JP2017177333A - Liquid discharge device, liquid discharge method in the same, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相対移動する用紙等の対象物に対して液体を吐出可能な吐出部を備えた液体吐出装置、液体吐出装置における液体吐出方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus including an ejecting unit capable of ejecting liquid onto an object such as a relatively moving sheet, a liquid ejecting method in the liquid ejecting apparatus, and a program.
従来から、用紙等の媒体に対して液体を吐出する液体吐出装置として、ヘッドユニットのノズルから液体の一例としてインクを吐出して用紙等の媒体に印刷を行うインクジェット式のプリンターが広く知られている。ヘッドユニットには、圧電素子を有する吐出部がノズル毎に設けられ、圧電素子が駆動されることでインク室に発生した吐出圧によってノズルからインク滴が吐出される(例えば特許文献1等)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid ejecting apparatus that ejects liquid onto a medium such as paper, an ink jet printer that performs printing on a medium such as paper by ejecting ink as an example of liquid from a nozzle of a head unit is widely known. Yes. The head unit is provided with an ejection portion having a piezoelectric element for each nozzle, and ink droplets are ejected from the nozzle by the ejection pressure generated in the ink chamber by driving the piezoelectric element (for example, Patent Document 1).
この種のインクジェット式のプリンターでは、圧電素子に供給される駆動信号を発生可能な駆動信号発生回路が備えられ、圧電素子に供給される駆動信号の大きさに応じた適正なサイズでインク滴が吐出される。 In this type of ink jet printer, a drive signal generation circuit capable of generating a drive signal supplied to the piezoelectric element is provided, and ink droplets are formed in an appropriate size according to the magnitude of the drive signal supplied to the piezoelectric element. Discharged.
例えば特許文献1に記載された液体吐出装置では、複数のヘッドユニット(ヘッド)を備え、インク吐出回数が増大して圧電素子(圧電アクチュエーター)が劣化した状態でも、インク吐出回数に基づいて駆動電圧の大きさを決定することで、画質の劣化を抑制する技術が開示されている(特許文献1等)。
For example, the liquid ejecting apparatus described in
ところで、特許文献1に記載の液体吐出装置では、印刷前にヘッドユニット毎の吐出発数を読み出す必要がある。ヘッドユニット毎に圧電素子に供給する駆動波形をインク吐出回数に応じて補正する必要があるため、制御が複雑であり、多数のヘッドユニットが搭載された液体吐出装置の場合は、ヘッドユニット毎のインク吐出回数の管理と、ヘッドユニット毎の駆動信号の補正処理とが煩雑となる。なお、シリアルプリンターやラインプリンター等の印刷方式の違いに依らず、圧電素子を駆動させてノズルから液体を吐出する構成の液体吐出装置であれば、この種の課題は概ね共通する。
Incidentally, in the liquid ejection device described in
本発明の目的は、複数のヘッドユニットのうち一部を別のヘッドユニットに交換した際に、ヘッドユニット間の吐出ばらつきを小さく抑えることができる液体吐出装置、液体吐出装置における液体吐出方法及びプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus, a liquid ejecting method in the liquid ejecting apparatus, and a program capable of minimizing variation in ejection between the head units when a part of the plurality of head units is replaced with another head unit. Is to provide.
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を吐出する機能を有する第1ヘッドユニットと、前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットと、を含む複数のヘッドユニットと、前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットに替えて第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理部とを有し、前記第1、第2及び第3ヘッドユニットは、圧電素子と、前記圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極と、前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極と、を備え、前記エージング処理部は、前記第3ヘッドユニットの前記一方の電極に対して第一の電圧を供給し、前記他方の電極に対して前記第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより前記エージング処理を実施する。なお、第1ヘッドユニットとは、複数のヘッドユニットのうち取外し対象のヘッドユニットを指す。また、第2ヘッドユニットは、複数のヘッドユニットのうち第1ヘッドユニットの取り外しの前後で継続して使用されるヘッドユニットを指す。そして、第3ヘッドユニットとは、取り外された第1ヘッドユニットに替えて液体吐出装置に取り付けられたヘッドユニットを指す。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
A liquid ejection apparatus that solves the above problems includes a plurality of head units including a first head unit having a function of ejecting a liquid and a second head unit having a function of ejecting the liquid, and the first head unit. And an aging processing unit that performs an aging process on the third head unit when the third head unit is attached instead of the first head unit after the liquid is discharged from the second head unit. And the first, second and third head units are electrically connected to the piezoelectric element, one electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element, and the other end of the piezoelectric element. And the aging treatment unit supplies a first voltage to the one electrode of the third head unit, and the aging processing unit supplies the first voltage to the other electrode. Implementing the aging process by supplying one of the voltage and polarity different second voltage. The first head unit refers to a head unit to be removed among a plurality of head units. The second head unit refers to a head unit that is continuously used before and after the removal of the first head unit among the plurality of head units. The third head unit refers to a head unit attached to the liquid ejection device in place of the removed first head unit.
この構成によれば、液体吐出装置は、第1ヘッドユニットと第2ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットから液体を吐出する。例えば複数のヘッドユニットのうち故障、寿命又はメンテナンス等を理由に第1ヘッドユニットが取り外され、これに替え第3ヘッドユニットが液体吐出装置に取り付けられる。第3ヘッドユニットが取り付けられると、エージング処理部は、第3ヘッドユニットの圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極に対して第一の電圧を供給し、圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極に対して第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することによりエージング処理を実施する。よって、第3ヘッドユニットの圧電素子にエージング処理を施して、圧電素子による吐出特性を安定化できるので、第3ヘッドユニットの取り付け後の液体吐出装置において、ヘッドユニット間の吐出特性のばらつきを小さく抑えることができる。 According to this configuration, the liquid ejection device ejects liquid from a plurality of head units including the first head unit and the second head unit. For example, among the plurality of head units, the first head unit is removed for reasons of failure, life or maintenance, and the third head unit is attached to the liquid ejection device instead. When the third head unit is attached, the aging processing unit supplies a first voltage to one electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element of the third head unit, and the other end of the piezoelectric element The aging process is performed by supplying a second voltage having a polarity different from that of the first voltage to the other electrically connected electrode. Accordingly, the aging process can be performed on the piezoelectric elements of the third head unit to stabilize the ejection characteristics of the piezoelectric elements. Therefore, in the liquid ejection apparatus after the third head unit is attached, the variation in ejection characteristics between the head units is reduced. Can be suppressed.
また、上記液体吐出装置では、前記エージング処理部は、前記第3ヘッドユニットの吐出特性を、前記第2ヘッドユニットの吐出特性に揃える前記エージング処理を実施することが好ましい。 In the liquid ejection apparatus, it is preferable that the aging processing unit performs the aging process for aligning the ejection characteristics of the third head unit with the ejection characteristics of the second head unit.
なお、「揃える」とは、2つの吐出特性を厳密に一致させることに限定されず、2つの吐出特性を液体吐出処理の品質上のばらつきが許容範囲内に収まるように近づけるだけの場合も含まれる。 Note that “alignment” is not limited to strictly matching the two ejection characteristics, but includes cases where the two ejection characteristics are simply brought close to each other so that variations in the quality of the liquid ejection processing are within an allowable range. It is.
この構成によれば、エージング処理部が第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うことにより、第3ヘッドユニットの吐出特性が、第2ヘッドユニットの吐出特性に揃えられる。このため、第1ヘッドユニットから第3ヘッドユニットに交換された後の液体吐出装置において、ヘッドユニット間の吐出特性のばらつきを小さく抑えることができる。 According to this configuration, when the aging processing unit performs the aging process on the third head unit, the ejection characteristics of the third head unit are aligned with the ejection characteristics of the second head unit. For this reason, in the liquid ejection apparatus after the replacement from the first head unit to the third head unit, it is possible to suppress variations in ejection characteristics between the head units.
上記液体吐出装置では、前記第2ヘッドユニットの液体吐出履歴情報を記憶する記憶部を有し、前記エージング処理部は、前記記憶部に記憶された液体吐出履歴情報に基づく大きさで前記エージング処理を実施することが好ましい。 The liquid ejection apparatus includes a storage unit that stores liquid ejection history information of the second head unit, and the aging processing unit has a size based on the liquid ejection history information stored in the storage unit. It is preferable to implement.
この構成によれば、エージング処理部は、記憶部に記憶された液体吐出履歴情報に基づく大きさ(処理強度)でエージング処理が実施される。このため、複数のヘッドユニット間における吐出特性のばらつきを小さく抑えることができる。ここで、エージング処理の大きさには、エージング処理時間の長さと、エージング処理回数の多さ、エージング処理時の供給電圧の大きさ(強さ)と、これらの組合せなどが挙げられる。 According to this configuration, the aging processing unit performs the aging process with a size (processing intensity) based on the liquid ejection history information stored in the storage unit. For this reason, it is possible to suppress variations in ejection characteristics among a plurality of head units. Here, the magnitude of the aging process includes the length of the aging process time, the number of times of the aging process, the magnitude (strength) of the supply voltage during the aging process, a combination thereof, and the like.
上記液体吐出装置では、複数の前記ヘッドユニットから液体を吐出する液体吐出処理と前記エージング処理とで、前記ヘッドユニットを構成する前記圧電素子の前記一方の電極と前記他方の電極とのうちの少なくとも一方に供給する電圧を切り換える切換回路を備え、前記エージング処理部は、前記切換回路を切り換えて前記第3ヘッドユニットを構成する前記圧電素子の前記一方の電極に前記第一の電圧を供給し、前記他方の電極に前記第二の電圧を供給することが好ましい。 In the liquid ejecting apparatus, at least one of the one electrode and the other electrode of the piezoelectric element constituting the head unit by a liquid ejecting process for ejecting liquid from the plurality of head units and the aging process. A switching circuit for switching a voltage to be supplied to one side, and the aging processing unit switches the switching circuit to supply the first voltage to the one electrode of the piezoelectric element constituting the third head unit, The second voltage is preferably supplied to the other electrode.
この構成によれば、エージング処理が行われるときは、切換回路が切り換えられることにより、第3ヘッドユニットを構成する圧電素子の一方の電極に供給される電圧と、他方の電極に供給される電圧とのうち少なくとも一方が、液体吐出処理のときの値に対して切り換えられる。これにより、エージング処理が行われるときに、第3ヘッドユニットを構成する圧電素子の一方の電極に第一の電圧を供給でき、他方の電極に第二の電圧を供給できる。 According to this configuration, when the aging process is performed, the voltage supplied to one electrode of the piezoelectric element constituting the third head unit and the voltage supplied to the other electrode are switched by switching the switching circuit. Are switched with respect to the value at the time of the liquid discharge process. Thereby, when an aging process is performed, a 1st voltage can be supplied to one electrode of the piezoelectric element which comprises a 3rd head unit, and a 2nd voltage can be supplied to the other electrode.
また、上記液体吐出装置では、前記他方の電極に供給される電圧は定電圧であり、前記切換回路は、前記液体吐出処理と前記エージング処理とで、前記他方の電極に異なる定電圧を供給可能に切り換えられ、前記エージング処理部は、前記切換回路を切り換えて前記第3ヘッドユニットを構成する前記圧電素子の前記他端と電気的に接続された前記他方の電極に前記第2の電圧を供給することが好ましい。 In the liquid ejection device, the voltage supplied to the other electrode is a constant voltage, and the switching circuit can supply different constant voltages to the other electrode in the liquid ejection process and the aging process. The aging processing unit supplies the second voltage to the other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element constituting the third head unit by switching the switching circuit. It is preferable to do.
この構成によれば、エージング処理部は、切換回路を切り換えて第3ヘッドユニットの圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極に供給される定電圧を第二の電圧に切り換えることにより、圧電素子に対してエージング処理のときの電圧を供給する。よって、第3ヘッドユニットに対するエージング処理を比較的短時間で済ませられる。 According to this configuration, the aging processing unit switches the switching circuit to switch the constant voltage supplied to the other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element of the third head unit to the second voltage. Thus, the voltage during the aging process is supplied to the piezoelectric element. Therefore, the aging process for the third head unit can be completed in a relatively short time.
上記液体吐出装置では、前記エージング処理部は、前記液体吐出処理のときに前記一方の電極に供給される電圧と前記他方の電極に供給される電圧との電圧差よりも、前記第一の電圧と前記第二の電圧との電圧差を大きくすることが好ましい。 In the liquid ejecting apparatus, the aging processing unit may be configured such that the first voltage is greater than a voltage difference between a voltage supplied to the one electrode and a voltage supplied to the other electrode during the liquid ejecting process. It is preferable to increase the voltage difference between the second voltage and the second voltage.
この構成によれば、エージング処理部は、液体吐出処理のときに一方の電極に供給される電圧(電位)と他方の電極に供給される電圧(電位)との電圧差(電位差)よりも、第一の電圧と第二の電圧との電圧差を大きくする。よって、第3ヘッドユニットに対するエージング処理を比較的短時間で済ませられる。 According to this configuration, the aging processing unit has a voltage difference (potential difference) between a voltage (potential) supplied to one electrode and a voltage (potential) supplied to the other electrode during the liquid discharge process, The voltage difference between the first voltage and the second voltage is increased. Therefore, the aging process for the third head unit can be completed in a relatively short time.
さらに上記液体吐出装置では、前記第3ヘッドユニットに液体を充填する液体充填を行う液体充填部を更に備え、前記エージング処理部は、前記液体充填部が前記第3ヘッドユニットに対して液体充填を行う前に、前記第3ヘッドユニットに対して前記エージング処理を実施する。 The liquid ejecting apparatus further includes a liquid filling unit that fills the third head unit with a liquid, and the aging processing unit fills the third head unit with a liquid. Before performing, the aging process is performed on the third head unit.
この構成によれば、第3ヘッドユニットに対して液体の充填が行われる前に、第3ヘッドユニットに対してエージング処理が実施される。このため、第一の電圧を、液体を吐出させない範囲の値に制限する必要がなくなる。よって、第一の電圧を、例えば液体を吐出させうる値とした場合、液体充填後にエージング処理が実施される構成の場合に比べ、より高速なエージング処理を実現できる。 According to this configuration, the aging process is performed on the third head unit before the liquid is filled in the third head unit. For this reason, it is not necessary to limit the first voltage to a value in a range where liquid is not discharged. Therefore, when the first voltage is set to a value at which, for example, liquid can be ejected, a faster aging process can be realized as compared with a configuration in which the aging process is performed after filling the liquid.
上記液体吐出装置では、前記第3ヘッドユニットに液体を充填する液体充填を行う液体充填部を更に備え、前記エージング処理部は、前記液体充填部が前記第3ヘッドユニットに対して液体充填を行った後に、前記第3ヘッドユニットに対して前記エージング処理を実施することが好ましい。 The liquid ejection apparatus may further include a liquid filling unit that fills the third head unit with a liquid, and the aging processing unit fills the third head unit with the liquid. After that, it is preferable to perform the aging process on the third head unit.
この構成によれば、第3ヘッドユニットに対して液体の充填が行われた後に、第3ヘッドユニットに対してエージング処理が実施される。このため、エージング処理時に圧電素子が発熱しても、充填された液体が冷却効果を有するので、第一の電圧を、液体を吐出させない範囲の値に制限する必要がなくなる。このため、第一の電圧を、比較的大きな値とすることが可能になる。第一の電圧を、例えば液体を吐出させうる値とした場合、液体充填前にエージング処理が実施される構成の場合に比べ、より高速なエージング処理を実現できる。 According to this configuration, the aging process is performed on the third head unit after the third head unit is filled with the liquid. For this reason, even if the piezoelectric element generates heat during the aging process, the filled liquid has a cooling effect, so that it is not necessary to limit the first voltage to a value within a range in which the liquid is not discharged. For this reason, the first voltage can be set to a relatively large value. When the first voltage is set to a value at which liquid can be ejected, for example, a faster aging process can be realized as compared with the configuration in which the aging process is performed before filling the liquid.
また、上記液体吐出装置では、前記エージング処理部が前記一方の電極に供給する前記第一の電圧は、前記第3ヘッドユニットに液体を吐出させない電圧値であることが好ましい。 In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the first voltage supplied to the one electrode by the aging processing unit is a voltage value that does not cause the third head unit to eject liquid.
この構成によれば、エージング処理部が第3ヘッドユニットの一方の電極に供給する第一の電圧が、第3ヘッドユニットに液体を吐出させない電圧であるので、液体充填後のエージング処理時に、第3ヘッドユニットから無駄に液体が吐出される事態を回避できる。 According to this configuration, the first voltage that the aging processing unit supplies to one electrode of the third head unit is a voltage that does not cause the third head unit to discharge the liquid. Therefore, during the aging process after filling the liquid, A situation in which liquid is unnecessarily discharged from the three head units can be avoided.
上記課題を解決する液体吐出装置は、液体を吐出する機能を有する第1ヘッドユニットと、前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットと、を含む複数のヘッドユニットと、前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットに替えて第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理部とを有し、前記第1、第2及び第3ヘッドユニットは、圧電素子と、前記圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極と、前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極と、を備え、前記エージング処理部は、前記第3ヘッドユニットの前記一方の電極と前記他方の電極とのうち少なくとも一方に供給する電圧を、液体吐出処理時に供給される電圧と異なる値に切り換えて、前記一方の電極と前記他方の電極との間の前記圧電素子に供給される最大電圧を前記液体吐出処理時の最大電圧よりも大きな値に切り換えることを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus that solves the above problems includes a plurality of head units including a first head unit having a function of ejecting a liquid and a second head unit having a function of ejecting the liquid, and the first head unit. And an aging processing unit that performs an aging process on the third head unit when the third head unit is attached instead of the first head unit after the liquid is discharged from the second head unit. And the first, second and third head units are electrically connected to the piezoelectric element, one electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element, and the other end of the piezoelectric element. And the aging treatment unit supplies a voltage to be supplied to at least one of the one electrode and the other electrode of the third head unit. Switching to a value different from the voltage supplied during the liquid discharge process, the maximum voltage supplied to the piezoelectric element between the one electrode and the other electrode is larger than the maximum voltage during the liquid discharge process A liquid discharge apparatus characterized by switching to
この構成によれば、エージング処理部によって、第3ヘッドユニットの一方の電極と他方の電極とのうち少なくとも一方に供給される電圧が、液体吐出処理時に供給される電圧と異なる値に切り換えられ、一方の電極と他方の電極との間の圧電素子に供給される最大電圧が液体吐出処理時の最大電圧よりも大きな値に切り換えられる。この結果、エージング処理時に、圧電素子に液体吐出処理時に供給される最大電圧よりも大きな最大電圧が供給される。よって、第3ヘッドユニットの圧電素子に高速なエージング処理を施すことができる。 According to this configuration, the voltage supplied to at least one of the one electrode and the other electrode of the third head unit is switched to a value different from the voltage supplied during the liquid ejection process by the aging processing unit, The maximum voltage supplied to the piezoelectric element between one electrode and the other electrode is switched to a value larger than the maximum voltage during the liquid discharge process. As a result, during the aging process, a maximum voltage larger than the maximum voltage supplied during the liquid ejection process is supplied to the piezoelectric element. Therefore, high-speed aging processing can be performed on the piezoelectric element of the third head unit.
上記課題を解決する液体吐出装置における液体吐出方法であって、前記液体吐出装置は、液体を吐出する機能を有する第1ヘッドユニットと、前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットとを備え、前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットが取り外され、第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットを構成する圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極に対して第一の電圧を供給し、前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極に対して前記第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理ステップと、前記エージング処理後に前記第2ヘッドユニットと前記第3ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットにより液体を吐出する液体吐出処理ステップとを備えた。この方法によれば、上記液体吐出装置と同様の作用効果を得ることができる。 A liquid discharge method in a liquid discharge apparatus that solves the above-described problem, wherein the liquid discharge apparatus includes a first head unit having a function of discharging a liquid and a second head unit having a function of discharging the liquid. A plurality of head units, and after the liquid is discharged from the first head unit and the second head unit, the first head unit is removed and a third head unit is attached. A first voltage is supplied to one electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element constituting the head unit, and the other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element is An aging process step of performing an aging process on the third head unit by supplying a second voltage having a polarity different from that of the first voltage; And a liquid ejection process step for discharging liquid by a plurality of head units including said second head unit after managing treatment and the third head unit. According to this method, it is possible to obtain the same effect as that of the liquid ejecting apparatus.
上記課題を解決する液体吐出装置に備えられたコンピューターに実行させるプログラムあって、前記液体吐出装置は、液体を吐出する機能を有する第1ヘッドユニットと、前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットとを備え、前記コンピューターに、前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットが取り外され、第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットを構成する圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極に対して第一の電圧を供給し、前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極に対して前記第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理ステップと、前記エージング処理後に前記第2ヘッドユニットと前記第3ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットにより液体を吐出する液体吐出処理ステップとを実行させる。このプログラムによれば、上記液体吐出装置と同様の作用効果を得ることができる。 A program that is executed by a computer provided in a liquid ejection apparatus that solves the above-described problem, wherein the liquid ejection apparatus includes a first head unit that has a function of ejecting liquid and a second head that has a function of ejecting the liquid. A plurality of head units including a unit, and after the liquid is discharged from the first head unit and the second head unit to the computer, the first head unit is removed, and a third head unit is When attached, the first voltage is supplied to one electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element constituting the third head unit, and the other voltage is electrically connected to the other end of the piezoelectric element. By supplying a second voltage having a polarity different from that of the first voltage to the other electrode. And aging treatment step of performing ring processing, to perform the liquid ejection processing step of discharging liquid by a plurality of head units including said second head unit after the aging treatment and the third head unit. According to this program, it is possible to obtain the same effects as those of the liquid ejecting apparatus.
以下、液体吐出装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図1に示すように、液体吐出装置の一例としてのプリンター11は、インクジェット式のラインプリンターである。プリンター11は、用紙等の媒体Pを搬送する搬送装置12と、搬送装置12によって搬送方向Yに搬送される媒体Pにインク滴を吐出して画像や文書等を印刷する吐出ユニット15とを備える。
Hereinafter, an embodiment of a liquid ejection apparatus will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a
搬送装置12は、動力源となる搬送モーター20と、搬送方向Yに所定距離だけ離れて配置された一対の搬送ローラー21,22及びアイドルローラー23と、これら各ローラー21〜23に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト24と、搬送ベルト24上へ媒体Pを給送する給送ローラー25とを備えている。搬送モーター20は、搬送ローラー21に動力伝達可能に連結されており、搬送モーター20が駆動されることで、搬送ベルト24上の媒体Pは、吐出ユニット15に対して搬送方向Yに一定速度で搬送される。
The
吐出ユニット15は、搬送ベルト24の搬送方向Yの略中央位置においてベルト面から上方(図1では紙面直交方向手前側)へ所定のギャップを隔てた位置に配置されている。吐出ユニット15は、搬送ベルト24の搬送方向Yと交差(特に直交)する幅方向Xに沿って媒体Pの想定最大幅よりも少し広い範囲に亘って延びている。吐出ユニット15は、一定速度で搬送中の想定最大幅までの幅の媒体Pに対して印刷することが可能である。
The
また、図1に示すように、プリンター11には、搬送ベルト24の搬送速度を検出する機能を有するエンコーダー28が設けられている。エンコーダー28は搬送ベルト24の側縁部に沿って一定ピッチで配列された複数の被検出部からなるスケール部28Aと、スケール部28Aの被検出部を検出するセンサー28Bとを有している。なお、エンコーダー28は、搬送モーター20の回転又は搬送ローラー21等の動力伝達系の部材の回転を検出するロータリーエンコーダーでもよい。
As shown in FIG. 1, the
次に図2を参照して、プリンター11を備えた印刷システムの構成を説明する。図2に示すように、印刷システム90は、プリンター11と、プリンター11と通信可能に接続されたホスト装置100とを備える。ホスト装置100は、例えばパーソナルコンピューターからなり、本体101、モニター102及び入力装置103を備える。本体101にはプリンタードライバー105が内蔵されている。プリンタードライバー105は、ユーザーが入力装置103の操作で印刷対象として選択した画像データからプリンター11が解釈可能な印刷データPDを生成する。
Next, the configuration of the printing system including the
詳しくは、プリンタードライバー105は、印刷対象の画像データに対し解像度変換処理、色変換処理、ハーフトーン処理、ラスタライズ処理などの公知の処理を施して、印刷画像データを生成する。さらにプリンタードライバー105は、この印刷画像データに、印刷制御に必要な各種コマンド等を含むヘッダーを付して印刷データPDを生成し、その印刷データPDをプリンター11に送信する。プリンター11は、ホスト装置100から受信した印刷データPDに基づき画像等の印刷を行う。
Specifically, the
図2に示すプリンター11は、印刷制御を司る制御部30、ホスト装置100と通信可能な通信インターフェイス(以下、「通信I/F31」という)、ホスト装置100から受信した印刷データPDを一時格納する記憶部32、前述の搬送装置12、吐出ユニット15、及び吐出ユニット15を制御する吐出制御部33等を備える。制御部30には、搬送装置12の動力源である搬送モーター20、エンコーダー28、及び吐出ユニット15を制御する吐出制御部33等が電気的に接続されている。
The
図2に示すように、吐出ユニット15は、想定最大幅の媒体Pの幅全域に亘って印刷可能な所定の配置パターンで複数(n個(但しnは2以上の自然数))のヘッドユニット16(吐出ヘッド)が配列されてなる所謂マルチヘッドタイプである。n個のヘッドユニット16は、一例として2列のヘッドユニット16が列方向に半ピッチずつずれたジグザグ状に配列されている。また、エンコーダー28は、吐出ユニット15に対する媒体P(又は搬送ベルト24)の搬送距離に比例する数かつ媒体Pの搬送速度に反比例する周期のパルスを含むエンコーダーパルス信号ESを出力する。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、吐出制御部33は、印刷データPD中の印刷画像データを複数の印刷画像データDIに分配する分配器34と、印刷画像データDIを更に複数の印刷画像データNDに分配して下流段に転送するデータコントローラー35と、各印刷画像データNDに基づき各ヘッドユニット16を制御する複数のヘッドコントローラー36とを備える。なお、記憶部32は、RAM及び不揮発性メモリーにより構成され、印刷データPDや印刷画像データDI,NDをはじめとする各種のデータがRAMに一時格納されると共に、各種のプログラム等が不揮発性メモリーに記憶されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すデータコントローラー35には、例えばヘッドユニット16と同数(n個)のヘッドコントローラー36が接続されている。各ヘッドコントローラー36には対応するヘッドユニット16が1つずつ接続されている。本例では、ヘッドコントローラー36が、対応するヘッドユニット16を個々に制御する。なお、1つのヘッドコントローラー36が複数のヘッドユニット16を制御する構成でもよい。また、図2では、吐出ユニット15を構成するヘッドユニット16の個数が8個(n=8)の例を示しているが、実際には10〜30個の範囲内の所定個数設けられている。
For example, the same number (n) of
図2に示す制御部30は、印刷データPD中のコマンドを解釈し、そのとき指示された印刷モードに応じた一定速度で搬送モーター20を駆動制御する。また、制御部30は、印刷データPD中の印刷画像データを分配器34及びデータコントローラー35を介してヘッドコントローラー36へ送信し、ヘッドコントローラー36に後述する印字データの生成及びその印字データのヘッドユニット16への転送を指示する。また、制御部30は、ヘッドコントローラー36に対して圧電素子42に印加すべき駆動信号COM(図6参照)の生成及びその駆動信号COMのヘッドユニット16への送信を指示する。このようにヘッドコントローラー36は、制御部30の指示に従って、ヘッドユニット16へ印刷制御に必要な印字制御データSIn及び駆動信号COM(図5、図6参照)をヘッドユニット16へ転送する。
The
図2及び図3に示すように、ヘッドユニット16のノズル開口面16a(底面)には、m列(但し、mは2以上の自然数)のノズル列N1,N2,…,Nm(図2の例ではm=4でN1〜N4)が設けられている。複数のヘッドユニット16は、ノズル列方向が搬送方向Yと交差する向きでジグザグ状に配置されることにより、ヘッドユニット16間で同種(例えば同一インク色)のノズル列がノズル列方向(図2における上下方向)に連続して分布している。このため、プリンター11では、各ヘッドユニット16の同種のノズル列を用いて、想定最大幅の媒体Pに幅一杯の印刷が可能となっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、ヘッドユニット16のノズル開口面16a(底面)に設けられたm列(図3では4列)のノズル列N1〜Nmは、媒体Pの搬送方向Yと交差するノズル列方向に一定のノズルピッチで一列に配列されたF個のノズル♯1〜♯Fによりそれぞれ構成されている。なお、一ノズル列当たりのノズル17aの個数Fは、例えば100〜500個の範囲内の所定値である。また、ノズル♯1〜♯Fの配列パターンは、2列が列間で半ピッチずつずれたジグザグ状でもよい。
As shown in FIG. 3, m rows (four rows in FIG. 3) of nozzle rows N <b> 1 to Nm provided on the
本例では、m列のノズル列N1〜Nmは、異なる色のインク滴を吐出するものか、あるいは同一色のインク滴を吐出するものである。前者の場合、図2及び図3の例で示すm=4の例では、4列のノズル列N1〜N4は、黒(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のインクをそれぞれのノズル17aから吐出可能である。
In this example, the m nozzle rows N1 to Nm eject ink droplets of different colors or eject ink droplets of the same color. In the former case, in the example of m = 4 shown in the examples of FIGS. 2 and 3, the four nozzle rows N1 to N4 are black (K), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y). Four colors of ink can be ejected from each
また、後者の場合、同一色のm列のノズル列N1〜Nmの各ノズル17aは、ノズル列方向と直交する方向にノズル列N4の中心線(仮想線)上に投影したときの投影ノズルのピッチが、各ノズル列のノズルピッチの1/mとなるように配置され、これにより印刷解像度を高めている。また、投影ノズルのピッチをノズルピッチの1/mにして印刷解像度を高める他の構成としては、ノズル列が搬送方向Yに対して斜めに交差する姿勢にヘッドユニット16を傾けて配置する構成が挙げられる。この後者の構成の場合、図2では吐出ユニット15を1個のみ示しているが、吐出ユニット15が、色数(例えば4色)と同数個(例えば4個)設けられることになる。
In the latter case, the
本実施形態における図3に示すヘッドユニット16は、1列ずつのノズル列を有する単位ヘッド部17が、ヘッド本体16bのノズル開口面16a側の面に4個配置されている。複数の単位ヘッド部17は、ヘッド本体16bに対して各ノズル列N1〜Nmが互いに平行に配置される向きに取り付けられている。
In the
図3に示すように、単位ヘッド部17には、各ノズル17aと対応する圧電素子42が、ノズル列ごとにノズル数と同数配列されてなる圧電素子群41が内蔵されている。但し、図3ではヘッドユニット16の外側に、ノズル17aに対応する一部の圧電素子42だけを模式的に描いている。圧電素子42は、所定駆動波形の駆動信号が供給(印加)されると、電歪作用により変位し、その変位した力を利用してノズル17aから液滴が吐出される。図3に示すように、単位ヘッド部17は、ノズル17aと圧電素子42とを有する吐出部43を、ノズル17aと同数の複数個(F個)ずつ備えている。
As shown in FIG. 3, the
次に図4を参照して、ヘッドユニット16のノズル17aからインクの液滴を吐出する吐出部43の構成について説明する。図4では、ヘッドユニット16に複数のノズル17aと同数設けられた吐出部43のうち1個の吐出部43と、1個の吐出部43にインク供給口181を通じて連通するリザーバー182と、インクカートリッジ又はインクタンク等からなるインク供給源(図示略)からリザーバー182にインクを供給するためのインク供給流路183とを示している。なお、リザーバー182は、複数の吐出部43を構成する各キャビティー174(インク室)とインク供給口181を通じて共通に連通している。
Next, the configuration of the
図4に示すように、吐出部43は、圧電素子42と、内部にインクが充填されたキャビティー174と、キャビティー174に連通するノズル17aと、キャビティー174と圧電素子42との間に介在する振動板175とを備えている。吐出部43は、圧電素子42が駆動信号に基づく駆動電圧の印加により駆動され、キャビティー174内のインクをノズル17aから吐出させる。
As shown in FIG. 4, the
吐出部43のキャビティー174は、凹部を有する所定形状に成形されたキャビティープレート176と、ノズル17aが形成されたノズルプレート177と、振動板175とにより区画される空間である。キャビティー174は、インク供給口181を通じてリザーバー182と連通している。リザーバー182は、インク供給流路183を通じて1つのインク供給源(図示略)と連通している。
The
本実施形態では、圧電素子42として、例えば図4に示すようなユニモルフ(モノモルフ)型を採用する。圧電素子42の一端には一方の電極の一例である個別電極45が電気的に接続され、圧電素子42の他端には他方の電極の一例である共通電極46が電気的に接続されている。個別電極45は、複数の圧電素子42の一端に個別に接続されている電極であり、共通電極46は、複数の圧電素子42の他端に共通に接続されている電極である。共通電極46には所定の基準電圧Vbsが供給され、個別電極45に駆動信号COM(図6参照)が供給されることで、個別電極45と共通電極46との間の圧電素子42に電圧が供給(印加)される。この供給された電圧に応じて圧電素子42は図4における上下方向に撓んで振動する。
In the present embodiment, a unimorph (monomorph) type as shown in FIG. An
図4に示すように、共通電極46は、キャビティープレート176の上面開口部を閉塞する振動板175のキャビティー174側と反対側の面に接合されている。このため、圧電素子42が駆動信号COMの供給による電歪作用により変位すると、振動板175が振動する。そして、振動板175の振動によりキャビティー174の容積が大きくなった後に小さくなる過程でキャビティー174内に充填されたインクの一部がノズル17aより吐出される。インクの吐出によりキャビティー174内のインクが減少した場合、リザーバー182からキャビティー174へインクが供給される。このリザーバー182へはインク供給源からインク供給流路183を通じてインクが供給される。
As shown in FIG. 4, the
次に図5を参照して、プリンター11の電気的構成について説明する。なお、複数のヘッドコントローラー36は同じ構成であるため、図5では1つのヘッドコントローラー36のみを示している。また、複数のヘッドユニット16は同じ構成であるため、図5では、1つのヘッドユニット16のみ示している。さらにヘッドユニット16において、圧電素子42及びヘッド駆動回路60は、複数のノズル列間で同じ構成なので、1ノズル列分のみ示している。
Next, the electrical configuration of the
図5に示す制御部30は、例えばCPUを含むASIC(Application Specific IC)からなるコンピューターにより構成され、記憶部32に記憶されたプログラムPRを実行することにより構成されるソフトウェアからなるエージング処理部38を有する。ヘッドユニット16の吐出特性は、使用開始からそれまでの通電量(吐出発数又は吐出時間)に応じて徐々に安定化する。エージング処理部38は、複数のヘッドユニット16のうち一部のヘッドユニット16が新しいヘッドユニット16に交換された場合に、その新しいヘッドユニット16の吐出特性を、交換されていない他のヘッドユニット16の吐出特性に揃えるために、印刷開始前に新しいヘッドユニット16に通電するエージング処理を行う。記憶部32には他のヘッドユニット16に関する液体吐出履歴情報HD及びエージング時間を決める際に参照される参照データRDが記憶されている。エージング処理部38は、記憶部32に記憶された他のヘッドユニット16に関する液体吐出履歴情報HDに基づいて参照データRD(図10も参照)を参照してエージング処理を行う実施時間であるエージング時間Taを取得する。エージング処理部38は、エージング時間Taを管理するタイマー39を有し、エージング処理開始時に計時を開始したタイマー39の計時時間がエージング時間Taに達するとエージング処理を終了する。
The
図5に示すように、ヘッドコントローラー36は、データ処理回路51、駆動信号生成回路52及び切換回路53を備えている。ヘッドコントローラー36は、データ処理回路51からの印字制御データSIn、駆動信号生成回路52が生成した駆動信号COM、ラッチ信号LAT、チャンネル信号CH、及び切換回路53からのグランド電圧Vgが、ヘッドユニット16に不図示のフラットケーブル等の配線を通じて送信される。印字制御データSIn、駆動信号COM、ラッチ信号LAT及びチャンネル信号CHは、ヘッド駆動回路60に入力され、グランド電圧Vgは、圧電素子42の他端に接続された共通電極46に供給される。グランド電圧Vgは、切換回路53によって、印刷処理(印刷動作)時に使用される基準電圧Vbsと、エージング処理時に使用されるエージング電圧Vagとの間で切り換え可能となっている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、ヘッドユニット16は、ノズル列に対応する圧電素子群41ごとにヘッド駆動回路60(但し、図5では1ノズル列分のみ図示)を備えている。ヘッド駆動回路60は、複数の圧電素子42の一端に接続された複数の個別電極45と電気的に接続された複数のアナログスイッチ67を含むスイッチ回路66を備えている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すデータ処理回路51は、1ノズル列分の印刷画像データNDを基に、ヘッド駆動回路60が圧電素子42を制御するうえで使用可能な形式の印字制御データSInを生成し、エンコーダー28からのパルス信号に基づき生成されたタイミング信号に基づく転送タイミングで印字制御データSInをヘッド駆動回路60へ順次転送する。すなわち、データ処理回路51は、ヘッドユニット16が1ドットを吐出する周期である印刷周期TA毎に1ノズル列分の印字制御データSInをヘッド駆動回路60へ出力する。
The
データ処理回路51は、計測部511を備える。計測部511は、ドットデータからなる印刷画像データNDに基づいてドット数に応じた吐出発数を計数する計数機能と、吐出時間を計時する計時機能とのうち少なくとも一方を備える。計測部511は、対応するヘッドユニット16が吐出したインク滴の吐出発数又はインク滴の吐出時間をノズル列ごと又はヘッドユニット16ごとに計数する。制御部30は、計測部511が計測した吐出発数と吐出時間とのうち少なくとも一方をデータ処理回路51から取得し、その取得した今回の計測値を、記憶部32に記憶されていた前回までの計測値の累積値に加算して今回の累積値を求め、今回の吐出発数と吐出時間の少なくとも一方の累積値を、液体吐出履歴情報HDとして記憶部32に書き込む。
The
図5に示す駆動信号生成回路52は、駆動波形生成回路54と電流増幅回路55とを備えた、いわゆるD級アンプ(デジタルアンプ)により構成される。駆動波形生成回路54は、例えばドライバーICからなる。駆動波形生成回路54は、複数の印刷モードに応じた複数の波形データを記憶する不図示の記憶部を有し、指示された印刷モードに応じた波形データを記憶部から読み出す。波形データは、駆動信号COMの波形の特定に必要な複数種の波形パラメーターからなる。そして、駆動波形生成回路54は、その読み出した波形データに基づきデジタル信号からなる波形信号を生成する。
The drive
電流増幅回路55は、DAC(Digital Analog Converter)により構成され、二つのトランジスター551,552と、フィルター回路553等を備える。トランジスター551,552は、例えばNチャンネルのMOSトランジスターからなる。電流増幅回路55は、第1トランジスター551のドレイン端子が定電圧電源電圧Vd(例えば42V)に接続され、トランジスター551,552の間の中間ノードがその上流段の駆動波形生成回路54の出力端子に接続されると共に、その下流段のフィルター回路553の入力端子に接続されている。フィルター回路553は、コイルとコンデンサーとを備えたローパスフィルター(LC共振回路)により構成される。また、第2トランジスター552のソース端子は、グランドにアース接続されている。これにより、電流増幅回路55は駆動波形生成回路54から入力したデジタル信号である駆動信号COMをアナログの駆動信号COM(図6)に変換し、アナログ信号からなる駆動信号COMをヘッド駆動回路60に送信する。また、ヘッドコントローラー36は、タイミング信号に基づき後述するラッチ信号LAT及びチャンネル信号CH(図6参照)を生成し、ヘッド駆動回路60に送信する。
The
ヘッド駆動回路60は、駆動信号COMに含まれる複数の駆動パルスDP1〜DP4(図6参照)のうち1つ又は2つを圧電素子42へ選択的に供給するアナログスイッチ67を備えている。アナログスイッチ67は、ヘッド駆動回路60に入力された印字制御データSIn(詳しくはそのうちの印字データSI)に基づいてオン・オフが切り換えられる。アナログスイッチ67の出力端子は個別電極45と電気的に接続されている。このため、アナログスイッチ67がオンしたときには個別電極45と接続された圧電素子42の一端に駆動信号COM中の複数の駆動パルスのうちそのオン期間に対応する駆動パルスの電圧が供給される。このように各アナログスイッチ67は、印字データSIの値に基づきオン・オフし、オンしたときには駆動信号COM中のそのオンしたタイミングの駆動パルスを圧電素子42に供給し、オフしたときには駆動信号COMを圧電素子42に供給しない。
The
図5に示す切換回路53は、圧電素子42の他端と電気的に接続されたグランド側の共通電極46に対して、基準電圧Vbsを供給するバイアス電源回路56と、エージング電圧Vagを供給するエージング電源回路57と、両電源回路56,57から出力される供給電圧を切り換える第1スイッチ素子58及び第2スイッチ素子59とを備える。エージング処理部38が、第1スイッチ素子58をオンさせると共に第2スイッチ素子59をオフさせると、バイアス電源回路56の出力である基準電圧Vbsが共通電極46に供給される。また、エージング処理部38が、第1スイッチ素子58をオフさせると共に第2スイッチ素子59をオンさせると、エージング電源回路57の出力であるエージング電圧Vagが共通電極46に供給される。
The switching
バイアス電源回路56の出力である基準電圧Vbsは、駆動信号COMの中間電位以下の所定電圧であり、駆動信号COMを構成する駆動パルスDP1〜DP4の最低電圧を規定している。ここで、バイアス電源回路56は、基準電圧Vbsを所望の電圧に調整可能に、例えば出力電圧5Vのロジック電源回路から構成されている。
The reference voltage Vbs that is the output of the bias
また、エージング電源回路57の出力であるエージング電圧Vagは、基準電圧Vbsよりも小さい所定電圧である(Vag<Vbs)。また、エージング電圧Vagは、圧電素子42の一端と電気的に接続された個別電極45に第一の電圧として供給される駆動信号COMの電圧と異なる極性の第二の電圧の一例として設定されている。すなわち、駆動信号COMの電圧は、基準電圧Vbs(例えば5V)以上かつ波形最大電圧Vh(図6参照)以下の正の電圧であり、エージング電圧Vagは、正の電圧をとる駆動信号COMと異なる極性をとる負の電圧である。なお、波形最大電圧Vhは、駆動信号生成回路52中のフィルター回路553(LC共振回路)の影響で定電圧電源電圧Vdよりも小さく抑えられるため、定電圧電源電圧Vd未満の値をとる。
Further, the aging voltage Vag that is the output of the aging
次に、図6及び図7を参照し、ヘッドユニット16における圧電素子42を駆動させる構成について説明する。まず図7を参照して、ヘッドユニット16の電気的構成について説明する。図7に示すように、ヘッドコントローラー36からヘッドユニット16へは、データ処理回路51からの印字制御データSInと、駆動信号生成回路52からの駆動信号COMと、ラッチ信号LAT及びチャンネル信号CHと、切換回路53からのグランド電圧Vgとが、フラットケーブル等の配線を通じて転送される。なお、図6に示すように、印字制御データSInは、印字データSIと定義データSPとからなる。印字データSIは、上位ビットデータSIHと下位ビットデータSILとからなる。
Next, a configuration for driving the
図7に示すように、ヘッド駆動回路60は、シフトレジスター61、ラッチ回路62、制御ロジック63、デコーダー64、レベルシフター65及びスイッチ回路66を備えている。シフトレジスター61には、データ処理回路51から1ノズル列分ずつ転送されてくる印字データSI,SPが順次格納される。ヘッドコントローラー36からのラッチ信号LATはラッチ回路62に入力され、チャンネル信号CHは制御ロジック63に入力される。また、駆動信号生成回路52からの駆動信号COMは、スイッチ回路66に入力される。
As shown in FIG. 7, the
シフトレジスター61は、不図示の第1シフトレジスター、第2シフトレジスター及び第3シフトレジスターを備える。第1シフトレジスターには印字データSIのうち上位ビットデータSIHが格納され、第2シフトレジスターには下位ビットデータSILが格納され、さらに第3シフトレジスターには定義データSPが格納される。
The
ラッチ回路62は、シフトレジスター61に格納された印字データSIを構成する上位ビットデータSIHと下位ビットデータSILとから1ビットずつをラッチ信号LATに基づき順番に保持し、その保持した2ビットの印字データSI(HL)を印刷周期TAのタイミングごとにデコーダー64へ出力する。
The
制御ロジック63には、第3シフトレジスターに格納されていた定義データSPが入力される。制御ロジック63には、翻訳ルールを規定する翻訳テーブルが格納されている。制御ロジック63は、定義データSPと翻訳テーブルとに基づき生成したパルス選択信号をデコーダー64へ出力する。 The definition data SP stored in the third shift register is input to the control logic 63. The control logic 63 stores a translation table that defines translation rules. The control logic 63 outputs a pulse selection signal generated based on the definition data SP and the translation table to the decoder 64.
デコーダー64は、入力された印字データSI(HL)の値に応じたパルス選択情報PSを出力する。パルス選択情報PSは、駆動パルスDP1〜DP4の数と同数の桁数(ビット数)であり、本例では4桁(4ビット)のバイナリーデータからなる。デコーダー64は、パルス選択情報PSをその上位ビットから下位ビットに向かう順番でレベルシフター65へ出力する。
The decoder 64 outputs pulse selection information PS corresponding to the value of the input print data SI (HL). The pulse selection information PS has the same number of digits (number of bits) as the number of drive pulses DP1 to DP4, and in this example, consists of 4-digit (4-bit) binary data. The decoder 64 outputs the pulse selection information PS to the
レベルシフター65は、電圧増幅器として機能し、入力されるビット値が「1」の場合に、スイッチ回路66を駆動可能な例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号をスイッチ回路66に出力する。このスイッチ回路66を構成するアナログスイッチ67の入力端子には、駆動信号生成回路52からの駆動信号COMが入力される。アナログスイッチ67の出力端子には個別電極45を介して圧電素子42の一端と接続されている。
The
アナログスイッチ67は、入力する駆動信号COMと、デコーダー64からレベルシフター65を介して入力するパルス選択情報PSとに基づいてオン/オフを切り換えることで、第1〜第4の駆動パルスDP1〜DP4のうち印字データSI(HL)に応じた1つ又は2つを選択して圧電素子42に供給する。スイッチ回路66からの駆動パルスが圧電素子42に供給されることにより、その供給された駆動パルスに応じた振動態様で圧電素子42が駆動され、非吐出(微振動)以外のときはノズル17aからその振動態様に応じたサイズのインク滴が吐出される。
The
ここで、図6を参照して圧電素子42を駆動させる際に用いられる各種の信号について説明する。図6に示すように、駆動信号COMは、1ドットを形成する1周期である印刷周期TAの間に、時系列的に生成される複数(本例では4つ)の駆動パルスDP1〜DP4を含む信号である。すなわち、駆動信号COMは、第1駆動パルスDP1、第2駆動パルスDP2、第3駆動パルスDP3及び第4駆動パルスDP4を時系列に配置した信号である。なお、第1駆動パルスDP1は、第1期間T1で生成される大きな振幅のパルスである。また、第2駆動パルスDP2は、無ドット(インク滴吐出無し)の際にノズル17a内のインクを微振動させるために第2期間T2で生成されるパルスである。また、第3駆動パルスDP3は、第3期間T3で生成される大きな振幅のパルスである。第4駆動パルスDP4は、第4期間T4で生成される中程度の振幅のパルスである。
Here, various signals used when the
図6に示すように、ラッチ信号LATは、駆動信号COMの開始タイミング、すなわち第1駆動パルスDP1が発生するタイミングを規定するパルス信号である。すなわち、ラッチ信号LATは、駆動信号COMの開始タイミングで発生するパルスを含んでいる。 As shown in FIG. 6, the latch signal LAT is a pulse signal that defines the start timing of the drive signal COM, that is, the timing at which the first drive pulse DP1 is generated. That is, the latch signal LAT includes a pulse generated at the start timing of the drive signal COM.
図6に示すように、チャンネル信号CHは、一つの駆動信号COM中において前の駆動パルスから次の駆動パルスに切り替わるタイミングを規定するパルス信号である。すなわち、チャンネル信号CHは、第1駆動パルスDP1から第2駆動パルスDP2に切り替わるタイミングで発生するパルス、第2駆動パルスDP2から第3駆動パルスDP3に切り替わるタイミングで発生するパルス、及び第3駆動パルスDP3から第4駆動パルスDP4に切り替わるタイミングで発生するパルスを含んでいる。 As shown in FIG. 6, the channel signal CH is a pulse signal that defines the timing of switching from the previous drive pulse to the next drive pulse in one drive signal COM. That is, the channel signal CH is a pulse generated at a timing when the first driving pulse DP1 is switched to the second driving pulse DP2, a pulse generated at a timing when the second driving pulse DP2 is switched to the third driving pulse DP3, and a third driving pulse. It includes a pulse generated at the timing of switching from DP3 to the fourth drive pulse DP4.
図6に示すように、印字制御データSInは、クロック信号に同期させてフレキシブルケーブルを通じてヘッド駆動回路60に転送される。印字制御データSInは、データ処理回路51によりインク色ごとに生成され、黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する複数の印字制御データSInが、印刷周期TA内にクロック信号に同期させてフラットケーブル等の配線を通じてヘッド駆動回路60へパラレルで転送される。モノクロ印刷のときは、黒の印字制御データSInが転送され、カラー印刷のときはシアン、マゼンタ、イエローの3種の印字制御データSInが転送される。なお、以下の説明では、特に色を区別しない場合は、単に「印字制御データSIn」と称す。
As shown in FIG. 6, the print control data SIn is transferred to the
図6に示す印字制御データSInは、印字データSIと定義データSPとからなる。印字データSIは、上位ビットデータSIHと下位ビットデータSILとからなる。印字データSIは、圧電素子42の駆動によって媒体Pに形成されるインクのドットの大きさを規定するデータである。こうした印字データSIは、1ドット(1ノズル)当たり2ビットのデータであり、無ドット(非吐出)、小ドット、中ドット、大ドットからなる4階調を表す階調情報によって構成されている。図6に示すように、印字データSIは、F個のノズル分(一ノズル列分)の階調情報「HL」のうち、ノズルF個分の上位ビットだけからなる上位ビットデータ「SIH」(Fビット)と、ノズルF個分の下位ビットだけからなる下位ビットデータ「SIL」(Fビット)とを含んでいる。
The print control data SIn shown in FIG. 6 includes print data SI and definition data SP. The print data SI is composed of upper bit data SIH and lower bit data SIL. The print data SI is data that defines the size of ink dots formed on the medium P by driving the
印字データSIの2ビットの階調情報(HL)は、非吐出(微振動)が「00」、小ドットが「01」、中ドットが「10」、大ドットが「11」となっている。これらの2ビットの階調情報(HL)と、駆動信号COM中の複数の駆動パルスDP1,DP2,DP3,DP4との対応関係を定義付けるのが定義データSPである。デコーダー64は、この定義データSPに基づく制御ロジック63の翻訳ルールに従った翻訳処理により、印字データSI(階調情報HL)に応じたパルス選択情報を出力する。すなわち、デコーダー64は制御ロジック63からの翻訳ルールに基づいて、印字データSIを構成する上位ビットデータSIHと下位ビットデータSILの組み合わせからなる階調情報HLを翻訳し、複数ビット(本例では4ビット)のパルス選択情報PSをノズル数(F個)分出力する。 The 2-bit gradation information (HL) of the print data SI is “00” for non-ejection (slight vibration), “01” for small dots, “10” for medium dots, and “11” for large dots. . Definition data SP defines the correspondence between these 2-bit gradation information (HL) and a plurality of drive pulses DP1, DP2, DP3, DP4 in the drive signal COM. The decoder 64 outputs pulse selection information corresponding to the print data SI (gradation information HL) by translation processing according to the translation rule of the control logic 63 based on the definition data SP. That is, based on the translation rule from the control logic 63, the decoder 64 translates the gradation information HL composed of the combination of the upper bit data SIH and the lower bit data SIL constituting the print data SI, and has a plurality of bits (4 in this example). Bit) of pulse selection information PS is output for the number of nozzles (F).
デコーダー64は、入力された印字データSIが「00」のとき、第2駆動パルスDP2を選択する旨のパルス選択情報PS=(0100)を出力する。また、デコーダー64は、入力された印字データSIが「01」のとき、第3駆動パルスDP3を選択する旨のパルス選択情報PS=(0010)を出力する。さらにデコーダー64は、入力された印字データSIが「10」のとき、第1駆動パルスDP1と第4駆動パルスDP4を選択する旨のパルス選択情報PS=(1001)を出力する。また、デコーダー64は、入力された印字データSIが「11」のとき、第1駆動パルスDP1と第3駆動パルスDP3を選択する旨のパルス選択情報PS=(1010)を出力する。4桁のパルス選択情報PSは、その上位ビットから下位ビットに向かう順番でレベルシフター65に入力される。
When the input print data SI is “00”, the decoder 64 outputs pulse selection information PS = (0100) to select the second drive pulse DP2. Further, when the input print data SI is “01”, the decoder 64 outputs pulse selection information PS = (0010) for selecting the third drive pulse DP3. Further, when the input print data SI is “10”, the decoder 64 outputs pulse selection information PS = (1001) for selecting the first drive pulse DP1 and the fourth drive pulse DP4. Further, when the input print data SI is “11”, the decoder 64 outputs pulse selection information PS = (1010) for selecting the first drive pulse DP1 and the third drive pulse DP3. The 4-digit pulse selection information PS is input to the
4桁のパルス選択情報PSは、第1〜第4駆動パルスDP1〜DP4のそれぞれに対応している。スイッチ回路66には、4桁のパルス選択情報PSと、駆動信号COMとが同じタイミングで入力される。スイッチ回路66は、4桁のパルス選択情報PSの値が「1」となったときにオンし、「0」となったときにオフする。このため、スイッチ回路66では、駆動信号COMを構成する4つの駆動パルスDP1〜DP4のうち、4桁のパルス選択情報PSの値が「1」となったときに入力された駆動パルスが選択されて出力され、「0」となったときに入力された駆動パルスは選択されない。この結果、印刷周期TAごとにスイッチ回路66により選択された駆動パルスが個別電極45を介して圧電素子42の一端に供給される。このようにパルス選択情報PSに基づいてスイッチ回路66の動作が制御されることにより、圧電素子42への第1〜第4駆動パルスDP1〜DP4の選択的な供給が行われる。
The 4-digit pulse selection information PS corresponds to each of the first to fourth drive pulses DP1 to DP4. The
また、図7に示すように、圧電素子42の他端(負側端子)に電気的に接続された共通電極46には、印刷処理(液体吐出処理)時は基準電圧Vbs(>0)が供給され、エージング処理時はエージング電圧Vag(<0)が供給される。このため、エージング処理の実施中は、圧電素子42の両端(正負両端子)に、印刷処理時に供給される最大電圧ΔV1(=Vh−Vbs)よりも大きな最大電圧ΔV2(=Vh−Vag)(いずれも図11参照)が供給される。
Further, as shown in FIG. 7, the
ところで、図8に示す吐出ユニット15を構成する複数のヘッドユニット16のうち一部のヘッドユニット16が、故障、寿命又はメンテナンス等を理由に取り外す必要がある場合、そのヘッドユニット16が取り外されて、新品のヘッドユニット16と交換される。例えば新品のヘッドユニット16に交換する前では、吐出ユニット15を構成する複数のヘッドユニット16には、インクを吐出する機能を有するとともに交換で取り外されることになる第1ヘッドユニット161と、インクを吐出する機能を有するとともに交換されずに継続して使用される第2ヘッドユニット162とが含まれる。一部のヘッドユニット16を交換するまでに、第1ヘッドユニット161と第2ヘッドユニット162は共に印刷処理(液体吐出処理の一例)に使用されており、第1及び第2ヘッドユニット161,162のノズル17aから媒体Pにインクが吐出されることで印刷が行われる。長期間の印刷処理で吐出発数(吐出回数)がある程度の値に達すると、経年劣化等の原因でヘッドユニット16の少なくとも一部のノズル17aが正常な吐出が困難になる故障が発生する場合がある。この場合、印刷処理に使用された第1及び第2ヘッドユニット161,162からインクが吐出された後、例えば第1ヘッドユニット161が故障、寿命又はメンテナンス等の理由で交換する必要が生じた場合、第1ヘッドユニット161に替えて第3ヘッドユニット163がプリンター11に取り付けられる。
Incidentally, when some of the
図8に示すように、第1ヘッドユニット161に替えて第3ヘッドユニット163に交換された後では、吐出ユニット15を構成する複数のヘッドユニット16には、交換の前後で継続して使用される第2ヘッドユニット162と、新たに取り付けられた例えば新品の第3ヘッドユニット163とが含まれる。
As shown in FIG. 8, after the
このように継続して使用される第2ヘッドユニット162と交換で取り付けられた第3ヘッドユニット163間で吐出部43(図3参照)の吐出特性がばらつく場合がある。その原因の1つに、ヘッドユニット16の液体吐出履歴(インク吐出履歴)が挙げられる。詳しくは、圧電素子42は、印刷に使用されて吐出発数にほぼ比例する通電回数が増えるに連れて、一定方向の電圧の供給が繰り返されることにより圧電素子42の材料の結晶方位が揃ってきて、その電圧−吐出特性が次第に安定してくる。このため、圧電素子42には、電圧−吐出特性が、使用開始の初期段階から安定するまで徐々に変化する変動期間と、電圧−吐出特性が安定し終わった以後の安定期間とがある(図9参照)。よって、新品の第3ヘッドユニット163に交換した場合、その交換の前後で継続して使用される第2ヘッドユニット162との間で、吐出特性の違いに起因する吐出ばらつきが発生する。ここで、電圧−吐出特性の変化は、圧電素子42に同じ電圧が供給されても、圧電素子42の変位量が異なり、これは吐出される液滴のサイズや吐出速度にも影響する。このため、電圧−吐出特性が互いに異なる第2ヘッドユニット162と第3ヘッドユニット163とが1つの吐出ユニット15に混在する場合、第2及び第3ヘッドユニット162,163間の吐出特性のばらつきにより、印刷物の印刷品質が低下する虞がある。特にプリンター11がラインプリンターである本例では、ヘッドユニット16と媒体Pとの相対移動速度(媒体搬送速度)が、シリアルプリンターに比べ高速であるため、第2ヘッドユニット162と第3ヘッドユニット163間の少しの吐出ばらつきが、印刷品質に大きく影響し易い。
In this way, the ejection characteristics of the ejection section 43 (see FIG. 3) may vary between the
第2及び第3ヘッドユニット162,163間の吐出ばらつきを小さくする方法として、圧電素子42に供給する駆動信号の電圧を補正する技術もあるが、圧電素子42の吐出特性の変化に応じて供給電圧を補正する補正回路が必要になるうえ、圧電素子42が吐出発数や吐出時間に応じて圧電素子42への供給電圧を調整する必要がある。さらに交換時期の異なるヘッドユニット162,163が混在するので、ヘッドユニット毎に電圧を調整する必要があり、電圧の補正処理が非常に複雑なものとなる。
As a method for reducing the discharge variation between the second and
そこで、本実施形態では、供給電圧を補正する技術は、主たる対策とはせず、交換で取り付けられた第3ヘッドユニット163の圧電素子42に吐出特性を安定させるためのエージング処理を施す。第1ヘッドユニット161から第3ヘッドユニット163に交換された場合、エージング処理部38は、第2ヘッドユニット162と第3ヘッドユニット163との吐出特性のばらつきを小さくするべく、新品の第3ヘッドユニット163における複数の圧電素子42に通電して吐出特性の安定化を強制的に進めるエージング処理を行う。エージング処理によって、第3ヘッドユニット163の吐出特性は短時間のうちに安定化する。エージング処理で吐出特性を安定させた後、必要に応じて供給電圧の補正により吐出特性のばらつきを更に小さくする。そのため、本実施形態では、交換した第3ヘッドユニット163にエージング処理を施す。
Therefore, in the present embodiment, the technique for correcting the supply voltage is not a main measure, and an aging process for stabilizing the ejection characteristics is performed on the
ここで、ヘッドユニットを交換した場合、液体充填部の一例としての充填装置37により、その交換により取り付けたヘッドユニット16にインクを充填するインク充填が行われる。しかし、インク充填後にエージング処理を行う構成とした場合、インクが吐出されない範囲の電圧レベルでエージング処理を行う必要がある。一方、インク充填前にエージング処理を行うと、圧電素子42の駆動による発熱を放熱する機能を有するインクがないため、過熱しないように圧電素子42に供給する電圧を小さく抑える必要がある。本実施形態では、エージング処理をインク充填後に行うとともに、インクが吐出しない範囲の電圧を圧電素子42に供給してエージング処理を行う。
Here, when the head unit is replaced, ink filling is performed so that the
図9に示すように、新品のヘッドユニットが印刷に使用し始めてから吐出特性は徐々に安定化する。吐出特性は、新品のヘッドユニットの使用開始から一定の変動期間を経過するまでは、吐出発数が増加するに連れて徐々に変動する。そして、変動期間を終えた後の安定期間では吐出特性は安定する。新品に交換した第3ヘッドユニット163の吐出特性が、交換されていない他のヘッドユニット16(162)の吐出特性が異なる。ヘッドユニット162,163間の吐出特性のばらつきは、吐出されたインク滴の着弾位置のばらつきの原因となり、印刷品質の低下を招く。そこで、本実施形態では、図9に二点鎖線で示すように、印刷に使用する前に第3ヘッドユニット163に通電するエージング処理を施し、比較的短時間(エージング時間Ta)のうちに第3ヘッドユニット163の吐出特性を、継続して使用される第2ヘッドユニット162の吐出特性に揃える。
As shown in FIG. 9, the ejection characteristics gradually stabilize after a new head unit starts to be used for printing. The ejection characteristics gradually vary as the number of ejections increases until a certain fluctuation period elapses from the start of use of a new head unit. The ejection characteristics are stabilized in the stable period after the fluctuation period is finished. The ejection characteristics of the
そして、エージング処理を施すエージング時間Taを決めるために図10に示す参照データRDが記憶部32に記憶されている。同図に示すように、参照データRDには、吐出発数J又は吐出時間Tjに応じたエージング時間Taが設定されている。参照データRDは、第3ヘッドユニット163のエージング処理を行うに当たり、第2ヘッドユニット162の吐出発数J又は吐出時間Tjに応じたエージング時間Taを取得するために用いられる。本実施形態では、制御部30が備えるエージング処理部38が、第3ヘッドユニット163に対してエージング時間Taの間、エージング処理を施す。
Then, reference data RD shown in FIG. 10 is stored in the
次に、プリンター11の作用を説明する。制御部30のコンピューターは、図12にフローチャートで示されるエージング処理ルーチンのプログラムPRを実行する。以下、エージング処理の詳細を、図11及び図12を参照して説明する。
Next, the operation of the
まず制御部30は、そのときの印刷モードをヘッドコントローラー36における駆動信号生成回路52に通知し、記憶部から読み出した波形データに基づいて駆動信号COMを生成する。この結果、駆動信号生成回路52からは駆動信号COMがヘッド駆動回路60へ出力される。また、印刷データPDが分配器34により複数に分配されてデータコントローラー35を介してヘッドコントローラー36に送信される。ヘッドコントローラー36内では、データ処理回路51が印刷画像データNDを基に印字制御データSInを生成し、1ノズル列分ずつ各ヘッド駆動回路60へ転送される。そして、ヘッド駆動回路60は、駆動信号COM中の駆動パルスDP1〜DP4のうち印字データSIに基づき選択された1つ又は2つが、圧電素子42に印加されたり印加されなかったりすることで、吐出部43が吐出制御される。以下、図12に示すフローチャートに従ってエージング処理について説明する。
First, the
ステップS11では、ヘッドユニットが交換されたか否かを判断する。例えばユーザーはホスト装置100の入力装置103を操作して、交換したヘッドユニット16を特定可能な情報(例えばユニット番号等)を入力してヘッドユニット16を交換した旨をホスト装置100に通知し、エージング処理の開始を指示する。制御部30のコンピューターは、ヘッドユニット16が交換された旨の情報及びエージング処理開始の指示を入力した場合、ヘッドユニット16が交換されたと判断し、ステップS12に進む。一方、制御部30は、ヘッドユニットが交換された旨の情報及びエージング処理開始の旨の指示を入力していない場合、エージング処理ルーチンを終了する。
In step S11, it is determined whether or not the head unit has been replaced. For example, the user operates the
ステップS12では、液体吐出履歴情報HDを読み出す。コンピューターは、記憶部32から液体吐出履歴情報HDを読み出す。この液体吐出履歴情報HDは、データ処理回路51が計測部511により印刷画像データNDのドット数を計数することで吐出発数Jを取得するか、吐出ユニット15がインクを吐出している時間を計測(計時)して吐出時間Tjを取得する。詳しくは、記憶部32から読み出した前回までの累積値である吐出発数Jまたは吐出時間Tjに、今回の吐出発数ΔJまたは吐出時間ΔTjを加算し、今回までの累積値である吐出発数Jまたは吐出時間Tjを取得して記憶部32に書き込んでいる。制御部30は、記憶部32から吐出発数J又は吐出時間Tjを、液体吐出履歴情報HDの一例として読み出す。
In step S12, the liquid discharge history information HD is read. The computer reads the liquid ejection history information HD from the
ステップS13では、エージング時間を設定する。コンピューターは、記憶部32から参照データRDを取得し、液体吐出履歴情報HDを基に図10に示す参照データRDを参照して液体吐出履歴情報HDに応じたエージング時間Taを設定する。
In step S13, an aging time is set. The computer acquires the reference data RD from the
ステップS14では、共通電極46の電圧を設定する。コンピューターは、共通電極46にエージング処理時に供給するべき電圧を設定する。
ステップS15では、エージング処理を開始する。制御部30のエージング処理部38がエージング処理を開始する。この開始によりエージング処理部38はタイマー39による計時を開始させる。制御部30のコンピューターは、切換回路53をスイッチ素子58,59のオン・オフにより切り換え、共通電極46に供給すべき第二の電圧を、印刷処理用の基準電圧Vbsから、第一の電圧の一例である駆動信号COMの電圧(≧Vbs)とは異なる極性の電圧である第二の電圧の一例としてのエージング電圧Vag(<0)に切り換える。
In step S14, the voltage of the
In step S15, an aging process is started. The aging
次のステップS16では、エージング時間を経過したか否かを判断する。エージング処理部38は、タイマー39の計時時間がエージング時間Taに達したか否かを判断する。エージング時間Taを経過していなければ経過するまで待機し、エージング時間Taを経過していれば、次のステップS17に進む。
In the next step S16, it is determined whether or not the aging time has elapsed. The aging
ステップS17では、エージング処理を終了する。制御部30のコンピューターは、データ処理回路51を介したヘッドユニット16へのエージング処理用の印字データSIの送信を停止する。さらにコンピューターは、切換回路53のスイッチ素子58,59のオン・オフを切り換えて、共通電極46に供給すべき電圧を、第二の電圧の一例であるエージング電圧Vagから印刷処理用の基準電圧Vbsに切り換える。
In step S17, the aging process ends. The computer of the
そして、次のステップS18では、インク充填を行う。制御部30のコンピューターは、充填装置37を駆動させて第3ヘッドユニット163にインクを充填する。充填装置37は、ヘッドユニット16のノズル開口面16aに全てのノズル17aを覆う状態に接触可能な不図示のキャップを備え、第3ヘッドユニット163のノズル17aをキャップでキャッピングした状態で不図示のモーターを動力源として吸引装置(例えば吸引ポンプ)を駆動させて空気を吸引することによりキャップ内を負圧状態とする。そして、充填装置37は、キャップ内の負圧の作用によりノズル17aから強制的にインクを吸引することによって、インクタンク等のインク供給源からのインクによってインク供給流路183、リザーバー182、キャビティー174及びノズル17aにインクを充填させることにより、インク充填は行われる。
In the next step S18, ink filling is performed. The computer of the
そして、インク充填を終えると、吐出ユニット15に含まれるヘッドユニット162,163からインクを吐出して媒体Pに印刷する印刷処理ステップ(液体吐出処理ステップの一例)が行われる。
When ink filling is completed, a printing process step (an example of a liquid ejection process step) is performed in which ink is ejected from the
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
(1)プリンター11は、第1ヘッドユニット161及び第2ヘッドユニット162から液体が吐出された後、故障、寿命又はメンテナンス等を理由に第1ヘッドユニット161に替え第3ヘッドユニット163がプリンター11に取り付けられた場合、第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を行うエージング処理部38を有する。エージング処理部38は、第3ヘッドユニット163の個別電極45に対して第一の電圧として駆動信号COMを供給し、共通電極46に対して第一の電圧と極性の異なる第二の電圧としてエージング電圧Vagを供給することにより、エージング処理を実施する。よって、第3ヘッドユニット163の圧電素子42にエージング処理を施して、圧電素子42による吐出特性を安定化できるので、第3ヘッドユニット163の取り付け後のプリンター11において、ヘッドユニット16間の吐出特性のばらつきを小さく抑えることができる。したがって、複数のヘッドユニットを備えた液体吐出装置において、故障等によって交換した第3ヘッドユニットと、交換していない第2ヘッドユニットの吐出特性のばらつきを短時間で小さくすることができる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) After the liquid is ejected from the
(2)エージング処理部38は、第3ヘッドユニット163の吐出特性を、第2ヘッドユニット162の吐出特性に揃えるエージング処理を実施する。よって、エージング処理部38が第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を行うことにより、第3ヘッドユニット163の吐出特性が、第2ヘッドユニット162の吐出特性に揃えられる。このため、第1ヘッドユニット161から第3ヘッドユニット163に交換された後のプリンター11において、ヘッドユニット16間の吐出ばらつきを小さく抑えることができる。
(2) The aging
(3)ヘッドユニット16(少なくとも第2ヘッドユニット162)の液体吐出履歴情報HDを記憶する記憶部32を有する。エージング処理部38は、記憶部32に記憶された液体吐出履歴情報HDに基づく処理強度でエージング処理を実施する。よって、複数のヘッドユニット16(162,163)間における吐出特性のばらつきを小さく抑えることができる。特にエージング処理の処理強度を、エージング時間の長さにより調整するので、圧電素子42に供給する電圧を調整したり切り換えたりする回路が簡単な構成で済む。
(3) The
(4)複数のヘッドユニット16から液体の一例であるインクを吐出する液体吐出処理の一例である印刷処理とエージング処理とで、ヘッドユニットを構成する圧電素子の他方の電極の一例である共通電極46に供給する電圧を切り換える切換回路53を設けた。エージング処理部38は、切換回路53を切り換えて第3ヘッドユニット163を構成する圧電素子42の一端と電気的に接続された個別電極45に第一の電圧を供給し、共通電極46に第二の電圧を供給する。よって、エージング処理が行われるときに、第3ヘッドユニット163を構成する圧電素子42の個別電極45に第一の電圧を供給でき、共通電極46に印刷処理時の基準電圧Vbsと異なる極性の第二の電圧の一例であるエージング電圧Vagを供給できる。
(4) A common electrode that is an example of the other electrode of the piezoelectric element that constitutes the head unit by a printing process and an aging process that are examples of a liquid discharge process that discharges ink that is an example of liquid from the plurality of head units 16 A switching
(5)共通電極46に供給される電圧は定電圧であり、切換回路53は、印刷処理とエージング処理とで、共通電極46に供給する定電圧を切り換え可能に構成されている。エージング処理部38は、切換回路53を切り換えて第3ヘッドユニット163を構成する圧電素子42の他端と電気的に接続された他方の電極の一例である共通電極46に第二の電圧の一例であるエージング電圧Vagを供給する。よって、エージング処理部38は、切換回路53を切り換えて第3ヘッドユニット163の圧電素子42の共通電極46に供給される定電圧を基準電圧Vbsからエージング電圧Vagに切り換えることにより、圧電素子42に対してエージング処理のときの電圧Vagを供給する。よって、第3ヘッドユニット163に対するエージング処理を比較的短時間で済ませられる。
(5) The voltage supplied to the
(6)エージング処理部38は、印刷処理のときに個別電極45に供給される電位と共通電極46に供給される電位との電位差(電圧)よりも、第一の電位と第二の電位との電位差を大きくする。よって、第3ヘッドユニット163に対するエージング処理を比較的短時間で済ませられる。
(6) The aging
(7)プリンター11は、第3ヘッドユニット163に液体の一例としてのインクを充填する充填装置37を更に備える。エージング処理部38は、充填装置37が第3ヘッドユニット163に対してインク充填を行う前に、第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を実施する。このため、第一の電圧を、液体を吐出させない範囲の値に制限する必要がなくなる。したがって、第一の電圧を、駆動信号COMのうち第1駆動パルスDP1、第3駆動パルスDP3及び第4駆動パルスDP4のような液体を吐出させうる比較的高い値としても、インクが漏れ出る心配がない。よって、インク充填後にエージング処理が実施される場合にインクの漏出を避けるために第一の電圧を低めに抑える構成に比べ、より高速なエージング処理を実現できる。
(7) The
(8)エージング処理部38が一方の電極の一例である個別電極45に供給する第一の電圧は、第3ヘッドユニット163に液体を吐出させない微振動用の電圧値とした。よって、インク充填後のエージング処理中に、第3ヘッドユニット163からのインクの漏出によりインクが無駄に消費される事態を回避できる。
(8) The first voltage that the aging
(9)第1ヘッドユニット161及び第2ヘッドユニット162からインクが吐出された後、第1ヘッドユニット161に替えて第3ヘッドユニット163が取り付けられた場合、第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を行うエージング処理部38を備える。エージング処理部38は、第3ヘッドユニット163の圧電素子42の一端と電気的に接続された個別電極45と、圧電素子42の他端と電気的に接続された共通電極46とのうち共通電極46に供給する電圧を、印刷処理時に供給される基準電圧Vbsと異なる値のエージング電圧Vagに切り換える。この結果、個別電極45と共通電極46との間の圧電素子42に供給される最大電圧ΔV2を、印刷処理時の最大電圧ΔV1よりも大きな値に切り換えることができる。よって、エージング処理時には、印刷処理時に供給される最大電圧ΔV1よりも大きな最大電圧ΔV2を圧電素子42に供給できる。よって、第3ヘッドユニット163の圧電素子42に高速なエージング処理を施して、第2及び第3ヘッドユニット162,163の吐出特性を比較的短時間で揃えることができる。
(9) When the
(10)プリンター11におけるインク吐出方法にも適用した。プリンター11は、第1ヘッドユニット161及び第2ヘッドユニット162からインクが吐出された後、第1ヘッドユニット161が取り外され、第3ヘッドユニット163が取り付けられた場合、第3ヘッドユニット163を構成する圧電素子42の一端と電気的に接続された個別電極45に対して第一の電圧を供給し、圧電素子42の他端と電気的に接続された共通電極46に対して第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を行う(エージング処理ステップ)。そして、エージング処理後に第2ヘッドユニット162と第3ヘッドユニット163とを含む複数のヘッドユニット16によりインクを吐出する(液体吐出処理ステップ)。よって、このインク吐出方法によれば、複数のヘッドユニット16のうち一部を別の第3ヘッドユニット163に交換した際に、ヘッドユニット16間の吐出ばらつきを小さく抑えることができる。
(10) The present invention is also applied to the ink ejection method in the
(11)プリンター11に備えられたコンピューターが実行するプログラムPRにも適用した。プログラムPRは、コンピューターに、エージング処理ステップと、液体吐出処理ステップとを実行させる。すなわち、第1ヘッドユニット161及び第2ヘッドユニット162からインクが吐出された後、第1ヘッドユニット161が取り外され、第3ヘッドユニット163が取り付けられた場合、第3ヘッドユニット163を構成する圧電素子42の一端と電気的に接続された個別電極45に対して第一の電圧を供給する。さらに圧電素子42の他端と電気的に接続された共通電極46に対して第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより、第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を行う(エージング処理ステップ)。そして、エージング処理後に第2ヘッドユニット162と第3ヘッドユニット163とを含む複数のヘッドユニット16によりインクを媒体Pに吐出する印刷処理を行う(液体吐出処理ステップ)。このプログラムPRをコンピューターに実行させることにより、複数のヘッドユニット16のうち一部を別の第3ヘッドユニット163に交換した際に、ヘッドユニット16間の吐出ばらつきを小さく抑えることができる。
(11) The present invention is also applied to a program PR executed by a computer provided in the
(第2実施形態)
次に図13及び図14を参照して、第2実施形態におけるエージング処理を説明する。この実施形態では、ヘッドユニットを交換後、インク充填を行ってからエージング処理を行う。なお、プリンター11の構成は、前記第1実施形態と同じなので、特に異なるエージング処理の内容について説明する。記憶部32には、図13にフローチャートで示すエージング処理用のプログラムPRが記憶されている。制御部30のコンピューターは、プログラムPRを実行することでエージング処理を行う。以下、図13及び図14を参照してエージング処理について説明する。
(Second Embodiment)
Next, the aging process in the second embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the aging process is performed after ink replacement after replacing the head unit. Since the configuration of the
まず図8に示すように、複数のヘッドユニットのうち、故障等の理由で第1ヘッドユニット161が取り外され、これに替えて第3ヘッドユニット163が取り付けられることで、第1ヘッドユニット161が第3ヘッドユニット163に交換される。なお、以下に説明するエージング処理では、第3ヘッドユニット163にインクを充填するインク充填(ステップS22)が、エージング処理(ステップS26〜S28)の前に行われる点が異なる。また、エージング処理では、第一の電圧を、液体を吐出させない微振動の駆動パルスDP2の電圧とし、第二の電圧を、駆動パルスDP2の電圧とは極性の異なるエージング電圧Vagとしている。このため、図13におけるステップS21〜S28の各処理は、前記第1実施形態で説明した図12におけるステップS11,S18,S12〜S17の各処理と基本的に同じである。
First, as shown in FIG. 8, the
ステップS21では、ヘッドユニットが交換されたか否かを判断する。ヘッドユニットを交換した場合はステップS22に進み、交換されなかった場合は当該ルーチンを終了する。 In step S21, it is determined whether or not the head unit has been replaced. If the head unit has been replaced, the process proceeds to step S22. If the head unit has not been replaced, the routine ends.
ステップS22では、インク充填を行う。制御部30のコンピューターは充填装置37を駆動させ、第3ヘッドユニット163にインクを充填する。
次のステップS23では、液体吐出履歴情報を読み出す。制御部30のコンピューターは、記憶部32から液体吐出履歴情報HDを読み出す。液体吐出履歴情報HDとしては、吐出発数Jと吐出時間Tjとのうち少なくとも一方が取得される。
In step S22, ink filling is performed. The computer of the
In the next step S23, the liquid discharge history information is read. The computer of the
ステップS24では、エージング時間を設定する。制御部30のコンピューターは、液体吐出履歴情報HDを基に参照データRDを参照してエージング時間Taを取得し、その取得したエージング時間Taを設定する。本実施形態のエージング時間Taは、第一の電圧が液体を吐出させない微振動の駆動パルスDP2の電圧であることから、液体吐出履歴情報が同じである場合を比較すると、第1実施形態に比べ少し長めのエージング時間Taが設定される。
In step S24, an aging time is set. The computer of the
ステップS25では、共通電極46に供給するべき電圧を設定する。制御部30のコンピューターは切換回路53のスイッチ素子58をオフするとともにスイッチ素子59をオンさせる。この結果、圧電素子42の他端と電気的に接続された共通電極46にエージング電圧Vagが供給される。
In step S25, a voltage to be supplied to the
ステップS26では、エージング処理を開始する。制御部30のコンピューターは、ヘッドコントローラー36に駆動信号COMの生成を開始させるとともに、記憶部32からエージング処理用の印刷画像データを読み出してデータ処理回路51へ送信する。この結果、図14に示すように、エージング処理では、微振動の駆動パルスDP2を含む駆動信号COMが個別電極45に供給される。このエージング処理において、圧電素子42の両側の電極45,46間に供給される最大電圧ΔV3は、印刷処理(液体吐出処理の一例)時の最大電圧ΔV1よりも大きい。
In step S26, an aging process is started. The computer of the
そして、エージング処理の開始に伴い計時を開始したタイマー39の計時時間がエージング時間Taに達すると(S16で肯定判定)、エージング処理を終了する(S28)。
図14に示すように、エージング処理時には、一方の電極の一例である個別電極45に第一の電圧の一例として微振動用の駆動パルスDP2が供給される。他方の電極の一例である共通電極46に、印刷処理時に供給される正の基準電圧Vbs(>0)よりも小さな第二の電圧の一例として負のエージング電圧Vag(<0)が供給される。このエージング処理では、圧電素子42の両端に印刷処理時に供給される最大電圧ΔV1よりも大きな最大電圧ΔV3が供給される。
Then, when the time measured by the
As shown in FIG. 14, during the aging process, a drive pulse DP2 for fine vibration is supplied as an example of the first voltage to the
また、エージング処理では、個別電極45に微振動の駆動パルスDP2が供給されるので、インク充填を終えた後にエージング処理を行っても、エージング処理中において第3ヘッドユニット163のノズル17aから無駄にインクが吐出されたり漏れ出したりすることを抑制できる。このため、エージング処理によりインクの無駄な吐出等を抑えつつ、第3ヘッドユニット163に充填されたインクによる冷却効果により、エージング処理による発熱に起因する第3ヘッドユニット163の過熱を防止できる。
Further, in the aging process, since the micro-vibration drive pulse DP2 is supplied to the
そして、エージング処理を終えると、吐出ユニット15に含まれるヘッドユニット162,163からインクを吐出して媒体Pに印刷する印刷処理ステップ(液体吐出処理ステップの一例)が行われる。
When the aging process is finished, a printing process step (an example of a liquid ejection process step) is performed in which ink is ejected from the
(12)プリンター11は、第3ヘッドユニット163に液体の一例としてのインクを充填する充填装置37を更に備える。エージング処理部38は、充填装置37が第3ヘッドユニット163に対してインク充填を行った後に、第3ヘッドユニット163に対してエージング処理を実施する。よって、エージング処理時に圧電素子42が発熱しても、充填されたインクが圧電素子42及びヘッド駆動回路60を冷却させる冷却効果を有するので、エージング処理中の圧電素子42及びヘッド駆動回路60の発熱を抑えることができる。また、第一の電圧を、インクを吐出させない微振動の駆動パルスDP2の電圧としたので、エージング処理中のインクの漏出を回避できる。
(12) The
なお、上記実施形態は以下のような形態に変更することもできる。
・図16に示すように、エージング処理時に、圧電素子42の一端と電気的に接続された一方の電極の一例である個別電極45に供給するべき第一の電圧を切り換えてもよい。ヘッドコントローラー36内に、駆動信号生成回路52の出力端子とヘッドユニット16との間にスイッチ素子71を設ける。スイッチ素子71の一端は定電圧電源電圧Vdと接続され、その他端がヘッドコントローラー36内に駆動信号生成回路52の出力端子とヘッドユニット16との間の信号線に接続されている。制御部30は、印刷処理時にスイッチ素子71をオフさせることにより、駆動信号COMをヘッドユニット16へ送信する。制御部30内のエージング処理部38は、エージング処理時になると、トランジスター551,552をオフさせると共にスイッチ素子71をオンさせる。この結果、エージング処理時には、圧電素子42の一端に接続された一方の電極の一例である個別電極45には、第一の電圧の一例として定電圧電源電圧Vdが供給される。また、図16に示す例では、切換回路53に替え、バイアス電圧として基準電圧Vbsを出力可能なバイアス電源回路56が設けられている。この場合、エージング処理時には、個別電極45に第一の電圧の一例である定電圧電源電圧Vdが供給され、他方の電極の一例である共通電極46に定電圧電源電圧Vdと同じ極性の第2の電圧の一例である基準電圧Vbs(例えば5V)が供給される。この構成によれば、図15に示すように、エージング処理時には、個別電極45に、印刷処理時の駆動信号COMの波形最大電圧Vhよりも大きな電圧Vd(>Vh)を供給できる。そのため、エージング処理時には、交換した新しい第3ヘッドユニット163に、印刷処理時に供給される最大電圧ΔV1(=Vh−Vbs)よりも大きな最大電圧ΔV4を供給できる。よって、第3ヘッドユニット163の圧電素子42に高速なエージング処理を施して、比較的短時間で第2及び第3ヘッドユニット162,163の吐出特性を揃えることができる。
In addition, the said embodiment can also be changed into the following forms.
As shown in FIG. 16, the first voltage to be supplied to the
・エージング処理時に供給する電圧を切り換える電極は、一方の電極の一例である個別電極45と他方の電極の一例である共通電極46とのうち少なくとも一方であればよい。すなわち、第1及び第2実施形態のように低電位側の共通電極46に供給する第二の電圧のみ切り換えてもよいし、図15及び図16に示す変形例のように、高電位側の個別電極45に供給する電圧のみを切り換えてもよいし、さらに個別電極45と共通電極46との両方に供給する両電圧を共に切り換えてもよい。このようにエージング処理では、一方の電極と他方の電極とのうち少なくとも一方に供給する電圧を切り換えれば足りる。
The electrode that switches the voltage supplied during the aging process may be at least one of the
・インク充填後にエージング処理を行う第2実施形態において、微振動用以外の駆動パルスを圧電素子42に供給してもよい。例えば、第3ヘッドユニット163に充填されたインクによる冷却効果により、第一の電圧を、液体を吐出させない範囲の値に制限する必要がなくなるので、エージング処理中のインクの漏出を許容してもよい場合は、第一の電圧を、液体を吐出させうる比較的大きな値としてもよい。この場合、エージング処理によりインクが無駄に消費されるが、インクが充填された状態でエージング処理が行われるので、発熱によるヘッドユニット163の過熱を抑えつつ、効率のよいエージング処理を行うことができる。なお、第一の電位をインクの漏出を許容する値とした場合、充填装置37が備えるキャップで少なくとも第3ヘッドユニット163のノズル開口面16aをキャッピングし、ノズル17aから漏出したインクをキャップで受ける構成とすることが望ましい。この場合、キャップに溜まった廃インクは吸引装置の駆動によりキャップからチューブ等の管路を経てプリンター11内の廃液タンクに回収される。
In the second embodiment in which the aging process is performed after ink filling, drive pulses other than those for fine vibration may be supplied to the
・前記各実施形態では、エージング処理部38は、第3ヘッドユニット163の吐出特性を、第2ヘッドユニット162の吐出特性に揃えるエージング処理を実施したが、第2ヘッドユニット162と第3ヘッドユニット163との吐出特性を厳密に一致させる必要はない。例えば第2及び第3ヘッドユニットの吐出特性を液体吐出処理の品質上のばらつきが許容範囲内に収まるように近づけるだけでもよい。
In each of the embodiments, the aging
・ヘッドユニットの全てにエージング処理を施してもよい。
・エージング処理に加え、印刷処理時に圧電素子42に供給する電圧を補正してもよい。
-All head units may be subjected to an aging process.
In addition to the aging process, the voltage supplied to the
・エージング処理は、他のヘッドユニット162の吐出特性に揃えることは必須ではなく、吐出特性のばらつきを小さくするだけのエージング処理を行うだけでもよい。例えば、吐出発数又は吐出時間に関係なく、第3ヘッドユニット163に対して一律のエージング処理を行ってもよい。
It is not essential that the aging process is aligned with the ejection characteristics of the
・前記各実施形態では、エージング時間Taの長さによって、エージング処理の処理強度を調整したが、これに限定されず、エージング時間、エージング処理回数、エージング供給電圧の大きさと、これらのうち少なくとも2つの組合せなどを採用してもよい。 In each of the above embodiments, the processing strength of the aging process is adjusted according to the length of the aging time Ta, but the present invention is not limited to this, and at least two of the aging time, the number of aging processes, the magnitude of the aging supply voltage, Two combinations or the like may be employed.
・複数のヘッドユニット16を配列してなるマルチヘッドタイプにおいて、各ヘッドユニットをノズル列方向が媒体Pの搬送方向Yに対して斜めに交差する向きに傾けた状態に配列することで、ノズルの搬送方向Yと直交する方向のピッチを短くして印刷解像度を高くする構成としてもよい。この場合、一のノズル列のノズルの搬送方向と直交する方向のピッチ間に、他の一のノズル列のノズルが位置する状態に複数のノズル列を配置し、更なる高解像度を得る構成としてもよい。
In a multi-head type in which a plurality of
・ラインプリンターは、複数のヘッドユニットを配列してなるマルチヘッドタイプに限定されず、媒体Pの搬送方向Yと交差する幅方向Xに亘る印刷領域の全域に一定のピッチでノズルが配列されてなる複数のノズル列を有する1つの長尺状のラインヘッドを備えた構成でもよい。この場合、1つのラインヘッドに複数の単位ヘッド部が交換可能に設けられた構成の場合、単位ヘッド部がヘッドユニットの一例に相当する。このようにヘッドユニットの一例である単位ヘッド部が交換可能な構成であればよい。 The line printer is not limited to a multi-head type in which a plurality of head units are arranged, and nozzles are arranged at a constant pitch over the entire print area in the width direction X that intersects the conveyance direction Y of the medium P. The structure provided with the one elongate line head which has several nozzle row which becomes. In this case, in the case of a configuration in which a plurality of unit head portions are replaceably provided in one line head, the unit head portion corresponds to an example of a head unit. Thus, the unit head part which is an example of a head unit should just be the structure which can be replaced | exchanged.
・ヘッドユニットが液体を吐出して形成されるドットの階調は、4階調(大ドット、中ドット、小ドット、吐出なし)に限定されず、3階調(大ドット、小ドット、吐出なし)又は2階調(吐出あり、吐出なし)でもよい。さらに5階調以上の階調を採用してもよい。 -The gradation of dots formed by ejecting liquid by the head unit is not limited to four gradations (large dots, medium dots, small dots, no ejection), but three gradations (large dots, small dots, ejection) None) or two gradations (with or without ejection). Furthermore, a gradation of 5 gradations or more may be adopted.
・制御部30が行うエージング処理は、プログラムを実行するコンピューターによりソフトウェアで実現されたり、例えばFPGA(field-programmable gate array)やASIC(Application Specific IC)等の電子回路によりハードウェアで実現されたり、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されたりしてもよい。
The aging process performed by the
・液体吐出装置は、ラインプリンターに限定されない。液体吐出装置は、複数の圧電方式のヘッドユニットを備えた液体吐出方式(例えばインクジェット方式)であればよい。例えば、複数のヘッドユニットが媒体の搬送方向Yと交差する主走査方向に移動可能なキャリッジと共に移動可能にキャリッジに取り付けられ、ヘッドユニットの移動による主走査と媒体の搬送による副走査とを略交互に行って媒体に印刷するシリアルプリンターでもよい。さらに複数のヘッドユニットが主走査方向と副走査方向との両方に移動して媒体に印刷するラテラル式プリンターでもよい。 -The liquid ejection device is not limited to a line printer. The liquid ejection apparatus may be a liquid ejection system (for example, an inkjet system) including a plurality of piezoelectric head units. For example, a plurality of head units are mounted on a carriage so as to be movable together with a carriage that can move in a main scanning direction that intersects the medium conveyance direction Y, and main scanning by movement of the head unit and sub-scanning by medium conveyance are substantially alternately performed. It is also possible to use a serial printer that goes to step 1 and prints on a medium. Further, a lateral type printer in which a plurality of head units move in both the main scanning direction and the sub-scanning direction and print on a medium may be used.
・液体吐出装置は、複数のヘッドユニットを備える限りにおいて、インクジェット式のプリンターに限定されず、インク以外の他の液体を吐出する装置でもよい。例えば液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの機能材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液体吐出装置でもよい。また、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。さらに光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために熱硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ゲル(例えば物理ゲル)などの流状体を吐出する液体吐出装置でもよい。このように液体吐出装置が吐出する「液体」には、無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)等の液体の他、機能材料の粒子等の固体を一部に含む流動状の液状体、ゲルのような流状体も含まれる。また、液体吐出装置が液体を吐出する対象物は、用紙、樹脂製フィルム、ラミネートフィルム、織物、不織布、金属箔、金属フィルム、セラミックシート等の印刷対象の媒体の他、素子や配線等が液体吐出で形成される基板等の媒体も含まれる。さらに対象物は、吐出された液体を着弾させて吐出形成物を形成する際のベースとなる媒体に限定されない。また、吐出形成物は平面状に限定されず、液体吐出装置は、インクジェット方式で対象物に吐出形成物として立体成形物を製造する例えば3Dプリンターでもよい。 The liquid ejecting apparatus is not limited to an ink jet printer as long as it includes a plurality of head units, and may be an apparatus that ejects liquid other than ink. For example, even a liquid ejection device that ejects a liquid material that contains functional materials such as electrode materials and color materials (pixel materials) used in the manufacture of liquid crystal displays, EL (electroluminescence) displays, and surface-emitting displays. Good. Moreover, the liquid discharge apparatus which discharges the biological organic substance used for biochip manufacture, and the liquid discharge apparatus which discharges the liquid used as a precision pipette as a sample may be sufficient. Further, a liquid ejection device for ejecting a transparent resin liquid such as a thermosetting resin on a substrate to form a micro hemispherical lens (optical lens) used for an optical communication element or the like, an acid or an alkali to etch the substrate, etc. A liquid discharge apparatus that discharges the etching liquid and a liquid discharge apparatus that discharges a fluid such as a gel (for example, physical gel) may be used. In this way, the “liquid” discharged by the liquid discharge device includes a liquid such as an inorganic solvent, an organic solvent, a solution, a liquid resin, a liquid metal (metal melt), or a solid such as particles of a functional material. Also included are fluid fluids and fluids such as gels. In addition, liquid discharge devices discharge liquids such as paper, resin films, laminate films, woven fabrics, non-woven fabrics, metal foils, metal films, and ceramic sheets, as well as elements and wiring. A medium such as a substrate formed by ejection is also included. Furthermore, the object is not limited to a medium serving as a base when the discharged liquid is landed to form a discharge formed object. Further, the discharge formation is not limited to a flat shape, and the liquid discharge device may be, for example, a 3D printer that manufactures a three-dimensional molded product as a discharge formation on an object by an inkjet method.
11…液体吐出装置の一例としてのプリンター、12…搬送装置、14…、15…吐出ユニット、16…ヘッドユニット、16a…ノズル開口面、17…単位ヘッド部、17a…ノズル、20…搬送モーター、30…制御部、32…記憶部、34…分配器、35…データコントローラー、36…ヘッドコントローラー、37…液体充填部の一例としての充填装置、38…エージング処理部、42…圧電素子、43…吐出部、45…一方の電極の一例としての個別電極、46…他方の電極の一例としての共通電極、51…データ処理回路、511…計測部、52…駆動信号生成回路、53…切換回路、54…駆動波形生成部、55…電流増幅回路、60…ヘッド駆動回路、61…シフトレジスター、62…ラッチ回路、63…制御ロジック、64…デコーダー、65…レベルシフター、66…スイッチ回路、67…アナログスイッチ、71…スイッチ素子、100…ホスト装置、101…本体、102…モニター、103…入力装置、105…プリンタードライバー、161…第1ヘッドユニット、162…第2ヘッドユニット、163…第3ヘッドユニット、N1〜N4…ノズル列、PD…印刷データ、SIn…印字制御データ、SI…印字データ、SP…定義データ、PS…パルス選択情報、P…媒体、TA…印刷周期、COM…駆動信号、DP1…第1駆動パルス、DP2…第2駆動パルス、DP3…第3駆動パルス、DP4…第4駆動パルス、Vbs…基準電圧、Vag…エージング電圧、Vh…最高電圧、Vd…定電圧電源電圧、PR…プログラム、HD…液体吐出履歴情報、RD…参照データ、Ta…エージング時間、J…吐出発数、Tj…吐出時間、ΔV1〜ΔV4…最大電圧、X…幅方向、Y…搬送方向。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットと、
を含む複数のヘッドユニットと、
前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットに替えて第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理部とを有し、
前記第1、第2及び第3ヘッドユニットは、
圧電素子と、
前記圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極と、
前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極と、を備え、
前記エージング処理部は、前記第3ヘッドユニットの前記一方の電極に対して第一の電圧を供給し、前記他方の電極に対して前記第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより前記エージング処理を実施することを特徴とする液体吐出装置。 A first head unit having a function of discharging liquid;
A second head unit having a function of discharging the liquid;
A plurality of head units including:
After the liquid is discharged from the first head unit and the second head unit, when a third head unit is attached instead of the first head unit, an aging process is performed on the third head unit. An aging processing unit,
The first, second and third head units are
A piezoelectric element;
One electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element;
The other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element,
The aging processing unit supplies a first voltage to the one electrode of the third head unit, and supplies a second voltage having a polarity different from that of the first voltage to the other electrode. A liquid ejecting apparatus that performs the aging process.
前記エージング処理部は、前記記憶部に記憶された液体吐出履歴情報に基づく大きさで前記エージング処理を実施することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 A storage unit for storing liquid discharge history information of the second head unit;
3. The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the aging processing unit performs the aging processing with a size based on liquid ejection history information stored in the storage unit.
前記エージング処理部は、前記切換回路を切り換えて前記第3ヘッドユニットを構成する前記圧電素子の前記一方の電極に前記第一の電圧を供給し、前記他方の電極に前記第二の電圧を供給することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 A voltage to be supplied to at least one of the one electrode and the other electrode of the piezoelectric element constituting the head unit by a liquid discharge process for discharging liquid from a plurality of the head units and the aging process. A switching circuit for switching,
The aging processing unit supplies the first voltage to the one electrode of the piezoelectric element constituting the third head unit by switching the switching circuit, and supplies the second voltage to the other electrode. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
前記切換回路は、前記液体吐出処理と前記エージング処理とで、前記他方の電極に異なる定電圧を供給可能に切り換えられ、
前記エージング処理部は、前記切換回路を切り換えて前記第3ヘッドユニットを構成する前記圧電素子の前記他端と電気的に接続された前記他方の電極に前記第二の電圧を供給することを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。 The voltage supplied to the other electrode is a constant voltage,
The switching circuit is switched so that a different constant voltage can be supplied to the other electrode in the liquid ejection process and the aging process,
The aging processing unit supplies the second voltage to the other electrode that is electrically connected to the other end of the piezoelectric element constituting the third head unit by switching the switching circuit. The liquid ejection device according to claim 4.
前記エージング処理部は、前記液体充填部が前記第3ヘッドユニットに対して液体充填を行う前に、前記第3ヘッドユニットに対して前記エージング処理を実施することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 A liquid filling unit for filling the third head unit with a liquid;
7. The aging processing unit performs the aging processing on the third head unit before the liquid filling unit performs liquid filling on the third head unit. The liquid ejection apparatus according to any one of the above.
前記エージング処理部は、前記液体充填部が前記第3ヘッドユニットに対して液体充填を行った後に、前記第3ヘッドユニットに対して前記エージング処理を実施することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 A liquid filling unit for filling the third head unit with a liquid;
The aging processing unit performs the aging processing on the third head unit after the liquid filling unit performs liquid filling on the third head unit. The liquid ejection apparatus according to any one of the above.
前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットと、
を含む複数のヘッドユニットと、
前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットに替えて第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理部とを有し、
前記第1、第2及び第3ヘッドユニットは、
圧電素子と、
前記圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極と、
前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極と、を備え、
前記エージング処理部は、前記第3ヘッドユニットの前記一方の電極と前記他方の電極とのうち少なくとも一方に供給する電圧を、液体吐出処理時に供給される電圧と異なる値に切り換えて、前記一方の電極と前記他方の電極との間の前記圧電素子に供給される最大電圧を前記液体吐出処理時の最大電圧よりも大きな値に切り換えることを特徴とする液体吐出装置。 A first head unit having a function of discharging liquid;
A second head unit having a function of discharging the liquid;
A plurality of head units including:
After the liquid is discharged from the first head unit and the second head unit, when a third head unit is attached instead of the first head unit, an aging process is performed on the third head unit. An aging processing unit,
The first, second and third head units are
A piezoelectric element;
One electrode electrically connected to one end of the piezoelectric element;
The other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element,
The aging processing unit switches the voltage supplied to at least one of the one electrode and the other electrode of the third head unit to a value different from the voltage supplied during the liquid ejection process, A liquid ejection apparatus, wherein the maximum voltage supplied to the piezoelectric element between the electrode and the other electrode is switched to a value larger than the maximum voltage during the liquid ejection process.
前記液体吐出装置は、液体を吐出する機能を有する第1ヘッドユニットと、前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットとを備え、
前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットが取り外され、第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットを構成する圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極に対して第一の電圧を供給し、前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極に対して前記第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理ステップと、
前記エージング処理後に前記第2ヘッドユニットと前記第3ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットにより液体を吐出する液体吐出処理ステップと
を備えたことを特徴とする液体吐出装置における液体吐出方法。 A liquid discharge method in a liquid discharge apparatus,
The liquid ejecting apparatus includes a plurality of head units including a first head unit having a function of ejecting a liquid and a second head unit having a function of ejecting the liquid.
After the liquid is discharged from the first head unit and the second head unit, when the first head unit is removed and the third head unit is attached, the piezoelectric elements constituting the third head unit A first voltage is supplied to one electrode electrically connected to one end, and the polarity is different from that of the first voltage to the other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element. An aging process step of performing an aging process on the third head unit by supplying a second voltage;
A liquid discharge method in a liquid discharge apparatus, comprising: a liquid discharge process step of discharging liquid by a plurality of head units including the second head unit and the third head unit after the aging process.
前記液体吐出装置は、液体を吐出する機能を有する第1ヘッドユニットと、前記液体を吐出する機能を有する第2ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットとを備え、
前記コンピューターに、
前記第1ヘッドユニット及び前記第2ヘッドユニットから前記液体が吐出された後、前記第1ヘッドユニットが取り外され、第3ヘッドユニットが取り付けられた場合、前記第3ヘッドユニットを構成する圧電素子の一端と電気的に接続された一方の電極に対して第一の電圧を供給し、前記圧電素子の他端と電気的に接続された他方の電極に対して前記第一の電圧と極性の異なる第二の電圧を供給することにより前記第3ヘッドユニットに対してエージング処理を行うエージング処理ステップと、
前記エージング処理後に前記第2ヘッドユニットと前記第3ヘッドユニットとを含む複数のヘッドユニットにより液体を吐出する液体吐出処理ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。 There is a program executed by a computer provided in the liquid ejection device,
The liquid ejecting apparatus includes a plurality of head units including a first head unit having a function of ejecting a liquid and a second head unit having a function of ejecting the liquid.
On the computer,
After the liquid is discharged from the first head unit and the second head unit, when the first head unit is removed and the third head unit is attached, the piezoelectric elements constituting the third head unit A first voltage is supplied to one electrode electrically connected to one end, and the polarity is different from that of the first voltage to the other electrode electrically connected to the other end of the piezoelectric element. An aging process step of performing an aging process on the third head unit by supplying a second voltage;
A program for executing a liquid discharge processing step of discharging liquid by a plurality of head units including the second head unit and the third head unit after the aging process.
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