头100的驱动电路进行说明。也如图20的时序图所示,在喷墨头100的驱动信号与驱动信号之间,即、驱动休止期间执行排出异常检测处理。
在图23中,为了驱动静电致动器120,切换单元23最初与驱动电路18侧连接。如上所述,若从驱动电路18向振动板121输入驱动信号(电压信号),则静电致动器120进行驱动,振动板121向区段电极122侧被拉近,若施加电压成为0,则向从区段电极122分离的方向急剧位移并开始振动(残留振动)。此时,从喷墨头100的喷嘴110排出墨滴。
若驱动信号的脉冲下降,则与其下降沿同步地将驱动/检测切换信号(参照图20的时序图)输入切换单元23,切换单元23从驱动电路18向排出异常检测单元(检测电路)10侧切换,静电致动器120(用作振荡电路11的电容器)与排出异常检测单元10连接。
而且,排出异常检测单元10执行如上所述的排出异常(漏点)的检测处理,并利用测量单元17将从波形整形电路15的比较器152输出的振动板121的残留振动波形数据(方波数据)数值化为残留振动波形的周期、振幅等。在本实施方式中,测量单元17从残留振动波形数据测定特定的振动周期,并将其测量结果(数值)输出至判定单元20。
具体而言,测量单元17为了对从比较器152的输出信号的波形(方波)的最初上升沿至下一个上升沿的时间(残留振动的周期)进行测量,使用未图示的计数器计数基准信号(规定的频率)的脉冲,并从其计数值测量残留振动的周期(特定的振动周期)。此外,测量单元17也可以对从最初上升沿至下一个下降沿的时间进行测量,并将该测量出的时间的2倍时间作为残留振动的周期,输出至判定单元20。以下,将这样得到的残留振动的周期设为Tw。
判定单元20基于由测量单元17测量出的残留振动波形的特定的振动周期等(测量结果)对喷嘴有无排出异常、排出异常的原因、比较偏差量等进行判定,并将其判定结果输出至控制部6。控制部6在EEPROM(存储单元)62的规定储存区域保存该判定结果。然后,在输入了来自驱动电路18的下一个驱动信号的时机,驱动/检测切换信号再次被输入切换单元23,将驱动电路18与静电致动器120连接起来。对于驱动电路18,若暂时施加驱动电压则维持接地(GND)电平,因此利用切换单元23进行如上所述的切换(参照图20的时序图)。由此,能够准确地检测静电致动器120的振动板121的残留振动波形,而不受来自驱动电路18的外部干扰等影响。
此外,残留振动波形数据并不限定为被比较器152方波化后的数据。例如,从运算放大器151输出的残留振动振幅数据也可以构成为不被比较器152进行比较处理,而随时被进行A/D转换的测量单元17数值化,基于该数值化后的数据并利用判定单元20判定有无排出异常等,并将该判定结果存储于存储单元62。
另外,喷嘴110的弯液面(喷嘴110内墨水与大气接触的表面)与振动板121的残留振动同步地振动,因此喷墨头100在墨滴排出动作后,等待该弯液面的残留振动在由声阻r大体决定的时间衰减的情况(待机规定的时间),之后进行下一个排出动作。在本实施方式中,由于有效地利用该待机时间来检测振动板121的残留振动,所以能够进行排出异常检测,而不受喷墨头100的驱动影响。即,能够执行喷墨头100的喷嘴110的排出异常检测处理,而不使喷墨打印机1(液滴排出装置)的吞吐率降低。
如上所述,在喷墨头100的空腔141内混入有气泡的情况下,与正常排出时的振动板121的残留振动波形相比频率较高,因此其周期反之比正常排出时的残留振动的周期短。另外,在喷嘴110附近的墨水因干燥而增粘、固定的情况下,残留振动变为过度衰减,与正常排出时的残留振动波形相比,频率相当低,因此其周期与正常排出时的残留振动的周期相比相当长。另外,在喷嘴110的出口附近附着有纸屑的情况下,残留振动的频率比正常排出时的残留振动的频率低,然而比墨水的干燥时的残留振动的频率高,因此其周期比正常排出时的残留振动的周期长,比墨水干燥时的残留振动的周期短。
因此,作为正常排出时的残留振动的周期,而设置规定的范围Tr,并且为了对在喷嘴110出口附着有纸屑的情况下的残留振动的周期、与墨水在喷嘴110的出口附近干燥的情况下的残留振动的周期进行区别,而能够通过设置规定的阈值(规定的阈值)T1来决定这种喷墨头100的排出异常的原因。判定单元20对由上述排出异常检测处理检测到的残留振动波形的周期Tw是否为规定的范围的周期,另外,是否比规定的阈值长进行判定,由此,判定排出异常的原因。
接下来,基于上述喷墨打印机1的结构对本实施方式的液滴排出装置的动作进行说明。首先,对相对于一个喷墨头100的喷嘴110的排出异常检测处理(包括驱动/检测切换处理)进行说明。图24是表示排出异常检测·判定处理的流程图。若要被打印的打印数据(也可以为冲洗动作中的排出数据)从主机8经由接口(IF)9被输入控制部6,则在规定的时机执行该排出异常检测处理。此外,为了便于说明,在该图24所示的流程图中示出了与一个喷墨头100即一个喷嘴110的排出动作对应的排出异常检测处理。
首先,从头驱动器33的驱动电路18输入与打印数据(排出数据)对应的驱动信号,由此,基于图20的时序图所示的驱动信号的时机,向静电致动器120的两电极间施加驱动信号(电压信号)(步骤S101)。然后,控制部6基于驱动/检测切换信号对排出的喷墨头100是否处于驱动休止期间进行判断(步骤S102)。此处,驱动/检测切换信号与驱动信号的下降沿同步而成为高电平(参照图20),并从控制部6被输入切换单元23。
若驱动/检测切换信号被输入切换单元23,则利用切换单元23将静电致动器120,即、构成振荡电路11的电容器从驱动电路18切断,并将其与排出异常检测单元10(检测电路)侧,即、残留振动检测单元16的振荡电路11连接(步骤S103)。然后,执行后述的残留振动检测处理(步骤S104),测量单元17根据该残留振动检测处理中检测到的残留振动波形数据测量规定的数值(步骤S105)。此处,如上所述,测量单元17根据残留振动波形数据测量该残留振动的周期。
接下来,利用判定单元20并基于测量单元的测量结果执行后述的排出异常判定处理(步骤S106),并将其判定结果保存于控制部6的EEPROM(存储单元)62的规定储存区域。然后,在步骤S108中对喷墨头100是否处于驱动期间进行判断。即,对驱动休止期间是否结束,是否输入了下一个驱动信号进行判断,在输入下一个驱动信号之前,在该步骤S108中待机。
若在输入下一个驱动信号的脉冲的时机,与驱动信号的上升沿同步而使驱动/检测切换信号成为低电平(在步骤S108中为“是”),则切换单元23将与静电致动器120的连接从排出异常检测单元(检测电路)10切换至驱动电路18(步骤S109),并结束该排出异常检测处理。
此外,在图24所示的流程图中示出了测量单元17根据由残留振动检测处理(残留振动检测单元16)检测到的残留振动波形测量周期的情,但并不限定于这种情况,例如,测量单元17也可以根据残留振动检测处理中检测到的残留振动波形数据进行残留振动波形的相位差、振幅等的测量。
接下来,对图24所示的流程图的步骤S104中的残留振动检测处理(子程序)进行说明。图25是表示残留振动检测处理的流程图。如上所述,若利用切换单元23将静电致动器120与振荡电路11连接起来(图24的步骤S103),则振荡电路11构成CR振荡电路,并基于静电致动器120的静电电容的变化(静电致动器120的振动板121的残留振动)进行振荡(步骤S201)。
如上述的时序图等所示,基于振荡电路11的输出信号(脉冲信号)而在F/V转换电路12中生成充电信号、保持信号以及清除信号,并基于上述的信号并利用F/V转换电路12进行从振荡电路11的输出信号的频率转换为电压的F/V转换处理(步骤S202),从F/V转换电路12输出振动板121的残留振动波形数据。从F/V转换电路12输出的残留振动波形数据被波形整形电路15的电容器C3除去DC成分(直流成分)(步骤S203),并被运算放大器151放大除去了DC成分的残留振动波形(AC成分)(步骤S204)。
放大后的残留振动波形数据被规定的处理进行波形整形,并被脉冲化(步骤S205)。即,在本实施方式中,在比较器152中,对由直流电压源Vref2设定的电压值(规定的电压值)与运算放大器151的输出电压进行比较。比较器152基于该比较结果而输出被二值化后的波形(方波)。该比较器152的输出信号为残留振动检测单元16的输出信号,为了进行排出异常判定处理而被输出至测量单元17,从而该残留振动检测处理结束。
接下来,对图24所示的流程图的步骤S106中的排出异常判定处理(子程序)进行说明。图26是表示由控制部6以及判定单元20执行的排出异常判定处理的流程图。判定单元20基于由上述的测量单元17测量出的周期等测量数据(测量结果)对是否从该喷墨头100正常地排出了墨滴,在未正常地排出的情况下,即、排出异常的情况下其原因为何种原因进行判定。
首先,控制部6将被保存于EEPROM62的残留振动的周期的规定范围Tr以及残留振动的周期的规定阈值T1输出至判定单元20。残留振动的周期的规定范围Tr相对于正常排出时的残留振动周期具有能够判定为正常的允许范围。上述数据被储存于判定单元20的未图示的存储器,并执行以下的处理。
在图24的步骤S105中由测量单元17测量出的测量结果被输入判定单元20(步骤S301)。此处,在本实施方式中,测量结果为振动板121的残留振动的周期Tw。
在步骤S202中,判定单元20对是否存在残留振动的周期Tw,即、是否能够利用排出异常检测单元10得到残留振动波形数据进行判定。在判定为不存在残留振动的周期Tw的情况下,判定单元20判定为该喷墨头100的喷嘴110为在排出异常检测处理中未排出墨滴的未排出喷嘴(步骤S306)。另外,在判定为存在残留振动波形数据的情况下,接着,在步骤S303中,判定单元20对该周期Tw是否处于认定为正常排出时的周期的规定范围Tr内进行判定。
在判定为残留振动的周期Tw处于规定范围Tr内的情况下,意味着从所对应的喷墨头100正常地排出墨滴,判定单元20判定为该喷墨头100的喷嘴110正常地排出了墨滴(正常排出)(步骤S307)。另外,在判定为残留振动的周期Tw未处于规定范围Tr内的情况下,接着,在步骤S304中,判定单元20对残留振动的周期Tw是否比规定范围Tr短进行判定。
在判定为残留振动的周期Tw比规定范围Tr短的情况下,意味着残留振动的频率较高,如上所述,可以考虑为在喷墨头100的空腔141内混入有气泡,判定单元20判定为在该喷墨头100的空腔141混入有气泡(气泡混入)(步骤S308)。
另外,在判定为残留振动的周期Tw比规定范围Tr长的情况下,接着,判定单元20对残留振动的周期Tw是否比规定阈值T1长进行判定(步骤S305)。在判定为残留振动的周期Tw比规定阈值T1长的情况下,可以考虑为残留振动为过度衰减,判定单元20判定为该喷墨头100的喷嘴110附近的墨水因干燥而增粘(干燥)(步骤S309)。
然后,在步骤S305中,在判定为残留振动的周期Tw比规定阈值T1短的情况下,该残留振动的周期Tw为满足Tr<Tw<T1的范围的值,如上所述,可以考虑为与干燥相比频率高的向喷嘴110的出口附近附着了纸屑,判定单元20判定为在该喷墨头100的喷嘴110出口附近附着有纸屑(纸屑附着)(步骤S310)。
这样,若利用判定单元20对成为对象的喷墨头100的正常排出或者排出异常的原因等进行判定(步骤S306~S310),则其判定结果被输出至控制部6,并结束该排出异常判定处理。
接下来,假定为具备多个喷墨头(液滴排出头)100,即具备多个喷嘴110的喷墨打印机1,并对该喷墨打印机1中的排出选择单元(喷嘴选择器)182、与各喷墨头100的排出异常检测·判定的时机进行说明。
此外,以下,为了容易理解说明,对打印单元3所具备的多个头单元35中的一个头单元35进行说明,另外,虽该头单元35具备五个喷墨头100a~100e(即,具备五个喷嘴110),但打印单元3所具备的头单元35的数量、各头单元35所具备的喷墨头100(喷嘴110)的数量分别可以为任意个。
图27~图30是表示具备排出选择单元182的喷墨打印机1中的排出异常检测·判定时机的几个例子的框图。以下,对各图的构成例依次进行说明。
图27是多个(五个)喷墨头100a~100e的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元10为一个的情况)。如该图27所示,具有多个喷墨头100a~100e的喷墨打印机1具备:驱动波形生成单元181,生成驱动波形;排出选择单元182,能够选择从哪一个喷嘴110排出墨滴;以及多个喷墨头100a~100e,被该排出选择单元182选择,并被驱动波形生成单元181驱动。此外,在图27的结构中,上述以外的结构与图2、图16以及图23所示的结构相同,因此省略其说明。
此外,在本实施方式中,对驱动波形生成单元181以及排出选择单元182被包含于头驱动器33的驱动电路18的情况进行说明(在图27中,经由切换单元23表示为两个方框,但通常,二者均构成于头驱动器33内),但并不限定于该结构,例如,驱动波形生成单元181也可以构成为与头驱动器33独立。
如该图27所示,排出选择单元182具备移位寄存器182a、锁存电路182b、以及驱动器182c。从图2所示的主机8输出并在控制部6中进行了规定处理后的打印数据(排出数据)、时钟信号(CLK)依次被输入移位寄存器182a。该打印数据与时钟信号(CLK)的输入脉冲对应(每次进行时钟信号的输入),而从移位寄存器182a的初级依次向后级侧移位输入,并作为与各喷墨头100a~100e对应的打印数据被输出至锁存电路182b。此外,在后述的排出异常检测处理中,不输入打印数据而输入冲洗(预排出)时的排出数据,但该排出数据意味着针对全部喷墨头100a~100e的打印数据。此外,在冲洗时,也可以以锁存电路182b的全部输出被设定为成为排出的值的方式强制地进行处理。
锁存电路182b在将与头单元35的喷嘴110的个数,即、喷墨头100的个数对应的打印数据储存于移位寄存器182a后,根据被输入的锁存信号锁存移位寄存器182a的各输出信号。此处,在被输入CLEAR信号的情况下,锁存状态被解除,被锁存的移位寄存器182a的输出信号变为0(锁存的输出停止),打印动作停止。在未被输入CLEAR信号的情况下,被锁存的移位寄存器182a的打印数据被输出至驱动器182c。在从移位寄存器182a输出的打印数据被锁存电路182b锁存后,将下一个打印数据输入移位寄存器182a,并与打印时机配合地依次更新锁存电路182b的锁存信号。
驱动器182c是将驱动波形生成单元181与各喷墨头100的静电致动器120连接起来的部件,并向由从锁存电路182b输出的锁存信号指定(特定)的各静电致动器120(喷墨头100a~100e的某一个或者全部静电致动器120),输入驱动波形生成单元181的输出信号(驱动信号),由此,将该驱动信号(电压信号)施加于静电致动器120的两电极间。
该图27所示的喷墨打印机1具备:一个驱动波形生成单元181,驱动多个喷墨头100a~100e;排出异常检测单元10,针对各喷墨头100a~100e中的某一个喷墨头100,检测排出异常(不排出墨滴);存储单元62,对由该排出异常检测单元10得到的排出异常的原因等的判定结果进行保存(储存);以及一个切换单元23,对驱动波形生成单元181与排出异常检测单元10进行切换。因此,该喷墨打印机1基于从驱动波形生成单元181输入的驱动信号,对由驱动器182c选择出的喷墨头100a~100e中的一个或者多个进行驱动,并在排出驱动动作后将驱动/检测切换信号输入切换单元23,从而切换单元23从驱动波形生成单元181向排出异常检测单元10切换与喷墨头100的静电致动器120的连接,之后,基于振动板121的残留振动波形,并利用排出异常检测单元10对该喷墨头100的喷嘴110中的排出异常(不排出墨滴)进行检测,在排出异常的情况下判定其原因。
而且,该喷墨打印机1若对一个喷墨头100的喷嘴110排出异常进行检测·判定,则基于接下来从驱动波形生成单元181输入的驱动信号对接下来指定的喷墨头100的喷嘴110排出异常进行检测·判定,以下同样,对由驱动波形生成单元181的输出信号驱动的喷墨头100的喷嘴110的排出异常依次进行检测·判定。而且,如上所述,若残留振动检测单元16对振动板121的残留振动波形进行检测,则测量单元17基于其波形数据对残留振动波形的周期等进行测量,判定单元20基于测量单元17的测量结果对是正常排出还是排出异常进行判定,并且在为排出异常(头异常)的情况下判定排出异常的原因,并向存储单元62输出其判定结果。
这样,在该图27所示的喷墨打印机1中,形成为在对于多个喷墨头100a~100e的各喷嘴110,进行墨滴排出驱动动作时依次检测·判定排出异常的结构,因此仅具备各一个排出异常检测单元10与切换单元23即可,从而能够按比例缩小能够检测·判定排出异常的喷墨打印机1的电路结构,并且能够防止其制造成本的增加。
图28是多个喷墨头100的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元10的个数与喷墨头100的个数相同的情况)。该图28所示的喷墨打印机1具备:一个排出选择单元182、五个排出异常检测单元10a~10e、五个切换单元23a~23e、五个喷墨头100a~100e所共用的一个驱动波形生成单元181、以及一个存储单元62。此外,各构成要素已经在图27的说明中进行了叙述,因此省略其说明,对它们的连接进行说明。
与图27所示的情况同样,排出选择单元182基于从主机8输入的打印数据(排出数据)与时钟信号CLK,将与各喷墨头100a~100e对应的打印数据锁存于锁存电路182b,并根据从驱动波形生成单元181向驱动器182c输入的驱动信号(电压信号)使与打印数据对应的喷墨头100a~100e的静电致动器120进行驱动。驱动/检测切换信号被分别输入与全部喷墨头100a~100e对应的切换单元23a~23e,切换单元23a~23e在与所对应的打印数据(排出数据)的有无无关地基于驱动/检测切换信号向喷墨头100的静电致动器120输入驱动信号后,从驱动波形生成单元181向排出异常检测单元10a~10e切换与喷墨头100的连接。
在利用全部排出异常检测单元10a~10e对各个喷墨头100a~100e的排出异常进行了检测·判定后,将由该检测处理得到的全部喷墨头100a~100e的判定结果输出至存储单元62,存储单元62将各喷墨头100a~100e的排出异常的有无以及排出异常的原因储存于规定的保存区域。
这样,在该图28所示的喷墨打印机1中,与多个喷墨头100a~100e的各喷嘴110对应地设置多个排出异常检测单元10a~10e,并利用与之对应的多个切换单元23a~23e进行切换动作,进行排出异常检测以及其原因判定,因此能够一次针对全部喷嘴110在短时间内进行排出异常检测以及其原因判定。
图29是多个喷墨头100的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元10的个数与喷墨头100的个数相同,在存在打印数据时进行排出异常检测的情况)。该图29所示的喷墨打印机1向图28所示的喷墨打印机1的结构追加(附加)了切换控制单元19。在本实施方式中,该切换控制单元19由多个AND电路(与电路)ANDa~ANDe构成,若被输入向各喷墨头100a~100e输入的打印数据、与驱动/检测切换信号,则向所对应的切换单元23a~23e输出高电平的输出信号。此外,切换控制单元19并不限定于AND电路(与电路),构成为选择与对要驱动的喷墨头100进行选择的锁存电路182b的输出一致的切换单元23即可。
各切换单元23a~23e基于与切换控制单元19分别对应的AND电路ANDa~ANDe的输出信号,从驱动波形生成单元181向分别对应的排出异常检测单元10a~10e切换与所对应的喷墨头100a~100e的静电致动器120的连接。具体而言,在所对应的AND电路ANDa~ANDe的输出信号为高电平时,即、在驱动/检测切换信号为高电平的状态下被输入所对应的喷墨头100a~100e的打印数据从锁存电路182b被输出至驱动器182c的情况下,与该AND电路对应的切换单元23a~23e将向所对应的喷墨头100a~100e的连接从驱动波形生成单元181向排出异常检测单元10a~10e切换。
在利用与被输入了打印数据的喷墨头100对应的排出异常检测单元10a~10e,检测到各喷墨头100有无排出异常以及在排出异常的情况下检测到其原因后,该排出异常检测单元10将由该检测处理得到的判定结果输出至存储单元62。存储单元62将这样被输入的(得到的)一个或者多个判定结果储存于规定的保存区域。
这样,在该图29所示的喷墨打印机1中,在与多个喷墨头100a~100e的各喷嘴110对应地设置多个排出异常检测单元10a~10e,与各个喷墨头100a~100e对应的打印数据从主机8经由控制部6被输入排出选择单元182时,仅由切换控制单元19指定的切换单元23a~23e进行规定的切换动作,进行喷墨头100的排出异常检测以及其原因判定,因此对于未进行排出驱动动作的喷墨头100不进行该检测·判定处理。因此,能够利用该喷墨打印机1避免不必要的检测以及判定处理。
图30是多个喷墨头100的排出异常检测的时机的一个例子(排出异常检测单元10的个数与喷墨头100的个数,巡回各喷墨头100进行排出异常检测的情况)。该图30所示的喷墨打印机1在图29所示的喷墨打印机1的结构中使排出异常检测单元10为一个,并追加了扫描驱动/检测切换信号(对执行检测·判定处理的喷墨头100一个一个地进行确定)的切换选择单元19a。
该切换选择单元19a为与图29所示的切换控制单元19连接,并基于从控制部6输入的扫描信号(选择信号),对驱动/检测切换信号向与多个喷墨头100a~100e对应的AND电路ANDa~ANDe的输入进行扫描(选择并切换)的选择器。该切换选择单元19a的扫描(选择)顺序也可以为被输入移位寄存器182a的打印数据的顺序,即、多个喷墨头100的排出顺序,但也可以单纯地为多个喷墨头100a~100e的顺序。
在扫描顺序为被输入移位寄存器182a的打印数据的顺序的情况下,若向排出选择单元182的移位寄存器182a输入打印数据,则该打印数据被锁存于锁存电路182b,并通过锁存信号的输入而被输出至驱动器182c。与打印数据向移位寄存器182a的输入、或者锁存信号向锁存电路182b的输入同步,而将用于确定与打印数据对应的喷墨头100的扫描信号输入切换选择单元19a,并向所对应的AND电路输出驱动/检测切换信号。此外,切换选择单元19a的输出端子在非选择时输出低电平。
该对应的AND电路(切换控制单元19)通过对从锁存电路182b输入的打印数据、与从切换选择单元19a输入的驱动/检测切换信号进行与运算,而将高电平的输出信号输出至所对应的切换单元23。然后,从切换控制单元19被输入了高电平的输出信号的切换单元23将向所对应的喷墨头100的静电致动器120的连接从驱动波形生成单元181向排出异常检测单元10切换。
排出异常检测单元10对被输入了打印数据的喷墨头100的排出异常进行检测,在存在排出异常的情况下判定了其原因后,将其判定结果输出至存储单元62。然后,存储单元62将这样被输入的(得到的)判定结果储存于规定的保存区域。
另外,在扫描顺序为单纯的喷墨头100a~100e的顺序的情况下,若向排出选择单元182的移位寄存器182a输入打印数据,则该打印数据被锁存于锁存电路182b,并通过锁存信号的输入而被输出至驱动器182c。与打印数据向移位寄存器182a的输入、或者锁存信号向锁存电路182b的输入同步,而将用于确定与打印数据对应的喷墨头100的扫描(选择)信号输入切换选择单元19a,并向切换控制单元19的对应的AND电路输出驱动/检测切换信号。
此处,在针对由被输入切换选择单元19a的扫描信号决定的喷墨头100的打印数据被输入移位寄存器182a时,与之对应的AND电路(切换控制单元19)的输出信号成为高电平,切换单元23将向所对应的喷墨头100的连接从驱动波形生成单元181向排出异常检测单元10切换。然而,在上述打印数据未被输入移位寄存器182a时,AND电路的输出信号为低电平,所对应的切换单元23不执行规定的切换动作。因此,基于切换选择单元19a的选择结果与由切换控制单元19指定的结果的逻辑积,进行喷墨头100的排出异常检测处理。
在利用切换单元23进行了切换动作的情况下,与上述情况同样,排出异常检测单元10对被输入了打印数据的喷墨头100的排出异常进行检测,在存在排出异常的情况下判定了其原因后,将其判定结果输出至存储单元62。然后,存储单元62将这样被输入的(得到的)判定结果储存至规定的保存区域。
此外,在不存在针对由切换选择单元19a确定的喷墨头100的打印数据时,如上所述,所对应的切换单元23不执行切换动作,因此无需执行基于排出异常检测单元10的排出异常检测处理,但也可以执行这种处理。在未进行切换动作而执行了排出异常检测处理的情况下,如图26的流程图所示,排出异常检测单元10的判定单元20将所对应的喷墨头100的喷嘴110判定为未排出喷嘴(步骤S306),并将其判定结果储存于存储单元62的规定的保存区域。
这样,在该图30所示的喷墨打印机1中,与图28或者图29所示的喷墨打印机1不同,对多个喷墨头100a~100e的各喷嘴110仅设置一个排出异常检测单元10,与各个喷墨头100a~100e对应的打印数据从主机8经由控制部6被输入排出选择单元182,与之同时根据扫描(选择)信号进行确定,只有与根据该打印数据进行排出驱动动作的喷墨头100对应的切换单元23进行切换动作,进行所对应的喷墨头100的排出异常检测以及其原因判定,因此不一次处理大量的检测结果,从而能够降低向控制部6的CPU61的负担。另外,排出异常检测单元10与排出动作分开地巡回喷嘴的状态,因此即便在驱动打印过程中也能够针对每一个喷嘴掌握排出的异常,从而能够获知头单元35整体的喷嘴110状态。由此,例如,能够减少为了定期地进行排出异常的检测而在打印停止过程中针对每一个喷嘴检测排出异常的工序。如上可知,能够高效地进行喷墨头100的排出异常检测以及其原因判定。
另外,与图28或者图29所示的喷墨打印机1不同,图30所示的喷墨打印机1仅具备一个排出异常检测单元10即可,因此与图28以及图29所示的喷墨打印机1相比,能够按比例缩小喷墨打印机1的电路结构,并且能够防止其制造成本的增加。
接下来,对图27~图30所示的打印机1的动作,即、具备多个喷墨头100的喷墨打印机1中的排出异常检测处理(主要为检测时机)进行说明。排出异常检测·判定处理(多喷嘴中的处理)对各喷墨头100的静电致动器120进行了墨滴排出动作时的振动板121的残留振动进行检测,并基于其残留振动的周期针对该喷墨头100判定是否产生了排出异常(漏点、不排出墨滴),在产生了漏点(不排出墨滴)的情况下,判定其原因为何种原因。这样,若进行了基于喷墨头100的墨滴(液滴)的排出动作,则能够执行上述检测·判定处理,但喷墨头100排出墨滴实际上不仅存在于向记录纸P进行打印(印刷)的情况,还存在于进行冲洗动作(预排出或者预备性排出)的情况。
以下,针对该两种情况,对排出异常检测·判定处理(多喷嘴)进行说明。
此处,冲洗(预排出)处理是指:在图1中安装未图示的盖时,在记录纸P(媒体)上不会被喷射墨滴(液滴)的部位,从头单元35的全部或者成为对象的喷嘴110排出墨滴的头清洁动作。该冲洗处理(冲洗动作)例如在为了将喷嘴110内的墨水粘度保持于恰当范围的值而定期地排出空腔141内的墨水时被实施、或者作为墨水增粘时的恢复动作也被实施。并且,冲洗处理在将墨盒31安装于打印单元3后在初期将墨水填充于各空腔141的情况下也被实施。
另外,有时为了清洁喷嘴板(喷嘴面)150而进行擦拭处理(利用在图1中未图示的擦拭器擦掉附着于打印单元3的头表面的附着物(纸屑、垃圾等)的处置),但此时喷嘴110内成为负压,从而存在导入其他颜色的墨水(其他种类的液滴)的可能性。因此,在擦拭处理后,为了从头单元35的全部喷嘴110排出一定量的墨滴也实施冲洗处理。并且,冲洗处理为了将喷嘴110的弯液面的状态保持为正常而确保良好的打印,也能够被适时地实施。
首先,参照图31~图33所示的流程图对冲洗处理时的排出异常检测·判定处理进行说明。此外,针对上述流程图,参照图27~图30的框图进行说明(以下,在打印动作时也同样)。图31是表示图27所示的喷墨打印机1的冲洗动作时的排出异常检测的时机的流程图。
在规定的时机,执行喷墨打印机1的冲洗处理时,执行该图31所示的排出异常检测·判定处理。控制部6向排出选择单元182的移位寄存器182a输入一个喷嘴量的排出数据(步骤S401),向锁存电路182b输入锁存信号(步骤S402),锁存该排出数据。此时,切换单元23将作为该排出数据的对象的喷墨头100的静电致动器120与驱动波形生成单元181连接起来(步骤S403)。
然后,利用排出异常检测单元10对于进行了墨水排出动作的喷墨头100执行图24的流程图所示的排出异常检测·判定处理(步骤S404)。在步骤S405中,控制部6基于输出至排出选择单元182的排出数据,针对图27所示的喷墨打印机1的全部喷墨头100a~100e的喷嘴110判断排出异常检测·判定处理是否结束。然后,在判断为针对全部喷嘴110上述处理并未结束时,控制部6向移位寄存器182a输入与下一个喷墨头100的喷嘴110对应的排出数据(步骤S406),移至步骤S402并反复同样的处理。
另外,在步骤S405中,在判断为针对全部喷嘴110上述的排出异常检测以及判定处理均已结束的情况下,控制部6向锁存电路182b输入CLEAR信号,解除锁存电路182b的锁存状态,结束图27所示的喷墨打印机1中的排出异常检测·判定处理。
如上所述,在该图27所示的打印机1中的排出异常检测·判定处理中,由一个排出异常检测单元10与一个切换单元23构成检测电路,因此,排出异常检测处理以及判定处理按喷墨头100的个数被重复,但具有构成排出异常检测单元10的电路不十分大这样的效果。
接下来,图32是表示图28以及图29所示的喷墨打印机1的冲洗动作时的排出异常检测的时机的流程图。图28所示的喷墨打印机1与图29所示的喷墨打印机1在电路结构方面略微不同,但在排出异常检测单元10以及切换单元23的个数与喷墨头100的个数对应的(相同的)方面一致。因此,冲洗动作时的排出异常检测·判定处理由相同的步骤构成。
在规定的时机,执行喷墨打印机1的冲洗处理时,控制部6向排出选择单元182的移位寄存器182a输入全部喷嘴量的排出数据(步骤S501),向锁存电路182b输入锁存信号(步骤S502),锁存该排出数据。此时,切换单元23a~23e将全部喷墨头100a~100e与驱动波形生成单元181分别连接起来(步骤S503)。
然后,利用与各个喷墨头100a~100e对应的排出异常检测单元10a~10e,对于进行了墨水排出动作的全部喷墨头100并列地执行图24的流程图所示的排出异常检测·判定处理(步骤S504)。在该情况下,与全部喷墨头100a~100e对应的判定结果与成为处理对象的喷墨头100建立关联,并被保存于存储单元62的规定的储存区域(图24的步骤S107)。
然后,为了清除锁存于排出选择单元182的锁存电路182b的排出数据,控制部6将CLEAR信号输入锁存电路182b(步骤S505),解除锁存电路182b的锁存状态,结束图28以及图29所示的喷墨打印机1中的排出异常检测处理以及判定处理。
如上所述,在该图28以及图29所示的打印机1中的处理中,由与喷墨头100a~100e对应的多个(在该实施方式中为五个)排出异常检测单元10与多个切换单元23构成检测以及判定电路,因此排出异常检测·判定处理具有针对全部喷嘴110能够在短时间内一次执行这样的效果。
接下来,图33是表示图30所示的喷墨打印机1的冲洗动作时的排出异常检测的时机的流程图。以下同样,使用图30所示的喷墨打印机1的电路结构,对冲洗动作时的排出异常检测处理以及原因判定处理进行说明。
在规定的时机,执行喷墨打印机1的冲洗处理时,首先,控制部6将扫描信号输出至切换选择单元(选择器)19a,利用该切换选择单元19a以及切换控制单元19设定(确定)最初的切换单元23a以及喷墨头100a(步骤S601)。然后,向排出选择单元182的移位寄存器182a输入全部喷嘴量的排出数据(步骤S602),向锁存电路182b输入锁存信号(步骤S603),锁存该排出数据。此时,切换单元23a将喷墨头100a的静电致动器120与驱动波形生成单元181连接起来(步骤S604)。
然后,对于进行了墨水排出动作的喷墨头100a,执行图24的流程图所示的排出异常检测·判定处理(步骤S605)。在该情况下,在图24的步骤S103中,作为切换选择单元19a的输出信号的驱动/检测切换信号、与从锁存电路182b输出的排出数据被输入AND电路ANDa,AND电路ANDa的输出信号成为高电平,从而切换单元23a将喷墨头100a的静电致动器120与排出异常检测单元10连接起来。然后,在图24的步骤S106中执行的排出异常判定处理的判定结果与成为处理对象的喷墨头100(此处为100a)建立关联,并被保存于存储单元62的规定的储存区域(图24的步骤S107)。
在步骤S606中,控制部6对排出异常检测·判定处理是否相对于全部喷嘴已结束进行判断。然后,在判断为针对全部喷嘴110排出异常检测·判定处理仍未结束的情况下,控制部6将扫描信号输出至切换选择单元(选择器)19a,利用该切换选择单元19a以及切换控制单元19设定(确定)下一个切换单元23b以及喷墨头100b(步骤S607),移至步骤S603,反复同样的处理。以下,在全部喷墨头100排出异常检测·判定处理结束之前反复该循环。
另外,在步骤S606中,在判断为针对全部喷嘴110排出异常检测处理以及判定处理均已结束的情况下,为了清除锁存于排出选择单元182的锁存电路182b的排出数据,控制部6将CLEAR信号输入锁存电路182b(步骤S609),解除锁存电路182b的锁存状态,结束图30所示的喷墨打印机1中的排出异常检测处理以及判定处理。
如上所述,在图30所示的喷墨打印机1中的处理中,由多个切换单元23与一个排出异常检测单元10构成检测电路,利用切换选择单元(选择器)19a的扫描信号进行确定,只有与根据排出数据而进行排出驱动的喷墨头100对应的切换单元23进行切换动作,进行所对应的喷墨头100的排出异常检测以及原因判定,因此能够更高效地进行喷墨头100的排出异常检测以及原因判定。
此外,在该流程图的步骤S602中,向移位寄存器182a输入与全部喷嘴110对应的排出数据,但如图31所示的流程图那样,也可以与基于切换选择单元19a的喷墨头100的扫描顺序对应,而将输入移位寄存器182a的排出数据输入所对应的一个喷墨头100,针对喷嘴110一个一个排出异常检测·判定处理。
接下来,参照图34以及图35所示的流程图对打印动作时的喷墨打印机1的排出异常检测·判定处理进行说明。在图27所示的喷墨打印机1中,主要适于冲洗动作时的排出异常检测处理以及判定处理,因此省略打印动作时的流程图以及其动作说明,但在该图27所示的喷墨打印机1中在打印动作时也可以进行排出异常检测·判定处理。
图34是表示图28以及图29所示的喷墨打印机1的打印动作时的排出异常检测的时机的流程图。根据来自主机8的打印(打印)指示,执行(开始)该流程图的处理。若经由控制部6从主机8向排出选择单元182的移位寄存器182a输入打印数据(步骤S701),则向锁存电路182b输入锁存信号(步骤S702),锁存该打印数据。此时,切换单元23a~23e将全部喷墨头100a~100e与驱动波形生成单元181连接起来(步骤S703)。
然后,与进行了墨水排出动作的喷墨头100对应的排出异常检测单元10执行图24的流程图所示的排出异常检测·判定处理(步骤S704)。在该情况下,与各喷墨头100对应的各个判定结果与成为处理对象的喷墨头100建立关联,并被保存于存储单元62的规定的储存区域。
此处,在图28所示的喷墨打印机1的情况下,切换单元23a~23e基于从控制部6输出的驱动/检测切换信号,将喷墨头100a~100e与排出异常检测单元10a~10e连接起来(图24的步骤S103)。因此,在不存在打印数据的喷墨头100中,不驱动静电致动器120,因此排出异常检测单元10的残留振动检测单元16不检测振动板121的残留振动波形。另一方面,在图29所示的喷墨打印机1的情况下,切换单元23a~23e基于被输入从控制部6输出的驱动/检测切换信号、与从锁存电路182b输出的打印数据的AND电路的输出信号,将存在打印数据的喷墨头100与排出异常检测单元10连接起来(图24的步骤S103)。
在步骤S705中,控制部6对喷墨打印机1的打印动作是否结束进行判断。然后,在判断为打印动作未结束时,控制部6移至步骤S701,将下一个打印数据输入移位寄存器182a,反复同样的处理。另外,在判断为打印动作结束时,为了清除锁存于排出选择单元182的锁存电路182b的排出数据,控制部6将CLEAR信号输入锁存电路182b(步骤S707),解除锁存电路182b的锁存状态,结束图28以及图29所示的喷墨打印机1中的排出异常检测处理以及判定处理。
如上所述,图28以及图29所示的喷墨打印机1具备:多个切换单元23a~23e、以及多个排出异常检测单元10a~10e,一次对于全部喷墨头100进行排出异常检测·判定处理,因此能够在短时间内进行上述处理。另外,图29所示的喷墨打印机1还具备切换控制单元19,即、对驱动/检测切换信号与打印数据进行逻辑积运算的AND电路ANDa~ANDe,并仅对于进行打印动作的喷墨头100基于切换单元23进行切换动作,因此能够进行排出异常检测处理以及判定处理,而不进行不必要的检测。
接下来,图35是表示图30所示的喷墨打印机1的打印动作时的排出异常检测的时机的流程图。根据来自主机8的打印指示,在图30所示的喷墨打印机1中执行该流程图的处理。首先,切换选择单元19a预先设定(确定)最初的切换单元23a以及喷墨头100a(步骤S801)。
若经由控制部6从主机8向排出选择单元182的移位寄存器182a输入打印数据(步骤S802),则向锁存电路182b输入锁存信号(步骤S803),锁存该打印数据。此处,切换单元23a~23e在该阶段将全部喷墨头100a~100e与驱动波形生成单元181(排出选择单元182的驱动器182c)连接起来(步骤S804)。
然后,控制部6在喷墨头100a存在打印数据的情况下,利用切换选择单元19a在排出动作后将静电致动器120与排出异常检测单元10连接起来(图24的步骤S103),并执行图24(图25)的流程图所示的排出异常检测·判定处理(步骤S805)。然后,在图24的步骤S106中执行的排出异常判定处理的判定结果与成为处理对象的喷墨头100(此处为100a)建立关联,并被保存于存储单元62的规定的储存区域(图24的步骤S107)。
在步骤S806中,控制部6对针对全部喷嘴110(全部喷墨头100)而言上述的排出异常检测·判定处理是否结束进行判断。然后,在判断为针对全部喷嘴110上述处理已结束的情况下,控制部6基于扫描信号再次设定与最初的喷嘴110对应的切换单元23a(步骤S808),在判断为针对全部喷嘴110上述处理并未结束的情况下,设定与下一个喷嘴110对应的切换单元23b(步骤S807)。
在步骤S809中,控制部6对从主机8指示的规定的打印动作是否结束进行判断。然后,在判断为打印动作仍未结束的情况下,将下一个打印数据输入移位寄存器182a(步骤S802),反复同样的处理。在判断为打印动作已结束的情况下,为了清除锁存于排出选择单元182的锁存电路182b的排出数据,控制部6将CLEAR信号输入锁存电路182b(步骤S811),解除锁存电路182b的锁存状态,结束图30所示的喷墨打印机1中的排出异常检测·判定处理。
如以上那样,本实施方式的液滴排出装置(喷墨打印机1)具备多个喷墨头(液滴排出头)100,该多个喷墨头100具有:振动板121;使振动板121位移的静电致动器120;在内部填充有液体,该内部的压力由于振动板121的位移而变化(增减)的空腔141;以及与空腔141连通,并由于空腔141内的压力变化(增减),而将液体作为液滴排出的喷嘴110,本实施方式的液滴排出装置(喷墨打印机1)还具备:驱动波形生成单元181,驱动上述静电致动器120;排出选择单元182,对从多个喷嘴110中的哪一个喷嘴110排出液滴进行选择;一个或者多个排出异常检测单元10,检测振动板121的残留振动,并基于该检测到的振动板121的残留振动来检测液滴排出异常;以及一个或者多个切换单元23,在基于静电致动器120的驱动进行了液滴的排出动作后,基于驱动/检测切换信号、打印数据、或者扫描信号,将静电致动器120从驱动波形生成单元181向排出异常检测单元10切换,本实施方式的液滴排出装置(喷墨打印机1)一次(并列地)或者依次检测多个喷嘴110的排出异常。
因此,通过本实施方式的液滴排出装置以及液滴排出头的排出异常检测·判定方法,能够在短时间内进行排出异常检测以及其原因判定,并且能够按比例缩小包括排出异常检测单元10的检测电路的电路结构,从而防止液滴排出装置的制造成本的增加。另外,在驱动静电致动器120后,向排出异常检测单元10切换而进行排出异常检测以及原因判定,因此不对致动器的驱动给予影响,由此不会使液滴排出装置的吞吐率降低或者变差。另外,具备规定的构成要素的现有的液滴排出装置(喷墨打印机)还能够装备排出异常检测单元10。
另外,本实施方式的液滴排出装置与上述结构不同,具备:多个切换单元23、切换控制单元19、以及一个或者与喷嘴110的数量对应的多个排出异常检测单元10,并基于驱动/检测切换信号以及排出数据(打印数据)、或者基于扫描信号、驱动/检测切换信号以及排出数据(打印数据)将所对应的静电致动器120从驱动波形生成单元181或者排出选择单元182向排出异常检测单元10切换,进行排出异常检测以及原因判定。
因此,根据本实施方式的液滴排出装置,与未输入排出数据(打印数据),即与未进行排出驱动动作的静电致动器120对应的切换单元不进行切换动作,因此能够避免不必要的检测·判定处理。另外,在利用切换选择单元19a的情况下,液滴排出装置仅具备一个排出异常检测单元10即可,因此能够按比例缩小液滴排出装置的电路结构,并且能够防止液滴排出装置的制造成本的增加。
接下来,对针对本实施方式的液滴排出装置中的喷墨头100(头单元35)执行消除排出异常(头异常)的原因的恢复处理的结构(恢复单元24)进行说明。图36是表示从图1所示的喷墨打印机1的上部观察的示意构造(局部省略)的图。该图36所示的喷墨打印机1除了具备图1的立体图所示的结构以外,还具备用于执行不排出墨滴(头异常)的恢复处理的擦拭器300与盖310。
作为恢复单元24所执行的恢复处理,包括:从各喷墨头100的喷嘴110预排出液滴的冲洗处理、基于后述的擦拭器300(参照图37)的擦拭处理、以及基于后述的管泵320的泵送处理(泵吸引处理)。即,恢复单元24具备:管泵320以及驱动该管泵320的脉冲马达、擦拭器300以及擦拭器300的上下动驱动机构、以及盖310的上下动驱动机构(未图示),在冲洗处理中头驱动器33以及头单元35等作为恢复单元24的一部分发挥功能,并且,在擦拭处理中托架马达41等作为恢复单元24的一部分发挥功能。冲洗处理如上所述,因此以下对擦拭处理以及泵送处理进行说明。
此处,擦拭处理是指利用擦拭器300擦掉附着于头单元35的喷嘴板150(喷嘴面)的纸屑等异物的处理。另外,泵送处理(泵吸引处理)是指驱动后述的管泵320,从头单元35的各喷嘴110吸引并排出空腔141内的墨水的处理。这样,擦拭处理是如上所述的喷墨头100的液滴的排出异常的一个原因亦即纸屑附着的状态下的作为恢复处理的适当的处理。另外,泵吸引处理是将在前述的冲洗处理中未除去的空腔141内的气泡除去、或者在因喷嘴110附近的墨水干燥或者空腔141内的墨水老化而增粘的情况下将增粘的墨水除去的作为恢复处理的适当的处理。此外,在增粘几乎未进展而粘度不十分大的情况下,也能够进行基于上述的冲洗处理的恢复处理。在该情况下,排出的墨水量较少,因此能够进行适当的恢复处理,而不使吞吐率、运行成本降低。
多个头单元35搭载于托架32,被两根托架导轴422引导,经由图中其上端具备的连结部34与正时带421连结,并借助托架马达41而移动。搭载于托架32的头单元35能够经由由于托架马达41的驱动而移动的正时带421(与正时带421连动地)在主扫描方向移动。此外,托架马达41发挥用于使正时带421连续旋转的带轮的作用,在另一端侧也同样具备带轮44。
另外,盖310是用于进行头单元35的喷嘴板150(参照图5)的压盖的部件。在盖310的底部侧面形成有孔,如后所述,连接有作为管泵320的构成要素的挠性的导管321。此外,对于管泵320在图39中进行后述。
在记录(打印)动作时,一边驱动规定的喷墨头100(液滴排出头)的静电致动器120,一边使记录纸P在副扫描方向,即、向图36中下方移动,打印单元3在主扫描方向,即、向图36中左右移动,从而喷墨打印机(液滴排出装置)1基于从主机8输入的打印数据(打印数据)将规定的图像等打印(记录)于记录纸P。
图37是表示图36所示的擦拭器300与打印单元3(头单元35)的位置关系的图。在该图37中作为从图36所示的喷墨打印机1的图中下侧观察上侧的情况下的侧视图的一部分而示出了头单元35与擦拭器300。如图37的(a)所示,擦拭器300以能够与打印单元3的喷嘴面,即能够与头单元35的喷嘴板150抵接的方式被配置可上下移动。
此处,对作为利用擦拭器300的恢复处理的擦拭处理进行说明。在进行擦拭处理时,如图37的(a)所示,以与喷嘴面(喷嘴板150)相比擦拭器300的前端位于靠上侧的方式,利用未图示的驱动装置使擦拭器300向上方移动。在这种情况下,若驱动托架马达41使打印单元3(头单元35)向图中左方(箭头的方向)移动,则擦拭部件301抵接于喷嘴板150(喷嘴面)。
此外,擦拭部件301由挠性的橡胶部件等构成,因此,如图37的(b)所示,擦拭部件301的与喷嘴板150抵接的前端部分挠曲,利用该前端部清洁(擦拭清扫)喷嘴板150(喷嘴面)的表面。由此,能够除去附着于喷嘴板150(喷嘴面)的纸屑等异物(例如,纸屑,浮游于空气中的垃圾、橡胶的纸屑等异物等)。另外,根据这种异物的附着状态(在异物附着较多的情况下),使擦拭器300的上方在打印单元3上往复移动,从而也能够实施多次擦拭处理。
图38是表示泵吸引处理时的头单元35、与盖310以及泵320的关系的图。导管321形成泵送处理(泵吸引处理)中的墨水排出路,其一端如上所述地与盖310的底部连接,另一端经由管泵320与排墨盒340连接。
在盖310的内部底面配置有墨水吸收体330。该墨水吸收体330在泵吸引处理、冲洗处理中吸收从喷墨头100的喷嘴110排出的墨水,并对其进行临时储藏。此外,在利用墨水吸收体330向盖310内进行冲洗动作时,能够防止被排出的液滴因反弹而污染喷嘴板150的情况。
图39是表示图38所示的管泵320的结构的示意图。如该图39的(B)所示,管泵320为旋转式泵,并具备:旋转体322、配置于该旋转体322的圆周部的四个辊323、以及引导部件350。此外,辊323被旋转体322支承,并对沿引导部件350的引导面351以圆弧状进行载置的挠性的导管321进行加压。
该管泵320以轴322a为中心使旋转体322沿图39所示的箭头X方向旋转,从而抵接于导管321的一个或者两个辊323一边沿Y方向旋转,一边对载置于引导部件350的圆弧状的引导面351的导管321依次进行加压。由此,导管321变形,通过产生于该导管321内的负压经由盖310吸引各喷墨头100的空腔141内的墨水(液态材料),气泡混入、或者因干燥而增粘的不必要的墨水经由喷嘴110被排出至墨水吸收体330,该墨水吸收体330所吸收的排墨水经由管泵320被排出至排墨盒340(参照图38)。
此外,该管泵320由未图示的脉冲马达等马达驱动。脉冲马达由控制部6控制。记述有针对管泵320的旋转控制的驱动信息例如旋转数度、转数的检查表;以及记述有顺序控制的控制程序等被储存于控制部6的PROM64等,基于上述驱动信息并利用控制部6的CPU61进行管泵320的控制。
接下来,对恢复单元24的动作(排出异常恢复处理)进行说明。
图40是表示喷墨打印机1(液滴排出装置)中的排出异常恢复处理的流程图。若在上述的排出异常检测·判定处理(参照图24的流程图)中检测排出异常的喷嘴110,并判定其原因,则在未进行打印动作(打印动作)等的规定时机,打印单元3移动至规定的待机区域(例如,在图36中利用盖310覆盖打印单元3的喷嘴板150的位置、或者能够利用擦拭器300实施擦拭处理的位置),执行排出异常恢复处理。
首先,控制部6读出在图24的步骤S107中被保存于控制部6的EEPROM62的与各喷嘴110对应的判定结果(此处,该判定结果不是限定于各喷嘴110的内容的判定结果,而是针对各喷墨头100的判定结果。因此,以下,排出异常的喷嘴110还意味着产生了排出异常的喷墨头100。)(步骤S901)。在步骤S902中,控制部6对在该读出的判定结果中是否存在排出异常的喷嘴110进行判定。而且,在判定为不存在排出异常的喷嘴110的情况下,即、从全部喷嘴110正常地排出了液滴的情况下,保持原样地结束该排出异常恢复处理。
另一方面,在判定为某一个喷嘴110为排出异常的情况下,在步骤S903中,控制部6对判定为该排出异常的喷嘴110是否产生纸屑附着进行判定。而且,在判定为在该喷嘴110的出口附近未附着有纸屑的情况下,移至步骤S905,在判定为附着有纸屑的情况下,利用上述的擦拭器300向喷嘴板150执行擦拭处理(步骤S904)。
在步骤S905中,接着,控制部6对判定为上述排出异常的喷嘴110是否存在气泡混入进行判定。而且,在判定为气泡混入的情况下,控制部6针对全部喷嘴110利用管泵320执行泵吸引处理(步骤S906),结束该排出异常恢复处理。另一方面,在判定为不为气泡混入的情况下,控制部6基于由上述测量单元17测量出的振动板121的残留振动的周期的长短,针对仅判定为基于管泵320的泵吸引处理或者排出异常的喷嘴110或全部喷嘴110执行冲洗处理(步骤S907),结束该排出异常恢复处理。
此外,作为恢复单元24也可以执行的一种恢复处理的泵吸引恢复处理是针对因干燥等而增粘进展了的情况与气泡混入的情况有效的处理,为了在任意原因下均能够取得同样的恢复处理,而在头单元内检测到需要泵吸引处理的气泡混入与干燥增粘的喷墨头100的情况下,不如图40的流程图的步骤S905~S907那样彼此独立地决定处理,而是针对气泡混入的喷墨头100与干燥增粘的喷墨头100一次执行泵吸引处理。即,也可以在对在喷嘴110附近是否附着有纸屑进行了判断后,不进行是气泡混入还是干燥增粘的判断,而执行泵吸引处理。
图41是用于对擦拭器(擦拭单元)的其他构成例(擦拭器300')进行说明的图,图41的(a)是表示打印单元3(头单元35)的喷嘴面(喷嘴板150)的图,图41的(b)是表示擦拭器300'的图。图42是表示图41所示的擦拭器300'的工作状态的图。
以下,基于上述附图对作为擦拭器的其他构成例的擦拭器300'进行说明,但以与前述的擦拭器300的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
如图41的(a)所示,在打印单元3的喷嘴面,多个喷嘴110与黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、以及黑色(K)这各种颜色的墨水对应而被划分为四组喷嘴组。如以下叙述的结构那样,本构成例的擦拭器300'能够对于上述四组喷嘴组按各种颜色的喷嘴组分别进行擦拭处理。
如图41的(b)所示,擦拭器300'具有:黄色的喷嘴组用擦拭部件301a、品红色的喷嘴组用擦拭部件301b、青色的喷嘴组用擦拭部件301c、以及黑色的喷嘴组用擦拭部件301d。如图42所示,各擦拭部件301a~301d能够借助未图示的移动机构而彼此独立地沿副扫描方向移动。
前述的擦拭器300对于全部喷嘴110的喷嘴面一并进行擦拭处理,但根据本构成例的擦拭器300',能够仅擦拭需要擦拭处理的喷嘴组,因此能够无浪费地进行恢复处理。
图43是用于对泵送单元的其他构成例进行说明的图。以下,基于该图对泵送单元的其他的构成例进行说明,但以与前述的泵送单元的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
如图43所示,本构成例的泵送单元具有:黄色的喷嘴组用盖310a、品红色的喷嘴组用盖310b、青色的喷嘴组用盖310c、以及黑色的喷嘴组用盖310d。
管泵320的导管321被分支为四根分支导管325a~325d,该各分支导管325a~325d与各盖310a~310d分别连接。在各分支导管325a~325d的中途分别设置有阀326a~326d。
以上那样的本构成例的泵送单元能够通过选择各阀326a~326d的开闭,而对于打印单元3的四组喷嘴组按各种颜色的喷嘴组分别进行泵吸引处理。由此,能够仅吸引需要泵吸引处理的喷嘴组,因此能够无浪费地进行恢复处理。此外,在图43中示出了管泵320利用四种颜色的相同的导管321进行吸引的例子,但管泵320也可以利用四种颜色的不同的导管。
并且,以上说明的喷墨打印机1在对于全部喷嘴110利用排出异常检测单元10进行了检测的情况下以如下叙述的流程来工作。以下,在喷墨打印机1中,针对利用排出异常检测单元10进行了检测的情况下的该检测之后的动作的流程,对两个式样依次进行说明,但首先,对第一个式样进行说明。
[1A]
喷墨打印机1在冲洗处理(冲洗动作)时或者打印动作时如前所述地利用排出异常检测单元10对于全部喷嘴110进行检测。
作为该检测的结果,存在产生了排出异常的喷嘴110(以下,称为“异常喷嘴”)时,喷墨打印机1优选报告该主旨。作为该报告的单元(方法),并不特别限定,例如也可以为在操作面板7进行显示,或者基于声音、警报声、灯的点亮的单元,或者经由接口9向主机8等、或者经由网络向印刷服务器等分别传递排出异常信息的单元等任何单元。
[2A]
作为[1A]中的检测的结果,存在产生了排出异常的喷嘴110(异常喷嘴)时,(在处于打印动作中的情况下中断打印动作)利用恢复单元24进行恢复处理。在该情况下,恢复单元24如前述的图40的流程图那样进行种类与异常喷嘴的排出异常的原因对应的恢复处理。由此,例如,在异常喷嘴的排出异常的原因为纸屑附着的情况,即、没有进行泵吸引处理的必要的情况之前不进行泵吸引处理,因此能够防止不必要地排出墨水,从而能够降低墨水的消耗量。另外,由于进行不必要的种类的恢复处理,所以能够缩短恢复处理所需的时间,实现喷墨打印机1的吞吐率(单位时间的打印页数)的提高。
另外,该恢复处理可以对于全部喷嘴110进行,但也可以至少对于异常喷嘴进行。例如,也可以在作为恢复处理而进行冲洗处理的情况下,仅对于异常喷嘴进行冲洗动作。另外,也可以在擦拭单元、泵送单元构成为能够按图41~图43所示的各种颜色的喷嘴组分别进行恢复处理的情况下,仅对于包括在[1A]中检测到的异常喷嘴的喷嘴组进行擦拭处理或者泵吸引处理。
另外,在[1A]中,在检测到排出异常原因不同的多个异常喷嘴的情况下,优选以能够消除其全部排出异常原因的方式进行多个种类的恢复处理。
[3A]
若[2A]的恢复处理结束,则仅对于在[1A]中检测到的异常喷嘴进行液滴排出动作,利用排出异常检测单元10仅对于该异常喷嘴再次进行检测。由此,能够对在[1A]中检测到的异常喷嘴是否恢复了正常的状态的情况进行确认,从而能够更可靠地防止在之后的打印动作中产生排出异常的情况。
另外,此处,由于仅使异常喷嘴进行液滴排出动作并利用排出异常检测单元10进行检测,所以可以不从在[1A]中正常的喷嘴110排出墨滴。因此,能够避免不必要地排出墨水,从而能够降低墨水的消耗量。并且,还能够降低排出异常检测单元10、控制部6的负担。
此外,在根据[3A]中的检测也存在排出异常的喷嘴110的情况下,优选利用恢复单元24再次进行恢复处理。
以下,在喷墨打印机1中,对利用排出异常检测单元10进行了检测的情况下的该检测之后的动作的流程的第二个式样进行说明。即,在本实施方式中,也可以代替上述[1A]~[3A],以如下的[1B]~[5B]的流程进行控制。
[1B]
与上述[1A]同样,利用排出异常检测单元10对于全部喷嘴110进行检测。
[2B]
作为[1B]中的检测的结果,存在产生了排出异常的喷嘴110(以下,称为“异常喷嘴”)时,(在处于打印动作中的情况下中断打印动作)仅对于该异常喷嘴执行冲洗处理。在异常喷嘴的排出异常的原因轻微的情况下等,能够通过该冲洗处理使异常喷嘴恢复正常的状态。另外,此时,由于不从正常的喷嘴110排出墨滴,所以不会不必要地消耗墨水。在利用排出异常检测单元10频繁地进行检测时等,多数情况下排出异常的原因轻微,因此通过这样与排出异常的原因无关地对于异常喷嘴首先进行冲洗处理,能够高效、迅速地进行恢复处理。
[3B]
若[2B]的冲洗处理结束,则仅对于在[1B]中检测到的异常喷嘴进行液滴排出动作,利用排出异常检测单元10仅对于该异常喷嘴再次进行检测。由此,能够对在[1B]中检测到的异常喷嘴是否恢复了正常的状态的情况进行确认,从而能够更可靠地防止在之后的打印动作中产生排出异常的情况。
另外,此处,由于仅使异常喷嘴进行液滴排出动作并利用排出异常检测单元10进行检测,所以可以不从在[1B]中正常的喷嘴110排出墨滴。因此,能够避免不必要地排出墨水,从而能够降低墨水的消耗量。并且,还能够降低排出异常检测单元10、控制部6的负担。
[4B]
作为[3B]中的检测的结果,存在未消除排出异常的喷嘴110(以下,称为“再异常喷嘴”)时,利用恢复单元24进行恢复处理。在该情况下,恢复单元24如前述的图40的流程图那样进行种类与再异常喷嘴的排出异常的原因对应的恢复处理。由此,例如,在再异常喷嘴的排出异常的原因为纸屑附着的情况,即在没有进行泵吸引处理必要的情况之前不进行泵吸引处理,因此能够防止不必要地排出墨水,从而能够降低墨水的消耗量。另外,由于进行不必要种类的恢复处理,所以能够缩短恢复处理所需的时间,实现喷墨打印机1的吞吐率(单位时间的打印页数)的提高。
另外,由于在[2B]中进行冲洗处理,所以优选在该[4B]中进行这以外的恢复处理。即,优选在再异常喷嘴的排出异常的原因为气泡混入或者干燥增粘的情况下执行泵吸引处理,在为纸屑附着的情况下利用擦拭器300或者300'执行擦拭处理。
此外,在该[4B]中,除上述方面之外,与上述[2A]同样。
[5B]
若[4B]的恢复处理结束,则仅对于在[3B]中检测到的再异常喷嘴进行液滴排出动作,利用排出异常检测单元10仅对于该再异常喷嘴再次进行检测。由此,能够对在[3B]中检测到的再异常喷嘴是否恢复了正常的状态的情况进行确认,因此能够更可靠地防止在之后的打印动作中产生排出异常的情况。
另外,此处,由于仅使再异常喷嘴进行液滴排出动作并利用排出异常检测单元10进行检测,所以可以不从在[1B]、[3B]中正常的喷嘴110排出墨滴。因此,能够避免不必要地排出墨水,从而能够降低墨水的消耗量。并且,还能够降低排出异常检测单元10、控制部6的负担。
在以上说明的[1A]~[3A]以及[1B]~[5B]中,优选在进行了与排出异常的原因对应的恢复处理后,对于各喷嘴110(全部喷嘴110)执行冲洗处理。由此,能够防止残留于喷嘴面(喷嘴板150)的各种颜色的墨水混合的情况,能够防止墨水的混色。
在如上说明的本实施方式的液滴排出装置中,与能够检测现有的排出异常的液滴排出装置相比,无需其他部件(例如,光学式的漏点检测装置等),因此能够将液滴排出装置的制造成本抑制得较低,该液滴排出装置能够检测液滴的排出异常,并且能够进行排出异常(漏点)检测,而不增大液滴排出头的尺寸。另外,由于使用液滴排出动作后的振动板的残留振动检测液滴的排出异常,所以在记录动作的中途也能够检测液滴的排出异常。
<第2实施方式>
接下来,对喷墨头的其他构成例进行说明。图44~图47是分别表示喷墨头(头单元)的其他构成例的概要的剖视图。以下,基于上述附图进行说明,但以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
图44所示的喷墨头100A通过压电元件200的驱动使振动板212振动,从喷嘴203排出空腔208内的墨水(液体)。在形成有喷嘴(孔)203的不锈钢制的喷嘴板202,经由粘接膜205而接合有不锈钢制的金属板204,并且,在其上方经由粘接膜205而接合有同样的不锈钢制的金属板204。而且,在其上方依次接合有连通口形成板206以及空腔板207。
喷嘴板202、金属板204、粘接膜205、连通口形成板206以及空腔板207被分别成型为规定形状(形成有凹部的形状),通过重叠这些部件而形成空腔208以及贮液部209。空腔208与贮液部209经由墨水供给口210而连通。另外,贮液部209与墨水获取口211连通。
在空腔板207的上表面开口部设置有振动板212,在该振动板212经由下部电极213而接合有压电元件(piezo element)200。另外,在压电元件200的与下部电极213相反的一侧接合有上部电极214。头驱动器215具备生成驱动电压波形的驱动电路,通过向上部电极214与下部电极213之间施加(供给)驱动电压波形,从而压电元件200振动,进而与之接合的振动板212振动。空腔208的容积(空腔内的压力)由于该振动板212的振动而变化,自喷嘴203将填充于空腔208内的墨水(液体)作为液滴排出。
从贮液部209供给墨水来补给由于液滴的排出而在空腔208内减少的液量。另外,从墨水获取口211向贮液部209供给墨水。
图45所示的喷墨头100B也与上述情况同样,通过压电元件200的驱动将空腔221内的墨水(液体)从喷嘴排出。该喷墨头100B具有一对对置的基板220,在两基板220间隔开规定间隔间歇地设置有多个压电元件200。
在邻接的压电元件200彼此之间形成有空腔221。在空腔221的图45中前方设置有板(未图示),在后方设置有喷嘴板222,在喷嘴板222的与各空腔221对应的位置形成有喷嘴(孔)223。
在各压电元件200的一个表面以及另一个表面分别设置有一对电极224。即,针对一个压电元件200接合有四个电极224。通过向上述电极224中的规定电极间施加规定的驱动电压波形,从而压电元件200发生共享模式变形而振动(在图45中用箭头表示),空腔221的容积(空腔内的压力)由于该振动而变化,自喷嘴223将填充于空腔221内的墨水(液体)作为液滴排出。即,在喷墨头100B中,压电元件200本身作为振动板发挥功能。
图46所示的喷墨头100C也与上述情况同样,通过压电元件200的驱动,将空腔233内的墨水(液体)从喷嘴231排出。该喷墨头100C具备:形成有喷嘴231的喷嘴板230、隔离物232、以及压电元件200。压电元件200被设置成相对于喷嘴板230隔着隔离物232分开规定距离,在由喷嘴板230、压电元件200以及隔离物232围起的空间形成有空腔233。
在压电元件200的图46中上表面接合有多个电极。即,在压电元件200的大致中央部接合有第1电极234,在其两侧部分别接合有第2电极235。通过向第1电极234与第2电极235之间施加规定的驱动电压波形,从而压电元件200发生共享模式变形而振动(在图46中用箭头表示),空腔233的容积(空腔内的压力)由于该振动而变化,自喷嘴231将填充于空腔233内的墨水(液体)作为液滴排出。即,在喷墨头100C中,压电元件200本身作为振动板发挥功能。
图47所示的喷墨头100D也与上述情况同样,通过压电元件200的驱动将空腔245内的墨水(液体)从喷嘴241排出。该喷墨头100D具备:形成有喷嘴241的喷嘴板240、空腔板242、振动板243、以及层叠多个压电元件200而成的层叠压电元件201。
空腔板242被成型为规定形状(形成有凹部的形状),由此,形成空腔245以及贮液部246。空腔245与贮液部246经由墨水供给口247而连通。另外,贮液部246经由墨水供给管311与墨盒31连通。
层叠压电元件201的图47中下端经由中间层244与振动板243接合。在层叠压电元件201接合有多个外部电极248以及内部电极249。即,在层叠压电元件201的外表面接合有外部电极248,在构成层叠压电元件201的各压电元件200彼此之间(或者各压电元件的内部)设置有内部电极249。在该情况下,外部电极248与内部电极249的一部分以交替在压电元件200的厚度方向重叠的方式配置。
而且,通过利用头驱动器33向外部电极248与内部电极249之间施加驱动电压波形,从而层叠压电元件201如图47中的箭头所示地变形(在图47上下方向伸缩)而振动,振动板243由于该振动而振动。空腔245的容积(空腔内的压力)由于该振动板243的振动而变化,利用喷嘴241将填充于空腔245内的墨水(液体)作为液滴排出。
从贮液部246供给墨水来补给由于液滴的排出而在空腔245内减少的液量。另外,从墨盒31向贮液部246经由墨水供给管311供给墨水。
在具备如上所述的压电元件的喷墨头100A~100D中,也与前述的静电电容方式的喷墨头100同样,能够基于振动板或者作为振动板发挥功能的压电元件的残留振动,检测液滴排出的异常或者确定该异常的原因。此外,在喷墨头100B以及100C中,也能够形成为在面向空腔的位置设置作为传感器的振动板(残留振动检测用振动板),并检测该振动板的残留振动的结构。
<第3实施方式>
接下来,对喷墨头的又一其他构成例进行说明。图48是表示本实施方式中的头单元35的结构的立体图,图49是图48所示的头单元35(喷墨头100H)的剖视图。以下,基于上述附图进行说明,但以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
图48以及图49所示的头单元35(喷墨头100H)是所谓的膜沸腾喷墨式(热喷射式)头单元,并形成为将支承板410、基板420、外壁430、隔壁431、以及顶板440从图48以及图49中下侧按该顺序接合而成的结构。
基板420与顶板440隔着外壁430以及以等间隔平行地配置的多个(在图示的例子为六个)隔壁431,隔开规定的间隔进行设置。而且,在基板420与顶板440之间,形成有由隔壁431划分的多个(在图示的例子中为五个)空腔(压力室:墨水室)141。各空腔141形成为长方形(长方体状)。
另外,如图48以及图49所示,各空腔141的图49中左侧端部(图48中上端)由喷嘴板(前板)433覆盖。在该喷嘴板433形成有与各空腔141连通的喷嘴(孔)110,从该喷嘴110排出墨水(液态材料)。
在图48中,相对于喷嘴板433直线即列状地配置有喷嘴110,当然喷嘴的配置式样并不限定于此。
此外,也可以构成为不设置喷嘴板433,各空腔141的图48中上端(图49中左端)敞开,该敞开的开口成为喷嘴。
另外,在顶板440形成有墨水获取口441,在该墨水获取口441经由墨水供给管311而连接有墨盒31。
在基板420的与各空腔141对应的位置分别设置(埋设)有发热体450。利用包括驱动电路18的头驱动器(通电单元)33分别向各个发热体450中的每一个通电,使之发热。头驱动器33根据从控制部6输入的打印信号(打印数据),输出作为发热体450的驱动信号的例如脉冲状的信号。
另外,发热体450的空腔141侧的表面由保护膜(抗气蚀膜)451覆盖。该保护膜451被设置成用于防止发热体450与空腔141内的墨水直接接触。通过设置该保护膜451,能够防止由于发热体450与墨水接触而产生的变质、劣化等。
在基板420的各发热体450的附近且是与各空腔141对应的位置分别形成有凹部460。该凹部460能够通过例如蚀刻、冲孔等方法而形成。
以遮挡凹部460的空腔141侧的方式设置有振动板(隔膜)461。该振动板461伴随空腔141内的压力(液压)的变化而在图49中的上下方向弹性变形(弹性位移)。
该振动板461也作为电极发挥功能。振动板461可以其整体具有导电性,也可以层叠导电层与绝缘层而成。
另一方面,凹部460的另一侧由支承板410覆盖,在该支承板410的图49中上表面的与各振动板461对应的位置分别设置有电极(区段电极)462。
振动板461与电极462以隔开规定的间隙距离大致平行地对置的方式配置。
这样,通过隔开微小的间隔距离地配置振动板461与电极462,能够形成平行平板电容器。而且,若振动板461伴随空腔141内的压力而在图49中的上下方向弹性位移(变形),则振动板461与电极462的间隙距离与之对应地变化,从而上述平行平板电容器的静电电容变化。在喷墨头100H中,振动板461以及电极462作为上述静电电容基于伴随振动板461的振动(残留振动(衰减振动))而产生的经时变动检测该喷墨头100H的异常的传感器发挥功能。
在基板420的空腔141外形成有共用电极470。另外,在支承板410的空腔141外形成有区段电极471。电极462、共用电极470以及区段电极471能够分别通过例如金属箔的接合、电镀、蒸镀、溅射等方法而形成。
各振动板461与共用电极470被导体475电连接,各电极462与各区段电极471被导体476电连接。
作为导体475、476,分别例举有[1]配设有金属线等导线的导体;[2]在基板420或者支承板410的表面形成有例如由金、铜等导电性材料构成的薄膜的导体;或者[3]对于基板420等导体形成部位实施离子掺杂等而赋予导电性的导体。
接下来,对喷墨头100H的作用(工作原理)进行说明。
若从头驱动器33输出驱动信号(脉冲信号)而向发热体450通电,则发热体450瞬间发热至300℃以上的温度。由此,在保护膜451上产生由于膜沸腾而产生的气泡(与前述的成为排出异常原因的在空腔内混入、产生的气泡不同)480,该气泡480瞬间膨胀。由此,充满空腔141内的墨水(液态材料)的液压增大,从喷嘴110将墨水的一部分作为液滴排出。
从墨水获取口441向空腔141内供给新墨水来补给由于墨滴的排出而在空腔141内减少的液量。该墨水从墨盒31通过墨水供给管311内被供给。
在刚刚排出墨水的液滴之后,气泡480急剧收缩,返回原始的状态。振动板461由于此时的空腔141内的压力变化而弹性位移(变形),在被输入下一个驱动信号而再次排出墨滴之前的期间,产生衰减振动(残留振动)。若振动板461产生衰减振动,则由振动板461以及与之对置的电极462构成的电容器的静电电容与振动板461的衰减振动对应地变化。在本实施方式的喷墨头100H中,利用该静电电容的经时变动,与前述的第1实施方式的喷墨头100同样,能够检测排出异常。
<第4实施方式>
第4实施方式的硬件结构与第1实施方式的情况相同,因此省略说明。图50是表示在实施方式4中准备的打印模式的表格。如图50所示,在实施方式4中,作为打印模式而准备“最高画质”“高速高画质”“标准”“高速制图”这各个模式。如图50所示,在上述模式选择(A)~(D)的波形。该波形为锁存信号、与由驱动波形生成单元181生成的驱动波形。
图51表示在最高画质模式中选择的波形(A)、与在高速高画质模式中选择的波形(B)。在选择波形(A)的情况下,选择作为驱动波形的信号COM1、与作为锁存信号的信号LAT1。在选择波形(B)的情况下,选择作为驱动波形的信号COM2、与作为锁存信号的信号LAT2。
如图50所示,在选择波形(A)的情况下,每个区间的排出量为(12+8+0)ng,最大排出量为20ng。最大排出量与每个区间的排出量的总值一致。每个区间的排出量中的区间是指能够根据频道信号CH而划分的信号COM1的区间。第一区间被规定为从图50所示的信号LAT1的上升LATa至频道信号CH的上升CHa。第二区间被规定为从图50所示的Cha至频道信号CH的另一个上升CHa'。第三区间被规定为从图50所示的CHa'至LAT1的另一个上升LATa'。
每个区间的排出量为12+8+0(ng)意味着在第三区间中未排出墨水。在该区间中,实施在实施方式1中说明的异常检测。以下,在信号COM1的第三区间中,将与中间电位相比电位更高的部分称为“检查用波形”。
如图51所示,COM1与COM2的区别在于电压值与检查用波形的时间长度(以下“检查时间”)。COM1的检查用波形的电压值为电压V1,COM2的检查用波形的电压值为电压V2(<电压V1)。COM1的检查时间为t1,COM2的检查时间为t2(=t1-Δt)。如图51所示,Δt等于从LAT1的周期(从LATa至LATa'的时间)减去LAT2的周期而得的差。LAT1的周期比LAT2的周期长被表示为最高画质模式的情况下的最高可设定频率(10/s)比高速高画质模式的情况下的最高可设定频率(14.8/s)小。最高可设定频率为喷嘴的驱动频率的最高值。这样地使最高可设定频率不同,因此,如图50所示,最高画质模式中的打印单元3的主扫描速度比高速高画质模式中的打印单元3的主扫描速度慢。该最高可设定频率以及主扫描速度的区别对应于最高画质模式的打印速度比高速高画质模式的情况下的打印速度慢的情况。
如上所述,最高画质模式与高速高画质模式相比,具有由于检查用波形的电压值较低所以能够减小残留振动这样的优点,由于能够将能够检测残留振动的时间设定得特别长,所以尤其能够得到喷嘴的详细信息的优点,相反,具有由于驱动频率减小所以不能进行高速驱动这样的缺点。
图52表示在标准模式中选择的波形(C)、与在高速制图模式中选择的波形(D)。在选择波形(C)的情况下,选择作为驱动波形的COM3、与作为锁存信号的信号LAT3。在选择波形(D)的情况下,选择作为驱动波形的COM4、与作为锁存信号的信号LAT4。
如图50所示,在选择波形(C)的情况下,每个区间的排出量为(12+8+12)ng,最大排出量为32ng。第三区中的排出量为12ng意味着根据检查用波形与异常检测一起执行墨水排出。
如图50所示,在选择波形(D)的情况下,每个区间的排出量为12+8+8(ng),最大排出量为28ng。检查用波形中的墨水排出量比波形(C)的情况小,这是因为:如图52所示,波形(D)的情况下的检查用波形的电压值(电压V4)比波形(C)的情况下的检查用波形的电压值(电压V3)小。
如上所述,高速制图模式与标准模式相比,具有由于检查用波形的电压较低所以检查后的残留振动的影响较小这样的优点,相反,具有由于有时异常检测时的压电元件200的驱动量不充足,所以存在未准确地输出根据压电元件200驱动后的残留振动得到的检测信号而产生误检测的危险性这样的缺点。
如图52所示,COM3以及COM4除了前述电压值之外,检查时间也彼此不同。COM3的检查时间为t3,COM4的检查时间为t4(=t3-Δt')。如图52所示,Δt'等于从LAT3的周期减去LAT4的周期而得的差。LAT3的周期比LAT4的周期长也被表示为图50中的最高可设定频率(1/s)在标准模式的情况下的值(9.8/s)比在高速制图模式的情况下的值(10.2/s)小。这样地使最高可设定频率不同,因此,如图50所示,标准模式中的打印单元3的主扫描速度比高速制图模式中的打印单元3的主扫描速度慢。该最高可设定频率以及主扫描速度的区别对应于标准模式的打印速度比高速制图模式的情况下的打印速度慢。
如上所述,由于检查时间不同,所以标准模式与高速制图模式相比,具有由于能够将检查时间设定得较长,所以能够获得喷嘴的详细信息这样的优点。
然而,为了实现墨水排出,电压V3、V4的值比电压V1、V2大。因此,信号COM3、4在检查用波形后具有减振用波形。减振用波形用于抑制弯液面由检查用波形产生的振动。
通常,若对作为打印模式被提供的最高画质模式以及高速高画质模式、以及、标准模式以及高速制图模式进行比较,则具有如下区别。最高画质模式以及高速高画质模式与标准模式以及高速制图模式相比,具有能够进行异常检测而不排出墨水这样的优点;以及由于无需减振用波形,所以能够将检查时间设定得较长,因此能够获得喷嘴的详细信息这样的优点,相反,具有由于异常检测时的压电元件200的驱动量较小,所以存在未准确地输出从压电元件200的驱动后的残留振动得到的检测信号而产生误检测的危险性这样的缺点。
另一方面,标准模式以及高速制图模式与最高画质模式以及高速高画质模式相比,具有能够以高速进行打印以及异常检测这样的优点、以及能够一边打印一边检测残留振动这样的优点,相反,具有若未排出墨水则无法进行异常检测这样的缺点、由于与异常检测同时进行墨水排出所以此时的排出稳定性较差这样的缺点。
如图50所示,最高画质模式中的分辨率比高速高画质模式中的分辨率低,标准模式中的分辨率比高速制图模式中的分辨率低。分辨率低这一方的墨水的液滴较大,因此具有难以受到残留振动的影响这样的优点。
检查时间的长短与持续时间的长短对应。持续时间是指检查用波形的最大电压所持续的时间。换句话说,是指在检查用波形中,电压值不变化的部位的时间。此外,检查用波形根据压电元件200的特性、检查方法,也可以采用比中间电位低的电压值。
<第5实施方式>
接下来,参照图53以及图54对于上述的排出异常的检测结果进行喷墨头100的维护动作的作为基液滴排出装置的打印机1进行说明。以下,基于上述附图进行说明,但以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
打印机1具备:液滴排出部作为的喷墨头100;在装置主体2内对作为记录介质的一个例子的记录纸P进行支承的支承台71;以及用于进行喷墨头100的维护的维护机构72。此外,在本实施方式中,例示了在托架32保持有一个喷墨头100的结构,但还能够变更为在托架32保持有多个喷墨头100的结构。
支承台71配置于在托架32的主扫描方向(在图53以及图54中为左右方向)延伸的扫描区域中的中央附近,另一方面,维护机构72配置于该扫描区域中的端部。在本实施方式中,有时将在主扫描方向上配置有维护机构72的一侧(图53中的右侧)称为“1位侧”,将其相反的一侧(图53中的左侧)称为“80位侧”。另外,将从1位侧朝向80位侧的托架32的移动方向设为第一次扫描方向+X,并且将从80位侧朝向1位侧的托架32的移动方向称为第2扫描方向-X。
支承台71也可以内置有发热体,以便作为用于促进收纳有液滴的记录纸P的干燥的干燥机构发挥功能。另外,作为用于促进记录纸P的干燥的干燥机构,也可以设置从托架32的上方加热记录纸P的发热体、朝向记录纸P鼓风的鼓风装置等。
配置有支承台71的区域成为从喷墨头100对于记录纸P排出液滴的记录区域PA,另一方面,配置有维护机构72的区域成为未对于记录纸P进行记录(打印)的非记录区域NA。然后,托架32例如在记录区域PA以大致恒定的速度向第一次扫描方向+X进行往路移动后,在80位侧的非记录区域NA进行减速并在主扫描方向上的端部进行方向转换。然后,进行了方向转换后的托架32在80位侧的非记录区域NA进行了加速后,再次在记录区域PA以大致恒定的速度向第2扫描方向-X进行复路移动。
即,非记录区域NA也为用于供进行往复移动的托架32进行方向转换的区域,喷墨头100在执行记录处理时在配置有记录纸P的记录区域PA、与位于记录区域PA的外侧的非记录区域NA之间进行往复移动。在本实施方式中,有时将托架32向第一次扫描方向+X或者第2扫描方向-X进行一次扫描(移动)称为“一次通过”,将能够在托架32在记录纸P上进行一次通过的期间利用喷墨头100实施记录的带状区域Ln(在图53中用双点划线表示的区域)称为“一条线”。另外,有时将托架32在非记录区域NA进行方向转换称为“返回”。
记录纸P通过借助未图示的搬运机构在沿着与主扫描方向交叉的副扫描方向的搬运方向Y被搬运,而配置于支承台71上、或从支承台71上退避。记录纸P在托架32在非记录区域NA进行方向转换的期间在搬运方向Y被搬运规定距离(与一条线对应的距离)。即,打印机1通过反复记录区域PA中的一条线大小的记录、与记录纸P的间歇的搬运,而对于记录纸P的整体实施记录。
如图54所示,在喷墨头100,将多个喷嘴110沿副扫描方向排列而形成喷嘴列110N,并且沿主扫描方向配置多个喷嘴列110N。构成喷嘴列110N的多个喷嘴110排出相同种类的液体(例如相同的颜色的墨水),多个喷嘴列110N喷射不同种类的液体(例如青色、品红色、黄色以及黑色等不同颜色的墨水)。此外,也可以与相同种类的液体对应,将如图5所示地错开段落地配置的多个喷嘴列110N设置于喷墨头100。
配置于1位侧的非记录区域NA的维护机构72具有:以从在主扫描方向靠近记录区域PA的位置按顺序排列的方式配置的擦拭单元81、具有液体收纳部73的冲洗单元74、以及清洁机构91。
擦拭单元81具备:能够吸收液体的拂拭部件(擦拭部件)82、保持拂拭部件82的保持机构83、以及擦拭马达84。拂拭部件82由例如合成树脂等无纺布形成,从而能够实现在合成树脂的纤维与纤维的间隙吸收液体的结构。
拂拭部件82以可拆装的方式安装于保持机构83。因此,拂拭部件82能够在使用后等与新拂拭部件进行更换。拂拭部件82在安装于保持机构83的情况下,其一部分向外部突出,并作为能够拂拭喷墨头100的喷嘴110开口的喷嘴面36的拂拭部85发挥功能。
保持机构83被在副扫描方向延伸的一对导轴86支承,并且在擦拭马达84驱动时,借助擦拭马达84的驱动力,沿导轴86在副扫描方向移动,从而拂拭部85进行拂拭喷嘴面36的擦拭。
清洁机构91具备:至少一个吸引用盖92、多个保湿用盖93、吸引泵94、以及压盖马达95。若压盖马达95驱动,则盖92、93向靠近喷墨头100的方向相对移动,形成出形成喷嘴列110N的多个喷嘴110开口的闭空间。
吸引用盖92形成多个喷嘴110中的一部分(例如,排出相同种类的液体的喷嘴110)开口的闭空间。而且,若在吸引用盖92形成闭空间的状态下吸引泵94进行驱动,则闭空间成为负压,执行从向闭空间开口的喷嘴110排出墨水的吸引清洁(泵吸引处理)。吸引清洁是为了消除喷嘴110的排出异常而进行的一种维护动作,按由吸引用盖92围起的喷嘴组来进行。
保湿用盖93通过形成喷嘴110开口的闭空间来抑制喷嘴110干燥。例如,保湿用盖93按喷嘴列110N进行设置,以对多个喷嘴110以喷嘴列为单位进行分割的方式形成闭空间。
喷墨头100在未进行记录时、电源封闭时等移动至配置有保湿用盖93的待机位置HP。这样一来,保湿用盖93向靠近喷墨头100的方向相对移动而形成喷嘴110开口的闭空间。这样,将利用盖92或者盖93包围喷嘴110开口的空间的情况称为“压盖”。而且,喷墨头100在未进行记录时等在待机位置HP被保湿用盖93压盖。
另外,在喷墨头100配置于与液体收纳部73对应的位置(例如,液体收纳部73的垂直方向上方)时,喷墨头100进行朝向液体收纳部73排出液滴的冲洗处理。
在本实施方式中,在对于记录纸P执行记录处理的过程中进行喷墨头100对于液体收纳部73定期地排出液滴的冲洗,从而预防或者消除喷嘴110的堵塞。在以下的说明中,与作为墨水增粘时的恢复动作(维护动作)而进行的冲洗相区别,将在记录区域PA中的记录动作的期间在非记录区域NA定期地进行的冲洗称为“定期冲洗”。
此外,定期冲洗可以在液体收纳部73在扫描区域进行一次往复时每次配置于与液体收纳部73对应的位置均进行,也可以按液体收纳部73进行多次往复移动来进行。另外,在一次定期冲洗中,可以从一部分的喷嘴110排出液滴,也可以从全部喷嘴110排出液滴。
接下来,对本实施方式的打印机1中的排出异常检测处理进行说明。
在本实施方式中,作为排出异常检测部的排出异常检测单元10(参照图16)基于在执行记录处理过程中伴随定期冲洗而排出液滴时的振动板121(参照图3)的残留振动波形,来检测喷嘴110中的排出异常(不排出墨滴),并在排出异常的情况下判定其原因。
即,喷墨头100在针对记录纸P的液滴的排出动作的期间移动至非记录区域NA,在液体收纳部73能够收纳从喷嘴110排出的液滴的位置配置有喷墨头100时,排出异常检测单元10检测喷嘴110中的排出异常的状况。
排出异常的检测可以每次进行定期冲洗均执行,也可以伴随排出异常而进行定期冲洗。另外,可以针对在定期冲洗中排出了液滴的喷嘴110中的全部喷嘴检测排出异常,也可以针对排出了液滴的喷嘴110中的一部分喷嘴检测排出异常。
定期冲洗以及排出异常的检测可以在喷墨头100在与液体收纳部73对应的位置停止时进行,也可以一边使喷墨头100向第一次扫描方向+X或者第2扫描方向-X移动一边进行。此外,若排出异常的检测所需的时间Td(例如,1秒)比托架32的返回所需的时间Tc(例如,2秒)短,则能够进行排出异常的检测,而喷墨头100不会在非记录区域NA停止。
在记录处理所使用的喷嘴110产生了排出异常时,存在产生漏点而记录品质降低的可能性,因此希望进行冲洗、擦拭或者吸引清洁等维护动作,消除排出异常。例如,若排出异常的原因为气泡的混入则进行吸引清洁,若排出异常的原因为喷嘴110的干燥则进行冲洗,若排出异常的原因为纸屑等异物向喷嘴110出口附近的附着则进行擦拭,从而能够高效地消除排出异常。
此处,在对于记录纸P执行记录处理的过程中,实施一条线大小的记录,在进行下一个一条线大小的记录之前的期间,为了进行托架32的返回、定期冲洗,临时中断作为记录处理的一部分的液滴排出动作。然后,着落于记录纸P的液滴伴随时间的经过而湿润记录纸P的表面并扩散、干燥,因此若中断记录处理的时间存在差异,则有时在副扫描方向相邻排列的线与线之间显色发生变化等,记录结果变得不一样,记录品质降低。
在本实施方式中,将记录品质降低的记录中断时间的阈值设为Tng。另外,将冲洗、擦拭以及吸引清洁所需的时间分别设为Tf、Tw、Tv。此外,冲洗所需的时间Tf形成为喷墨头100在与液体收纳部73对应的位置停止时进行的情况的时间。另外,吸引清洁所需的时间Tv形成为进行以由吸引用盖92围起的喷嘴110为对象而进行的一次吸引清洁所需的时间。
记录品质降低的记录中断时间的阈值Tng根据记录纸P、被排出的液体的成分、干燥机构的有无、温度、湿度等环境条件等的不同而不同,但大体Tf≤Tw≤Tng<Tv的关系成立。即,若中断针对一张记录纸P的记录处理并执行吸引清洁,则在该中断前后记录结果会产生差异,记录品质降低的可能性较高。另一方面,即便中断针对一张记录纸P的记录动作而执行冲洗或者擦拭,在该中断前后产生的记录结果的差异也较小,记录品质几乎不降低的可能性较高。
因此,在本实施方式中,在排出异常检测单元10检测到存在排出异常的喷嘴110的情况下,若用于消除该喷嘴110的排出异常的维护动作所需的时间为阈值Tng以下,则中断记录处理并进行维护动作,若维护动作所需的时间比阈值Tng长,则保留维护动作并持续记录处理。
例如,在喷嘴110的排出异常的原因为气泡的混入的情况下,优选执行作为维护动作的吸引清洁,但执行吸引清洁所需的时间Tv比阈值Tng长。因此,在检测到气泡的混入为原因而产生了排出异常的喷嘴110的情况下,保留吸引清洁,在针对该记录纸P的记录处理结束后,执行吸引清洁。即,若中断针对记录纸P的记录处理并进行吸引清洁,则在该中断前后记录结果的差异增大的可能性较高。而且,若在针对一张记录纸P的记录的中途记录结果变化而记录品质降低,则不得不放弃该记录纸P。因此,为了抑制基于记录处理的中断的记录纸P的不必要的消耗,不进行吸引清洁并持续记录处理。
此外,即便存在产生了排出异常的喷嘴110,在其为未对于记录纸P排出液滴的喷嘴110的情况、排出异常的喷嘴110的位置彼此独立地分散的情况下等,也不进行维护动作并持续记录处理,即便如此,记录品质几乎不降低的情况也较多。
其中,在这样保留维护动作并持续记录处理的情况下,优选基于排出异常检测单元10检测到的排出异常的喷嘴110的状况,进行利用从未产生排出异常的喷嘴110排出的液滴补充应从排出异常的喷嘴110排出的液滴的补充打印(插补打印)。
例如,在排出相同种类(颜色)的液体(墨水)的多个喷嘴110中的一个产生了排出异常的情况下,通过从位于该排出异常的喷嘴110的附近的正常的喷嘴110排出比应从排出异常的喷嘴110排出的液滴大的液滴来补充漏点。或者,在排出黑色墨水的喷嘴110产生了排出异常的情况下,通过向应从该喷嘴110排出的液滴着落的位置重叠打出黄色、青色以及品红色的液滴来补充黑色墨水的漏点。
与此相对,根据伴随定期冲洗而进行的排出异常的检测,在检测到干燥为原因而产生了排出异常的喷嘴110的情况下,进行下一个线的记录处理之前,进行冲洗作为维护动作。即,由于进行冲洗动作所需的时间Tf为阈值Tng以下,所以即便中断记录处理并进行维护,在该中断前后也几乎不产生记录结果的差异,因此优选消除排出异常之后再次开始记录处理。
另外,根据伴随定期冲洗而进行的排出异常的检测,在检测到异物的附着为原因而产生了排出异常的喷嘴110的情况下,进行下一个线的记录处理之前,进行擦拭作为维护动作。即,由于进行擦拭动作所需的时间Tw为阈值Tng以下,所以即便中断记录处理并进行维护,在该中断前后也几乎不产生记录结果的差异,因此优选消除排出异常之后再次开始记录处理。
接下来,对本实施方式的打印机1的作用进行说明。
本实施方式的打印机1在排出异常检测单元10检测到排出异常的喷嘴110时,在用于消除该排出异常的维护动作所需的时间比阈值Tng长的情况下保留维护动作并持续记录处理。因此,不会由于记录处理的中止而使记录纸P变得不必要。而且,即便在存在排出异常的喷嘴110的状态下持续记录处理,也能够例如通过进行上述补充打印来抑制记录品质的降低。
另外,在维护动作所需的时间为阈值Tng以下的情况下,在执行维护动作之后再次开始记录处理,因此能够抑制记录品质的降低,并且结束记录处理。
此外,作为为了消除排出异常所需的时间为阈值Tng以下的维护动作的例子,例举有冲洗、擦拭。而且,用于进行冲洗的冲洗单元74、用于进行擦拭的擦拭单元81位于进行定期冲洗的非记录区域NA内,因此能够在检测到排出异常之后,在进行下一个线的记录之前,迅速执行维护动作。
例如,在非记录区域NA中向第2扫描方向-X进行复路移动时伴随定期冲洗而进行排出异常的检测,在根据该检测而检测到排出异常的喷嘴110的情况下,能够在1位侧的端部进行了方向转换之后向第一次扫描方向+X进行往路移动的中途进行冲洗。
另外,由于擦拭单元81在主扫描方向位于记录区域PA与液体收纳部73之间,所以在非记录区域NA中向第2扫描方向-X进行复路移动时伴随定期冲洗而进行排出异常的检测,从而能够在1位侧的端部进行了方向转换之后向第一次扫描方向+X进行往路移动的中途利用拂拭部85进行擦拭。
此外,也可以通过一次检测动作检测多个排出异常喷嘴110,在上述排出异常喷嘴110包括基于不同原因的排出异常喷嘴的情况下,执行执行时间为阈值Tng以下的维护动作,在此基础上再次进行检测动作。
例如,在向第2扫描方向-X进行复路移动时,在检测到异物的附着为原因的排出异常喷嘴110与干燥为原因的排出异常喷嘴110的情况下,直接在与液体收纳部73对应的位置进行了冲洗之后,以检测到排出异常的喷嘴110为对象进行再检测。而且,在根据再检测而检测到异物的附着为原因的排出异常喷嘴110的情况下,在1位侧的端部进行了方向转换之后向第一次扫描方向+X进行往路移动时进行擦拭。这样,若超过阈值Tng,则也能够持续执行多个维护动作。
作为一个例子,冲洗、擦拭以及吸引清洁所需的时间分别为3秒、5秒、60秒,记录中断时间的阈值Tng为20秒,检测所需的时间Td为1秒。此时,在未超过作为阈值Tng的20秒的范围内,能够执行第一次检测(1秒)、冲洗(3秒)、第二次检测(1秒)、以及擦拭(5秒)。并且,在擦拭后进行第三次检测,在根据第三次检测而检测到排出异常喷嘴110的情况下,可以保留用于消除该排出异常的维护动作并持续记录处理,也可以在未超过阈值Tng的范围内反复维护动作。
或者,在通过一次检测动作而检测到基于气泡的混入的排出异常喷嘴110与基于干燥的排出异常喷嘴110的情况下,也可以保留维护动作并持续记录处理,在记录处理结束后执行维护动作。
此外,在定期冲洗时进行排出异常的检测的情况下,优选采用与伴随液滴的排出而产生的液滴的排出相伴产生的检查用波形,并且,之后不具有减振用波形。这是因为:根据该结构,能够更可靠地检测压力室141(振动板121)的残留振动。
这种排出异常的检测还能够基于对于记录纸P排出液滴时的压力室141的残留振动来进行。此时,虽抑制了用于检测的液体的不必要的消耗,但存在无法检测未使用于记录的喷嘴110中的排出异常、在检测中无法得到充足的残留振动的可能性。在这方面,若基于伴随定期冲洗而排出液滴时的压力室141的残留振动检测排出异常,则不会仅为了进行检测而不必要地消耗液体,并且能够使用适于检测的驱动波形来提高检测的精度,因而优选。
根据上述第5实施方式,能够得到如下的效果。
(1)在排出异常检测单元10检测到存在排出异常的喷嘴110的情况下,即便中断记录处理并进行维护动作,也能够将该维护动作所需的时间抑制在阈值Tng以下。因此,即便中断记录处理,也在该中断前后以成为排出结果相对于记录纸P的变化被允许的程度的方式来设定阈值Tng,从而能够在维护动作后再次开始记录动作,结束记录处理。由此,不会出现为了维护动作而中止排出动作,使记录纸P变得不必要的情况。另一方面,若维护动作所需的时间比阈值Tng长,则保留维护动作并持续针对记录纸P的记录处理,因此能够抑制基于排出动作的中断而产生的记录品质的降低。因此,在检测到喷嘴110的排出异常的情况下,能够抑制基于记录处理的中止或者中断而产生的记录纸P的不必要的消耗。
(2)在记录处理结束后进行保留的维护动作,从而能够在对于下一个记录纸P执行记录处理之前,消除喷嘴110的排出异常。
(3)利用从未产生排出异常的喷嘴110排出的液滴补充应从排出异常的喷嘴110排出的液滴,从而即便在存在排出异常的喷嘴110的状态下持续记录处理,也能够抑制记录品质的降低。
(4)不另行设置用于检测排出异常的传感器等,能够基于压力室141由于致动器120的驱动而振动产生的振动波形,来检测喷嘴110中的排出异常的状况,因此能够简化装置的结构。
(5)即便在检测喷嘴110的排出异常时从喷嘴110排出了液滴的情况下,也能够利用液体收纳部73收纳排出的液滴。因此,能够抑制伴随排出异常的检测而从喷嘴110排出的液滴所引发的记录纸P、装置内部的污染。
(6)清洁机构91进行从喷嘴110流出液体的清洁,从而能够消除喷嘴110的排出异常。其中,由于清洁所需的时间比阈值Tng长,所以若中断记录处理并进行清洁,则存在记录品质降低的担忧。在这方面,根据上述实施方式,在排出异常检测单元10检测到存在排出异常的喷嘴110的情况下,保留清洁并持续记录处理,因此能够抑制基于记录处理的中断而产生的记录品质的降低。
<第6实施方式>
接下来,参照图55~图57对作为具备过滤器的液滴排出装置的一个例子的打印机1进行说明。以下,基于上述附图进行说明,但以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
如图55所示,打印机1具备:作为液滴排出部的一个例子的头单元35;和能够将收纳于作为液体供给源的一个例子的墨盒31的液体(例如墨水)供给至头单元35的至少一个供给机构261。即,供给机构261从墨盒31经由液体供给路262向头单元35供给液体。然后,头单元35具有多个将由供给机构261供给的液体作为液滴而排出的喷嘴110,对于作为介质的一个例子的记录纸P(参照图1)从喷嘴110排出液滴来进行记录处理。
此外,本实施方式的墨盒31未搭载于托架32,而配置于与托架32不同的部位。而且,即便在设置有多个供给机构261的情况下,各供给机构261的结构也相同,因此在图55中图示一个供给机构261并省略其他供给机构的说明。
另外,如图3所示,头单元35具备使作为与喷嘴110连通的压力室的一个例子的空腔141振动的作为致动器的一个例子的静电致动器120。即,头单元35通过驱动静电致动器120使空腔141振动而从喷嘴110排出液滴。而且,控制部6(参照图2)通过检测空腔141由于静电致动器120的驱动而振动产生的振动波形而作为能够检测空腔的状态的排出状态检测部的一个例子发挥功能。并且,静电致动器120进行作为通过从喷嘴110排出液滴而排出增粘的液体的头单元35的维护动作的一个例子的冲洗动作,还作为维护部的一个例子发挥功能。
如图55所示,打印机1具备:吸引用盖92与吸引泵94。该盖92与头单元35接触而封闭喷嘴110所面向的空间263。以下,将通过盖92与该头单元35接触而封闭的空间263也称为封闭空间263。另外,吸引泵94进行通过向封闭空间263施加负压来从喷嘴110排出液体的吸引清洁。而且,在盖92设置有将封闭空间263与大气形成为连通或者非连通的大气敞开阀264。
墨盒31为能够收纳液体的收纳容器,并可拆装地被保持于安装部266。此外,液体供给源也可以形成为固定于安装部266的收纳箱来代替墨盒31。另外,安装部266能够对所收纳的液体的种类、颜色不同的多个墨盒31、收纳箱进行保持。
供给机构261具备从成为上游侧的墨盒31向成为下游侧的喷嘴110供给液体的液体供给路262。而且,在液体供给路262设置有使液体从墨盒31沿朝向喷嘴110的供给方向A流动的供给泵267、过滤器单元268、以及调整液体的压力的压力调整阀269。此外,供给泵267例如能够形成为齿轮泵、隔膜泵。
而且,在过滤器单元268、压力调整阀269、以及头单元35设置有作为功能部的一个例子的第1过滤器271~第3过滤器273。而且,上述过滤器271~273是捕集所通过的液体中的气泡、异物,越捕集气泡、异物,液体通过的功能就越降低的消耗品。
即,过滤器单元268具备第1过滤器271,并被第1过滤器271分隔为上游室275以及下游室276。而且,过滤器单元268相对于液体供给路262可拆装地进行设置。另外,压力调整阀269具备第2过滤器272,并且头单元35具备第3过滤器273。而且,压力调整阀269以及头单元35相对于液体供给路262可拆装地进行设置。即,过滤器271~273分别针对过滤器单元268、压力调整阀269、以及头单元35相对于液体供给路262可拆装地进行配置。
压力调整阀269具备由第2过滤器272分隔的过滤器室278与供给室279。并且,压力调整阀269具备:经由连通孔280与供给室279连通的压力调整室281、设置于压力调整室281与供给室279之间的阀体282、以及对阀体282向闭阀方向进行施力的施力部件283。即,阀体282被设置成插通于连通孔280,被施力部件283施力的阀体282封闭连通孔280。
并且,压力调整室281由壁面的一部分能够沿施力部件283的施力方向挠曲变形的隔膜284构成。该隔膜284在外表面侧(在图55中为左表面侧)承受大气压,另一方面,在内表面侧(在图55中为右表面侧)承受压力调整室281内的液体的压力。因此,隔膜284根据压力调整室281内的压力与在外表面侧承受的压力的差压的变化而挠曲位移,阀体282伴随隔膜284的位移而位移,从而开阀。
液体供给路262具有多个(在本实施方式中四个)第1连接流路286~第4连接流路289。具体而言,第1连接流路286将墨盒31与供给泵267连接,第2连接流路287将供给泵267与过滤器单元268的上游室275连接。第3连接流路288将过滤器单元268的下游室276与压力调整阀269的过滤器室278连接,第4连接流路289将压力调整阀269的压力调整室281与头单元35的贮液部143连接。
此处,液体供给路262是位于墨盒31与喷嘴110之间的流路。即,液体供给路262由第1连接流路286~第4连接流路289、过滤器单元268、压力调整阀269、以及头单元35构成,在液体供给路262配置有第1过滤器271~第3过滤器273。
而且,本实施方式的控制部6(参照图1)对通过了过滤器271~273的液体的量亦即通过量进行存储。即,控制部6对从喷嘴110排出液滴的次数、进行了头单元35的维护的次数进行计数。而且,基于上述次数对从墨盒31向喷嘴110供给并被消耗的液体的量进行计算,并将其作为通过量存储。
接下来,对如上地构成的打印机1中检测过滤器271~273的堵塞的处理进行说明。此外,定期或者基于来自用户的指示执行过滤器的堵塞检测处理。
如图56所示,控制部6在步骤S1001中,对计算出的通过量是否比所预先存储的阈值量多进行判断。即,异物从外部混入、从液体析出,但在液体通过过滤器271~273时被过滤器271~273捕集。因此,在通过量为阈值量以下的情况下(步骤S1001:否),过滤器271~273的堵塞的可能性较低,控制部6结束堵塞检测处理。此外,阈值量是基于实验而预先设定的值,是根据过滤器271~273的捕集能力、过滤器271~273的面积、异物的混入、析出的难易度等而决定的值。
另一方面,在通过量比阈值量多的情况下(步骤S1001:是),控制部6移至步骤S1002并进行吸引清洁。即,控制部6在利用盖92压盖住头单元35的状态下对大气敞开阀264进行闭阀,并且驱动吸引泵94。而且,若吸引清洁结束,则控制部6使盖92从头单元35分离。接着,控制部6在步骤S1003中执行图57所示的排出检查处理。
如图57所示,在排出检查处理中,与第1实施方式中的步骤S104~步骤S106(参照图24)同样,控制部6按顺序执行残留振动检测处理、检测波形的测量、以及排出异常判定处理(步骤S1101~步骤S1103)。
然后,接下来返回图56,控制部6在步骤S1004中执行从喷嘴110排出液滴的冲洗动作。即,首先,控制部6向托架马达驱动器43输入信号使托架32移动,并且在喷嘴110与液体收纳部73对置的位置使托架32停止。并且,控制部6向头驱动器33输入信号,并从排出进行检查的颜色(种类)的液滴的全部喷嘴110连续排出最大直径的液滴。
因此,液体在液体供给路262中以最大流量流动并被供给至喷墨头100。换言之,头单元35以伴随冲洗动作而从喷嘴110排出的单位时间的排出量与在记录处理时从喷嘴110单位时间排出的最大量相同的方式从喷嘴110排出液体。
接着,控制部6在步骤S1005中与步骤S1003同样地执行排出检查处理。然后,控制部6在步骤S1006中对步骤S1003与步骤S1005的检查结果进行比较,对向喷嘴110、空腔141是否混入有气泡进行判断。即,控制部6在冲洗动作前后喷嘴110、空腔141内的气泡未增加的情况下(步骤S1006:否),判断为过滤器271~273正常发挥功能并结束堵塞检测处理。
另一方面,控制部6在与在步骤S1003的检查中混入有气泡的空腔141的个数相比,在步骤S1006的检查中混入有气泡的空腔141的个数增加的情况下(步骤S1006:是),将处理移至步骤S1007。然后,控制部6在步骤S1007报告过滤器271~273的更换的必要性。即,控制部6通过在作为告知部的一个例子的操作面板7显示消息来催促过滤器271~273的更换,结束堵塞检测处理。
接下来,对检测过滤器271~273的堵塞的情况的作用进行说明。
如图55所示,在打印机1中,若执行吸引清洁,则从由盖92覆盖的喷嘴110将液体以及气泡、异物一起排出。因此,若在吸引清洁后控制部6进行排出检查处理,则能够能够降低检测到混入有气泡的喷嘴110、空腔141的危险。
若接着排出检测处理,打印机1进行从喷嘴110排出液滴的冲洗动作,则从墨盒31向喷嘴110经由液体供给路262供给液体。然而,在液体供给路262设置有过滤器271~过滤器273,液体通过上述过滤器271~273向喷嘴110被供给。因此,若过滤器271~273堵塞则液体的流动进一步被阻碍,与单位时间喷嘴110能够排出的液量相比,有时单位时间通过过滤器271~273并能够供给至喷嘴110的液量变得更少。
换言之,在过滤器271~273堵塞的情况下,即便从喷嘴110排出液滴,也存在未供给充足量的液体的情况。这样一来,喷嘴110与过滤器271~273之间的液体供给路262中的负压增高,从而从喷嘴110导入空气的危险增高。而且,能够通过进行排出检查处理来对混入有气泡的喷嘴110、空腔进行检测。即,控制部6在冲洗动作前后检测空腔141的振动波形,基于空腔141因冲洗动作而产生的状态变化,对过滤器271~273是否堵塞进行判断。
而且,控制部6在冲洗动作前后检测到的空腔141内的状态变化为空腔141内的气泡的增加的情况下,判断为过滤器271~273堵塞。具体而言,与冲洗动作前相比,在冲洗动作后在排出检查处理中检测到的混入有气泡的空腔141的个数较多的情况下,推测为伴随冲洗动作而混入有气泡。即,认为供给机构261为过滤器271~273堵塞而无法供给充足的量的液体的状态。因此,控制部6在判断为过滤器271~273堵塞而变得功能障碍的情况下,利用操作面板7催促过滤器271~273的更换。
根据上述第6实施方式,除了上述第5实施方式的(1)~(6)的效果之外还能够得到如下的效果。
(7)在打印机1中具备控制部6,控制部6驱动静电致动器120使空腔141振动,通过检测空腔141的振动波形来检测空腔141内的状态。例如,在空腔141、喷嘴110由液体充满的情况、与在空腔141、喷嘴110混入有气泡的情况下,空腔141的振动波形变化。因此,基于检测到的振动波形对是否能够从喷嘴110正常排出液滴进行判断。此外,在冲洗动作前检测空腔141的振动波形,并且在冲洗动作后检测空腔141的振动波形。然后,通过对检测到的振动波形进行比较,来获得空腔141内的状态变化。即,在空腔141内的状态变化与根据冲洗动作而预测的变化不同的情况下,能够对过滤器271~273的功能障碍进行判断。因此,通过利用为了进行液滴排出而原本具备的检测空腔141内的状态的控制部6,能够抑制部件件数的增加,并且能够检测过滤器271~273的功能障碍。
(8)在空腔141内的状态变化为气泡的增加的情况下,能够推测为伴随冲洗动作而从喷嘴110混入有气泡。因此,能够判断为供与因冲洗动作而消耗液体的情况相伴地供给的液体通过的过滤器271~273存在功能障碍。
(9)若过滤器271~273堵塞,则单位时间能够通过的液体的量亦即流量减少。因此,若能够通过过滤器271~273的流量变得比单位时间从喷嘴110排出的量少,则存在空气从喷嘴110进入的情况。在这方面,能够基于从喷嘴110排出液滴的前后的空腔141内的状态变化来对捕集过滤器271~273的异物的功能的故障进行判断。
(10)静电致动器120使液体从喷嘴110排出的排出量与在记录处理时从喷嘴110排出的最大量相同,因此能够容易进行过滤器271~273的功能障碍的判断。
(11)能够利用为了检测空腔141内的状态而使空腔141振动的静电致动器120使液滴从喷嘴110排出。因此,与分别设置各个机构的情况相比,能够进一步减少部件件数。
(12)由于操作面板7催促更换,所以能够在适当的时机更换具备成为功能障碍的过滤器271~273的过滤器单元268、压力调整阀269、头单元35。
<第7实施方式>
接下来,参照图58~图66对作为具备保湿用盖93的液滴排出装置的一个例子的打印机1进行说明。以下,基于上述附图进行说明,但以与前述的实施方式的不同点为中心进行说明,对于相同的事项省略其说明。
如图58所示,作为维护部的一个例子的保湿机构361具备:盖支架362;和被保持于盖支架362的保湿盖363。该保湿盖363具备:与作为液滴排出部的一个例子的头单元35接触而封闭喷嘴110所面向的空间263(参照图61)的作为盖部的一个例子的盖93;和支承至少一个盖93的支承部365。
此外,与喷嘴列110N数目相同的(在本实施方式中为五个)保湿用盖93以与头单元35的喷嘴列110N(在图58中省略图示)对应的方式,在托架32的扫描方向彼此具有间隔地进行配置。而且,各盖93具备:在由弹性体等弹性部件构成的俯视下呈大致长方形的框部367;和与框部367嵌合的刚性部件368。
如图59以及图60所示,刚性部件368由PP(polypropylene)等阻气性高的硬质的合成树脂构成。此外,作为刚性部件368的材质,若为阻气性高的硬质的材料即可,能够采用任意材质,例如,也可以采用PE(polyethylene)、PET(Polyethylene terephthalate)等。
刚性部件368具有:呈大致长方体状的主体部370、和从主体部370突出并呈圆管状的突出部371。即,突出部371在内部具有中空部372。
而且,在以下的说明中,将主体部370中形成有突出部371的面设为下表面,将与下表面相反的一侧的表面设为上表面370a。即,上表面370a是在刚性部件368嵌合于框部367的情况下构成盖93的内底面的表面。而且,将与上下方向交叉的方向且主体部370的长短的方向分别设为长边方向、短边方向。并且,将主体部370的侧面中短边方向的两侧面中的一方设为第1侧面370b,将另一方设为第2侧面370c。
在主体部370的上表面370a且长边方向的中央位置遍及短边方向地形成有凹部374。在该凹部374的内底面,与主体部370一体成型有在短边方向延伸的凸条375、和俯视下呈大致矩形板状的笠部376。此外,在凸条375与笠部376的分界线形成有环状凹部377。
在笠部376的短边方向的两侧面分别形成有台阶部378。此外,各台阶部378在长边方向的两端以朝向下侧以直角弯曲之后向斜下方扩张的方式倾斜。
如图59所示,在主体部370形成有从第1侧面370b沿短边方向贯通的贯通孔380。并且,在第1侧面370b蜿蜒地形成有将贯通孔380与环状凹部377连结的第1槽部381。
即,第1槽部381由在长边方向延伸的第1长边槽部381a~第3长边槽部381c、与在上下方向延伸的第1上下槽部381d~第3上下槽部381f构成。此外,第1长边槽部381a~第3长边槽部381c在上下方向形成于不同位置,并且第1上下槽部381d~第3上下槽部381f在长边方向以及上下方向形成于不同位置。
具体而言,第1长边槽部381a将贯通孔380与第1上下槽部381d的下端连接。而且,第2长边槽部381b将第1上下槽部381d的上端与第2上下槽部381e的下端连接,第3长边槽部381c将第2上下槽部381e的上端与第3上下槽部381f的下端连接。并且,第3上下槽部381f的上端与笠部376的下表面对置。
如图60所示,在第2侧面370c形成有一端与贯通孔380连接的第2槽部382,并且形成有将第2槽部382的另一端与中空部372连接的连接孔383。即,第2槽部382以将贯通孔380与连接孔383连结的方式扭曲地形成。
此外,第2槽部382由在长边方向延伸的第4长边槽部382a、第5长边槽部382b、以及在上下方向延伸的第4上下槽部382c~第6上下槽部382e构成。此外,第4长边槽部382a与第5长边槽部382b在上下方向形成于不同位置,并且第4上下槽部382c~第6上下槽部382e在长边方向形成于不同位置。
具体而言,第4上下槽部382c的下端与贯通孔380连接。而且,第4长边槽部382a将第4上下槽部382c的上端、与第5上下槽部382d的上端连接,第5长边槽部382b将第5上下槽部382d的下端与第6上下槽部382e的上端连接。而且,第6上下槽部382e的下端与连接孔383连接。
如图61所示,在将刚性部件368安装于框部367的情况下,刚性部件368的第1侧面370b以及第2侧面370c与框部367的内表面紧贴。因此,第1槽部381、第2槽部382、贯通孔380、以及连接孔383的开口由框部367的内表面覆盖并分别成为通气路,并且主体部370与笠部376的间隙也成为通气路。因此,利用上述通气路与中空部372构成使喷嘴110所面向的封闭空间263与大气连通的大气连通部384。此外,封闭空间263是喷嘴110所面向的空间,即是通过盖93与头单元35接触而封闭的空间。而且,保湿机构361通过盖93与头单元35接触使喷嘴110所面向的空间263封闭,来进行作为头单元35的维护动作的一个例子的压盖动作。另外,保湿盖363例如是若液体在大气连通部384附着并干燥,则在使喷嘴110所面向的封闭空间263与大气连通的状态下封闭封闭空间263的功能就会降低的消耗品。
如图62所示,保湿机构361具备能够通过使盖支架362升降来使盖93与头单元35接触或分离的凸轮机构386。即,保湿盖363与盖支架362构成而能够借助凸轮机构386而一体升降。另外,保湿机构361具备与上升的盖支架362接触而限制移动的限制部387。
凸轮机构386具备:由于压盖马达95(参照图54)的旋转驱动而旋转的旋转轴388、和基端部固定于旋转轴388的呈大致三角形状的凸轮框架389。另外,在凸轮框架389中的前端部可转动地轴支承有凸轮辊390的轴部391。该凸轮辊390的轴部391构成为贯通凸轮框架389并从凸轮框架389的两侧面突出。因此,若凸轮框架389伴随旋转轴388的旋转而以旋转轴388为中心进行旋转,则轴支承于凸轮框架389的前端部的凸轮辊390以旋转轴388为中心进行旋转运动。
另外,在盖支架362中且与凸轮机构386对应的位置形成有凸轮槽393。该凸轮槽393具有朝向下方开口的开口部394,通过从开口部394插入凸轮机构386而利用凸轮机构386支承盖支架362。
更具体而言,盖支架362的凸轮槽393形成有位于开口部394的上方的平面部395、和从该平面部395连续的第1斜面部396。并且,在凸轮槽393中能够与轴部391的两端接触的位置形成有凹面部397、与从该凹面部397连续的第2斜面部398。此外,第1斜面部396与第2斜面部398以成为大致平行的斜率形成。
接下来,对使保湿盖363相对于头单元35相对移动的情况下的作用进行说明。此外,头单元35位于保湿盖363的上方位置。
如图62所示,在盖支架362相对于凸轮机构386进行安装的状态下,利用凸轮框架389的基端部的周面支承盖支架362。并且,凸轮辊390的轴部391配置于凹面部397内。即,轴部391卡止凹面部397,因此即便例如欲将盖支架362向上方抬起、使之左右移动,也限制从凸轮机构386取下盖支架362的动作。
如图63所示,若旋转轴388向正向(在图63中为绕逆时针方向)旋转,则凸轮辊390的轴部391以旋转轴388为中心进行旋转运动,并从凹面部397分离。并且,凸轮辊390沿凸轮槽393的第1斜面部396转动。因此,盖支架362与保湿盖363以被引导部(省略图示)引导的状态被推起并以靠近头单元35的方式移动。
如图64所示,若旋转轴388向正向进一步旋转,则凸轮辊390从第1斜面部396移动至平面部395,将盖支架362进一步推起。而且,与盖支架362一起移动的各盖93与头单元35接触,并以包围所对应的喷嘴110的方式封闭各喷嘴110所面向的空间263。此外,在该状态下,限制部387限制盖支架362的上升,并且凸轮辊390与轴部391位于开口部394的上方。
因此,如图65所示,在以使头单元35位于与保湿盖363的上方位置不同的位置的状态使旋转轴388旋转的情况下,能够相对于凸轮机构386拔下盖支架362。具体而言,以凸轮辊390支承平面部395的方式使旋转轴388向正向旋转,并且使限制部387位移,从而能够将盖支架362与保湿盖363拔下并进行更换。
接下来,对在如上地构成的打印机1中检测保湿盖363的功能障碍的处理进行说明。此外,定期或者基于来自用户的指示执行保湿盖363的功能障碍检测处理。
如图66所示,作为排出状态检测部的一个例子的控制部6在步骤S1201中与步骤S1002同样地执行吸引清洁。接着,控制部6在步骤S1202中与步骤S1003同样地执行图57所示的排出检查处理。
控制部6在步骤S1203中使保湿用盖93紧贴于头单元35。即,控制部6向托架马达驱动器43输入信号使托架32移动,对喷嘴110以与各盖93对应的方式进行定位。并且,控制部6驱动压盖马达95使旋转轴388向正向旋转,通过使盖93上升来进行压盖动作。
控制部6在步骤S1204中使保湿用盖93敞开。即,控制部6驱动压盖马达95使旋转轴388向相反方向旋转,使盖93下降。
控制部6在步骤S1205中与步骤S1003同样地执行图57所示的排出检查处理。接着,控制部6在步骤S1206中与步骤S1006同样对步骤S1202与步骤S1205的检查结果进行比较,对在喷嘴110、作为压力室的一个例子的空腔141是否混入有气泡进行判断。即,控制部6在喷嘴110、空腔141内的气泡未增加的情况下(步骤S1206:否)结束盖93的功能障碍检测处理。
另一方面,控制部6在与在步骤S1202的检查中混入有气泡的空腔141的个数相比,在步骤S1205的检查中混入有气泡的空腔141的个数增加的情况下(步骤S1206:是),将处理移至步骤S1207。然后,控制部6在步骤S1207中使作为告知部的一个例子的操作面板7显示需要保湿用盖93的更换的主旨,并结束盖93的功能障碍检测处理。
接下来,对检测保湿用盖93的功能障碍的情况的作用进行说明。
此处,在打印机1中,若执行吸引清洁,则从由盖92覆盖的喷嘴110将液体以及气泡、异物一起排出。之后,通过进行排出检查处理来检测空腔141内的状态。即,控制部6对压盖动作前的空腔141的振动波形进行检测。
接着,控制部6进行利用盖93封闭喷嘴110所面向的空间263的压盖动作,并且使盖93从头单元35分离。此时,若保湿盖363的大气连通部384堵塞,则存在向喷嘴110压入有空气的情况。因此,控制部6在压盖动作后进行排出检查处理,在空腔141的气泡增加的情况下,推测为伴随压盖而混入有气泡。
换言之,控制部6对盖93与头单元35接触而封闭喷嘴110所面向的空间263之前的空腔141的振动波形进行检测。并且,控制部6对将喷嘴110所面向的空间263封闭的盖93将该封闭的空间263敞开后的空腔141的振动波形进行检测。而且,在空腔141内的状态变化为空腔141内的气泡的增加的情况下,判断为大气连通部384为功能障碍。而且,控制部6在操作面板7显示消息来催促保湿盖363的更换。
根据上述第6实施方式,除了上述第5实施方式的(1)~(12)的效果之外还能够得到如下的效果。
(13)在空腔141内的状态变化为气泡的增加的情况下,能够推测为伴随压盖动作而从喷嘴110混入有气泡。因此,能够判断为进行了压盖动作的保湿机构361存在功能障碍。
(14)大气连通部384有时由于例如液体附着并固化而无法发挥使由盖93封闭的封闭空间263与大气连通的功能。而且,若利用大气连通部384的功能不充分的保湿盖363封闭喷嘴110所面向的空间263,则该封闭空间263的压力增高而存在从喷嘴110混入空气的情况。在这方面,能够通过对在盖93与头单元35接触而封闭喷嘴110所面向的空间263之前与敞开之后气泡是否增加进行检测来对大气连通部384的功能障碍进行判断。
此外,上述实施方式也可以如下地变更。
·如图67所示,控制部6也可以在使喷嘴110所面向的封闭空间263形成为负压的状态下对空腔141的状态进行检测(变形例)。即,打印机1作为维护部的一个例子的维护机构72(参照图54),具备作为盖部的一个例子的盖92、与作为维护泵的一个例子的吸引泵94。该维护机构72是例如若盖92的密封性因老化而降低,则封闭喷嘴110所面向的空间263的功能降低的消耗品。另外,在使用管泵作为吸引泵94的情况下,还存在例如导管的恢复力因老化而降低从而吸引封闭空间263的功能降低的情况。
而且,也可以进行作为使吸引用盖92与头单元35接触而驱动吸引泵94的头单元35的维护动作的一个例子的吸引清洁动作。并且,也可以在吸引清洁动作前、吸引清洁动作中检测空腔141内的状态。
即,如图67所示,若向喷嘴110所面向的封闭空间263施加负压,则与该封闭空间263连通的喷嘴110、空腔141内也成为负压。因此,振动板121向使空腔141的容积减少的方向位移。因此,若在振动板121变形的状态下使静电致动器120驱动,并且对空腔141由于静电致动器120的驱动而振动产生的振动波形进行检测,则与在振动板121未变形的状态下检测出的振动波形不同。
因此,如图68所示,控制部6首先对未被施加吸引清洁动作前的负压的状态下的空腔141的振动波形进行检测。
接着,如图67所示,控制部6对在吸引清洁动作中被施加负压的状态下的空腔141的振动波形进行检测。并且,控制部6在吸引清洁动作前与吸引清洁动作中的空腔141内的状态变化的情况下判断为维护机构72的功能正常。
这样,若向由盖92封闭的封闭空间263施加负压,则也经由喷嘴110向空腔141施加负压。并且,在向空腔141施加负压的情况、未施加负压的情况下,空腔141的振动波形均变化。因此,在未施加负压的吸引清洁动作前、与施加负压的吸引清洁动作中的空腔141内的状态变化的情况下,能够判断为向空腔141施加负压而维护机构72正常发挥功能。
另外,也可以在如此在吸引清洁动作中检测空腔141的振动波形的情况下,在相比空腔141靠上游侧的位置设置阀,以将该阀闭阀的状态进行吸引清洁动作。即,通过设置阀,能够减少液体的消耗并且使振动板121容易变形。
·在上述第5实施方式中,即便在喷嘴110的排出异常的原因为气泡的混入的情况下,也可以根据检测到的排出异常喷嘴110的位置、个数而变更维护方法。例如,在相互靠近的位置存在多个气泡的混入为原因的排出异常喷嘴110的情况下,混入有比较大的气泡,若不进行吸引清洁则无法消除的可能性较高。与此相对,即便气泡的混入为原因,也在排出异常喷嘴110的个数较少的情况、分散于相互分离的位置的情况下,比较小的气泡存在于喷嘴110附近,从而能够通过冲洗排出气泡的情况较多。因此,也可以在气泡的混入为原因的排出异常喷嘴110在规定的范围内为一定数量以上的情况下,保留维护动作,在针对记录纸P的记录处理结束后执行吸引清洁,另一方面,在排出异常喷嘴110分散的情况下,中断记录处理并执行冲洗。
·在上述第5实施方式中,也可以在向第2扫描方向-X进行复路移动时伴随定期冲洗进行排出异常的检测,在该检测中存在被怀疑为排出异常的喷嘴110或者无法判断为正常喷嘴110的喷嘴110的情况下,以上述喷嘴110为对象,在1位侧的端部进行了方向转换后向第一次扫描方向+X进行往路移动时进行再检测。此时,优选在第一次检测中使用定期冲洗用驱动波形,另一方面,在第二次检测中使用检查用波形。根据该结构,能够一边适当地进行定期冲洗,一边在再检测中根据检查用波形可靠地检测排出异常喷嘴。
·在上述第5实施方式中,也可以在向第2扫描方向-X进行复路移动时伴随定期冲洗进行排出异常的检测,在1位侧的端部进行了方向转换后向第一次扫描方向+X进行往路移动时进行了冲洗或者擦拭的情况下,接下来在1位侧的非记录区域NA中向第2扫描方向-X进行复路移动时,为了对是否消除了喷嘴110的排出异常进行确认,而进行排出异常的再检测。由此,能够对检测到的异常喷嘴110是否恢复了正常的状态进行确认。另外,也可以在再检测中再次检测到排出异常喷嘴110的情况下,在接下来向第一次扫描方向+X进行往路移动时进行冲洗或者擦拭。由此,能够可靠地抑制之后的打印动作中的排出异常的产生。
·在上述第5实施方式中,也可以在压力室141伴随针对记录纸P的液滴的排出动作而振动时,通过检测该残留振动,来检测排出异常的喷嘴110。此时,由于能够在记录区域PA进行排出异常的检测,所以在从记录区域PA移动至非记录区域NA时,能够迅速进行作为维护动作的冲洗、擦拭。
或者,也可以伴随针对记录纸P的液滴的排出动作而检测排出异常,在存在被怀疑为排出异常的喷嘴110或者无法判断为正常喷嘴110的喷嘴110的情况下,以上述喷嘴110为对象在与液体收纳部73对应的位置进行排出异常的再检测。根据该结构,仅使被怀疑为异常的喷嘴110进行液滴排出动作并利用排出异常检测单元10进行检测,因此可以在记录动作时不从正常的喷嘴110排出墨滴。因此,避免不必要地排出墨水,能够降低墨水的消耗量。并且,排出异常检测单元10、控制部6的负担也能够降低。
·在上述各实施方式中,也可以针对在记录处理或者定期冲洗时未排出液滴的喷嘴110,生成不排出液滴的检查用波形(例如,图51所示的波形(A)或者波形(B)),进行排出异常的检测。此外,优选即便在这样进行不伴随液滴的排出而检测的情况下,也在喷墨头100配置于与液体收纳部73对应的位置进行检测。根据该结构,即便在使压力室141振动时误排出液滴,也能够利用液体收纳部73收纳所排出的液滴,因此不会污染记录纸P、装置内部。
·在上述第5实施方式中,也可以具备用于从收纳墨水的墨盒等、收纳喷墨头100所排出的液体的收纳部朝向喷墨头100加压供给液体的加压机构。此时,作为维护动作,通过驱动加压机构,能够进行从喷嘴110排出液体的加压清洁。若加压清洁在喷墨头100配置于与液体收纳部73对应的位置时等执行,则从喷嘴110排出的液体不会污染记录纸P、装置内部,因而优选。而且,根据加压清洁,能够同时清洁全部喷嘴110,也可以不为了进行清洁而具备清洁机构91。或者,也可以在执行吸引清洁时一并驱动加压机构,执行更强力的清洁。
此外,由于执行加压清洁所需的时间比阈值Tng长的情况较多,所以优选在记录处理的中途预先保留其执行,在记录处理结束后执行。其中,也可以在执行加压清洁或者吸引清洁所需的时间为阈值Tng以下的情况下,中断记录处理并进行上述清洁动作。
·在上述各实施方式中,清洁机构91也可以具备同时包围全部喷嘴110的吸引用盖。根据该结构,能够通过一次吸引清洁来进行全部喷嘴110的清洁,因此即便在多个喷嘴列110N存在排出异常的喷嘴110的情况下,也能够缩短维护动作所需的时间。
另外,也可以在清洁机构91具备同时包围全部喷嘴110的吸引用盖的情况下,通过朝向该盖排出液滴来进行排出异常的检测。此时,盖作为液体收纳部发挥功能,因此也可以不具备冲洗单元74。另外,在清洁机构91具备同时包围全部喷嘴110的吸引用盖的情况下,能够通过利用该盖进行压盖来抑制喷嘴110的干燥,因此也可以不具备保湿用盖93。
·在上述各实施方式中,可以将维护机构72配置于80位侧的非记录区域NA,也可以在记录区域PA的两侧的非记录区域NA配置维护机构72的构成要素。例如,也可以在1位侧的非记录区域NA配置具有能够同时包围全部喷嘴110的吸引用盖的清洁机构91,另一方面,在80位侧的非记录区域NA配置冲洗单元74。根据该结构,在任意的非记录区域NA均能够伴随液滴的排出而进行排出异常的检测。
·在上述第5实施方式中,拂拭部件82并不限定于能够吸收液体的带状部件。例如,也可以由不吸收液体的弹性体等形成刀片状的拂拭部件(擦拭部件),并将该拂拭部件的可弹性变形的前端部分作为拂拭部。其中,若拂拭部件为能够吸收液体的部件,则伴随拂拭而使液体向周围难以飞散,因而优选。
·在上述各实施方式中,液滴排出装置中对喷嘴的排出异常以及该排出异常的原因进行检测的单元以及方法并不限定于如上所述的对振动板的残留振动的振动式样进行检测并解析的方法。作为排出异常的检测方法的变更例,也可以存在如下方法。例如,存在使激光等光学传感直接照射喷嘴内的墨水弯液面并反射,利用受光元件检测弯液面的振动状态,根据振动状态特定堵塞的原因的方法。
或者,使用对飞翔液滴是否落入传感器的检测范围进行检测的通常的光学式漏点检测装置,检测排出异常的有无。而且,存在如下方法,即:在排出动作后,对于在经过了存在产生漏点的担忧的规定干燥时间后产生的排出异常,推断为干燥为原因,对于经过该干燥时间之前产生的排出异常,推断为异物的附着或气泡的混入为原因。
另外,还存在如下方法,即:向上述的光学式漏点检测装置追加振动传感器,对在产生排出异常之前是否施加了会混入气泡的振动进行判定,在施加了这种振动的情况下,推断为气泡混入为排出异常的原因。
并且,漏点的检测单元无需限定于光学式,例如也可以使用承受液滴的排出并检测热感知部的温度变化的热感知式检测装置、使墨滴带电并排出并对所着落的检测电极的电荷量的变化进行检测的检测装置、根据墨滴通过电极间的情况而变化的静电电容式检测装置。此外,作为对附着有纸屑的情况进行检测的方法,可以考虑利用拍摄装置等对喷嘴面的状态作为图像信息进行检测的方法、通过在喷嘴面附近扫描激光等光学传感来检测纸屑附着的有无的方法等。
·在上述第5实施方式中,排出异常检测部至少能够检测喷嘴110中的排出异常的有无即可,也可以不检测其原因。例如,也可以在规定范围内存在一定数量以上的排出异常的喷嘴110的情况下推断为气泡的混入为排出异常的原因并作为维护动作而选择吸引清洁,另一方面,在排出异常的喷嘴的个数为一定数量以下、相互分散的情况下作为维护动作而选择冲洗或者擦拭。
·在上述各实施方式中,液滴排出装置也可以不具备托架32,而变更为具备与记录介质的宽度(主扫描方向上的长度)整体对应的长条状的固定的液滴排出部的所谓的整行式液滴排出装置。该情况下的液滴排出部可以通过并列配置形成有喷嘴的多个单位头部而使打印范围遍及记录纸P的宽度整体,也可以通过在单一的长尺寸头以遍及记录纸P的宽度整体的方式配置多个喷嘴而使打印范围遍及记录纸P的宽度整体。在这种情况下,也交替进行基于液滴排出部的一条线大小的打印、与记录介质的间歇的搬运,因此例如能够在搬运记录介质的期间执行擦拭等维护动作。
·在上述第6实施方式以及第7实施方式中,作为使作为头单元35的压力室的一个例子的空腔141振动的致动器,与第2实施方式同样也可以具备压电元件。而且,控制部6也可以通过对由于压电元件的驱动而振动的空腔141的振动波形进行检测来对空腔141的状态进行检测。
·在上述第6实施方式以及第7实施方式中,也可以对维护动作前后的空腔141的振动波形进行检测,从而在一个空腔141中气泡增加的情况下判断为过滤器271~273或者保湿盖363存在功能障碍。另外,也可以在混入有气泡的空腔141的个数增加的情况下判断为过滤器271~273或者保湿盖363存在功能障碍。并且,也可以在能够在阈值(例如20%)以上的空腔141确认到空腔141内的气泡的增加的情况下判断为过滤器271~273或者保湿盖363存在功能障碍。另外,也可以检测一部分空腔141的振动波形,并基于该检测结果判断功能障碍。
·在上述第6实施方式中,在进行过滤器271~273的堵塞检测处理的情况下,也可以不进行通过量与阈值量的比较。例如,在基于来自用户的指示进行过滤器271~273的堵塞检测的情况下,也可以与通过量无关地执行排出检查处理。
·在上述第6实施方式以及第7实施方式中,也可以在进行排出检查处理之前不进行吸引清洁。
·在上述第6实施方式中,还能够相对于液体供给路262仅更换过滤器271~273。
·在上述第6实施方式中,过滤器271~273也可以捕集能力不同。即,也可以针对堵塞的难易度设置差异,在不同时机催促各个过滤器271~273的更换。
·在上述第6实施方式中,打印机1只要具备过滤器271~273中的至少一个即可。另外,过滤器271~273能够配置于液体供给路262中的任意位置。例如,也可以将过滤器单元268设置于压力调整阀269与头单元35之间。
·在上述第6实施方式中,过滤器271~273也可以以无法更换的方式进行配置。即,也可以将过滤器单元268、压力调整阀269、以及头单元35设置为无法相对于液体供给路262进行拆装。另外,在第7实施方式中,保湿机构361也可以以无法更换得方式进行配置。
·在上述第6实施方式中,打印机1也可以不具备过滤器。另外,也可以对作为维护部的一个例子的维护机构72的功能障碍进行检测。即,维护机构72具备:作为盖部的一个例子的盖92;和作为大气连通部的一个例子的大气敞开阀264。而且,控制部6也可以使维护机构72作为维护动作在将大气敞开阀264开阀的状态下利用盖92对头单元35进行压盖动作,在压盖动作前后检测空腔141的振动波形。即,吸引用盖92也与保湿用盖93同样,在压盖动作后空腔141内的气泡增加的情况下,能够判断为大气敞开阀264存在功能障碍。
·在上述第6实施方式以及上述第7实施方式中,告知部可以为发出声音、光来催促更换的设备,也可以与打印机1分开设置。例如,也可以将主机8作为告知部,显示催促更换的消息、图形。另外,也可以不设置告知部。
·在上述各实施方式中,也可以利用与为了从喷嘴110排出液滴而使空腔141振动的致动器不同的机构检测空腔141的振动波形。即,例如第3实施方式那样,也可以分别设置用于从喷嘴110排出液滴的发热体450、和检测空腔141的振动波形的电极462。
·在上述第6实施方式中,伴随冲洗动作而从喷嘴110排出的单位时间的排出量也可以与在记录处理时从喷嘴110单位时间排出的最大量不同。即,例如,也可以与在记录处理时单位时间排出的最大量相比,使单位时间能够向喷嘴110供给的量较多,以排出该可供给的最大量的方式进行冲洗动作。另外,也可以以为了得到所要求的记录品质而最大限度地排出必要的供给量的方式进行冲洗动作。
·在上述各实施方式中,从液滴排出装置的液滴排出部(在上述的实施方式中为喷墨头100)排出的排出对象液(液滴)并不限定于墨水,例如能够形成为包括如下的各种材料的液体(包括悬浮液、乳液等分散液)。即,彩色过滤器的过滤器材料、用于形成有机EL(电致发光)装置中的EL发光层的发光材料、用于在电子放出装置中的电极上形成荧光体的荧光材料、用于形成PDP(等离子显示器面板)装置中的荧光体的荧光材料、用于形成电泳显示装置中的泳动体的泳动体材料、用于在基板W的表面形成堆积层的堆积层材料、各种涂敷材料、用于形成电极的液态电极材料、构成用于在两块基板间构成微小的单元间隙的隔离物的粒子材料、用于形成金属配线的液态金属材料、用于形成微透镜的透镜材料、抗蚀材料、用于形成光扩散体的光扩散材料、以及利用于DNA芯片、蛋白质芯片等的生物传感器的各种试验液体材料等。
·在上述各实施方式中,成为排出液滴的对象的记录介质(液滴收纳物)并不局限于记录纸之类的纸,也可以为薄膜、织布、无纺布等其他媒体;玻璃基板、硅基板等各种基板之类的工件。
附图标记说明:
1…打印机(液滴排出装置的一个例子);6…控制部(排出状态检测部的一个例子);7…操作面板(告知部的一个例子);31…墨盒(液体供给源的一个例子);35…头单元(液滴排出部的一个例子);72…维护机构(维护部的一个例子);92…盖(盖部的一个例子);93…盖(盖部的一个例子);94…吸引泵(维护泵的一个例子);110…喷嘴;120…静电致动器(致动器的一个例子、维护部的一个例子);141…空腔(压力室的一个例子);262…液体供给路;263…空间;264…大气敞开阀(大气连通部的一个例子);271~273…过滤器(功能部的一个例子);361…保湿机构(维护部的一个例子);363…保湿盖;384…大气连通部;P…记录纸(介质的一个例子)。
Claims (10)
1.一种液滴排出装置,其特征在于,具备:
液滴排出部,其具有多个将从液体供给源经由液体供给路供给的液体作为液滴排出的喷嘴,从所述喷嘴对介质排出液滴,来进行记录处理;
维护部,其进行该液滴排出部的维护动作;以及
排出状态检测部,其能够检测与所述喷嘴连通的压力室内的状态,
所述液滴排出装置利用所述排出状态检测部检测所述压力室内的状态,并能够根据所述压力室内由于所述维护动作而产生的状态变化,对所述维护部与配置于所述液体供给路的功能部中的至少一方的功能障碍进行判断。
2.根据权利要求1所述的液滴排出装置,其特征在于,
在所述压力室内的状态变化为所述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为所述维护部与所述功能部中的至少一方存在功能障碍。
3.根据权利要求2所述的液滴排出装置,其特征在于,
所述维护部包括具有盖部和大气连通部的保湿盖,所述盖部与所述液滴排出部接触而关闭所述喷嘴所面向的空间,所述大气连通部使所述空间与大气连通,所述维护部使所述盖部关闭所述空间作为所述维护动作,
利用所述排出状态检测部对所述盖部关闭所述空间之前、与关闭了所述空间的所述盖部将所述空间敞开之后的所述压力室内的状态进行检测,在所述压力室内的状态变化为所述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为所述大气连通部存在功能障碍。
4.根据权利要求2所述的液滴排出装置,其特征在于,
所述功能部包括配置于所述液体供给路并对异物进行捕集的过滤器,
所述维护部从所述喷嘴排出所述液体作为所述维护动作,
在所述维护动作前后检测到的所述压力室内的状态变化为所述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为所述过滤器已堵塞。
5.根据权利要求4所述的液滴排出装置,其特征在于,
在通过了所述过滤器的所述液体的量亦即通过量比阈值多,并且在所述维护动作前后检测到的所述压力室内的状态变化为所述压力室内的气泡的增加的情况下,判断为所述过滤器已堵塞。
6.根据权利要求4所述的液滴排出装置,其特征在于,
所述维护部以伴随所述维护动作而从所述喷嘴排出的单位时间的排出量与在所述记录处理时从所述喷嘴所述单位时间排出的最大量相同的方式,从所述喷嘴排出所述液体。
7.根据权利要求1所述的液滴排出装置,其特征在于,
所述维护部包括盖部和维护泵,所述盖部与所述液滴排出部接触而封闭所述喷嘴所面向的空间,所述维护泵通过向所述空间施加负压而从所述喷嘴排出所述液体,所述维护部使已封闭的所述空间形成为负压作为所述维护动作,
在所述维护动作前与所述维护动作中检测到的所述压力室内的状态发生了变化的情况下,判断为所述维护部的功能正常。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液滴排出装置,其特征在于,
所述排出状态检测部通过对与所述喷嘴连通的压力室的振动波形进行检测,来检测所述压力室内的状态,所述压力室的振动波形由于致动器的驱动而振动产生,所述致动器用于使所述压力室振动。
9.根据权利要求8所述的液滴排出装置,其特征在于,
所述液滴排出部通过驱动所述致动器来使所述压力室振动,从而从所述喷嘴排出液滴。
10.根据权利要求1所述的液滴排出装置,其特征在于,
在基于所述压力室内的状态变化,判断为所述维护部以及所述功能部中的至少一方存在功能障碍的情况下,利用告知部催促更换。
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