JP2017114022A - ヘッドユニット - Google Patents

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  • Ink Jet (AREA)

Abstract

【課題】圧電素子を駆動可能か否かを精度良く判定することができるヘッドユニットを提供する。
【解決手段】駆動信号が供給された場合に駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子PZを具備し、圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な吐出部と、圧電素子が所定の蓄電能力を有するか否かを判定する判定回路20と、判定の結果が否定である場合に圧電素子への駆動信号の供給を停止させ吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限回路5と、を備える。
【選択図】図9

Description

本発明は、液体吐出装置のヘッドユニットに関する。
インクジェットプリンター等の液体吐出装置は、ヘッドユニットの吐出部に設けられた圧電素子を駆動信号により駆動することにより、吐出部のキャビティ(圧力室)に充填されたインク等の液体を吐出部のノズルから吐出させ、記録媒体上に画像を形成する印刷処理を実行する。このような液体吐出装置において、圧電素子の故障等、吐出部における不具合の発生に伴い、吐出部から液体を正常に吐出できなくなる吐出異常が生じることがある。吐出異常が生じると、吐出部から吐出される液体により記録媒体上に形成すべきドットを正確に形成できなくなり、印刷処理により形成される画像の画質が低下する。
特許文献1には、吐出異常の生じた状態で印刷処理が実行される可能性を低減させるために、圧電素子を充電または放電したときの圧電素子の電極の電位を検出し、当該検出した情報に基づいて、圧電素子を正常に駆動させることが可能か否かの判定(以下、「駆動判定」と称する)を実行する技術が提案されている。
特開2010−228360号公報
ところで、特許文献1に記載の技術では、ヘッドユニットの外部に設けられた回路において駆動判定を行う。このため、圧電素子の電位等の圧電素子から検出された情報を、駆動判定を行うための回路に伝送する際に、当該検出された情報にノイズが混入し、駆動判定の精度が低下することがあった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、圧電素子が駆動可能であるか否かを精度良く判定する技術を提供することを、解決課題の一つとする。
以上の課題を解決するために、本発明に係るヘッドユニットは、駆動信号が供給された場合に前記駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子を具備し、前記圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な吐出部と、前記圧電素子が所定の蓄電能力を有するか否かを判定する判定回路と、前記判定の結果が否定である場合に前記圧電素子への前記駆動信号の供給を停止させ前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限回路と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、判定回路がヘッドユニットに設けられるため、判定回路がヘッドユニットの外部に設けられる場合と比較して、圧電素子から検出された情報に対するノイズの混入の程度を小さく抑えることが可能となる。このため、圧電素子が所定の蓄電能力を有するか否かを精度良く判定することが可能となる。
また、本発明によれば、ヘッドユニットに設けられた吐出制限回路により、圧電素子への駆動信号の供給を停止させる。すなわち、本願発明に係るヘッドユニットは、判定の実行と判定結果に応じた圧電素子の駆動の停止との双方をヘッドユニットにおいて自己完結的に行う。このため、圧電素子の駆動を停止させる機能をヘッドユニットの外部に持たせる場合と比較して、確実且つ迅速に圧電素子の駆動を停止させることが可能となる。これにより、故障した圧電素子を用いて印刷処理を実行することによる画質の劣化を防止することができ、更には、故障した圧電素子が駆動されることに伴う安全性の低下を抑止することができる。
上述したヘッドユニットは、第1指定信号と、第2指定信号と、第3指定信号と、前記判定の実行を指示するための指示信号と、が供給され、前記判定回路は、前記第1指定信号がハイレベルであり、前記第2指定信号がローレベルであり、前記第3指定信号がハイレベルであり、且つ、前記指示信号が供給されている判定期間において、前記判定を実行する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第1指定信号、第2指定信号、第3指定信号、及び、指示信号からなる、4つの信号の組み合わせにより規定される判定期間において、判定が実行される。このため、例えば1つの信号により判定期間を規定する場合と比較して、判定を予定していないタイミングにおいて判定が開始されるといった誤作動の発生確率を低減することができる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記吐出制限回路は、前記駆動信号が供給される第1配線と前記圧電素子との間に電気的に接続された第1スイッチを備え、前記判定の結果が否定である場合、前記判定期間の終了後であって、前記第1指定信号がハイレベルからローレベルに立ち下がり、前記第2指定信号がローレベルからハイレベルに立ち上がり、且つ、前記第3指定信号がハイレベルからローレベルに立ち下がるときに、前記第1スイッチをオフさせる、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、判定結果が否定である場合に、第1スイッチをオフさせて、圧電素子への駆動信号の供給を停止させる。このため、圧電素子を正常に駆動できない場合において、当該圧電素子の駆動を停止することで、当該圧電素子を用いて印刷処理を実行することによる画質の劣化を防止することができ、更には、故障した圧電素子が駆動されることに伴う安全性の低下を防止することができる。
上述したヘッドユニットは、第2配線と、前記圧電素子と前記第2配線との間に電気的に接続される第2スイッチと、を備え、前記第1スイッチは、前記第1指定信号がハイレベルであり、前記第2指定信号がローレベルであり、前記第3指定信号がハイレベルであり、且つ、前記判定期間が開始されるまでの期間のうち、準備信号が供給される準備期間においてオンし、前記準備期間の終了から前記判定期間の終了においてオフし、前記第2スイッチは、少なくとも前記準備期間の開始から前記判定期間の終了までオンし、前記駆動信号は、少なくとも前記準備期間の開始から前記判定期間の終了まで所定電位に設定され、前記判定回路は、前記判定期間のうち所定のタイミングにおいて、前記第1配線の電位と前記第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下である場合に、前記圧電素子が前記所定の蓄電能力を有していると判定する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、圧電素子が保持すべき電位である駆動信号の電位を第1配線から検出し、圧電素子が実際に保持している電位を第2配線から検出する。このため、圧電素子が正常に駆動されるために必要な蓄電能力を有するか否かを判定することができる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記判定回路は、出力ノードと、一端が前記第1配線に電気的に接続された第3スイッチと、ゲートが前記第2配線に電気的に接続され、前記第3スイッチの他端と前記出力ノードとの間に電気的に接続された第1トランジスターと、ゲートが前記第2配線に電気的に接続され、第1基準電位に設定された第1給電線と前記出力ノードとの間に電気的に接続された第2トランジスターと、を具備し、前記第3スイッチは、前記判定期間においてオンする、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、判定期間において第3スイッチがオンして、第1トランジスターのソースまたはドレインが第1配線に接続される。このため、判定期間において、第1配線の電位と第2配線の電位との電位差が、第1トランジスターの閾値電位を上回る場合には、第1トランジスターがオンし、第2配線の電位と第1給電線の電位との電位差が、第2トランジスターの閾値電位を上回る場合には、第2トランジスターがオンする。よって、圧電素子が実際に保持している電位と略同じ電位である第2配線の電位と、圧電素子が保持すべき電位である駆動信号の電位と略同じ電位である第1配線の電位と、の近さの程度を評価することができる。これにより、圧電素子が正常に駆動されるために必要な蓄電能力を有するか否かを判定することができる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記第2トランジスターは、前記第1配線の電位と前記第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下である場合にオンする、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第1配線の電位と第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下となる場合に、第2配線の電位と第1給電線の電位との電位差が第2トランジスターの閾値電位を上回る。このため、第2トランジスターのオンオフにより、圧電素子が所定の蓄電能力を有するか否かを判定することができる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記圧電素子は、前記第1スイッチに電気的に接続された第1電極と、第2基準電位に設定された第2給電線と電気的に接続された第2電極と、を備え、前記第2基準電位及び前記第1基準電位の電位差は、前記所定電位及び前記第1基準電位の電位差よりも小さい、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第2基準電位が、所定電位よりも第1基準電位に近い電位であるため、圧電素子の電極間で電流のリーク経路の有無を、判定回路により精度良く判定することが可能となる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記第1指定信号は、前記判定の結果が肯定であり前記吐出部から液体を吐出可能な場合に、前記吐出部からの液体の吐出または非吐出を指定し、前記第2指定信号は、前記判定の結果が肯定であり前記吐出部から液体を吐出可能な場合に、ローレベルとなることで、前記駆動信号が供給される第1配線と前記圧電素子との間に設けられた第1スイッチのオンを指定し、前記第3指定信号は、前記判定の結果が肯定であり前記吐出部から液体を吐出可能な場合に、前記吐出部から液体を吐出するための期間を規定する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、判定を実行する場合には、第1指定信号、第2指定信号、及び、第3指定信号を、判定期間の規定のために用い、判定の結果が肯定である場合には、第1指定信号、第2指定信号、及び、第3指定信号を、判定期間の規定とは異なる用途に使用する。このため、第1指定信号、第2指定信号、及び、第3指定信号を、判定期間の規定以外の用途に使用しない場合と比較して、ヘッドユニットを制御するための信号数の削減が可能となり、ヘッドユニット制御回路の制御や構成を簡素化することが可能となる。
また、本発明に係るヘッドユニットは、駆動信号が供給された場合に前記駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子を具備し、前記圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な吐出部と、前記圧電素子の蓄電能力を診断し、前記診断の結果が所定の結果である場合に前記圧電素子への前記駆動信号の供給を停止させ前記吐出部からの液体の吐出を制限する診断回路と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、診断回路がヘッドユニットに設けられるため、診断回路がヘッドユニットの外部に設けられる場合と比較して、圧電素子から検出された情報に対するノイズの混入の程度を小さく抑えることが可能となる。このため、圧電素子の蓄電能力を精度良く診断することが可能となる。
また、本発明によれば、ヘッドユニットに設けられた診断回路により、圧電素子への駆動信号の供給を停止させる。すなわち、本願発明に係るヘッドユニットは、圧電素子の蓄電能力の診断と、診断結果に応じた圧電素子の駆動の停止との双方を、ヘッドユニットにおいて自己完結的に行う。このため、圧電素子の駆動を停止させる機能をヘッドユニットの外部に持たせる場合と比較して、確実且つ迅速に圧電素子の駆動を停止させることが可能となる。これにより、故障した圧電素子を用いて印刷処理を実行することによる画質の劣化を防止することができ、更には、故障した圧電素子が駆動されることに伴う安全性の低下を抑止することができる。
上述したヘッドユニットは、第1指定信号と、第2指定信号と、第3指定信号と、診断制御信号と、が供給され、前記診断回路は、前記第1指定信号がハイレベルであり、前記第2指定信号がローレベルであり、且つ、前記第3指定信号がハイレベルである診断期間において、前記診断制御信号に応じて前記診断を実行する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、第1指定信号と第2指定信号と第3指定信号との組み合わせにより規定される診断期間において、診断制御信号に応じて診断が実行される。このため、1つの信号により診断期間を規定する場合と比較して、診断を予定していないタイミングにおいて診断が開始されるといった誤動作の発生確率を低減させることができる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記診断回路は、前記駆動信号が供給される第1配線と前記圧電素子との間に電気的に接続された第1スイッチを備え、前記診断の結果が前記所定の結果である場合、前記診断期間の終了後にオフした状態を維持する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、診断の結果が所定の結果である場合に、第1スイッチをオフさせて、圧電素子への駆動信号の供給を停止させる。このため、圧電素子を正常に駆動できない場合において、当該圧電素子を用いて印刷処理を実行することによる画質の劣化を防止することができ、更には、故障した圧電素子が駆動されることに伴う安全性の低下を抑止することができる。
上述したヘッドユニットにおいて、前記診断回路は、前記圧電素子と第2配線との間に電気的に接続される第2スイッチを備え、前記診断期間のうち前記第2スイッチがオンしている期間の中の所定のタイミングにおいて、前記第1配線の電位と前記第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下である場合に、前記圧電素子が前記所定の蓄電能力を有していると診断する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、圧電素子が保持すべき電位である駆動信号の電位を第1配線から検出し、圧電素子が実際に保持している電位を第2配線から検出する。このため、圧電素子の蓄電能力を診断することが可能となる。
本発明の第1実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成を示すブロック図である。 インクジェットプリンター1の概略的な内部構造を示す斜視図である。 記録ヘッドHDの概略的な断面図である。 ヘッドモジュールHMにおけるノズルNの配置例を示す平面図である。 駆動信号Comを供給した時の吐出部Dの断面形状の変化を示す説明図である。 制御部6とヘッドモジュールHMとの接続を説明するための説明図である。 コネクタCN及びケーブルCBを説明するための説明図である。 端子ZNに入出力する信号を説明するための説明図である。 ヘッドユニットHUの構成を示すブロック図である。 起動処理及び診断処理を説明するためのタイミングチャートである。 起動処理及び診断処理を説明するためのタイミングチャートである。 起動処理及び診断処理を説明するためのタイミングチャートである。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 起動処理及び診断処理を説明するための説明図である。 印刷処理を説明するためのタイミングチャートである。 接続状態指定回路11の構成を示すブロック図である。 デコーダーDCaのデコード内容を示す説明図である。 デコーダーDCaのデコード内容を示す説明図である。 デコーダーDCsのデコード内容を示す説明図である。 第2実施形態に係るインクジェットプリンター1aの構成を示すブロック図である。 ヘッドユニットHUaの構成を示すブロック図である。 吐出状態検査処理を説明するためのタイミングチャートである。 接続状態指定回路11aの構成を示すブロック図である。 デコーダーDCa2のデコード内容を示す説明図である。 デコーダーDCs2のデコード内容を示す説明図である。 吐出状態検査処理における周期情報Info-Tの生成を説明するための説明図である。 検査結果信号Sttを説明するための説明図である。 変形例1に係るヘッドユニットHUbの構成を示すブロック図である。 変形例2に係る制御部6とヘッドモジュールHMとの接続を示す説明図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<<A.第1実施形態>>
本実施形態では、インク(「液体」の一例)を吐出して記録用紙P(「媒体」の一例)に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して、液体吐出装置を説明する。
<<1.インクジェットプリンターの概要>>
図1及び図2を参照しつつ、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成について説明する。ここで、図1は、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図2は、インクジェットプリンター1の概略的な内部構造の一例を示す斜視図である。
インクジェットプリンター1には、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューター(図示省略)から、インクジェットプリンター1が形成すべき画像を示す印刷データImgと、インクジェットプリンター1が形成すべき画像の印刷部数を示す情報と、が供給される。インクジェットプリンター1は、ホストコンピューターから供給される印刷データImgの示す画像を記録用紙Pに形成する印刷処理を実行する。
図1に例示するように、インクジェットプリンター1は、インクを吐出する吐出部Dを複数個具備するヘッドモジュールHMと、ヘッドモジュールHMに対する記録用紙Pの相対位置を変化させるための搬送機構7と、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する制御部6(「ヘッドユニット制御回路」の一例)と、を備える。このうち、ヘッドモジュールHMは、4個のヘッドユニットHUを備える。そして、各ヘッドユニットHUは、M個の吐出部Dを具備する記録ヘッドHDを備える。
なお、本実施形態では、インクジェットプリンター1が、シリアルプリンターである場合を想定する。具体的には、インクジェットプリンター1は、副走査方向に記録用紙Pを搬送し主走査方向にヘッドモジュールHMを移動させつつ、吐出部Dからインクを吐出することで、印刷処理を実行する。以下、図2に示すように、+Y方向及び−Y方向(以下、+Y方向及び−Y方向を「Y軸方向」と総称する)が主走査方向であり、+X方向(以下、+X方向及び−X方向を「X軸方向」と総称する)が副走査方向である場合を想定する。
図2に例示するように、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、筐体200と、筐体200内をY軸方向に往復動可能でありヘッドモジュールHMを搭載するキャリッジ100と、を備える。
搬送機構7は、印刷処理が実行される場合に、キャリッジ100をY軸方向に往復動させるとともに、記録用紙Pを+X方向に搬送することで、記録用紙PのヘッドモジュールHMに対する相対位置を変化させ、記録用紙Pの全体に対してインクが着弾することを可能とする。
具体的には、搬送機構7は、図1に示すように、キャリッジ100をY軸方向に往復動するための駆動源となる搬送モーター71と、搬送モーター71を駆動するためのモータードライバー72と、記録用紙Pを+X方向に搬送するための駆動源となる給紙モーター73と、給紙モーター73を駆動するためのモータードライバー74と、を具備する。また、搬送機構7は、図2に示すように、Y軸方向に延在するキャリッジガイド軸76と、搬送モーター71により回転駆動されるプーリー711と回転自在なプーリー712との間に掛け渡されY軸方向に延在するタイミングベルト710と、を具備する。キャリッジ100は、キャリッジガイド軸76によりY軸方向に往復自在に支持されるとともに、固定具101を介してタイミングベルト710の所定箇所に固定されている。このため、搬送機構7は、搬送モーター71によりプーリー711を回転駆動させることで、キャリッジ100と、当該キャリッジ100に搭載されたヘッドモジュールHMとを、キャリッジガイド軸76に沿ってY軸方向に移動させることができる。
また、図2に示すように、搬送機構7は、キャリッジ100の下側(−Z方向)に設けられたプラテン75と、給紙モーター73の駆動に応じて回転し記録用紙Pを1枚ずつプラテン75上に供給するための給紙ローラ(図示省略)と、給紙モーター73の駆動に応じて回転しプラテン75上の記録用紙Pを排紙口へと搬送する排紙ローラ730と、を備える。このため、搬送機構7は、図2に示すように、プラテン75上において記録用紙Pを+X方向(上流側)から−X方向(下流側)へと搬送することができる。
本実施形態では、図2に例示するように、インクジェットプリンター1のキャリッジ100に、4個のインクカートリッジ31が格納されている。より具体的には、本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、及び、ブラックの、4色(CMYK)のインクと1対1に対応する4個のインクカートリッジ31が、キャリッジ100に格納されている場合を想定する。
なお、図2は一例に過ぎず、インクカートリッジ31は、キャリッジ100の外部に設けられるものであってもよい。
制御部6は、インクジェットプリンター1の制御プログラムや、ホストコンピューターから供給される印刷データImg等の各種情報を記憶する記憶部60と、CPU(Central Processing Unit)と、その他各種回路CCとを具備する(後述する図6参照)。なお、制御部6は、CPUの代わりに、FPGA(field-programmable gate array)等のプログラマブルロジックデバイスを備えるものでよい。
図2では図示省略するが、制御部6は、キャリッジ100の外部に設けられる。そして、図2に例示するように、ケーブルCB(「接続ケーブル」の一例)により、制御部6とヘッドモジュールHMとが電気的に接続される。なお、図2では図示省略しているが、本実施形態では、4本のケーブルCB1〜CB4により、制御部6とヘッドモジュールHMとを電気的に接続する(図6参照)。また、本実施形態では、各ケーブルCBとして、フレキシブルフラットケーブルを採用する。
制御部6は、CPUが、記憶部60に記憶されている制御プログラムに従って動作することで、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。例えば、制御部6は、記録用紙Pに印刷データImgに応じた画像を形成する印刷処理が実行されるように、ヘッドモジュールHM及び搬送機構7の動作を制御する。
ここで、印刷処理が実行される場合の制御部6の動作の概要を説明する。
印刷処理が実行される場合、制御部6のCPUは、まず、ホストコンピューターから供給される印刷データImgを記憶部60に格納する。
次に、制御部6は、印刷データImg等の記憶部60に格納されている各種データに基づいて、各ヘッドユニットHUの動作を制御するための印刷信号SI及び駆動信号Com等の各種信号を生成する。ここで、駆動信号Comとは、各吐出部Dを駆動するためのアナログの信号である。このため、本実施形態に係る制御部6が具備する各種回路CCには、DA変換回路が含まれ、当該DA変換回路において、制御部6のCPUの生成するデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号Comに変換する。また、印刷信号SIは、印刷処理において、各吐出部Dの駆動の態様を指定するためのデジタルの信号である。具体的には、印刷信号SIは、印刷処理において、各吐出部Dに対して駆動信号Comを供給するか否かを指定することで、各吐出部Dの駆動の態様を指定する。ここで、吐出部Dの駆動の態様の指定とは、例えば、吐出部Dを駆動した際に当該吐出部Dからインクが吐出されるか否かを指定したり、また、吐出部Dを駆動した際に当該吐出部Dから吐出されるインク量を指定したりすることである。なお、詳細は後述するが、印刷信号SIは、印刷処理における吐出部Dの駆動の態様の指定以外の役割を担うことがある。
また、制御部6は、印刷信号SIや、記憶部60に格納されている各種データに基づいて、搬送機構7の動作を制御するための信号を生成し、ヘッドモジュールHMに対する記録用紙Pの相対位置を変化させるように搬送機構7を制御する。
このように、制御部6は、印刷信号SIやその他の信号により、ヘッドモジュールHM及び搬送機構7の動作を制御する。これにより、制御部6は、吐出部Dからのインクの吐出の有無、インクの吐出量、及び、インクの吐出タイミング等を調整して、印刷データImgに対応する画像を記録用紙Pに形成する印刷処理が実行されるように、インクジェットプリンター1の各部を制御する。
また、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、印刷処理の他に、診断処理を実行する。ここで、診断処理とは、吐出部Dにおけるインクの吐出能力を診断する処理である。そして、制御部6は、インクジェットプリンター1の電源起動後であって印刷処理が実行される前のタイミングににおいて、診断処理が実行されるように、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
なお、詳細は後述するが、診断処理は、吐出部Dが所定の吐出能力を有しているか否かを判定する吐出能力判定処理(以下、単に「判定処理」と称する)と、判定処理の準備をするための処理である判定準備処理と、判定処理における判定結果を制御部6に通知する等の判定処理の事後的な処理である判定結果対応処理と、を含む処理である。
制御部6は、印刷信号SIにより、インクの吐出能力の診断対象とする吐出部Dを指定する。つまり、印刷信号SIは、診断処理において診断の対象とされる吐出部Dを指定する。
また、詳細は後述するが、インクジェットプリンター1の電源の起動から、診断処理が開始されるまでの間の処理を、起動処理と称する。すなわち、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、電源投入後に最初に起動処理を実行し、起動処理の実行の後に診断処理を実行し、診断処理の実行後にインクジェットプリンター1の利用者の要求に応じて印刷処理を実行することになる。
説明を図1に戻す。図1に示すように、各ヘッドユニットHUは、M個の吐出部Dを具備する記録ヘッドHDを備える(本実施形態において、Mは、2≦Mを満たす自然数)。以下では、各ヘッドユニットHUにおけるM個の吐出部Dの各々を区別するために、順番に、1段、2段、…、M段と称することがある。また、以下では、m段の吐出部Dを、吐出部D[m]と証する場合がある(変数mは、1≦m≦Mを満たす自然数)。また、以下では、インクジェットプリンター1の構成要素や信号等が、吐出部D[m]の段数mに対応するものである場合には、当該構成要素や信号等を表わすための符号に、段数mに対応していることをを示す添え字[m]付して表現することがある。
本実施形態では、4個のヘッドユニットHUと、4個のインクカートリッジ31とが、1対1に対応して設けられる。そして、各吐出部Dは、当該吐出部Dの属するヘッドユニットHUに対応するインクカートリッジ31からインクの供給を受ける。これにより、各吐出部Dは、供給されたインクを内部に充填し、充填したインクをノズルNから吐出することができる。つまり、ヘッドモジュールHMが具備する合計4M個の吐出部Dは、全体としてCMYKの4色のインクを吐出することができる。このため、インクジェットプリンター1は、CMYKの4色のインクによるフルカラーの画像を印刷することができる。
なお、以下では、4個のヘッドユニットHUを区別する必要がある場合には、図1に示すように、ヘッドユニットHU-1〜HU-4と称する。本実施形態では、一例として、ヘッドユニットHU-1が、ブラックのインクを充填したインクカートリッジ31に対応し、ヘッドユニットHU-2が、シアンのインクを充填したインクカートリッジ31に対応し、ヘッドユニットHU-3が、マゼンタのインクを充填したインクカートリッジ31に対応し、ヘッドユニットHU-4が、イエローのインクを充填したインクカートリッジ31に対応する場合を想定する。また、以下では、ヘッドユニットHU-1〜HU-4のうち任意の一つを、ヘッドユニットHU-qと現す場合がある(qは、1≦q≦4を満たす自然数)。
図1に示すように、各ヘッドユニットHUは、M個の吐出部Dを具備する記録ヘッドHDの他に、制御部6から出力される駆動信号Comを各吐出部Dに供給するか否かを切り替えるための切替回路10と、吐出部Dから検出される検出信号NSAに基づいて、吐出部Dが所定の吐出能力を有するか否かを判定する判定処理を実行し、当該判定処理における判定の結果を示す判定結果信号Resを出力する判定回路20と、判定回路20における判定の結果が否定である場合に、当該判定の結果を制御部6に報知するための報知信号Xhを出力する報知回路40と、判定回路20における判定の結果に応じて、切替回路10の動作モードを指定する動作モード指定信号Mdを出力する動作指定回路50と、を備える。
上述した診断処理は、切替回路10、判定回路20、報知回路40、及び、動作指定回路50により実行される。よって、以下では、診断処理を実行するための構成要素である、切替回路10、判定回路20、報知回路40、及び、動作指定回路50を、診断回路2と称する場合がある。
但し、ヘッドユニットHUは、報知回路40を備えずに構成されていてもよい。すなわち、診断回路2は、報知回路40を備えずに構成されていてもよい。換言すれば、診断回路2は、少なくとも、切替回路10、判定回路20、及び、動作指定回路50を備えていればよい。
切替回路10は、印刷信号SI及び診断制御信号Tsig等の各種信号に基づいて、制御部6から出力される駆動信号Comを各吐出部Dに供給するか否かを切り替える。なお、詳細は後述するが、診断制御信号Tsigは、制御部6が生成する信号であって、診断処理の実行を制御するためのデジタルの信号である。
また、切替回路10は、印刷信号SI及び診断制御信号Tsig等の各種信号に基づいて、吐出部Dから検出される検出信号NSAを判定回路20に供給するか否かを切り替える。なお、詳細は後述するが、検出信号NSAは、吐出部Dが具備する圧電素子PZの電極の電位を表わす信号である(図3参照)。
<<2.記録ヘッド及び吐出部の概要>>
図3及び図4を参照しつつ、記録ヘッドHDと、記録ヘッドHDに設けられる吐出部Dと、について説明する。
図3は、記録ヘッドHDの、概略的な一部断面図の一例である。なお、この図では、図示の都合上、各記録ヘッドHDが有するM個の吐出部Dの中の1個の吐出部Dと、当該1個の吐出部Dにインク供給口360を介して連通するリザーバ350と、インクカートリッジ31からリザーバ350にインクを供給するためのインク取入口370と、を示している。
図3に示すように、吐出部Dは、圧電素子PZと、内部にインクが充填されたキャビティ320(「圧力室」の一例)と、キャビティ320に連通するノズルNと、振動板310と、を備える。吐出部Dは、圧電素子PZに駆動信号Comが供給されて当該圧電素子PZが駆動信号Comにより駆動されることにより、キャビティ320内のインクをノズルNから吐出させる。キャビティ320は、キャビティプレート340と、ノズルNが形成されたノズルプレート330と、振動板310と、により区画される空間である。キャビティ320は、インク供給口360を介してリザーバ350と連通している。リザーバ350は、インク取入口370を介して1個のインクカートリッジ31と連通している。
本実施形態では、圧電素子PZとして、例えば、図3に示すようなユニモルフ(モノモルフ)型を採用する。なお、圧電素子PZは、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型等を採用してもよい。
圧電素子PZは、上部電極302(「第1電極」の一例)と、下部電極301(「第2電極」の一例)と、下部電極301及び上部電極302の間に設けられた圧電体303と、を有する。そして、下部電極301が電位VBSに設定された給電線LHb(図9参照)に電気的に接続され、上部電極302に駆動信号Comが供給されることで、下部電極301及び上部電極302の間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて圧電素子PZが+Z方向または−Z方向(以下、+Z方向及び−Z方向を「Z軸方向」と総称する)に変位し、その結果、圧電素子PZが振動する。
キャビティプレート340の上面開口部には、振動板310が設置される。振動板310には、下部電極301が接合されている。このため、圧電素子PZが駆動信号Comにより振動すると、振動板310も振動する。そして、振動板310の振動によりキャビティ320の容積(キャビティ320内の圧力)が変化し、キャビティ320内に充填されたインクがノズルNより吐出される。インクの吐出によりキャビティ320内のインクが減少した場合、リザーバ350からインクが供給される。また、リザーバ350へは、インクカートリッジ31からインク取入口370を介してインクが供給される。
図4は、+Z方向または−Z方向からインクジェットプリンター1を平面視した場合の、ヘッドモジュールHMが具備する4個の記録ヘッドHDと、当該4個の記録ヘッドHDに設けられた合計4M個のノズルNの配置の一例を説明するための説明図である。
図4に示すように、ヘッドモジュールHMに設けられた各記録ヘッドHDには、複数のノズル列Lnが設けられる。ここで、ノズル列Lnとは、所定方向に列状に延在するように設けられた複数のノズルNである。本実施形態では、各ノズル列Lnが、M個のノズルNをX軸方向に列状に延在するように配置して構成される場合を想定する。なお、本明細書において、「列」とは、列の構成要素が厳密に一直線上に並ぶ態様の他に、所定の幅を有して並ぶ態様も含むこととする。そして、本実施形態では、各ノズル列Lnにおいて、+X側から偶数番目のノズルNと奇数番目のノズルNのY軸方向の位置が相違するように、各ノズル列Lnに属するM個のノズルNが千鳥状に配置される場合を想定する。
但し、図4に示すノズル列Lnは一例であり、各ノズル列Lnに属するM個のノズルNは直線状に配置されていてもよいし、また、各ノズル列LnはX軸方向とは異なる方向に延在してもよい。
以下では、図4に示すように、ヘッドモジュールHMに設けられる4列のノズル列Lnを、ノズル列Ln-BK、Ln-CY、Ln-MG、Ln-YLと称する。ここで、ノズル列Ln-BKは、ブラックのインクを吐出する吐出部DのノズルNを配列したノズル列Lnであり、ノズル列Ln-CYは、シアンのインクを吐出する吐出部DのノズルNを配列したノズル列Lnであり、ノズル列Ln-MGは、マゼンタのインクを吐出する吐出部DのノズルNを配列したノズル列Lnであり、ノズル列Ln-YLは、イエローのインクを吐出する吐出部DのノズルNを配列したノズル列Lnである。
なお、本実施形態では、各記録ヘッドHDに設けられるノズル列Lnの列数が「1」である場合を例示しているが、各記録ヘッドHDには、2列以上のノズル列Lnが設けられてもよい。
次に、吐出部Dからのインク吐出動作について、図5を参照しながら説明する。
図5は、吐出部Dからのインク吐出動作を説明するための説明図である。図5に示すように、制御部6は、例えば、Phase-1の状態において、吐出部Dが備える圧電素子PZに対して供給される駆動信号Comの電位を変化させることで、当該圧電素子PZが+Z方向に変位するような歪を発生させ、当該吐出部Dの振動板310を+Z方向に撓ませる。これにより、図5に示すPhase-2の状態のように、Phase-1の状態と比較して、当該吐出部Dのキャビティ320の容積が拡大する。次に、制御部6は、例えば、Phase-2の状態において、駆動信号Comの示す電位を変化させることで、当該圧電素子PZが−Z方向に変位するような歪を発生させ、当該吐出部Dの振動板310を−Z方向に撓ませる。これにより、図5に示すPhase-3の状態のように、キャビティ320の容積が急激に収縮し、キャビティ320を満たすインクの一部が、このキャビティ320に連通しているノズルNからインク滴として吐出される。
<<3.制御部及びヘッドユニットの間の接続>>
次に、図6乃至図8を参照しつつ、制御部6とヘッドモジュールHMとの間の接続について説明する。
図6は、制御部6とヘッドモジュールHMとの接続の一例について説明するための説明図である。
図6に示すように、制御部6は、基板600と、CPU、記憶部60、その他各種回路CC、及び、4個のコネクタCN(CN1〜CN4)等の、基板600に設けられた各種構成要素と、を含む。上述のとおり、制御部6は、キャリッジ100の外部に設けられており、4本のケーブルCB(CB1〜CB4)により、キャリッジ100に搭載されたヘッドモジュールHMと電気的に接続されている。具体的には、ケーブルCBkにより、制御部6のコネクタCNkと、ヘッドモジュールHMのコネクタCNHkとが、電気的に接続される(kは、1≦k≦4を満たす自然数)。
図7は、コネクタCNの構造とケーブルCBの構造とを説明するための説明図である。なお、この図では、インクジェットプリンター1に設けられる4個のコネクタCN1〜CN4と4本のケーブルCB1〜CB4とのうち、一のコネクタCNkと、当該一のコネクタCNkに接続される一のケーブルCBkと、を示している。
この図に示すように、コネクタCNkは、端子配列部ARにおいて、一方の端部Eg1と他方の端部Eg2との間に配列された少なくとも14個の端子ZNk-1〜ZNk-14を備える。また、この図に示すように、ケーブルCBkは、少なくとも14本の配線LCk-1〜LCk-14を有する。そして、ケーブルCBkがコネクタCNkに接続されることで、14個の端子ZNk-1〜ZNk-14の各々と、14本の配線LCk-1〜LCk-14の各々とが、ケーブルCBkの端子ZCk-1〜ZCk-14の各々を介して、電気的に接続される。具体的には、コネクタCNkの端子ZNk-jと、ケーブルCBkの配線LCk-jとは、ケーブルCBkの端子ZCk-jを介して電気的に接続される(jは、1≦j≦14を満たす自然数)。そして、端子ZNk-jから出力される信号は、配線LCk-jを介してヘッドモジュールHMに送信されることになる。
図8は、コネクタCN1〜CN4の有する各端子ZNk-jに入出力される信号の一例を示す図である。
図8に示すように、制御部6は、コネクタCN1〜CN4からヘッドモジュールHMに対して、診断制御信号Tsig、駆動信号Com、印刷信号SI、チェンジ信号CH、クロック信号CL、ラッチ信号LAT、エヌチャージ信号NCH等の信号を出力する。なお、チェンジ信号CH及びラッチ信号LATは、吐出部Dからインクを吐出させる期間を指定するためのデジタルの信号である。また、エヌチャージ信号NCHは、インクジェットプリンター1のメンテナンス等を行う場合において、ヘッドユニットHUに設けられる吐出部D[1]〜D[M]のM個の吐出部Dに対して駆動信号Comを供給することを指定するためのデジタルの信号である。但し、詳細は後述するが、チェンジ信号CH、及び、エヌチャージ信号NCH等は、診断処理または起動処理において、上述した説明とは異なる役割を担う場合がある。
また、制御部6のコネクタCN1〜CN4には、ヘッドユニットHUから、検出信号NSA、報知信号Xh、温度信号HT等の信号が入力される。なお、温度信号HTは、ヘッドモジュールHMに設けられた温度検出器(図示省略)の出力する、ヘッドモジュールHMの所定箇所の温度を示す信号である。また、報知信号Xhは、上述のとおり、診断処理においては、判定回路20による判定の結果を示す信号であるが、それ以外にも、各ヘッドユニットHUに設けられた過加熱検出回路(図示省略)の検出結果を示す場合がある。ここで、過加熱検出回路とは、ヘッドユニットHUの温度が所定の温度を超えて過加熱となったことを検出するために、各ヘッドユニットHUに設けられた回路である。
また、その他に、制御部6のコネクタCN1〜CN4には、グランド電位GNDや、各種電源電位等の、一定の電位に設定された複数の端子ZNが設けられている。
以下では、コネクタCN1〜CN4に入出力される信号等と、コネクタCN1〜CN4の有する各端子ZN1-1〜ZN4-14との関係を、具体的に説明する。
図8に示すように、端子ZN1-2からは、診断制御信号Tsigが出力され、端子ZN1-5、ZN1-7、ZN2-9、ZN2-11、ZN3-9、ZN3-11、ZN4-5、ZN4-7からは、駆動信号Comが出力され、端子ZN1-13、ZN2-1、ZN2-3、ZN2-5、ZN3-1、ZN3-3、ZN4-11、ZN4-13からは、
印刷信号SIが出力され、端子ZN1-9からは、チェンジ信号CHが出力され、端子ZN1-11からは、クロック信号CLが出力され、端子ZN2-6からは、ラッチ信号LATが出力され、端子ZN3-6からは、エヌチャージ信号NCHが出力される。
なお、本実施形態において、制御部6は、ヘッドユニットHU毎に個別に駆動信号Comを供給する。このため、図8では、制御部6が出力する駆動信号Comのうち、ヘッドユニットHU-qに対して供給する駆動信号Comを、駆動信号Com-qと称している。つまり、制御部6は、ヘッドモジュールHMに対して、駆動信号Com-1〜Com-4を供給する。ここで、駆動信号Com-1〜Com-4は、同一の波形であってもよいし、互いに異なる波形であってもよい。
また、本実施形態において、印刷信号SIは、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を含む。このうち、個別指定信号Sd[m]は、印刷処理において、吐出部D[m]の駆動の態様を指定し、また、診断処理において、吐出部D[m]をインクの吐出能力の診断の対象とするか否かを指定する。以下では、診断処理における診断の対象として指定された吐出部D[m]を、診断対象吐出部D-O[m]と称する場合がある。なお、本実施形態では、個別指定信号Sd[m]が、2ビットのデジタル信号である場合を、一例として想定する。
本実施形態に係る制御部6は、印刷信号SIを、1段〜M1段の吐出部D[1]〜D[M1]に対応する個別指定信号Sd[1]〜Sd[M1]を含む印刷信号SI1と、(M1+1)段〜M段の吐出部D[M1+1]〜D[M]に対応する個別指定信号Sd[M1+1]〜Sd[M]を含む印刷信号SI2と、の二つの信号に区分して生成する(本実施形態において、M1は、1≦M1≦M−1を満たす自然数)。但し、このような態様は一例に過ぎず、制御部6は、印刷信号SI1及びSI2を、単一の印刷信号SIとして生成してもよい。
なお、図8では、制御部6が出力する印刷信号SIのうち、ヘッドユニットHU-qに供給される印刷信号SI1を、印刷信号SI1-qと称し、ヘッドユニットHU-qに供給される印刷信号SI2を、印刷信号SI2-qと称している。
また、図8に示すように、端子ZN3-5には、温度信号HTが入力され、端子ZN4-2には、検出信号NSAが入力され、端子ZN4-9には、報知信号Xhが入力される。また、端子ZN1-4、ZN1-6、ZN2-8、ZN2-10、ZN3-8、ZN3-10、ZN4-4、ZN4-6は、電位VBSに設定され、端子ZN2-7は、駆動信号Comの高電位側の電源電位である電位VHVに設定され、端子ZN1-8、端子ZN3-7は、切替回路10等のロジック回路用の高電位側の電源電位である電位VDDに設定され、それ以外の端子は、グランド電位GNDに設定される。
なお、電位VHVは、電位VDDよりも高電位である。つまり、診断制御信号Tsig等のロジック回路用のデジタルの信号は、吐出部Dを駆動するためのアナログの駆動信号Comよりも小振幅の信号である。
<<4.ヘッドユニットの構成>>
以下、図9を参照しつつ、ヘッドユニットHUの構成について説明する。なお、以下では、ヘッドユニットHU-1〜HU-4のうち一のヘッドユニットHUを例示して説明するが、当該説明は、他のヘッドユニットHUに対しても該当する。
図9は、ヘッドユニットHUの構成の一例を示すブロック図である。上述のように、本実施形態に係るヘッドユニットHUは、記録ヘッドHDと、切替回路10と、判定回路20と、報知回路40と、動作指定回路50と、を備える。また、ヘッドユニットHUは、制御部6からコネクタCNHを介して駆動信号Comが供給される内部配線LHc(「第1配線」の一例)と、吐出部Dから検出される検出信号NSAを判定回路20に供給するための内部配線LHs(「第2配線」の一例)と、グランド電位GNDに設定された内部配線LHgと、を備える。
なお、本実施形態では、診断処理が実行されている期間において、駆動信号Comは、電位VH(「所定電位」の一例)に設定される(図10B参照)。また、本実施形態では、電位VHが、グランド電位GND及び電位VBSよりも高電位であり、且つ、電位VHVよりも低電位であることとする。
図9に示すように、切替回路10は、内部配線LHcと記録ヘッドHDとの接続状態を切り替える接続状態切替回路12と、内部配線LHsと記録ヘッドHDとの接続状態を切り替える接続状態切替回路13と、接続状態切替回路12及び接続状態切替回路13の接続状態を指定する接続状態指定回路11と、制御部6から供給される各種信号に基づいてヘッドユニットHUの各部を制御するための信号を生成し配信する信号配信回路15と、を備える。
このうち、接続状態切替回路12は、M個の吐出部Dと1対1に対応するように設けられたM個のスイッチSWa(SWa[1]〜SWa[M])を備える。そして、M個のスイッチSWaのうち、m段の吐出部D[m]に対応するm段のスイッチSWa[m]は、接続状態指定回路11が出力する接続状態指定信号SLa[m]に応じて、内部配線LHcと、吐出部D[m]に設けられた圧電素子PZ[m]の上部電極302と、の導通及び非導通を切り替える。本実施形態では、スイッチSWa[m]として、トランスミッションゲートを採用する。
また、接続状態切替回路13は、M個の吐出部Dと1対1に対応するように設けられたM個のスイッチSWs(SWs[1]〜SWs[M])を備える。そして、M個のスイッチSWsのうち、m段の吐出部D[m]に対応するm段のスイッチSWs[m]は、接続状態指定回路11が出力する接続状態指定信号SLs[m]に応じて、内部配線LHsと、吐出部D[m]に設けられた圧電素子PZ[m]の上部電極302と、の導通及び非導通を切り替える。本実施形態では、スイッチSWs[m]として、トランスミッションゲートを採用する。
なお、以下では、診断対象吐出部D-O[m]に対応して設けられたスイッチSWa[m]を、スイッチSWa-O[m](「第1スイッチ」の一例)と称し、診断対象吐出部D-O[m]に対応して設けられたスイッチSWs[m]を、スイッチSWs-O[m](「第2スイッチ」の一例)と称する場合がある。
信号配信回路15は、印刷信号SI1及びSI2に含まれる個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を、クロック信号CL(図9では図示省略)に同期して接続状態指定回路11に供給する。
また、信号配信回路15は、診断処理において、印刷信号SI、チェンジ信号CH、及び、エヌチャージ信号NCHに基づいて、許可信号SigQを生成する。ここで、許可信号SigQとは、ヘッドユニットHUにおいて診断処理が実行されることを許可するための信号である。
また、信号配信回路15は、診断処理において、診断制御信号Tsigに基づいて、決定信号SigTを生成し、印刷信号SI、チェンジ信号CH、または、エヌチャージ信号NCHと、診断制御信号Tsigとに基づいて、指定信号SigAを生成し、診断制御信号Tsigに基づいて、指定信号SigSを生成する。ここで、決定信号SigTとは、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じてスイッチSWa[1]〜SWa[M]とスイッチSWs[1]〜SWs[M]とのオンオフを制御すること、の適否を決定するための信号である。指定信号SigAとは、スイッチSWa[m]に接続状態指定信号SLa[m]が供給される期間を指定するための信号である。指定信号SigSとは、スイッチSWs[m]に接続状態指定信号SLs[m]が供給される期間を指定するための信号である。
また、信号配信回路15は、診断処理において、診断制御信号Tsigに基づいて、指定信号SigHを生成し、診断制御信号Tsigにに基づいて、指定信号SigLを生成し、診断制御信号Tsigに基づいて、指定信号SigXを生成する。ここで、指定信号SigHとは、判定回路20に対して、判定処理の実行を指定するための信号である。指定信号SigLとは、後述する停止信号LKの信号レベルを変更するタイミングを指定するための信号である。指定信号SigXとは、報知信号Xhの信号レベルを変更するタイミングを指定するための信号である。
他方、信号配信回路15は、印刷処理において、ラッチ信号LATに基づいて、決定信号SigTを生成し、ラッチ信号LAT及びチェンジ信号CHに基づいて、指定信号SigAを生成する。
図9に示すように、接続状態指定回路11は、接続状態切替回路12の有するスイッチSWa[1]〜SWa[M]の接続状態を指定する接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]と、接続状態切替回路13の有するスイッチSWs[1]〜SWs[M]の接続状態を指定する接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]と、を出力する。スイッチSWa[m]は、接続状態指定信号SLa[m]がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。スイッチSWs[m]は、接続状態指定信号SLs[m]がハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。なお、接続状態指定回路11の構成については後述する。
判定回路20は、上述のとおり、吐出部Dが所定の吐出能力を有するか否かを判定する判定処理を実行する。より具体的には、判定回路20は、判定処理として、内部配線LHcから供給される駆動信号Comの電位と、内部配線LHsから供給される検出信号NSAの電位と、の電位差が、所定の電位差以下であるか否かを判定し、当該判定の結果を示す判定結果信号Resを出力する。
ここで、所定の吐出能力とは、吐出部Dの具備する圧電素子PZが、駆動信号Comに応じて変位することが可能であり、これにより、吐出部Dが、駆動信号Comの規定する態様でインクを吐出できる能力である。また、駆動信号Comの規定するインクの吐出の態様とは、例えば、吐出部Dが、駆動信号Comの波形により定められる量のインクを吐出し、駆動信号Comの波形により定められる吐出速度でインクを吐出することである。
本実施形態では、圧電素子PZが、上部電極302の電位を所定の期間だけ所定の精度で維持できる程度の蓄電能力(「所定の蓄電能力」の一例)を有する場合に、圧電素子PZが、駆動信号Comに応じて変位することが可能であると看做し、この場合に、吐出部Dが、所定の吐出能力を有していると看做す。すなわち、本実施形態に係る判定処理とは、圧電素子PZが所定の蓄電能力を有しているか否かを判定する処理である。換言すれば、本実施形態に係る診断処理とは、圧電素子PZの蓄電能力を診断する処理である。
圧電素子PZが所定の蓄電能力を有し、吐出部Dが所定の吐出能力を有していると看做される場合、インクが乾燥してノズルNが詰まる等の特殊な状況を除けば、吐出部Dは、駆動信号Comの規定する態様でインクを吐出することができる。
また、吐出部Dが駆動信号Comの規定する態様によりインクを吐出できない状態を、吐出異常と称する。本実施形態においては、簡単のために、インクが乾燥してノズルNが詰まる等の特殊な状況を考慮しない。よって、本実施形態において、吐出異常とは、圧電素子PZが所定の蓄電能力を有さず、吐出部Dが所定の吐出能力を有さない状態である。
なお、吐出部Dが有するインクの吐出能力と、判定結果信号Resとの関係については、後述する。
判定回路20は、図9に示すように、内部配線LHsに電気的に接続されるノードNd1と、判定結果信号Resを出力するノードNd2(「出力ノード」の一例)と、ゲートがノードNd1に電気的に接続されたPチャネル型のトランジスターTrH(「第1トランジスター」の一例)と、ゲートがノードNd1に電気的に接続されたNチャネル型のトランジスターTrL(「第2トランジスター」の一例)と、トランジスターTrH及び内部配線LHcの間の導通及び非導通を切り替えるスイッチSWh(「第3スイッチ」の一例)と、を備える。
このうち、スイッチSWhは、指定信号SigHがハイレベルの場合にオンし、ローレベルの場合にオフする。また、スイッチSWhの入力端は、内部配線LHcに電気的に接続されている。また、トランジスターTrHは、ソースがスイッチSWhの出力端に電気的に接続され、ドレインがノードNd2に電気的に接続される。また、トランジスターTrLは、ソースがグランド電位GNDに設定され、ドレインがノードNd2に電気的に接続される。
本実施形態において、判定回路20は、トランジスターTrH及びTrLが同時にオンしないように構成されている。すなわち、判定回路20は、トランジスターTrH及びTrLの一方がオンする状態と、トランジスターTrH及びTrLの両方がオフする状態と、のいずれかの状態を取り得るように、トランジスターTrH及びTrLの閾値電圧等が定められている。
例えば、ノードNd1の電位が、電位VHと略同じ電位となる場合においては、スイッチSWhのオンオフに関わらず、トランジスターTrHがオフし、トランジスターTrLがオンする状態となる(図11C、図11E等を参照)。この場合、判定結果信号Resは、判定処理における判定結果が肯定であることを表わすグランド電位GNDを示す。つまり、電位VHとノードNd1の電位との電位差が所定の電位差以下となる場合、判定結果信号Resはグランド電位GNDを示す。
例えば、ノードNd1の電位が、電位VHよりもグランド電位GNDに近い電位、例えば、電位VBSとなる場合であって、且つ、スイッチSWhがオンし、駆動信号Comの電位が例えば電位VHである場合においては、トランジスターTrHがオンし、トランジスターTrLがオフする状態となる(図11F参照)。この場合、判定結果信号Resは、判定処理における判定結果が否定であることを表わす電位VHとなる。なお、本実施形態では、電位VBSとグランド電位GNDとの電位差が、電位VHとグランド電位GNDの電位差よりも小さい場合を想定する。すなわち、本実施形態において、グランド電位GNDは「第1基準電位」の一例であり、第1基準電位に設定される内部配線LHgは「第1給電線」の一例である。また、電位VBSは「第2基準電位」の一例であり、第2基準電位に設定される給電線LHbは「第2給電線」の一例である。
また、例えば、ノードNd1の電位が、グランド電位GNDと電位VHとの中間電位である場合においては、トランジスターTrH及びTrLの両方がオフする状態となる(図11A参照)。
なお、本実施形態に係る判定回路20は、駆動信号Comの電位と検出信号NSAの電位との電位差が、所定の電位差以下であるか否かを判定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、駆動信号Comの電位と検出信号NSAの電位との電位差の、駆動信号Comの電位と電位VBSとの電位差に対する割合を示す値が、所定値以下であるか否かを判定するものであってもよい。例えば、判定回路20は、検出信号NSAの電位と駆動信号Comの電位とが、近い電位であるか否かを判定するものであってもよい。
また、本実施形態に係る判定回路20は、トランジスターTrH及びTrLのオンオフにより、駆動信号Comの電位VH、または、内部配線LHgの電位であるグランド電位GNDの何れかの電位を示す判定結果信号Resを出力するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、判定回路20は、判定結果信号Resとして、判定処理における判定結果が肯定であることを示す値、または、判定処理における判定結果が否定であることを示す値、の何れかの値を取ることができる信号を出力することが可能な構成を有していればよい。例えば、判定回路20が出力する判定結果信号Resは、判定処理における判定結果が肯定である場合にハイレベルとなり、判定処理における判定結果が否定である場合にローレベルとなる信号であってもよい。
報知回路40は、判定処理における判定結果が否定である場合、報知信号Xhにより、制御部6に対して判定処理における判定結果を報知する。また、報知回路40は、過加熱検出回路の検出する温度が所定の温度を超えた場合、報知信号Xhにより、制御部6に対して過加熱検出回路の検出結果を報知する。
動作指定回路50は、POR信号(パワーオンリセット信号)または判定結果信号Resに応じて停止信号LKを出力する停止信号生成回路51と、許可信号SigQ及び停止信号LKに応じて動作モード指定信号Mdを生成するモード信号生成回路52と、を備える。
ここで、停止信号LKとは、吐出部D[1]〜D[M]の駆動を停止することをモード信号生成回路52に対して要請する信号である。POR信号とは、ヘッドユニットHUに対する電源の供給が開始され、ヘッドユニットHUが起動されたときに、ヘッドユニットHUの状態を初期化するための信号である。動作モード指定信号Mdとは、上述のとおり、切替回路10の動作モードを指定する信号である。
なお、本実施形態において、切替回路10の動作モードには、スイッチSWa[1]〜SWa[M]の全部をオフさせて吐出部D[1]〜D[M]への駆動信号Comの供給を停止させる供給停止モードと、個別指定信号Sdが吐出部Dに対して駆動信号Comの供給の停止を指定しない限りにおいて、スイッチSWa[1]〜SWa[M]の全部をオンさせて吐出部D[1]〜D[M]に駆動信号Comを供給させる供給モードと、印刷信号SIによる指定に応じてスイッチSWa[1]〜SWa[M]の各々をオンまたはオフさせる通常モードと、の3つの動作モードが少なくとも存在する場合を想定する。以下では、説明の都合上、動作モード指定信号Mdが、切替回路10の動作モードとして、供給停止モードを指定する値「0」、供給モードを指定する値「1」、または、通常モードを指定する値「2」、の3値のうち、何れかの値を採る信号である場合を想定する。
このように、動作指定回路50、接続状態指定回路11、及び、接続状態切替回路12は、判定結果信号Resに応じて、動作モード指定信号Mdを生成すると共に、動作モード指定信号Mdに応じて、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を生成し、これにより、スイッチSWa[1]〜SWa[M]のオンオフを制御する。そして、判定回路20において実行される判定処理の結果が否定である場合、動作指定回路50、接続状態指定回路11、及び、接続状態切替回路12は、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオフさせることで、圧電素子PZ[1]〜PZ[M]に対する駆動信号Comの供給を停止させ、これにより、吐出部Dの駆動を停止し、吐出部Dからのインクの吐出を制限する。すなわち、動作指定回路50、接続状態指定回路11、及び、接続状態切替回路12は、判定回路20において実行される判定処理の結果が否定である場合、圧電素子PZへの駆動信号Comの供給を停止させて吐出部Dからのインクの吐出を制限する吐出制限回路5として機能する。
なお、判定回路20において実行される判定処理の結果が否定で有る場合に、吐出部Dからのインクの吐出を制限する処理を、吐出制限処理と称する場合がある。
<<5.起動処理及び診断処理におけるヘッドユニットの動作>>
以下、図10A〜図11Jを参照しつつ、起動処理及び診断処理におけるヘッドユニットHUの動作の概要を説明する。
図10A及び図10Bは、インクジェットプリンター1に電源が投入されて、起動処理及び診断処理が実行される場合におけるヘッドユニットHUの動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図11A〜図11Jは、図10A及び図10Bに示す各期間におけるヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。
本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、上述のとおり、インクジェットプリンター1の電源が投入された後に、起動処理と診断処理とが実行され、その後、診断処理において吐出部Dが所定の吐出能力を有している旨の結果が得られた場合、つまり、判定処理における判定結果が肯定である場合に、印刷処理の実行が可能となる。他方、診断処理において吐出部Dが所定の吐出能力を有していない旨の結果(「所定の結果」の一例)が得られた場合、つまり、判定処理における判定結果が否定である場合、印刷処理の実行が禁止される。
以下では、図10A及び図10Bに示すように、起動処理が実行される時刻t-0から時刻t-10までの期間を起動期間TPと称し、診断処理が実行される時刻t-10から時刻t-40までの期間を診断期間TQと称し、診断処理が終了する時刻t-40以後の期間を通常動作期間TRと称する。また、診断期間TQのうち、判定準備処理が実行される時刻t-10から時刻t-20までの期間を判定準備処理期間T1と称し、判定処理が実行される時刻t-20から時刻t-30までの期間を判定期間T2と称し、判定結果対応処理が実行される時刻t-30から時刻t-40までの期間を判定結果対応期間T3と称する。
なお、図10A及び図10Bでは、説明の都合上、判定処理における判定の結果が肯定であることを前提とする場合には、各種信号または構成要素を表わす符号に「-p」という添え字を付し、判定処理における判定の結果が否定であることを前提とする場合には、各種信号または構成要素を表わす符号に「-f」という添え字を付している。
<<5.1.各種信号の概要>>
まず、図10A乃至図10Cを参照しつつ、起動処理及び診断処理において、制御部6がヘッドユニットHUに対して供給する各種信号の概要、及び、ヘッドユニットHUが生成する各種信号の概要について説明する。
図10Aに示すように、ヘッドユニットHUは、POR信号を、起動期間TPの一部の期間においてハイレベルに設定する。
図10Aに示すように、制御部6は、起動期間TPのうち、POR信号がローレベルに立ち下がった後において、印刷信号SIとして、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を、クロック信号CLに同期して出力する。より具体的には、制御部6は、印刷信号SI1として、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M1]を出力し、印刷信号SI2として、個別指定信号Sd[M1+1]〜Sd[M]を出力する。なお、制御部6は、印刷信号SI1を、個別指定信号Sdを出力する期間以外の期間において、ローレベルに設定する。また、制御部6は、印刷信号SI2を、個別指定信号Sdを出力する期間以外の起動期間TPにおいて、ローレベルに設定し、診断期間TQにおいてハイレベルに設定し、診断期間TQの終了時刻t-40においてローレベルにたち下げる。また、制御部6は、チェンジ信号CHを、起動期間TPにおいてローレベルに設定し、診断期間TQにおいてハイレベルに設定し、診断期間TQの終了時刻t-40においてローレベルにたち下げる。また、制御部6は、エヌチャージ信号NCHを、起動期間TPにおいてハイレベルに設定し、診断期間TQにおいてローレベルに設定し、診断期間TQの終了時刻t-40においてハイレベルに立ち上げる。
すなわち、制御部6は、印刷信号SI2、チェンジ信号CH、エヌチャージ信号NCHの3つの信号レベルを、それぞれ、ハイレベル、ハイレベル、ローレベルとすることにより、診断期間TQを規定する。但し、本実施形態のように、3つの信号により診断期間TQを規定するのは一例であり、本発明はこのような態様に限定されるものではない。制御部6は、少なくとも2つの信号により、診断期間TQを規定すればよい。例えば、制御部6は、印刷信号SI2をハイレベルとし、且つ、エヌチャージ信号NCHをローレベルとすることで、診断期間TQを規定してもよい。
図10Aに示すように、制御部6は、診断制御信号Tsigの信号レベルを変化させることにより、時刻t-11、t-12、t-20、t-30、t-31、t-32、t-33、t-34を規定する。具体的には、制御部6は、診断制御信号Tsigを、診断期間TQのうち、時刻t-11から時刻t-12までの期間と、時刻t-20から時刻t-30までの判定期間T2と、時刻t-31から時刻t-32までの期間と、時刻t-33から時刻t-34までの期間とにおいてハイレベルに設定し、それ以外の期間においてローレベルに設定する。なお、診断制御信号Tsigのうち、時刻t-11にハイレベルとなり時刻t-12にローレベルになる波形に係る部分を、制御波形信号Tsig1と称し、時刻t-20にハイレベルとなり時刻t-30にローレベルになる波形に係る部分を、制御波形信号Tsig2と称し、時刻t-31にハイレベルとなり時刻t-32にローレベルになる波形に係る部分を、制御波形信号Tsig3と称し、時刻t-33にハイレベルとなり時刻t-34にローレベルになる波形に係る部分を、制御波形信号Tsig4と称する。
図10Aに示すように、本実施形態に係る信号配信回路15は、許可信号SigQを、印刷信号SI2がハイレベルであり、チェンジ信号CHがハイレベルであり、且つ、エヌチャージ信号NCHがローレベルである場合においてハイレベルに設定し、それ以外の場合においてローレベルに設定する。これにより、本実施形態に係る許可信号SigQは、診断処理が実行される期間である診断期間TQにおいてのみハイレベルに設定され、診断処理が実行されない期間である起動期間TP及び通常動作期間TRにおいてローレベルに設定される。但し、図10Aに示す許可信号SigQは一例であり、許可信号SigQは、診断期間TQの開始及び終了を通知することができる信号であれば、どのような波形を有していてもよい。例えば、許可信号SigQは、図10Cに示すように、診断期間TQが開始されるタイミングでハイレベルに立ち上がるパルスPlsQ1と、診断期間TQが終了するタイミングでハイレベルに立ち上がるパルスPlsQ2とを有する信号であってもよい。
また、本実施形態に係る信号配信回路15は、指定信号SigLに対して、制御波形信号Tsig4が開始されるタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上がるパルスPlsLKを設定する。すなわち、本実施形態に係る指定信号SigLは、時刻t-33においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsLKを有する。但し、図10Aに示す指定信号SigLは一例であり、指定信号SigLは、制御波形信号Tsig4が開始されるタイミングを通知することができる信号であれば、どのような波形を有していてもよい。例えば、指定信号SigLは、図10Cに示すように、時刻t-33よりも前の時刻においてハイレベルに立ち上がり、時刻t-33においてローレベルに立ち下がる波形を有していてもよい。
図10Aに示すように、停止信号生成回路51は、POR信号がハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、停止信号LKをハイレベルに立ち上げる。なお、本実施形態において、停止信号LKは、ハイレベルである場合に、モード信号生成回路52に対して吐出部D[1]〜D[M]の駆動の停止を要請する信号である。
その後、停止信号生成回路51は、停止信号LKを、POR信号の立ち上がりから指定信号SigLにより通知される時刻t-33までハイレベルに設定し、時刻t-33以降において判定処理における判定結果に応じた信号レベルに設定する。具体的には、本実施形態に係る停止信号生成回路51は、図10Aに示すように、判定処理における判定結果が肯定の場合には、指定信号SigLのパルスPlsLKがハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、停止信号LKをローレベルに立ち下げ、判定処理における判定結果が否定の場合には、停止信号LKをハイレベルのまま維持する。
モード信号生成回路52は、動作モード指定信号Mdに対して、起動期間TPにおいては、供給停止モードを指定する値「0」を設定し、診断期間TQにおいては、供給モードを指定する値「1」を設定し、通常動作期間TRにおいては、判定処理における判定結果に応じた値、具体的には、判定結果が肯定である場合には、通常モードを指定する値「2」を設定し、判定結果が否定である場合には、供給停止モードを指定する値「0」を設定する。
具体的には、本実施形態に係るモード信号生成回路52は、図10Aに示すように、許可信号SigQがハイレベルに設定されている場合には、動作モード指定信号Mdに、供給モードを指定する値「1」を設定し、許可信号SigQがローレベルに設定され、且つ、停止信号LKがハイレベルに設定されている場合には、動作モード指定信号Mdに、供給停止モードを指定する値「0」を設定し、また、許可信号SigQがローレベルに設定され、且つ、停止信号LKがローレベルに設定されている場合には、動作モード指定信号Mdに、通常モードを指定する値「2」を設定する。
図10Aに示すように、信号配信回路15は、決定信号SigTに対して、制御波形信号Tsig1が開始されるタイミングにおいてハイレベルに立ち上がるパルスPlsT1を設定する。すなわち、決定信号SigTは、時刻t-11においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsT1を有する。
接続状態指定回路11は、決定信号SigTとしてパルスPlsT1が供給されることにより、「個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に基づいてスイッチSWa及びSWsのオンオフを制御すること」を決定し、これにより、「個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]の指定する診断対象吐出部D-O[m]を診断の対象とすること」を決定する。
なお、図10Aに示すパルスPlsT1は一例であり、例えば、パルスPlsT1は、図10Cに示すように、時刻t-10から時刻t-11までの任意のタイミングにおいてハイレベルに立ち上がる波形であってもよい。
図10Aに示すように、信号配信回路15は、指定信号SigAに対して、印刷信号SI2がハイレベルに立ち上がり、チェンジ信号CHがハイレベルに立ち上がり、且つ、エヌチャージ信号NCHがローレベルに立ち下がるタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上がるパルスPlsA1を設定し、制御波形信号Tsig1が終了するタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上がるパルスPlsA2を設定し、制御波形信号Tsig3が開始されるタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上がるパルスPlsA3を設定し、印刷信号SI2がローレベルに立ち下がり、チェンジ信号CHがローレベルに立ち下がり、且つ、エヌチャージ信号NCHがハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上がるパルスPlsA4を設定する。すなわち、指定信号SigAは、時刻t-10においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsA1と、時刻t-12においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsA2と、時刻t-31においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsA3と、時刻t-40においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsA4と、を有する。指定信号SigAは、パルスPlsA1〜PlsA4により、時刻t-10から時刻t-12までの制御期間TA1と、時刻t-12から時刻t-31までの制御期間TA2と、時刻t-31から時刻t-40までの制御期間TA3と、を規定する。ここで、各制御期間TA(TA1〜TA3)は、各スイッチSWaがオンまたはオフといった一つの接続状態を維持する期間である。
なお、図10Aに示す指定信号SigAは一例であり、指定信号SigAは、制御期間TA1〜TA3を規定することができれば、どのような信号でもよい。例えば、指定信号SigAは、図10Cに示すように、制御期間TA1においてハイレベルとなり、制御期間TA2においてローレベルとなり、制御期間TA3においてハイレベルとなることで、制御期間TA1〜TA3を規定する信号等でもよい。
接続状態指定回路11は、動作モード指定信号Md、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]、指定信号SigA、及び、決定信号SigTのうち、少なくとも一部の信号に基づいて、スイッチSWa[1]〜SWa[M]のオンオフを制御するための接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を生成する。
具体的には、接続状態指定回路11は、図10Aに示すように、動作モード指定信号Mdが、供給停止モードを指定する値「0」を示す場合、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオフするように、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]をローレベルに設定する。
また、接続状態指定回路11は、動作モード指定信号Mdが、通常モードを指定する値「2」を示す場合、スイッチSWa[1]〜SWa[M]が個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じてオンオフするように、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]の信号レベルを、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じた信号レベルに設定する。なお、印刷処理が実行される場合における、個別指定信号Sd[m]と接続状態指定信号SLa[m]との関係については、後述する。
また、接続状態指定回路11は、動作モード指定信号Mdが、供給モードを指定する値「1」を示す診断期間TQのうち、制御期間TA1と制御期間TA3とにおいてスイッチSWa[1]〜SWa[M]をオンするように、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]をハイレベルに設定する。
また、接続状態指定回路11は、動作モード指定信号Mdが、供給モードを指定する値「1」を示す診断期間TQのうち、制御期間TA2において、スイッチSWa[1]〜SWa[M]が、パルスPlsT1の立ち上がり時に接続状態指定回路11に供給されている個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じてオンオフするように、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]の信号レベルを、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じた信号レベルに設定する。具体的には、接続状態指定回路11は、個別指定信号Sd[m]が、吐出部D[m]を診断の対象として指定する場合、制御期間TA2において、スイッチSWa[m](SWa-O[m])がオフするように、接続状態指定信号SLa[m]をローレベルに設定する。また、接続状態指定回路11は、個別指定信号Sd[m]が、吐出部D[m]を診断の対象として指定していない場合、制御期間TA2において、スイッチSWa[m]がオンするように、接続状態指定信号SLa[m]をハイレベルに設定する。つまり、接続状態指定回路11は、制御期間TA2において、スイッチSWa-O[m]のみがオフし、他のスイッチSWaがオンするように、接続状態指定信号SLa[m]の信号レベルを設定する。
なお、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、接続状態指定回路11は、制御期間TA2において、スイッチSWa[1]〜SWa[M]の全てをオフさせてもよい。
図10Aに示すように、信号配信回路15は、指定信号SigSに対して、制御波形信号Tsig1が開始されるタイミングにおいてハイレベルに立ち上がるパルスPlsS1を設定し、制御波形信号Tsig3が終了するタイミングにおいてハイレベルに立ち上がるパルスPlsS2を設定する。すなわち、指定信号SigSは、時刻t-11においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsS1と、時刻t-32においてハイレベルに立ち上がるパルスPlsS2と、を有する。指定信号SigSは、パルスPlsS1及びPlsS2により、時刻t-11から時刻t-32までの制御期間TSを規定する。ここで、制御期間TSは、各スイッチSWsがオンまたはオフといった一つの接続状態を維持する期間である。
なお、図10Aに示す指定信号SigSは一例であり、指定信号SigSは、制御期間TSを規定することができれば、どのような信号でもよい。例えば、指定信号SigSは、図10Cに示すように、制御期間TSにおいてハイレベルとなり、制御期間TS以外の期間においてローレベルとなることで、制御期間TSを規定する信号等でもよい。
接続状態指定回路11は、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]、指定信号SigS、及び、決定信号SigTのうち、少なくとも一部の信号に基づいて、スイッチSWs[1]〜SWs[M]のオンオフを制御するための接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]を生成する。
具体的には、接続状態指定回路11は、図10Aに示すように、制御期間TS以外の期間において、スイッチSWs[1]〜SWs[M]をオフするように、接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]をローレベルに設定する。
また、接続状態指定回路11は、パルスPlsS1の立ち上がりにより開始される制御期間TSにおいて、スイッチSWs[1]〜SWs[M]が、パルスPlsT1の立ち上がり時に接続状態指定回路11に供給されている個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じてオンオフするように、接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]の信号レベルを、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じた信号レベルに設定する。具体的には、接続状態指定回路11は、個別指定信号Sd[m]が、吐出部D[m]を診断の対象として指定する場合、制御期間TSにおいて、スイッチSWs[m](SWs-O[m])がオンするように、接続状態指定信号SLs[m]をハイレベルに設定する。また、接続状態指定回路11は、個別指定信号Sd[m]が、吐出部D[m]を診断の対象として指定していない場合、制御期間TSにおいて、スイッチSWs[m]がオフするように、接続状態指定信号SLs[m]をローレベルに設定する。つまり、接続状態指定回路11は、制御期間TSにおいて、スイッチSWs-O[m]のみがオンするように、接続状態指定信号SLs[m]の信号レベルを設定する。
図10Bに示すように、信号配信回路15は、指定信号SigHを、インクジェットプリンター1の起動後において制御波形信号Tsig2が開始されるまでの間、ローレベルに設定し、制御波形信号Tsig2が開始されるタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上げ、制御波形信号Tsig2が終了するタイミングにおいて、ローレベルに立ち下げる。すなわち、指定信号SigHは、時刻t-20から時刻t-30までの判定期間T2においてハイレベルに設定され、判定期間T2以外の期間においてローレベルに設定される。このため、判定回路20のスイッチSWhは、指定信号SigHがハイレベルとなる判定期間T2においてオンし、判定期間T2以外の期間においてオフする。
なお、報知回路40及び停止信号生成回路51は、判定期間T2のうち所定のタイミングにおいて、判定回路20が出力している判定結果信号Resの電位を保持する。つまり、報知回路40及び停止信号生成回路51は、判定期間T2のうち所定のタイミングにおいて判定回路20が出力している判定結果信号Resの電位を保持する。本実施形態において、所定のタイミングとは、制御波形信号Tsig2がハイレベルである期間のうち最も遅いタイミング、すなわち、時刻t-30である。但し、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、報知回路40及び停止信号生成回路51が判定結果信号Resの電位を保持する所定のタイミングは、時刻t-20から時刻t-30までに含まれていればよい。また、本実施形態では、報知回路40及び停止信号生成回路51が、判定期間T2の所定のタイミングにおける判定結果信号Resの電位を保持する場合を想定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、報知回路40及び停止信号生成回路51は、判定処理における判定の結果を表わす値または電位を保持するものであればよい。例えば、報知回路40及び停止信号生成回路51は、判定期間T2の所定のタイミングにおける判定結果信号Resの電位に応じた論理状態を保持するものであってもよい。例えば、報知回路40及び停止信号生成回路51は、判定処理における判定結果が肯定であることが判定結果信号Resにより示される場合には、判定結果が肯定であることを示す値を保持し、判定処理における判定結果が否定であることが判定結果信号Resにより示される場合には、判定結果が否定であることを示す値を保持するものであってもよい。なお、判定回路20が出力する判定結果信号Resの信号レベルについては、後述する。
信号配信回路15は、指定信号SigXを、時刻t-32から時刻t-34までの期間においてハイレベルに設定する。具体的には、本実施形態に係る信号配信回路15は、図10Bに示すように、指定信号SigXを、インクジェットプリンター1の起動後において制御波形信号Tsig3が終了するまでの間、ローレベルに設定し、制御波形信号Tsig3が終了するタイミングにおいて、ハイレベルに立ち上げ、制御波形信号Tsig4が終了するタイミングにおいて、ローレベルに立ち下げる。但し、図10Bに示す指定信号SigXは一例であり、指定信号SigXは、制御波形信号Tsig3が終了するタイミングと制御波形信号Tsig4が終了するタイミングを通知することができる信号であれば、どのような波形を有していてもよい。例えば、指定信号SigXは、図10Cに示すように、制御波形信号Tsig3が終了するタイミングでハイレベルに立ち上がるパルスPlsX1と、制御波形信号Tsig4が終了するタイミングでハイレベルに立ち上がるパルスPlsX2とを有する信号であってもよい。
報知回路40は、報知信号Xhを、時刻t-32から時刻t-34までの期間においては、判定結果に応じた信号レベルに設定し、時刻t-32から時刻t-34までの期間以外の期間においては、過加熱検出回路の検出する温度が所定の温度を超えない限り、ハイレベルに設定する。
具体的には、本実施形態に係る報知回路40は、図10Bに示すように、POR信号がハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、報知信号Xhをハイレベルに立ち上げる。その後、報知回路40は、判定処理における判定結果が否定の場合には、指定信号SigXがハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、報知信号Xhをローレベルに立ち下げ、指定信号SigXがローレベルに立ち下がるタイミングにおいて、報知信号Xhを再びハイレベルに立ち上げる。また、報知回路40は、過加熱検出回路の検出する温度が所定の温度を超える場合には、報知信号Xhをローレベルに設定する。他方、報知回路40は、判定処理における判定結果が肯定の場合には、過加熱検出回路の検出する温度が所定の温度を超えない限りにおいて、報知信号Xhをハイレベルのまま維持する。
但し、図10Bに示す報知信号Xhは一例であり、報知信号Xhは、判定処理における判定結果が否定である場合に、時刻t-32から時刻t-34までの期間における電位を、時刻t-32から時刻t-34までの期間以外の期間における電位とは異なる電位に設定される信号であれば、どのような波形を有していてもよい。例えば、図10Cに示すように、判定結果が否定である場合には時刻t-32から時刻t-34までの期間においてハイレベルとなり、それ以外の場合にはローレベルとなる信号であってもよい。
図10Bに示すように、制御部6は、駆動信号Comを、診断期間TQが開始される時刻t-10において、電位VHよりも低電位の電位V0から、電位VHに立ち上げる。そして、制御部6は、駆動信号Comを、診断期間TQの間は電位VHに設定し、診断期間TQが終了する時刻t-40において、電位V0に立ち下げる。
なお、図10Bに示す駆動信号Comの波形は一例であり、少なくとも、時刻t-11よりも前のタイミングから、時刻t-30よりも後のタイミングまでの期間において、電位VBSとは異なる一定の電位に設定された波形を有するものであればよい。なお、この場合、駆動信号Comの電位は、判定回路20において判定処理が有効に実行されるような電位であればよい。例えば、この場合、駆動信号Comの電位は、少なくとも、駆動信号Comの電位と電位VBSとの電位差が所定の電位差よりも大きくなるように定められた電位であればよい。
また、判定回路20に入力される検出信号NSAの信号レベルについては、後述する。
<<5.2.ヘッドユニットの動作>>
次に、図11A〜図11Jを参照しつつ、ヘッドユニットHUの動作の概要を説明する。なお、図11A〜図11Jでは、各期間において特に着目すべき構成要素や信号を、太線等を用いて強調して表示している。
図11Aは、時刻t-0から時刻t-10までの起動期間TPにけるヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。インクジェットプリンター1は、時刻t-0において、インクジェットプリンター1の電源が投入されると、起動期間TPにおいて起動処理を実行する。そして、インクジェットプリンター1は、起動処理が開始されると、ヘッドユニットHUへの電源の供給を開始する。
図11Aに示すように、起動処理において、POR信号がハイレベルに立ち上がると、停止信号生成回路51は、停止信号LKをハイレベルに立ち上げる。また、起動期間TPにおいて、許可信号SigQはローレベルに設定される。よって、モード信号生成回路52は、動作モード指定信号Mdに、供給停止モードを指定する値「0」を設定する。このため、接続状態指定回路11は、起動処理において、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]をローレベルに設定し、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオフさせる。また、接続状態指定回路11は、起動処理において、接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]をローレベルに設定し、スイッチSWs[1]〜SWs[M]をオフさせる。
また、信号配信回路15は、起動処理において、制御部6から供給される印刷信号SI1及びSI2に含まれる個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を、クロック信号CLに同期して、接続状態指定回路11に供給する。なお、図11A〜図11Jに示す例では、吐出部D[1]及びD[2]が、診断処理における診断の対象である診断対象吐出部D-Oとして指定される場合を想定する。
図11Bは、診断処理が実行される診断期間TQのうち、判定準備処理が実行される判定準備処理期間T1の中の、時刻t-10から時刻t-11までの期間におけるヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。
制御部6は、判定準備処理が開始される時刻t-10において、印刷信号SI2をハイレベルに立ち上げ、チェンジ信号CHをハイレベルに立ち上げ、エヌチャージ信号NCHをローレベルに立ち下ける。このため、信号配信回路15は、時刻t-10において、許可信号SigQをハイレベルに立ち上げるとともに、指定信号SigAにパルスPlsA1を設定して制御期間TA1を開始させる。
モード信号生成回路52は、許可信号SigQがハイレベルに立ち上がると、動作モード指定信号Mdに、供給モードを指定する値「1」を設定する。これにより、接続状態指定回路11は、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]をハイレベルに設定し、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオンさせることで、圧電素子PZ[1]〜PZ[M]の各々の上部電極302と内部配線LHcとを電気的に接続させる。
また、制御部6は、診断期間TQにおいて、駆動信号Comを電位VHに設定する。これにより、圧電素子PZ[1]〜PZ[M]の各々の上部電極302は、電位VHに設定される。以下では、駆動信号Comのうち、圧電素子PZ[m]に供給される駆動信号Comを、供給駆動信号Vin[m]と称する場合がある。
また、接続状態指定回路11は、制御期間TSの開始前においては、接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]をローレベルに設定し、スイッチSWs[1]〜SWs[M]をオフさせる。
図11Cは、判定準備処理が実行される判定準備処理期間T1のうち、制御波形信号Tsig1が供給される時刻t-11から時刻t-12までの期間における、ヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。
制御部6は、時刻t-11において、制御波形信号Tsig1をハイレベルに立ち上げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-11において、決定信号SigTにパルスPlsT1を設定して、「個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]の指定する診断対象吐出部D-Oを診断の対象とする」旨を決定し、また、時刻t-11において、指定信号SigSにパルスPlsS1を設定して制御期間TSを開始させる。これにより、接続状態指定回路11は、時刻t-11において、接続状態指定信号SLs[1]及びSLs[2]をハイレベルに設定して、診断対象吐出部D-Oとして決定された吐出部D[1]及びD[2]対応するスイッチSWs[1]及びSWs[2]をオンさせ、接続状態指定信号SLs[3]〜SLs[M]をローレベルに設定して、診断対象吐出部D-Oではない吐出部D[3]〜D[M]に対応するスイッチSWs[3]〜SWs[M]がオフした状態を維持させる。これにより、圧電素子PZ[1]及びPZ[2]の各々の上部電極302と、内部配線LHsとが電気的に接続される。よって、内部配線LHsに供給される検出信号NSAは、駆動信号Comと略同じ電位、つまり、電位VHと略同じ電位となる。なお、検出信号NSAのうち、圧電素子PZ[m]から検出される検出信号NSAを、個別検出信号Vout[m]と称する。
なお、判定準備処理期間T1のうち時刻t-11から時刻t-12までの期間を、特に「準備期間」と称する場合があり、また、当該準備期間を規定する制御波形信号Tsig1を「準備信号」と称する場合がある。
図11Dは、判定準備処理が実行される判定準備処理期間T1のうち、時刻t-12から時刻t-20までの期間における、ヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。
制御部6は、時刻t-12において、制御波形信号Tsig1をローレベルに立ち下げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-12において、指定信号SigAにパルスPlsA2を設定して制御期間TA2を開始させる。これにより、接続状態指定回路11は、時刻t-12において、接続状態指定信号SLa[1]及びSLa[2]をローレベルに設定して、診断対象吐出部D-Oとして決定された吐出部D[1]及びD[2]対応するスイッチSWa[1]及びSWa[2]をオフさせ、接続状態指定信号SLa[3]〜SLa[M]をハイレベルに維持して、診断対象吐出部D-Oではない吐出部D[3]〜D[M]に対応するスイッチSWa[3]〜SWa[M]をオンした状態で維持する。これにより、圧電素子PZ[1]及びPZ[2]の各々の上部電極302と内部配線LHcとが電気的に非接続となる。
圧電素子PZ[m]が、所定の蓄電能力を有する場合、保持容量として機能し、圧電素子PZ[m]の上部電極302と内部配線LHcとが電気的に非接続となった後においても、圧電素子PZ[m]の上部電極302の電位は、内部配線LHcから供給された駆動信号Comの電位VHと略同じ電位に維持される。よって、図11Dにおいて、圧電素子PZ[1]及びPZ[2]の両方が所定の蓄電能力を有する場合には、圧電素子PZ[1]及びPZ[2]の各々の上部電極302の電位は、駆動信号Comの電位VHと略同じ電位に維持されることになる。この場合、内部配線LHsに出力される検出信号NSAの電位も電位VHと略同じ電位となる。
しかし、図11Dの圧電素子PZ[2]において例示するように、圧電素子PZ[m]の上部電極302及び下部電極301が短絡している場合等、圧電素子PZ[m]の上部電極302及び下部電極301の間に所定の大きさ以上の電流が流れるリーク経路が存在する場合、圧電素子PZ[m]は、所定の蓄電能力を有さず、保持容量として機能しない。そして、診断対象吐出部D-Oとして診断の対象に指定された吐出部D[m]の圧電素子PZ[m]が所定の蓄電能力を有さない場合、当該圧電素子PZ[m]の上部電極302の電位は、時刻t-12において電位VHに設定されていたとしても、時刻t-12以降においては、電位VHから、給電線LHbの電位である電位VBSへと近づくように変化する。この場合、内部配線LHsに出力される検出信号NSAの電位も、時刻t-12以降、電位VHから電位VBSへと向けて変化する。
図11E及び図11Fは、制御波形信号Tsig2が供給されて、判定処理が実行される、時刻t-20から時刻t-30までの判定期間T2における、ヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。このうち、図11Eは、判定処理における判定結果が肯定となる場合におけるヘッドユニットHUの動作を示し、図11Fは、判定処理における判定結果が否定となる場合におけるヘッドユニットHUの動作を示す。
制御部6は、時刻t-20において、制御波形信号Tsig2をハイレベルに立ち上げ、時刻t-30において、制御波形信号Tsig2をローレベルに立ち下げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-20において、指定信号SigHをハイレベルに立ち上げ、時刻t-30において、指定信号SigHをローレベルに立ち下げる。これにより、判定回路20のスイッチSWhは、時刻t-20にオンし、時刻t-30にオフする。また、報知回路40及び停止信号生成回路51は、時刻t-30において判定回路20から出力される判定結果信号Resの電位を保持する。
なお、厳密には、報知回路40及び停止信号生成回路51は、スイッチSWhがオンしている期間における判定結果信号Resの電位を保持する。このため、厳密には、時刻t-30において報知回路40及び動作指定回路50が判定結果信号Resの電位を保持した後に、スイッチSWhがオフさせることが好ましい。但し、図10Bでは、図示の都合上、報知回路40及び動作指定回路50が判定結果信号Resの電位を保持するタイミングと、スイッチSWhがオフするタイミングを区別せずに表現する。
判定回路20が出力する判定結果信号Resは、ノードNd1に供給される検出信号NSAの電位に応じた電位を有する。
具体的には、図11Eに例示するように、診断対象吐出部D-Oとして指定された全ての吐出部Dが、所定の蓄電能力を有する圧電素子PZを具備する場合、時刻t-30における検出信号NSAの電位は、駆動信号Comの電位である電位VHと略同じ電位となる。この場合、トランジスターTrLがオンし、トランジスターTrHがオフする。よって、この場合、時刻t-30における判定結果信号Resの電位は、グランド電位GNDとなる。すなわち、判定結果信号Resがグランド電位GNDを示す場合、判定処理における判定結果が肯定であることを示し、診断処理において、吐出部Dが所定の吐出能力を有している旨の結果が得られたことになる。
また、図11Fに例示するように、診断対象吐出部D-Oとして指定された吐出部Dの中に、所定の蓄電能力を有しない圧電素子PZを具備する吐出部Dが存在する場合、時刻t-30における検出信号NSAの電位は、駆動信号Comの電位とは異なる電位、例えば、電位VBSと略同じ電位となる。この場合、トランジスターTrHがオンし、トランジスターTrLがオフする。よって、この場合、時刻t-30における判定結果信号Resの電位は、電位VHとなる。すなわち、判定結果信号Resが電位VHを示す場合、判定処理における判定結果が否定であることを示し、診断処理において、吐出部Dが所定の吐出能力を有していない旨の結果(所定の結果)が得られたことになる。
このため、報知回路40及び停止信号生成回路51は、全ての診断対象吐出部D-Oが、所定の蓄電能力を有する圧電素子PZを具備する場合、判定結果信号Resの電位として、グランド電位GNDを保持し(図11E)、少なくとも一つの診断対象吐出部D-Oが、所定の蓄電能力を有さない圧電素子PZを具備する場合、判定結果信号Resの電位として、電位VHを保持する(図11F)。
換言すれば、判定処理における判定結果が肯定であり、圧電素子PZが所定の蓄電能力を有する場合には、報知回路40及び停止信号生成回路51が保持する判定結果信号Resの電位はグランド電位GNDとなり、判定処理における判定結果が否定であり、圧電素子PZが所定の蓄電能力を有さない場合には、報知回路40及び停止信号生成回路51が保持する判定結果信号Resの電位は電位VHとなる。
このように、ヘッドユニットHUは、制御部6から制御波形信号Tsig2が供給されている期間において、診断対象吐出部D-Oが所定の吐出能力を有しているか否かを判定し、判定結果を示す判定結果信号Resを生成する、判定処理を実行する。すなわち、制御波形信号Tsig2は、ヘッドユニットHUに対して判定処理の実行を指示する指示信号の一例である。
図11G及び図11Hは、判定結果対応処理が実行される、時刻t-30から時刻t-40までの判定結果対応期間T3における、ヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。このうち、図11Gは、判定処理における判定結果が肯定である場合におけるヘッドユニットHUの動作を示し、図11Fは、判定処理における判定結果が否定である場合におけるヘッドユニットHUの動作を示す。
制御部6は、時刻t-31において、制御波形信号Tsig3をハイレベルに立ち上げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-31において、指定信号SigAにパルスPlsA3を設定して制御期間TA3を開始させる。これにより、接続状態指定回路11は、時刻t-31において、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]をハイレベルに設定し、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオンさせる。
次に、制御部6は、時刻t-32において、制御波形信号Tsig3をローレベルに立ち下げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-32において、指定信号SigSにパルスPlsS2を設定して制御期間TSを終了させる。これにより、接続状態指定回路11は、時刻t-32において、接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]をローレベルに設定し、スイッチSWs[1]〜SWs[M]をオフさせる。また、信号配信回路15は、時刻t-32において、指定信号SigXをハイレベルに立ち上げる。これにより、報知回路40は、時刻t-32において、報知信号Xhを、判定処理における判定結果に応じた信号レベルに設定する。具体的には、報知回路40は、判定結果が肯定である場合には、図11Gに示すように、報知信号Xhをハイレベルのまま維持し、判定結果が否定である場合には、図11Hに示すように、報知信号Xhをローレベルに立ち下げる。
次に、制御部6は、時刻t-33において、制御波形信号Tsig4をハイレベルに立ち上げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-33において、指定信号SigLにパルスPlsLKを設定する。これにより、停止信号生成回路51は、時刻t-33において、停止信号LKを、判定処理における判定結果に応じた信号レベルに設定する。具体的には、停止信号生成回路51は、判定結果が肯定である場合には、図11Gに示すように、停止信号LKをローレベルに立ち下げ、判定結果が否定である場合には、図11Hに示すように、停止信号LKをハイレベルのまま維持する。
次に、制御部6は、時刻t-34において、制御波形信号Tsig4をローレベルに立ち下げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-34において、指定信号SigXをローレベルに立ち下げる。これにより、報知回路40は、時刻t-34において、報知信号Xhを、ハイレベルに設定する。
図11I及び図11Jは、診断処理が終了し、印刷処理等が実行される通常動作期間TRが開始される場合の、ヘッドユニットHUの動作を説明するための説明図である。このうち、図11Iは、判定処理における判定結果が肯定である場合におけるヘッドユニットHUの動作を示し、図11Jは、判定処理における判定結果が否定である場合におけるヘッドユニットHUの動作を示す。
制御部6は、診断処理が終了する時刻t-40において、印刷信号SI2をローレベルに立ち下げ、チェンジ信号CHをローレベルに立ち下げ、エヌチャージ信号NCHをハイレベルに立ち上げる。このため、信号配信回路15は、時刻t-40において、許可信号SigQをローレベルに立ち下げ、また、指定信号SigAにパルスPlsA4を設定して制御期間TA3を終了させる。
よって、モード信号生成回路52は、図11Iに示すように、判定処理における判定結果が肯定であり、停止信号LKがローレベルである場合には、通常動作期間TRにおいて、動作モード指定信号Mdに通常モードを指定する値「2」を設定し、図11Jに示すように、判定処理における判定結果が否定であり、停止信号LKがハイレベルである場合には、通常動作期間TRにおいて、動作モード指定信号Mdに供給停止モードを指定する値「0」を設定する。そして、接続状態指定回路11は、図11Iに示すように、動作モード指定信号Mdが通常モードを指定する値「2」を示す場合には、スイッチSWa[1]〜SWa[M]が、接続状態指定回路11に供給される個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]に応じてオンオフするように、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]の信号レベルを設定する。他方、接続状態指定回路11は、図11Jに示すように、動作モード指定信号Mdが供給停止モードを指定する値「0」を示す場合には、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]をローレベルに設定し、スイッチSWa[1]〜SWa[M]がオフした状態を保つ。
なお、接続状態指定回路11は、通常動作期間TRにおいて、判定処理における判定結果に関わらず、接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]をローレベルに設定し、スイッチSWs[1]〜SWs[M]をオフした状態とする。
以上、図11A〜図11Jにおいて説明したように、本実施形態に係るヘッドユニットHUは、吐出部Dが所定の吐出能力を有するか否かを判定する判定処理と、判定処理の結果が否定である場合に吐出部Dの駆動を停止して吐出部Dからのインクの吐出を制限する吐出制限処理と、を実行する。
<<6.印刷処理におけるヘッドユニットの動作>>
次に、図12を参照しつつ、印刷処理におけるヘッドユニットHUの動作の概要を説明する。
図12は、印刷処理が実行される場合のヘッドユニットHUの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図12に示すように、印刷処理は、通常動作期間TRに設けられた単位期間Tuにおいて実行される。ここで、単位期間Tuとは、印刷処理においては、各吐出部Dが1個のドットを形成するためのインクを吐出するための期間である。一般的に、インクジェットプリンター1は、複数の単位期間Tuに亘り印刷処理を繰り返し実行し、各吐出部Dから複数回ずつインクを吐出させることで、印刷データImgの示す画像を形成する。なお、インクジェットプリンター1は、単位期間Tuにおいて、例えば、吐出部Dをメンテナンスするために吐出部Dからインクを排出する処理等、印刷処理とは異なる処理を実行することもある。このため、印刷処理が実行される単位期間Tuのことを、特に、単位印刷期間Tu-Aと称する場合がある。
図12に示すように、本実施形態において、単位期間Tuは、通常動作期間TRにおいてラッチ信号LATに設けられるパルスPlsLの立ち上がりから、次のパルスPlsLの立ち上がりまでの期間として規定される。また、本実施形態において、単位期間Tuのうち単位印刷期間Tu-Aは、チェンジ信号CHに設けられるパルスPlsCにより、印刷制御期間Tu1及びTu2の2つの期間に区分される。
図12に示すように、制御部6は、印刷処理において、印刷データImgの示す画像に対応するドットを形成するために、各単位期間Tuにおける吐出部D[1]〜D[M]の駆動の態様を指定する個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を生成する。そして、制御部6は、各単位期間Tuの開始に先立って、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を含む印刷信号SI1及びSI2を、クロック信号CLに同期させて信号配信回路15に供給する。また、信号配信回路15は、印刷処理において、ラッチ信号LATに基づいて、パルスPlsLが設けられた決定信号SigTを生成し、また、ラッチ信号LAT及びチェンジ信号CHに基づいて、パルスPlsL及びパルスPlsCが設けられた指定信号SigAを生成する。そして、信号配信回路15は、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]、決定信号SigT、及び、指定信号SigAを、接続状態指定回路11に供給する。
上述のとおり、停止信号生成回路51は、通常動作期間TRにおいて印刷処理が実行可能な場合には、停止信号LKをローレベルに設定する。そして、モード信号生成回路52は、通常動作期間TRにおいて印刷処理が実行可能な場合には、接続状態指定回路11に対して、通常モードを指定する値「2」が設定された動作モード指定信号Mdを供給する。このため、接続状態指定回路11は、印刷処理において、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]の指定に応じてスイッチSWa[1]〜SWa[M]のオンオフが制御されるような信号レベルの接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を出力する。
なお、本実施形態に係る個別指定信号Sd[m]は、印刷処理において、各単位期間Tu(単位印刷期間Tu-A)毎に、各吐出部D[m]に対して、大ドットに相当する量(大程度の量)のインクの吐出(「大ドットの形成」と称する場合がある)、中ドットに相当する量(中程度の量)のインクの吐出(「中ドットの形成」と称する場合がある)、小ドットに相当する量(小程度の量)のインクの吐出(「小ドットの形成」と称する場合がある)、及び、インクの非吐出、の4つの駆動態様のうち、何れか一つの駆動態様を指定する。
図12に示すように、制御部6は、印刷処理において、印刷制御期間Tu1に設けられた波形PAXと、印刷制御期間Tu2に設けられた波形PAYと、を有する駆動信号Comを出力する。本実施形態では、波形PAXの最高電位VHXと最低電位VLXとの電位差が、診断処理における駆動信号Comの最高電位VHと電位V0との電位差よりも大きくなるように、波形PAXを定める。また、波形PAYの最高電位VHYと最低電位VLYとの電位差が、波形PAXの最高電位VHXと最低電位VLXとの電位差よりも小さくなるように、波形PAYを定める。具体的には、波形PAXを有する駆動信号Comにより吐出部D[m]を駆動する場合、吐出部D[m]から中程度の量のインクが吐出されるように、波形PAXの波形を定める。また、波形PAYを有する駆動信号Comにより吐出部D[m]を駆動する場合、吐出部D[m]から小程度の量のインクが吐出されるように、波形PAYの波形を定める。
そして、個別指定信号Sd[m]が吐出部D[m]に対して、大ドットの形成を指定する場合、接続状態指定回路11は、接続状態指定信号SLa[m]を、印刷制御期間Tu1においてハイレベルに、印刷制御期間Tu2においてハイレベルに、それぞれ設定する。この場合、吐出部D[m]は、印刷制御期間Tu1において波形PAXを有する駆動信号Comにより駆動されて中程度の量のインクを吐出し、また、印刷制御期間Tu2において波形PAYを有する駆動信号Comにより駆動されて小程度の量のインクを吐出する。これにより、吐出部D[m]は、
単位期間Tuにおいて、合計で大程度の量のインクを吐出し、記録用紙Pには大ドットが形成される。
また、個別指定信号Sd[m]が吐出部D[m]に対して、中ドットの形成を指定する場合、接続状態指定回路11は、接続状態指定信号SLa[m]を、印刷制御期間Tu1においてハイレベルに、印刷制御期間Tu2においてローレベルに、それぞれ設定する。この場合、吐出部D[m]は、印刷制御期間Tu1において波形PAXを有する駆動信号Comにより駆動されて中程度の量のインクを吐出し、また、印刷制御期間Tu2において駆動信号Comが供給されずにインクを吐出しない。これにより、吐出部D[m]は、単位期間Tuにおいて、中程度の量のインクを吐出し、記録用紙Pには中ドットが形成される。
また、個別指定信号Sd[m]が吐出部D[m]に対して、小ドットの形成を指定する場合、接続状態指定回路11は、接続状態指定信号SLa[m]を、印刷制御期間Tu1においてローレベルに、印刷制御期間Tu2においてハイレベルに、それぞれ設定する。これにより、吐出部D[m]は、単位期間Tuにおいて、波形PAYを有する駆動信号Comにより駆動されて小程度の量のインクを吐出し、記録用紙Pには小ドットが形成される。
また、個別指定信号Sd[m]が吐出部D[m]に対して、インクの非吐出を指定する場合、接続状態指定回路11は、接続状態指定信号SLa[m]を、印刷制御期間Tu1においてローレベルに、印刷制御期間Tu2においてローレベルに、それぞれ設定する。これにより、吐出部D[m]は、単位期間Tuにおいて、インクを吐出せず、記録用紙Pにドットを形成しない。
なお、図12に示すように、接続状態指定回路11は、通常動作期間TRにおいて印刷処理が実行される場合、スイッチSWs[1]〜SWs[M]がオフするように、スイッチSWs[1]〜SWs[M]をローレベルに設定する。また、報知回路40は、通常動作期間TRにおいて印刷処理が実行される場合、過加熱検出回路の検出する温度が所定の温度を過えない限りにおいて、報知信号Xhをハイレベルに設定する。
また、制御部6は、図12に示すように、通常動作期間TRにおいて印刷処理が実行される場合、エヌチャージ信号NCHをハイレベルに設定し、診断制御信号Tsigをローレベルに設定する。
なお、制御部6は、通常動作期間TRのうち、印刷処理が実行されない期間において、エヌチャージ信号NCHをローレベルに設定することができる。この場合、信号配信回路15は、接続状態指定回路11に対して、スイッチSWa[1]〜SWa[M]の全てがオンするような接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を出力する。すなわち、制御部6は、例えば、インクジェットプリンター1のメンテナンス等において、吐出部D[1]〜D[M]の全部を同時に駆動して、吐出部D[1]〜D[M]の全部からインクを排出させる場合に、エヌチャージ信号NCHをローレベルに設定する。
ところで、印刷処理において、制御部6が、吐出部D[m]の有する上部電極302に対して、波形PAXまたは波形PAYを有する駆動信号Comを供給する場合、上部電極302の電位変化に応じて、下部電極301の電位も変化する。すなわち、印刷処理が実行される場合、配線LC1-5及び端子ZN1-5等の駆動信号Comを供給するための配線LC及び端子ZNは、配線LC1-4及び端子ZN1-4等の電位VBSを供給するための配線LC及び端子ZNと比較して電位の変化幅が大きくなり、また、配線LC1-4及び端子ZN1-4等の電位VBSを供給するための配線LC及び端子ZNは、配線LC1-3及び端子ZN1-3等のグランド電位GNDを供給するための配線LC及び端子ZNと比較して、電位の変化幅が大きくなる。
以上において説明したように、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、印刷処理において、大ドット、中ドット、及び、小ドットの3つのサイズのドットを形成することにより、記録用紙Pに対して、印刷データImgの示す画像を形成する。
<<7.接続状態指定回路>>
次に、図13乃至図14Cを参照しつつ、接続状態指定回路11の構成及び動作について説明する。
図13は、本実施形態に係る接続状態指定回路11の構成を示す図である。図13に示すように、接続状態指定回路11は、スイッチSWa[1]〜SWa[M]に供給する接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を生成する指定信号生成回路111と、スイッチSWs[1]〜SWs[M]に供給する接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]を生成する指定信号生成回路112と、を有する。
図13に示すように、指定信号生成回路111は、スイッチSWa[1]〜SWa[M]と1対1に対応するように、転送回路SRa[1]〜SRa[M]と、ラッチ回路LTa[1]〜LTa[M]と、デコーダーDCa[1]〜DCa[M]と、を有する。
転送回路SRa[m]には、個別指定信号Sd[m]が供給される。なお、この図では、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]がシリアルで供給され、例えば、m段に対応する個別指定信号Sd[m]が、転送回路SRa[1]から転送回路SRa[m]へと、クロック信号CLに同期して順番に転送される場合を例示している。
ラッチ回路LTa[m]は、決定信号SigTがハイレベルに立ち上がるタイミングにおいて、転送回路SRa[m]に供給された個別指定信号Sd[m]をラッチする。具体的には、ラッチ回路LTa[m]は、印刷処理においては、決定信号SigTのパルスPlsLがハイレベルに立ち上がるタイミングで個別指定信号Sd[m]をラッチし、診断処理においては、決定信号SigTのパルスPlsT1がハイレベルに立ち上がるタイミングで個別指定信号Sd[m]をラッチする。
デコーダーDCa[m]は、個別指定信号Sd[m]、指定信号SigA、及び、動作モード指定信号Mdに基づいて、接続状態指定信号SLa[m]を生成する。
図14A及び図14Bは、デコーダーDCa[m]における接続状態指定信号SLa[m]の生成を説明するための説明図である。デコーダーDCa[m]は、これらの図に従って、個別指定信号Sd[m]をデコードすることで、接続状態指定信号SLa[m]を生成する。
図14Aに示すように、動作モード指定信号Mdが「1」を示す場合、すなわち、診断期間TQにおいてヘッドユニットHUが診断処理を実行している場合、診断期間TQの開始に先立つ起動期間TPにおいてヘッドユニットHUに供給される個別指定信号Sd[m]は、吐出部D[m]を診断の対象とすることを指定する値(1,1)、または、吐出部D[m]を診断の対象としないことを指定する値(0,0)、の何れかの値を示す。
図14Aにおいて、個別指定信号Sd[m]が(1,1)を示す場合、デコーダーDCa[m]は、制御期間TA1及びTA3においてハイレベルとなり、制御期間TA2においてローレベルとなる、接続状態指定信号SLa[m]を出力する。この場合、図10A等でも説明したように、スイッチSWa[m](SWa-O[m])は、制御期間TA1及びTA3においてオンし、制御期間TA2においてオフする。
また、図14Aにおいて、個別指定信号Sd[m]が(0,0)を示す場合、デコーダーDCa[m]は、制御期間TA1〜TA3においてハイレベルとなるように、接続状態指定信号SLa[m]の信号レベルを設定する。この場合、図10A等でも説明したように、スイッチSWa[m]は、制御期間TA1〜TA3においてオンする。
図14Bに示すように、動作モード指定信号Mdが「2」を示す場合、すなわち、通常動作期間TRにおいてインクジェットプリンター1が印刷処理を実行している場合、単位期間Tuの開始に先立ちヘッドユニットHUに供給される個別指定信号Sd[m]は、大ドットの形成を指定する値(1,1)、中ドットの形成を指定する値(1,0)、小ドットの形成を指定する値(0,1)、または、インクの非吐出を指定する値(0,0)、の何れかの値を示す。
図14Bにおいて、個別指定信号Sd[m]が(1,1)を示す場合、デコーダーDCa[m]は、印刷制御期間Tu1及びTu2においてハイレベルとなるように、接続状態指定信号SLa[m]の信号レベルを設定する。この場合、スイッチSWa[m]は、印刷制御期間Tu1及びTu2においてオンする。このため、吐出部D[m]は、波形PAX及び波形PAYにより駆動され、単位期間Tuにおいて大程度の量のインクを吐出する。
図14Bにおいて、個別指定信号Sd[m]が(1,0)を示す場合、デコーダーDCa[m]は、印刷制御期間Tu1においてハイレベルとなり、印刷制御期間Tu2においてローレベルとなるように、接続状態指定信号SLa[m]の信号レベルを設定する。この場合、スイッチSWa[m]は、印刷制御期間Tu1においてオンし、印刷制御期間Tu2においてオフする。このため、吐出部D[m]は、波形PAXにより駆動され、単位期間Tuにおいて中程度の量のインクを吐出する。
図14Bにおいて、個別指定信号Sd[m]が(0,1)を示す場合、デコーダーDCa[m]は、印刷制御期間Tu1においてローレベルとなり、印刷制御期間Tu2においてハイレベルとなるように、接続状態指定信号SLa[m]の信号レベルを設定する。この場合、スイッチSWa[m]は、印刷制御期間Tu1においてオフし、印刷制御期間Tu2においてオンする。このため、吐出部D[m]は、波形PAYにより駆動され、単位期間Tuにおいて小程度の量のインクを吐出する。
図14Bにおいて、個別指定信号Sd[m]が(0,0)を示す場合、デコーダーDCa[m]は、印刷制御期間Tu1及びTu2においてローレベルとなるように、接続状態指定信号SLa[m]の信号レベルを設定する。この場合、スイッチSWa[m]は、印刷制御期間Tu1及びTu2においてオフする。このため、吐出部D[m]は、単位期間Tuにおいてインクを吐出しない。
図13に示すように、指定信号生成回路112は、スイッチSWs[1]〜SWs[M]と1対1に対応するように、転送回路SRs[1]〜SRs[M]と、ラッチ回路LTs[1]〜LTs[M]と、デコーダーDCs[1]〜DCs[M]と、を有する。
転送回路SRs[m]には、個別指定信号Sd[m]が供給される。なお、この図では、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]がシリアルで供給される場合を例示している。ラッチ回路LTs[m]は、診断処理において、決定信号SigTの有するパルスPlsT1がハイレベルに立ち上がるタイミングに、転送回路SRs[m]に保持された個別指定信号Sd[m]をラッチする。
デコーダーDCs[m]は、個別指定信号Sd[m]、及び、指定信号SigSに基づいて、接続状態指定信号SLs[m]を生成する。
図14Cは、デコーダーDCs[m]における接続状態指定信号SLs[m]の生成を説明するための説明図である。デコーダーDCs[m]は、この図に従って、個別指定信号Sd[m]をデコードすることで、接続状態指定信号SLs[m]を生成する。
図14Cに示すように、動作モード指定信号Mdが「1」を示す場合、すなわち、診断期間TQにおいてヘッドユニットHUが診断処理を実行している場合、診断期間TQの開始に先立ち起動期間TPにおいてヘッドユニットHUに供給される個別指定信号Sd[m]は、吐出部D[m]を診断の対象とすることを指定する値(1,1)、または、吐出部D[m]を診断の対象としないことを指定する値(0,0)、の何れかの値を示す。
図14Cにおいて、個別指定信号Sd[m]が(1,1)を示す場合、デコーダーDCs[m]は、制御期間TSにおいてハイレベルとなり、制御期間TS以外の期間においてローレベルとなるように、接続状態指定信号SLs[m]の信号レベルを設定する。この場合、スイッチSWs[m](SWs-O[m])は、制御期間TSにおいてオンし、制御期間TS以外の期間においてオフする。
また、図14Cにおいて、個別指定信号Sd[m]が(0,0)を示す場合、デコーダーDCs[m]は、制御期間TS及び制御期間TS以外の期間においてローレベルとなるように、接続状態指定信号SLs[m]の信号レベルを設定する。この場合、スイッチSWs[m]は、制御期間TS及び制御期間TS以外の期間においてオフする。
<<8.第1実施形態の結論>>
以上において説明したように、本実施形態に係るヘッドユニットHUは、吐出部Dが所定の吐出能力を有するか否かを判定する判定処理を実行する判定回路20と、判定処理における判定結果が否定である場合に吐出部Dの駆動を停止して吐出部Dからのインクの吐出を制限する吐出制限処理を実行する吐出制限回路5と、を具備する。
上述のとおり、判定回路20は、制御波形信号Tsig2により規定される判定期間T2において、判定処理を実行する。そして、判定回路20は、判定処理として、ヘッドユニットHU内部の吐出部Dから供給される検出信号NSAに基づいて判定結果信号Resを生成し、生成した判定結果信号Resを、ヘッドユニットHU内部の報知回路40及び動作指定回路50に供給する。すなわち、判定処理自体は、ヘッドユニットHUの内部において自己完結的に実行される。
また、吐出制限回路5は、印刷信号SI2、チェンジ信号CH、及び、エヌチャージ信号NCH(当該3つの信号を「印刷信号SI2等」と称する場合がある)と、診断制御信号Tsigと、により規定される判定結果対応期間T3において、吐出制限処理を実行する。そして、吐出制限回路5は、吐出制限処理として、判定結果信号Resに基づいて、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を生成して、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオフさせる。具体的には、吐出制限回路5は、吐出制限処理として、第1に、ヘッドユニットHUの内部の判定回路20から供給される判定結果信号Resに基づいて停止信号LKの電位を設定し、第2に、停止信号LKに基づいて動作モード指定信号Mdの値を設定し、第3に、動作モード指定信号Mdに基づいて接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]を生成して、スイッチSWa[1]〜SWa[M]をオフする。すなわち、吐出制限処理自体は、ヘッドユニットHUの内部において自己完結的に実行される。
このように、本実施形態に係るヘッドユニットHUは、判定処理と吐出制限処理とを、ヘッドユニットHUの内部において自己完結的に実行する。このため、本実施形態によれば、判定処理と吐出制限処理のうち少なくとも一部の処理を、ヘッドユニットHUの外部で実行する場合と比較して、判定処理及び吐出制限処理において生成される信号に対するノイズの混入の可能性を低減させることが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、判定回路20及び吐出制限回路5のうち少なくとも一部が基板600等のヘッドユニットHUの外部に設けられる場合と比較して、検出信号NSA、判定結果信号Res、停止信号LK、動作モード指定信号Md、及び、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]等の、判定処理または吐出制限処理において生成または利用される信号に対して、ノイズが混入する可能性を低く抑えることが可能となる。
このため、本実施形態によれば、判定回路20及び吐出制限回路5のうち少なくとも一部がヘッドユニットHUの外部に設けられる場合と比較して、判定処理における判定をより高い精度で実行することが可能となり、また、所定の吐出能力を有さない吐出部Dの駆動をより確実に制限することが可能となる。これにより、所定の吐出能力を有さない吐出部Dによる低品位な画像の印刷を、より確実に防止することができ、また、所定の蓄電能力を有さない圧電素子PZが駆動されることによる安全性の低下を、より確実に防止することが可能となる。
また、本実施形態によれば、印刷信号SI等の制御部6からヘッドユニットHUに供給される各種信号、及び、指定信号SigA等のヘッドユニットHUにおいて生成される各種信号は、判定期間T2のうち制御波形信号Tsig2がハイレベルである期間において、電位が変化しない。このため、本実施形態によれば、制御波形信号Tsig2がハイレベルである期間において各種信号の電位が変化する場合と比較して、判定処理における判定の対象となる検出信号NSAや、判定処理における判定の結果を示す判定結果信号Resに対して、他の信号の電位変化に起因するノイズが混入する可能性を低く抑えることができる。よって、本実施形態によれば、判定処理における判定の精度を高めることが可能となる。
また、本実施形態によれば、制御部6からヘッドユニットHUに供給される信号のうち、診断処理の進行を制御する診断制御信号Tsigを除く信号(以下、「他の供給信号」と称する)の電位は、診断期間TQ(厳密には、時刻t-11から時刻t-40までの期間)において、略一定に保たれる。このため、本実施形態によれば、診断期間TQにおいて、他の供給信号の電位の変化に起因するノイズの発生を抑制することができる。つまり、本実施形態によれば、診断期間TQにおいて他の供給信号の電位が変化する場合と比較して、診断制御信号Tsigに対して重畳するノイズを低減することが可能となり、また、診断処理において生成される信号等に対して重畳するノイズを低減することが可能となる。これにより、診断処理における誤動作の可能性を低減させ、判定処理における判定の精度を高め、また、吐出制限処理における吐出部Dの停止の確実性を高めることが可能となる。
また、本実施形態では、印刷処理が実行される通常動作期間TRにおいて、印刷信号SIは、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]を供給する期間を除いてローレベルに設定され、チェンジ信号CHは、パルスPlsCを供給する期間を除いてローレベルに設定され、エヌチャージ信号NCHは、ハイレベルに設定される。そして、診断処理が実行される診断期間TQにおいて、印刷信号SI2は、ハイレベルに設定され、チェンジ信号CHは、ハイレベルに設定され、且つ、エヌチャージ信号NCHは、ローレベルに設定される。すなわち、印刷信号SI2等の3つの信号は、それぞれ、通常動作期間TRにおける信号レベルと、診断期間TQにおける信号レベルとが、逆転した関係となる。よって、通常動作期間TRにおいて、印刷信号SI2、チェンジ信号CH、及び、エヌチャージ信号NCHに対してノイズが混入した場合であっても、当該3つの信号の信号レベルが同時に逆転することは、通常は考えられない。
このため、印刷処理が実行されているタイミング等、診断処理を実行すべきではないタイミングにおいて、誤動作により診断処理が開始されることを、確実に防止することができる。
なお、印刷信号SI2は、診断期間TQを規定するとともに、印刷処理において個別指定信号Sd[m]により吐出部D[m]の駆動の態様を規定する第1指定信号の一例である。また、エヌチャージ信号NCHは、診断期間TQを規定するとともに、通常動作期間TRにおいてスイッチSWa[1]〜SWa[M]の全てがオンすることを指定する第2指定信号の一例である。また、チェンジ信号CHは、診断期間TQを規定するとともに、印刷処理において印刷制御期間Tu1及びTu2を区分する第3指定信号の一例である。
また、本実施形態において、制御部6は、個別指定信号Sdにより、診断処理の対象となる診断対象吐出部D-Oを指定する。よって、本実施形態に係る制御部6は、例えば、診断処理に対して要求される態様により診断が実行されるように、個別指定信号Sdの値を設定し、診断対象吐出部D-Oを指定することができる。
例えば、制御部6は、インクジェットプリンター1の初回起動時においては、全ての吐出部Dについて吐出能力の診断を行うことが好ましいため、ヘッドモジュールHMが有する4M個の吐出部Dの全てを診断対象吐出部D-Oとして指定する個別指定信号Sdを生成し、また、2回目以降の起動時においては、全ての吐出部Dに対する診断までは要求されないため、4M個の吐出部Dのうちの一部の吐出部Dを診断対象吐出部D-Oとして指定する個別指定信号Sdを生成してもよい。
このように、本実施形態では、診断処理に対して要求される態様、例えば、上述のように、インクジェットプリンター1の使用状況に応じた態様で、診断処理の実行が可能となる。
なお、診断処理に対する要求や、診断対象吐出部D-Oを指定するための個別指定信号Sdの値は、インクジェットプリンター1の利用者が、図示省略した操作部を操作することで指定してもよい。この場合、利用者のニーズに対応した態様による診断処理の実行が可能となる。
また、本実施形態において制御部6は、診断制御信号Tsigにより、時刻t-11、t-12、t-20、t-30、t-31、t-32、t-33、t-34を規定する。すなわち、本実施形態に係る制御部6は、診断制御信号Tsigの波形を調整することで、制御波形信号Tsig1がハイレベルである期間や、制御波形信号Tsig2がハイレベルである判定期間T2の時間長を設定することができる。
診断制御信号Tsigの波形の調整を介した各種時間長の調整については、様々な態様の例示が可能である。
例えば、制御部6は、診断対象吐出部D-Oとして指定された吐出部Dの個数に応じて、制御波形信号Tsig1がハイレベルである時間長を定めてもよい。この場合、診断対象吐出部D-Oとして指定された吐出部Dの個数に応じて、診断対象吐出部D-Oに対する駆動信号Comの供給時間を調整することが可能となる。これにより、診断対象吐出部D-Oの圧電素子PZの上部電極302に対して、駆動信号Comの有する電位VHを精度良く設定することができ、判定処理における判定を精度良く実行することが可能となる。
また、例えば、制御部6は、診断対象吐出部D-Oとして指定された吐出部Dの個数に応じて、判定期間T2、及び、時刻t-12から時刻t-30までの期間の、一方または双方の時間長を定めてもよい。この場合、診断対象吐出部D-Oとして指定された吐出部Dの個数が多い場合であっても、リーク経路を有する圧電素子PZにおいて生じるリーク電流に起因する内部配線LHsの電位変化が顕在化するための時間を確保することが可能となる。このため、診断処理において、診断対象吐出部D-Oとして指定された吐出部Dの個数が多い場合においても、検出信号NSAに対して、所定の吐出能力を有さない診断対象吐出部D-Oから検出される個別検出信号Voutの電位を精度良く反映させることができる。これにより、所定の吐出能力を有さない吐出部Dの有無を精度良く判定することが可能となる。
また、例えば、制御部6は、判定処理に対して要求される判定の精度に応じて、制御波形信号Tsig1がハイレベルである期間の長さ、及び、判定期間T2の時間長のうち、少なくとも一方を定めてもよい。この場合、判定の精度を高くするためには、制御波形信号Tsig1がハイレベルである期間の長さ、及び、判定期間T2の時間長の、一方または双方を長くすればよい。
また、例えば、制御部6は、インクジェットプリンター1の利用者の要求に応じて、制御波形信号Tsig1がハイレベルである期間の長さ、及び、判定期間T2の時間長のうち、少なくとも一方を定めてもよい。
このように、本実施形態では、判定に要求される精度や、利用者のニーズ等に応じて、診断制御信号Tsigの波形を調整することにより、判定に要求される精度や、利用者のニーズ等に応じた態様による、診断処理の実行が可能である。
また、本実施形態において、制御部6は、診断制御信号Tsig、印刷信号SI、チェンジ信号CH等の各種信号を、コネクタCNの端子ZNから出力し、ケーブルCBの端子ZCとケーブルCBの配線LCとを介してヘッドユニットHUへと供給する。しかし、コネクタCNの端子ZNとケーブルCB端子ZCとの間で、接触不良が生じる場合には、端子ZNから出力される信号にノイズが混入し、更には、端子ZNから出力される信号がヘッドユニットHUに供給されなくなる場合も生じうる。特に、キャリッジ100が往復動するシリアルプリンターのように、ケーブルCBの少なくとも一部とコネクタCNとの間の相対的な位置関係が変化する場合、コネクタCNとケーブルCBの間の接触不良が生じる可能性が高くなる。
一般的に、コネクタCNとケーブルCBの間の接触不良は、コネクタCNの中央部に設けられる端子ZNと比較して、コネクタCNの端部Egに近い位置に設けられる端子ZNにおいて生じる可能性が高い。
更にコネクタCNの端部Egに近い位置に設けられる端子ZNは、コネクタCNの中央部に設けられる端子ZNと比較して、空気中の塵やインク等の異物が付着する可能性が高くなる。端子ZNに異物が付着する場合には、接触不良の場合と同様に、端子ZNから出力される信号にノイズが混入し、更には、端子ZNから出力される信号が、ヘッドユニットHUに供給されなくなる場合も生じる。
このように、コネクタCNとケーブルCBの間で接触不良が発生している状況、または、コネクタCNの端子ZNに異物が付着している状況において印刷処理を実行した場合、形成される画像は低品位となる可能性が高い。また、接触不良が発生している部分や、異物の付着した部分を介して信号を伝達しようとする場合、信号の漏洩等が生じ、インクジェットプリンター1の故障や、インクジェットプリンター1の安全性の低下を招来する可能性がある。
本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、診断処理が完了し、且つ、診断処理で実行される判定処理の結果が肯定である場合に限り、印刷処理を実行する。そして、診断処理は、診断制御信号Tsigにより進行が制御される。よって、仮に、コネクタCNとケーブルCBが接触不良となり、または、コネクタCNに異物が付着することで、ヘッドユニットHUへの診断制御信号Tsigの供給が失敗している場合には、診断処理が完了せず、印刷処理も実行されないことになる。
上述のとおり、本実施形態に係る制御部6は、診断制御信号Tsigを、コネクタCN1の端子ZN1-2から出力する。そして、コネクタCN1が有する端子ZN1-1〜ZN4-14のうち、端子ZN1-2と端部Eg1との間には、グランド電位GNDに設定された端子ZN1-1のみが設けられる。つまり、本実施形態において、診断制御信号Tsigを出力する端子ZN1-2は、駆動信号Comを出力する端子ZN1-5及びZN1-7や、クロック信号CLを出力する端子ZN1-11等と比べて、端子配列部ARの端部の近くに設けられる。よって、本実施形態によれば、コネクタCN1とケーブルCB1の間で接触不良が生じた場合や、コネクタCN1の端子ZNに異物が付着した場合に、診断制御信号TsigのヘッドユニットHUに対する供給の失敗の可能性を、駆動信号Comやクロック信号CL等の印刷処理に必要な信号の供給の失敗の可能性よりも高くすることができる。
このため、本実施形態によれば、コネクタCNにおいて接触不良や異物付着が生じ、印刷処理において低品位の画像が形成される可能性が存在する場合に、印刷処理の前提となる診断処理の実行が完了しない可能性を高くすることができ、その結果として、印刷処理の実行が制限される可能性を高くすることができる。
また、本実施形態では、コネクタCN1において、診断制御信号Tsigを出力する端子ZN1-2と、駆動信号Comを出力する端子ZN1-5との間に、グランド電位GNDに設定された端子ZN1-3が配置され、更に、端子ZN1-3と端子ZN1-5との間に、電位VBSに設定された端子ZN1-4が配置される。上述のとおり、少なくとも印刷処理が実行される場合において、端子ZN1-4の電位の変化幅は、端子ZN1-5の電位の変化幅よりも小さく、また、端子ZN1-3の電位の変化幅は、端子ZN1-4の電位の変化幅よりも小さい。よって、端子ZN1-3及び端子ZN1-4は、端子ZN1-5の出力する駆動信号Comの電位変動に起因するノイズが、端子ZN1-2に伝播することを防止するシールドとして機能する。すなわち、本実施形態では、端子ZN1-3及び端子ZN1-4により、診断制御信号Tsigに対して、駆動信号Comに起因するノイズの重畳を抑制する。これにより、印刷処理が実行されているタイミング等、判定処理を実行すべきではないタイミングにおいて、誤作動により判定処理が実行されることを、防止することができる。
なお、指示信号の一例である制御波形信号Tsig2を含む診断制御信号Tsigが出力される端子ZN1-2は、第1端子の一例であり、駆動信号Comが出力される端子ZN1-5は、第2端子の一例であり、端子ZN1-2と端子ZN1-5との間に設けられてグランド電位GNDに設定される端子ZN1-3は、第3端子の一例であり、端子ZN1-3と端子ZN1-5との間に設けられ電位VBSに設定されて給電線LHbに電気的に接続される端子ZN1-4は、第4端子の一例であり、端子ZN1-2と端部Eg1との間に設けられる端子ZN1-1は、第5端子の一例である。
同様に、本実施形態では、ケーブルCB1において、診断制御信号Tsigが供給される配線LC1-2と、駆動信号Comが供給される配線LC1-5との間に、グランド電位GNDに設定された配線LC1-3が配置され、更に、配線LC1-3と配線LC1-5との間に、電位VBSに設定された配線LC1-4が配置される。よって、配線LC1-3及び配線LC1-4は、配線LC1-5に供給される駆動信号Comの電位変動に起因するノイズが、配線LC1-2まで伝播することを防止するシールドとして機能し、診断制御信号Tsigに重畳するノイズを低減させる。これにより、印刷処理が実行されているタイミング等、判定処理を実行すべきではないタイミングにおいて、誤作動により判定処理が実行されることを、防止することができる。
なお、制御波形信号Tsig2を含む診断制御信号Tsigを伝送するための配線LC1-2は、第1接続配線の一例であり、駆動信号Comが出力される配線LC1-5は、第2接続配線の一例であり、配線LC1-2と配線LC1-5との間に設けられてグランド電位GNDに設定される配線LC1-3は、第3接続配線の一例であり、配線LC1-3と配線LC1-5との間に設けられ電位VBSに設定されて給電線LHbに電気的に接続される配線LC1-4は、第4接続配線の一例であり、配線LC1-2の配線LC1-3とは反対側に設けられる配線LC1-1は、第5接続配線の一例である。
<<B.第2実施形態>>
以下、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
第2実施形態に係るインクジェットプリンター1aは、吐出部Dにおけるインクの吐出状態の検査(以下、「吐出状態検査」と称する)を実行可能である点において、第1実施形態に係るインクジェットプリンター1と相違するが、起動処理、診断処理、及び、印刷処理については、第1実施形態に係るインクジェットプリンター1と同様に実行することが可能である。
なお、吐出状態検査とは、吐出部Dのキャビティ320に充填されているインクの増粘の有無や、吐出部DのノズルNからのインクの染み出しの有無等、吐出部Dが駆動信号Comの規定する態様でインクを吐出することを阻害する要因の有無を確認するための検査である。
図15は、第2実施形態に係るインクジェットプリンター1aの構成の一例を示す図である。この図に示すように、インクジェットプリンター1aは、4個のヘッドユニットHUを具備するヘッドモジュールHMの代わりに、4個のヘッドユニットHUa(HUa-1〜HUa-4)を具備するヘッドモジュールHMaを備える点と、4個のヘッドユニットHUaに1対1に対応するように設けられた4個の吐出状態検査回路9を具備する検査モジュールCMを備える点と、を除き、第1実施形態に係るインクジェットプリンター1と同様に構成されている。
ヘッドユニットHUaは、切替回路10の代わりに切替回路10aを備える点と、検出回路80を備える点と、を除き、第1実施形態に係るヘッドユニットHUと同様に構成されている。なお、ヘッドユニットHUaから、記録ヘッドHDを除いた部分、つまり、切替回路10a、判定回路20、報知回路40、動作指定回路50、及び、検出回路80を診断回路2aと称する。なお、ヘッドユニットHUaは、報知回路40を備えずに構成されてもよく、また、診断回路2aは、報知回路40を備えずに構成されてもよい。
検出回路80は、検出信号NSAを増幅させた増幅検出信号NSA-Oを生成する。検出回路80は、例えば、検出信号NSAの直流成分をカットするためのハイパスフィルターと、検出信号NSAを増幅させるためのオペアンプと、検出信号NSAの高域周波数成分を減衰させるためのローパスフィルターと、を含んで構成される。
吐出状態検査回路9は、当該吐出状態検査回路9に対応するヘッドユニットHUの検出回路80が出力する増幅検出信号NSA-Oに基づいて、吐出状態検査を行い、当該吐出状態検査の結果を示す検査結果信号Sttを出力する。なお、詳細は後述するが、インクジェットプリンター1aでは、吐出状態検査回路9が吐出状態検査を行うための準備として、吐出状態検査の対象とする吐出部D(以下、「検査対象吐出部D-K」と称する)の選択、駆動信号Comによる検査対象吐出部D-Kの駆動、検査対象吐出部D-Kからの検出信号NSAの検出、検出信号NSAに基づく増幅検出信号NSA-Oの生成、等の一連の処理を実行する必要がある。そこで、以下では、吐出状態検査と吐出状態検査の準備のための一連の処理とを含む吐出状態検査に関連する処理を、吐出状態検査処理と称する。
なお、本実施形態において、4個の吐出状態検査回路9を具備する検査モジュールCMは、筐体200の内側のうち、ヘッドモジュールHMが搭載されるキャリッジ100の外部において、制御部6とは別体として設けられる場合を想定する。
但し、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、各吐出状態検査回路9は、制御部6の一部として基板600上に設けられてもよいし、ヘッドユニットHUaの一部として診断回路2aが設けられる基板上に設けられてもよい。
本実施形態に係る制御部6は、個別指定信号Sdの他に、検査実行信号SPを含んだ印刷信号SIを生成する。ここで、検査実行信号SPとは、インクジェットプリンター1aが吐出状態検査処理を実行することを示す信号である。検査実行信号SPは、例えば、インクジェットプリンター1aが、通常動作期間TRにおいて吐出状態検査処理を実行する場合には「1」に設定され、通常動作期間TRにおいて吐出状態検査処理を実行する場合、例えば、印刷処理を実行する場合には「0」に設定される。
図16は、ヘッドユニットHUaの構成の一例を示すブロック図である。
この図に示すように、ヘッドユニットHUaが備える切替回路10aは、接続状態指定回路11の代わりに、接続状態指定回路11aを備える点と、信号配信回路15の代わりに、信号配信回路15aを備える点と、を除いて、第1実施形態に係る切替回路10と同様に構成されている。
なお、動作指定回路50、接続状態指定回路11a、及び、接続状態切替回路12は、判定回路20において実行される判定処理の結果が否定である場合において、圧電素子PZへの駆動信号Comの供給を停止して吐出部Dからのインクの吐出を制限する吐出制限回路5aとして機能する。
信号配信回路15aは、指定信号SigA、指定信号SigS、決定信号SigT、及び、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]と、印刷信号SI1またはSI2に含まれる検査実行信号SPと、を接続状態指定回路11aに供給する。
接続状態指定回路11aは、モード信号生成回路52から供給される動作モード指定信号Mdと、信号配信回路15aから供給される指定信号SigA、指定信号SigS、決定信号SigT、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]、及び、検査実行信号SPと、に基づいて、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]と接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]とを生成する。
次に、図17乃至図21を参照しつつ、インクジェットプリンター1aの動作を説明する。
なお、インクジェットプリンター1aは、起動処理、診断処理、及び、印刷処理を実行する場合においては、印刷信号SIに検査実行信号SPが含まれる点を除き、図10A、図10B、及び、図12に記載のとおり動作する。このため、以下では、吐出状態検査処理におけるインクジェットプリンター1aの動作を中心に説明する。
図17は、吐出状態検査処理が実行される場合におけるヘッドユニットHUaの動作を説明するためのタイミングチャートである。
図17に示すように、吐出状態検査処理は、通常動作期間TRに設けられた単位期間Tuにおいて実行される。なお、本実施形態に係るインクジェットプリンター1aは、吐出状態検査処理を、印刷処理が実行される単位印刷期間Tu-Aとは異なる単位期間Tuにおいて実行する場合(所謂、印字外検査)を想定する。以下では、吐出状態検査処理が実行される単位期間Tuのことを、単位検査期間Tu-Sと称する場合がある。
制御部6は、図17に示すように、単位検査期間Tu-Sを開始させる場合、当該単位検査期間Tu-Sの開始に先立って、印刷信号SI1及びSI2として、検査実行信号SPと個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]とを、クロック信号CLに同期して出力する。
この場合、制御部6は、個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]により、単位検査期間Tu-Sにおいて吐出状態検査の対象とする検査対象吐出部D-Kを指定する。なお、上述のとおり、本実施形態では、ヘッドユニットHUaと吐出状態検査回路9とが1対1に対応するように設けられる場合を想定する。このため、本実施形態では、各単位検査期間Tu-Sに、各ヘッドユニットHUaから1個の検査対象吐出部D-Kが指定される。
また、制御部6は、単位検査期間Tu-Sの開始に先立って出力する検査実行信号SPに対して、次の単位期間Tuが単位検査期間Tu-Sであることを示す値「1」を設定する。
制御部6は、図17に示すように、単位検査期間Tu-Sにおいて、制御期間TSS1においてローレベルに設定され、制御期間TSS2においてハイレベルに設定され、制御期間TSS3においてローレベルに設定された診断制御信号Tsigを出力する。これにより、制御部6は、単位検査期間Tu-Sを、制御期間TSS1、制御期間TSS2、及び、制御期間TSS3に区分する。
また、信号配信回路15は、単位検査期間Tu-Sにおいて、指定信号SigAに対して、パルスPlsL、パルスPlsKa1、及び、パルスPlsKa2を設定し、指定信号SigSに対して、パルスPlsKs1、及び、パルスPlsKs2を設定する。ここで、パルスPlsKa1及びPlsKs1は、制御期間TSS2の開始時にハイレベルに立ち上がる波形であり、パルスPlsKa2及びPlsKs2は、制御期間TSS3の開始時にハイレベルに立ち上がる波形である。
なお、単位検査期間Tu-Sにおいて、ラッチ信号LAT、停止信号LK、動作モード指定信号Md、決定信号SigT、エヌチャージ信号NCH、及び、報知信号Xhは、単位印刷期間Tu-Aと同様の波形または信号レベルに設定される。また、単位検査期間Tu-Sにおいて、チェンジ信号CHは、ローレベルに設定される。
制御部6は、図17に示すように、単位検査期間Tu-Sにおいて、波形PAZを有する駆動信号Comを出力する。本実施形態では、波形PAZの最高電位VHZと最低電位VLZとの電位差が、波形PAYの最高電位VHYと最低電位VLYとの電位差よりも小さくなり、且つ、波形PAZを有する駆動信号Comが供給された場合に、吐出部Dがインクを吐出しない程度に駆動されるように、波形PAZを定める。但し、これは一例であり、波形PAZは、吐出部Dからインクが吐出されるように吐出部Dを駆動する波形であってもよい。
図18は、本実施形態に係る接続状態指定回路11aの構成を示す図である。接続状態指定回路11aは、指定信号生成回路111aと、指定信号生成回路112aと、を備える。
指定信号生成回路111aは、デコーダーDCa[1]〜DCa[M]の代わりに、デコーダーDCa2[1]〜DCa2[M]を備える点を除き、指定信号生成回路111と同様に構成されている。指定信号生成回路112aは、デコーダーDCs[1]〜DCs[M]の代わりに、デコーダーDCs2[1]〜DCs2[M]を備える点を除き、指定信号生成回路112と同様に構成されている。
デコーダーDCa2[m]は、個別指定信号Sd[m]、指定信号SigA、動作モード指定信号Md、及び、検査実行信号SPに基づいて、接続状態指定信号SLa[m]を生成する。デコーダーDCs2[m]は、個別指定信号Sd[m]、指定信号SigS、及び、検査実行信号SPに基づいて、接続状態指定信号SLs[m]を生成する。
図19Aは、デコーダーDCa2[m]における接続状態指定信号SLa[m]の生成を説明するための説明図である。
図19Aに示すように、動作モード指定信号Mdが「2」を示し、且つ、検査実行信号SPが「0」を示す場合、すなわち、印刷処理が実行される場合、デコーダーDCa2[m]は、図14Bに示す第1実施形態に係るデコーダーDCa[m]の印刷処理における動作と同様に動作する。
また、図19Aに示すように、動作モード指定信号Mdが「2」を示し、且つ、検査実行信号SPが「1」を示す場合、すなわち、吐出状態検査処理が実行される場合、個別指定信号Sd[m]は、吐出部D[m]を検査対象吐出部D-Kとして指定することを示す値(1,1)、または、吐出部D[m]を検査対象吐出部D-Kとして指定しないことを示す値(0,0)、の何れかの値を示す。
そして、個別指定信号Sd[m]が(1,1)を示し、吐出部D[m]が検査対象吐出部D-Kとして指定される場合、デコーダーDCa2[m]は、制御期間TSS1及びTSS3においてハイレベルとなり、制御期間TSS2においてローレベルとなる、接続状態指定信号SLa[m]を出力する。このため、図17に示すように、検査対象吐出部D-Kとして指定された吐出部D[m]に対応するスイッチSWa[m](「スイッチSWa-K[m]」と称する)は、制御期間TSS1及びTSS3においてオンし、制御期間TSS2においてオフする。
他方、個別指定信号Sd[m]が(0,0)を示し、吐出部D[m]が検査対象吐出部D-Kとして指定されない場合、デコーダーDCa2[m]は、制御期間TSS1〜TSS3においてローレベルとなる接続状態指定信号SLa[m]を出力する。このため、図17に示すように、スイッチSWa-K[m]以外のスイッチSWaは、制御期間TSS1〜TSS3においてオフする。
なお、デコーダーDCa2[m]は、動作モード指定信号Mdが「1」を示す場合、すなわち、診断処理が実行される場合、個別指定信号Sdの値に関わらず、図14Aに示す第1実施形態に係るデコーダーDCa[m]の診断処理における動作と同様に動作する。
図19Bは、デコーダーDCs2[m]における接続状態指定信号SLs[m]の生成を説明するための説明図である。
図19Bに示すように、動作モード指定信号Mdが「2」を示し、且つ、検査実行信号SPが「0」を示す場合、すなわち、印刷処理が実行される場合、デコーダーDCs2[m]は、第1実施形態に係るデコーダーDCa[m]の印刷処理における動作と同様、印刷制御期間Tu1及びTu2においてローレベルとなる接続状態指定信号SLs[m]を出力する。
また、図19Bに示すように、動作モード指定信号Mdが「2」を示し、検査実行信号SPが「1」を示す場合、すなわち、吐出状態検査処理が実行される場合であって、個別指定信号Sd[m]が(1,1)を示し、吐出部D[m]が検査対象吐出部D-Kとして指定される場合、デコーダーDCs2[m]は、制御期間TSS2においてハイレベルとなり、制御期間TSS1及びTSS3においてローレベルとなる、接続状態指定信号SLs[m]を出力する。このため、図17に示すように、検査対象吐出部D-Kとして指定された吐出部D[m]に対応するスイッチSWs[m](「スイッチSWs-K[m]」と称する)は、制御期間TSS2においてオンし、制御期間TSS1及びTSS3においてオフする。
他方、個別指定信号Sd[m]が(0,0)を示し、吐出部D[m]が検査対象吐出部D-Kとして指定されない場合、デコーダーDCs2[m]は、制御期間TSS1〜TSS3においてローレベルとなる接続状態指定信号SLs[m]を出力する。このため、スイッチSWs-K[m]以外のスイッチSWsは、制御期間TSS1〜TSS3においてオフする。
なお、デコーダーDCs2[m]は、動作モード指定信号Mdが「1」を示す場合、すなわち、診断処理が実行される場合、個別指定信号Sdの値に関わらず、図14Cに示す第1実施形態に係るデコーダーDCs[m]の診断処理における動作と同様に動作する。
図17に示すように、検査対象吐出部D-Kとして指定された吐出部D[m](検査対象吐出部D-K[m])には、制御期間TSS1において、駆動信号Comが供給される。制御期間TSS1において、駆動信号Comの電位は、最低電位VLZから最高電位VHZへと変化する。このため、制御期間TSS1において、駆動信号Comの電位変化に応じて、検査対象吐出部D-K[m]の圧電素子PZ[m]も変位し、その結果、検査対象吐出部D-K[m]に振動が生じる。当該検査対象吐出部D-K[m]に生じる振動は、制御期間TSS2においても残留する。そして、検査対象吐出部D-K[m]の有する上部電極302の電位、つまり、個別検出信号Vout[m]の電位は、制御期間TSS2において検査対象吐出部D-K[m]に残留している振動(以下、「残留振動」と称する)に応じて変化する。
上述のとおり、接続状態指定回路11aは、制御期間TSS2においてスイッチSWs-K[m]をオンするような接続状態指定信号SLs[m]を出力する。このため、検出回路80は、制御期間TSS2において、検査対象吐出部D-K[m]に生じている残留振動に応じて電位を変化させる個別検出信号Vout[m]を、検出信号NSAとして検出する。
一般的に、吐出部Dに生じる残留振動は、ノズルNの形状、キャビティ320に充填されたインクの重量、及び、キャビティ320に充填されたインクの粘度、等により決定される固有振動周波数を有する。
また、一般的に、キャビティ320に気泡が混入している場合には、キャビティ320に気泡が混入していない場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。また、ノズルN付近に紙粉等の異物が付着している場合には、異物が付着していない場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。また、キャビティ320に充填されたインクが増粘している場合には、インクが増粘していない場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。そして、キャビティ320に充填されたインクが増粘している場合には、ノズルN付近に紙粉等の異物が付着している場合と比較しても、残留振動の周波数が低くなる。また、キャビティ320にインクが充填されていない場合や、圧電素子PZが十分に変位できない場合には、残留振動の振幅が小さくなる。
このように、吐出部Dの吐出異常は、圧電素子PZが所定の蓄電能力を有していない場合の他に、キャビティ320への気泡の混入、キャビティ320内のインクの増粘、ノズルN付近への異物の付着、キャビティ320へのインク未充填、等においても生じうる。
そこで、本実施形態では、診断処理において検出できないような吐出異常を発見し、印刷処理における印刷品質の劣化を事前に予防するために、吐出部Dに生じる残留振動の周波数や振幅等の残留振動の波形に基づく吐出状態検査を行う。なお、増幅検出信号NSA-Oの波形は、検出信号NSAに基づいて定められる。このため、吐出状態検査回路9は、増幅検出信号NSA-Oに基づいて、検査対象吐出部D-Kの吐出状態を検査する。
具体的には、吐出状態検査回路9は、まず、増幅検出信号NSA-Oの1周期の時間長NTcを示す周期情報Info-Tを生成するとともに、増幅検出信号NSA-Oが所定の振幅を有しているか否かを示す振幅情報Info-Sを生成する。次に、吐出状態検査回路9は、周期情報Info-T及び振幅情報Info-Sに基づいて、検査対象吐出部D-Kの吐出状態を検査して、当該検査の結果を示す検査結果信号Sttを生成する。
図20は、吐出状態検査回路9における、周期情報Info-T及び振幅情報Info-Sを生成する動作の一例を説明するためのタイミングチャートである。
この図に示すように、吐出状態検査回路9は、増幅検出信号NSA-Oと、増幅検出信号NSA-Oの振幅中心レベルの電位である閾値電位Vth-C、閾値電位Vth-Cよりも高電位の閾値電位Vth-O、及び、閾値電位Vth-Cよりも低電位の閾値電位Vth-Uと、を比較する。そして、吐出状態検査回路9は、増幅検出信号NSA-Oの電位が閾値電位Vth-C以上となる場合にハイレベルとなる比較信号Cmp1と、増幅検出信号NSA-Oの電位が閾値電位Vth-O以上となる場合にハイレベルとなる比較信号Cmp2と、増幅検出信号NSA-Oの電位が閾値電位Vth-U未満となる場合にハイレベルとなる比較信号Cmp3と、を生成する。
そして、吐出状態検査回路9は、例えば、マスク信号Mskがローレベルに立ち下がった後において、比較信号Cmp1が最初にハイレベルに立ち上がる時刻ntc1から、比較信号Cmp1が2回目にハイレベルに立ち上がる時刻ntc2までの期間において、クロック信号CLをカウントし、得られたカウント値を示す周期情報Info-Tを出力する。なお、マスク信号Mskは、検出回路80から増幅検出信号NSA-Oの供給が開始される制御期間TSS2の開始時刻から、期間Tmskの間だけハイレベルとなる信号である。
ところで、図20において破線NSA-O2で示すように、増幅検出信号NSA-Oの振幅が小さい場合には、キャビティ320にインクが充填されていない等、検査対象吐出部D-Kにおいて吐出異常が生じていることが想定される。そこで、吐出状態検査回路9は、時刻ntc1から時刻ntc2までの期間において、増幅検出信号NSA-Oの電位が閾値電位Vth-O以上となり、且つ、増幅検出信号NSA-Oの電位が閾値電位Vth-U未満となる場合、すなわち、時刻ntc1から時刻ntc2までの期間において、比較信号Cmp2がハイレベルとなり、且つ、比較信号Cmp3がハイレベルとなる場合において、振幅情報Info-Sの値を「1」に設定し、それ以外の場合には「0」に設定する。
図21は、吐出状態検査回路9における、検査結果信号Sttの生成を説明するための説明図である。
この図に示すように、吐出状態検査回路9は、周期情報Info-Tの示す時間長NTcを、閾値Tth1、閾値Tth2、閾値Tth3の一部または全部と比較することで、検査対象吐出部D-Kの吐出状態を検査し、当該検査の結果を示す検査結果信号Sttを生成する。
ここで、閾値Tth1は、検査対象吐出部D-Kの吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期の時間長と、キャビティ320に気泡が混入した場合における残留振動の1周期の時間長と、の境界を示すための値である。また、閾値Tth2は、検査対象吐出部D-Kの吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期の時間長と、ノズルN付近に異物が付着した場合における残留振動の1周期の時間長と、の境界を示すための値である。また、閾値Tth3は、ノズルN付近に異物が付着した場合における残留振動の1周期の時間長と、キャビティ320内のインクが増粘した場合における残留振動の1周期の時間長と、の境界を示すための値である。なお、閾値Tth1〜閾値Tth3は、「Tth1<Tth2<Tth3」を満たすこととする。
図21に示すように、本実施形態では、振幅情報Info-Sの値が「1」であり、且つ、周期情報Info-Tの示す時間長NTcが「Tth1≦NTc≦Tth2」を満たす場合には、検査対象吐出部D-Kにおけるインクの吐出状態が正常であると看做す。そして、この場合、吐出状態検査回路9は、検査結果信号Sttに、検査対象吐出部D-Kの吐出状態が正常であることを示す値「1」を設定する。
また、振幅情報Info-Sの値が「1」であり、且つ、周期情報Info-Tの示す時間長NTcが「NTc<Tth1」を満たす場合には、検査対象吐出部D-Kにおいて気泡による吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態検査回路9は、検査結果信号Sttに、検査対象吐出部D-Kにおいて気泡による吐出異常が発生していることを示す値「2」を設定する。
また、振幅情報Info-Sの値が「1」であり、且つ、周期情報Info-Tの示す時間長NTcが「Tth2<NTc≦Tth3」を満たす場合には、検査対象吐出部D-Kにおいて異物付着による吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態検査回路9は、検査結果信号Sttに、検査対象吐出部D-Kにおいて異物付着による吐出異常が発生していることを示す値「3」を設定する。
また、振幅情報Info-Sの値が「1」であり、且つ、周期情報Info-Tの示す時間長NTcが「Tth3<NTc」を満たす場合には、検査対象吐出部D-Kにおいて増粘による吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態検査回路9は、検査結果信号Sttに、検査対象吐出部D-Kにおいて増粘による吐出異常が発生していることを示す値「4」を設定する。
また、振幅情報Info-Sの値が「0」の場合においても、検査対象吐出部D-Kにおいて吐出異常が生じていると看做す。そして、この場合、吐出状態検査回路9は、検査結果信号Sttに、検査対象吐出部D-Kにおいて吐出異常が発生していることを示す値「5」を設定する。
以上のように、吐出状態検査回路9は、周期情報Info-Tと振幅情報Info-Sとに基づいて、検査結果信号Sttを生成する。
なお、本実施形態では、検査結果信号Sttが「1」から「5」までの5値の情報である場合を例示しているが、検査結果信号Sttは、時間長NTcが「Tth1≦NTc≦Tth2」を満たすか否かを示す2値の情報であってもよい。少なくとも、検査結果信号Sttは、検査対象吐出部D-Kにおけるインクの吐出状態が正常であるか否かを示す情報を含めばよい。
以上において説明したように、第2実施形態に係るインクジェットプリンター1aでは、診断処理に加えて、吐出状態検査処理を実行することができる。このため、圧電素子PZが所定の蓄電能力を有さず吐出部Dが所定の吐出能力を有していないことに起因する吐出異常に加えて、キャビティ320への気泡の混入、キャビティ320内のインクの増粘等の要因による吐出異常を発見することができる。これにより、印刷処理における印刷品質の劣化を事前に予防する可能性を高くすることができる。
<<C.変形例>>
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
<<変形例1>>
上述した実施形態では、制御部6からヘッドユニットHU(またはHUa)に供給される信号のうち、駆動信号Comを除く信号(以下、「制御系信号」と称する)は、信号配信回路15(または15a)を介してヘッドユニットHUの各部に配信されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、制御系信号により規定される時刻t-10、t-11、t-12、t-20、t-30、t-31、t-32、t-33、t-34、t-40において、図10A及び図10Bに示す態様でヘッドユニットHU(またはHUa)の各構成要素が動作可能であれば、ヘッドユニットHU(またはHUa)の内部で生成される信号はどのような波形を有していてもよい。例えば、制御系信号は、信号配信回路15を介さずにヘッドユニットHUの各部に直接供給されてもよい。
図22は、本変形例に係るヘッドユニットHUbの構成を示すブロック図である。この図に示すように、ヘッドユニットHUbは、切替回路10の代わりに切替回路10bを備える点と、判定回路20の代わりに判定回路20bを備える点と、報知回路40の代わりに報知回路40bを備える点と、動作指定回路50の代わりに動作指定回路50bを備える点と、において、図9に示す第1実施形態に係るヘッドユニットHUと相違する。
図22に示すように、切替回路10bは、信号配信回路15を有さずに構成される点と、接続状態指定回路11の代わりに接続状態指定回路11bを備える点と、を除き、第1実施形態に係る切替回路10と同様に構成されている。
接続状態指定回路11bは、印刷信号SIのうち印刷信号SI2がハイレベルとなり、チェンジ信号CHがハイレベルとなり、且つ、エヌチャージ信号NCHがローレベルとなる診断期間TQにおいて、診断制御信号Tsigと、印刷信号SIに含まれる個別指定信号Sd[1]〜Sd[M]と、に基づいて、接続状態指定信号SLa[1]〜SLa[M]と接続状態指定信号SLs[1]〜SLs[M]とを生成し、図10Aに示す接続状態指定回路11と同様の態様で、スイッチSWa[1]〜SWa[M]とスイッチSWs[1]〜SWs[M]とのオンオフを制御することができる。
判定回路20bは、スイッチ設定回路21を備える点を除き、判定回路20と同様に構成されている。スイッチ設定回路21は、診断制御信号Tsigとして制御波形信号Tsig2が供給される判定期間T2において、スイッチSWhをオンさせる。これにより、判定回路20bは、第1実施形態に係る判定回路20と同様の態様で、判定処理を実行することができる。
報知回路40bは、判定結果信号Resと診断制御信号Tsigとに基づいて、第1実施形態に係る報知回路40と同様の態様で報知信号Xhを出力することができる。
動作指定回路50bは、停止信号生成回路51の代わりに停止信号生成回路51bを備える点と、モード信号生成回路52の代わりにモード信号生成回路52bを備える点と、において、動作指定回路50と相違する。停止信号生成回路51bは、POR信号と判定結果信号Resと診断制御信号Tsigとに基づいて、第1実施形態に係る停止信号生成回路51と同様の態様で停止信号LKを出力することができる。モード信号生成回路52bは、停止信号LKと印刷信号SI2とチェンジ信号CHとエヌチャージ信号NCHとに基づいて、第1実施形態に係るモード信号生成回路52と同様の態様で動作モード指定信号Mdを出力することができる。
なお、接続状態指定回路11b、接続状態切替回路12、及び、動作指定回路50bは、判定回路20bにおいて実行される判定処理の結果が否定である場合、圧電素子PZへの駆動信号Comの供給を停止させて吐出部Dからのインクの吐出を制限する吐出制限回路5bとして機能する。
以上において例示したいように、本変形例に係るヘッドユニットHUbにおいては、ヘッドユニットHUまたはHUaと同様に、判定処理及び吐出制限処理を含む診断処理を実行することができる。
<<変形例2>>
上述した実施形態及び変形例では、制御部6は、1枚の基板600を備えるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、制御部6は、複数の基板を有していてもよい。
例えば、図23に示すように、制御部6は、基板600aと、基板600bと、基板600a及び基板600bを電気的に接続するケーブル601と、基板600aまたは基板600bに形成されたCPU、各種回路CC、及び、記憶部60と、を含んで構成されていてもよい。
なお、いずれの場合においても、制御部6に設けられるコネクタCN(CN1〜CN4)は、ケーブルCB(CB1〜CB4)のみを介して、ヘッドモジュールHMに設けられるコネクタCNHに接続される。
<<変形例3>>
上述した実施形態及び変形例では、診断処理は、起動処理の終了後から、印刷処理の開始前までの期間に実行されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、診断処理は、任意のタイミングで実行されてもよい。例えば、診断処理は、印刷処理が実行された後に開始されてもよいし、インクジェットプリンター1の利用者が操作部(図示省略)等により診断処理の実行を指示したときに開始されてもよい。
<<変形例4>>
上述した実施形態及び変形例において、インクジェットプリンター1または1aは、4個のヘッドユニットHU(または、HUa、HUb)と、4個のインクカートリッジ31と、が1対1に対応するように設けられるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1または1aは、1個以上のヘッドユニットHUと、1個以上のインクカートリッジ31と、を備えていればよい。この場合、複数のヘッドユニットHUに対して1個のインクカートリッジ31が対応して設けられてもよいし、1個のヘッドユニットHUに対して複数のインクカートリッジ31が対応して設けられてもよい。例えば、1個のヘッドユニットHUに設けられるM個の吐出部D[1]〜D[M]のうち、吐出部D[1]〜D[M1]は、一のインクカートリッジ31からインクが供給され、吐出部D[M1+1]〜D[M]は、他のインクカートリッジ31からインクが供給される、等の態様としてもよい。
<<変形例5>>
上述した実施形態及び変形例において、制御部6とヘッドモジュールHMまたはHMaとを接続するためのケーブルCB1〜CB4は、配線LC1-1〜配線LC4-14の、合計56本の配線LCを有するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ヘッドモジュールHMまたはHMaに対して、駆動信号Comと制御系信号とを供給するために必要十分な本数の配線LCを有していればよい。
但し、いずれの場合においても、診断制御信号Tsigが供給される第1接続配線と、駆動信号Comが供給される第2接続配線と、の間には、少なくとも、グランド電位GNDまたは電位VBSに設定された第3接続配線または第4接続配線が設けられることが必要である。また、第1接続配線と第2接続配線との間に第3接続配線及び第4接続配線の2本の接続配線が設けられる場合、第4接続配線は、第2接続配線と第3接続配線との間に設けられることが好ましい。
また、上述した実施形態及び変形例において、制御部6とヘッドモジュールHMまたはHMaとは、4本のケーブルCB1〜CB4により接続されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、制御部6とヘッドモジュールHMまたはHMaとは、1本以上のケーブルCBで接続されていればよい。
<<変形例6>>
上述した実施形態及び変形例において、印刷処理が実行される場合における駆動信号Comの最高電位VHXと最低電位VLXとの電位差は、診断処理が実行される場合における駆動信号Comの最高電位VHと最低電位である電位V0との電位差よりも大きいが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、印刷処理が実行される場合における駆動信号Comの最高電位と最低電位との電位差は、診断処理が実行される場合における駆動信号Comの最高電位と最低電位との電位差以下としてもよい。
<<変形例7>>
上述した実施形態及び変形例では、印刷信号SI2の信号レベルに基づいて診断期間TQを規定するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、印刷信号SI1の信号レベルに基づいて診断期間TQを規定してもよいし、印刷信号SI1及びSI2の双方の信号レベルに基づいて診断期間TQを規定してもよい。
<<変形例8>>
上述した実施形態及び変形例では、インクジェットプリンター1または1aがシリアルプリンターである場合を想定したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1または1aは、ヘッドモジュールHMにおいて、複数のノズルNが記録用紙Pの幅よりも広く延在するように設けられた、所謂ラインプリンターであってもよい。
1…インクジェットプリンター、2…診断回路、5…吐出制限回路、6…制御部、7…搬送機構、10…切替回路、20…判定回路、40…報知回路、50…動作指定回路、301…下部電極、302…上部電極、CB…ケーブル、CN…コネクタ、D…吐出部、HD…記録ヘッド、HM…ヘッドモジュール、HU…ヘッドユニット、LC…配線、PZ…圧電素子、SWa…スイッチ、SWs…スイッチ、ZN…端子。

Claims (12)

  1. 駆動信号が供給された場合に前記駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子を具備し、前記圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な吐出部と、
    前記圧電素子が所定の蓄電能力を有するか否かを判定する判定回路と、
    前記判定の結果が否定である場合に前記圧電素子への前記駆動信号の供給を停止させ前記吐出部からの液体の吐出を制限する吐出制限回路と、
    を備える、ことを特徴とするヘッドユニット。
  2. 第1指定信号と、第2指定信号と、第3指定信号と、前記判定の実行を指示するための指示信号と、が供給され、
    前記判定回路は、
    前記第1指定信号がハイレベルであり、
    前記第2指定信号がローレベルであり、
    前記第3指定信号がハイレベルであり、且つ、
    前記指示信号が供給されている判定期間において、
    前記判定を実行する、
    ことを特徴とする、請求項1に記載のヘッドユニット。
  3. 前記吐出制限回路は、
    前記駆動信号が供給される第1配線と前記圧電素子との間に電気的に接続された第1スイッチを備え、
    前記判定の結果が否定である場合、
    前記判定期間の終了後であって、
    前記第1指定信号がハイレベルからローレベルに立ち下がり、
    前記第2指定信号がローレベルからハイレベルに立ち上がり、且つ、
    前記第3指定信号がハイレベルからローレベルに立ち下がるときに、
    前記第1スイッチをオフさせる、
    ことを特徴とする、請求項2に記載のヘッドユニット。
  4. 第2配線と、
    前記圧電素子と前記第2配線との間に電気的に接続される第2スイッチと、
    を備え、
    前記第1スイッチは、
    前記第1指定信号がハイレベルであり、
    前記第2指定信号がローレベルであり、
    前記第3指定信号がハイレベルであり、且つ、
    前記判定期間が開始されるまでの期間のうち、
    準備信号が供給される準備期間においてオンし、
    前記準備期間の終了から前記判定期間の終了においてオフし、
    前記第2スイッチは、
    少なくとも前記準備期間の開始から前記判定期間の終了までオンし、
    前記駆動信号は、
    少なくとも前記準備期間の開始から前記判定期間の終了まで所定電位に設定され、
    前記判定回路は、
    前記判定期間のうち所定のタイミングにおいて、
    前記第1配線の電位と前記第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下である場合に、
    前記圧電素子が前記所定の蓄電能力を有していると判定する、
    ことを特徴とする、請求項3に記載のヘッドユニット。
  5. 前記判定回路は、
    出力ノードと、
    一端が前記第1配線に電気的に接続された第3スイッチと、
    ゲートが前記第2配線に電気的に接続され、
    前記第3スイッチの他端と前記出力ノードとの間に電気的に接続された第1トランジスターと、
    ゲートが前記第2配線に電気的に接続され、
    第1基準電位に設定された第1給電線と前記出力ノードとの間に電気的に接続された第2トランジスターと、
    を具備し、
    前記第3スイッチは、
    前記判定期間においてオンする、
    ことを特徴とする、請求項4に記載のヘッドユニット。
  6. 前記第2トランジスターは、
    前記第1配線の電位と前記第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下である場合にオンする、
    ことを特徴とする、請求項5に記載のヘッドユニット。
  7. 前記圧電素子は、
    前記第1スイッチに電気的に接続された第1電極と、
    第2基準電位に設定された第2給電線と電気的に接続された第2電極と、
    を備え、
    前記第2基準電位及び前記第1基準電位の電位差は、
    前記所定電位及び前記第1基準電位の電位差よりも小さい、
    ことを特徴とする、請求項6に記載のヘッドユニット。
  8. 前記第1指定信号は、
    前記判定の結果が肯定であり前記吐出部から液体を吐出可能な場合に、
    前記吐出部からの液体の吐出または非吐出を指定し、
    前記第2指定信号は、
    前記判定の結果が肯定であり前記吐出部から液体を吐出可能な場合に、
    ローレベルとなることで、
    前記駆動信号が供給される第1配線と前記圧電素子との間に設けられた第1スイッチのオンを指定し、
    前記第3指定信号は、
    前記判定の結果が肯定であり前記吐出部から液体を吐出可能な場合に、
    前記吐出部から液体を吐出するための期間を規定する、
    ことを特徴とする、請求項1乃至7のうち何れか1項に記載のヘッドユニット。
  9. 駆動信号が供給された場合に前記駆動信号の電位変化に応じて変位する圧電素子を具備し、前記圧電素子の変位に応じて液体を吐出可能な吐出部と、
    前記圧電素子の蓄電能力を診断し、前記診断の結果が所定の結果である場合に前記圧電素子への前記駆動信号の供給を停止させ前記吐出部からの液体の吐出を制限する診断回路と、
    を備えるヘッドユニット。
  10. 第1指定信号と、第2指定信号と、第3指定信号と、診断制御信号と、が供給され、
    前記診断回路は、
    前記第1指定信号がハイレベルであり、
    前記第2指定信号がローレベルであり、且つ、
    前記第3指定信号がハイレベルである診断期間において、
    前記診断制御信号に応じて前記診断を実行する、
    ことを特徴とする、請求項9に記載のヘッドユニット。
  11. 前記診断回路は、
    前記駆動信号が供給される第1配線と前記圧電素子との間に電気的に接続された第1スイッチを備え、
    前記診断の結果が前記所定の結果である場合、
    前記診断期間の終了後にオフした状態を維持する、
    ことを特徴とする、請求項10に記載のヘッドユニット。
  12. 前記診断回路は、
    前記圧電素子と第2配線との間に電気的に接続される第2スイッチを備え、
    前記診断期間のうち前記第2スイッチがオンしている期間の中の所定のタイミングにおいて、
    前記第1配線の電位と前記第2配線の電位との電位差が所定の電位差以下である場合に、
    前記圧電素子が前記所定の蓄電能力を有していると診断する、
    ことを特徴とする、請求項11に記載のヘッドユニット。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111483227A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 精工爱普生株式会社 集成电路装置以及液体喷出装置

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3685477A4 (en) * 2017-09-22 2021-04-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. SIDE HOOKS BOX
JP7167521B2 (ja) * 2018-03-20 2022-11-09 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置及び駆動信号生成回路
US10780690B2 (en) 2018-03-20 2020-09-22 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus and drive signal generation circuit
KR102486154B1 (ko) * 2018-11-02 2023-01-10 엘지디스플레이 주식회사 초음파 센서, 초음파 센싱 장치 및 디스플레이 장치
JP2021049738A (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 セイコーエプソン株式会社 駆動回路、及び液体吐出装置
JP7363303B2 (ja) * 2019-09-30 2023-10-18 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、及び駆動回路

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003299371A (ja) * 2002-04-01 2003-10-17 Denso Corp ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置
JP2006256254A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd ヘッド温度検出方法、ヘッド温度検出装置及び液滴吐出装置
JP2008062388A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Fuji Xerox Co Ltd 液滴吐出ヘッドの検査方法と装置及び液滴吐出装置
US20090167807A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Print head error checking apparatus and method
JP2010071753A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Fujifilm Corp 容量性負荷検査方法及び容量性負荷駆動装置並びに画像形成装置
JP2010076312A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Fujifilm Corp 液体吐出ヘッド駆動回路及び液体吐出ヘッド駆動回路の保護方法
JP2012016941A (ja) * 2010-07-08 2012-01-26 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd インクジェットヘッド検査装置
KR20140037303A (ko) * 2012-09-11 2014-03-27 삼성전기주식회사 잉크젯 프린트 헤드 및 잉크젯 프린트 헤드의 이상 유무 판단 방법
JP2016221716A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 キヤノン株式会社 電力供給装置、プリンタ及び制御方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04286657A (ja) 1991-03-18 1992-10-12 Fujitsu Ltd 圧電素子の異常検出回路
CN1286645C (zh) 2003-02-28 2006-11-29 精工爱普生株式会社 液滴喷出装置及液滴喷出头的喷出异常检测、判断方法
JP4232753B2 (ja) * 2005-03-28 2009-03-04 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置
KR100612026B1 (ko) * 2005-05-10 2006-08-11 삼성전자주식회사 잉크젯 헤드와 이를 구비하는 잉크젯 화상형성장치 및 불량노즐 보상 방법
JP2007062161A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Seiko Epson Corp 蓄電性素子の制御装置、液体吐出装置、および、蓄電性素子の制御方法
JP2007136257A (ja) 2005-11-14 2007-06-07 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置
KR100739759B1 (ko) 2005-11-23 2007-07-13 삼성전자주식회사 잉크젯 화상형성장치의 결함 노즐 보상 방법, 장치 및 기록 매체
JP2010228360A (ja) 2009-03-27 2010-10-14 Fujifilm Corp 記録ヘッド駆動装置及び液滴吐出装置
JP2011251419A (ja) * 2010-05-31 2011-12-15 Brother Industries Ltd 圧電アクチュエータ装置、及び、インクジェットヘッド
JP6119509B2 (ja) 2013-08-22 2017-04-26 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置
CN103802483B (zh) * 2013-12-26 2016-08-31 珠海艾派克微电子有限公司 一种墨盒、墨盒芯片及芯片短路检测方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003299371A (ja) * 2002-04-01 2003-10-17 Denso Corp ピエゾアクチュエータ駆動回路および燃料噴射装置
JP2006256254A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd ヘッド温度検出方法、ヘッド温度検出装置及び液滴吐出装置
JP2008062388A (ja) * 2006-09-04 2008-03-21 Fuji Xerox Co Ltd 液滴吐出ヘッドの検査方法と装置及び液滴吐出装置
US20090167807A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Print head error checking apparatus and method
JP2010071753A (ja) * 2008-09-17 2010-04-02 Fujifilm Corp 容量性負荷検査方法及び容量性負荷駆動装置並びに画像形成装置
JP2010076312A (ja) * 2008-09-26 2010-04-08 Fujifilm Corp 液体吐出ヘッド駆動回路及び液体吐出ヘッド駆動回路の保護方法
JP2012016941A (ja) * 2010-07-08 2012-01-26 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd インクジェットヘッド検査装置
KR20140037303A (ko) * 2012-09-11 2014-03-27 삼성전기주식회사 잉크젯 프린트 헤드 및 잉크젯 프린트 헤드의 이상 유무 판단 방법
JP2016221716A (ja) * 2015-05-27 2016-12-28 キヤノン株式会社 電力供給装置、プリンタ及び制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111483227A (zh) * 2019-01-29 2020-08-04 精工爱普生株式会社 集成电路装置以及液体喷出装置

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