JP2019119171A - Droplet discharge device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device.
特許文献1には、液滴吐出ヘッドの寿命を長くするために、ノズル毎に液滴の吐出回数を積算し、積算値が所定値を超えた場合、圧電素子に付与するエネルギーを通常よりも小さくする液滴吐出ヘッドが開示されている。
In
しかしながら、小さいエネルギーで駆動される圧電素子によって吐出される液滴の吐出速度は、他の圧電素子によって吐出される液滴の速度よりも遅くなる。また、小さいエネルギーで駆動される圧電素子によって吐出される液滴の吐出量は、他の圧電素子によって吐出される液滴の吐出量よりも少なくなる。したがって、吐出回数の積算値が所定値を超えたすべての圧電素子に対して、付与するエネルギーを小さくすると、印刷画像の画質が著しく悪くなるおそれがある。 However, the discharge speed of the droplets discharged by the piezoelectric element driven with small energy is slower than the speed of the droplets discharged by the other piezoelectric elements. In addition, the discharge amount of the droplets discharged by the piezoelectric element driven with small energy is smaller than the discharge amount of the droplets discharged by the other piezoelectric elements. Therefore, if the energy to be applied is reduced for all the piezoelectric elements whose integrated value of the number of times of ejection exceeds the predetermined value, the image quality of the printed image may be significantly deteriorated.
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出装置の長寿命化を図るとともに良好な画質の画像を形成することができる液滴吐出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a droplet discharge device capable of prolonging the life of the droplet discharge device and forming an image of good image quality. .
本発明の実施の形態に係る液滴吐出装置は、N個のノズルと、前記N個のノズルに対応して設けられたN個の駆動素子と、それぞれの前記駆動素子に供給される駆動信号を生成するためのM個の電源回路と、前記N個の駆動素子の各駆動素子と前記M個の電源回路との間に配置され、前記N個の駆動素子の各駆動素子に対して、前記M個の電源回路の中の一つの電源回路を選択的に接続させる選択回路と、前記N個の駆動素子に供給される駆動信号の電圧に応じて区分されたM個の駆動素子グループの各駆動素子グループの各駆動素子に割り当てる電源回路を示す割り当て情報を記憶したメモリと、コントローラとを備え、前記コントローラは、所定の契機を検出したあと、前記M個の駆動素子グループの一つである駆動素子グループAを構成する駆動素子のそれぞれについて、駆動素子の劣化の程度の値を示す指標値情報を取得し、前記指標値情報を取得した後、前記割り当て情報において、前記駆動素子グループAの駆動素子に割り当てられている電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路Bが割り当てられている駆動素子グループBを構成する駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bと接続させ、前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が第1の閾値以上である駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bとは異なる電源回路であって前記電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路または前記電源回路Bと接続させ、前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第1の閾値よりも小さい駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Aと接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする。 A droplet discharge device according to an embodiment of the present invention includes N nozzles, N drive elements provided corresponding to the N nozzles, and drive signals supplied to the respective drive elements. Between the M power circuits for generating M, the driving elements of the N driving elements and the M power circuits, and for each driving element of the N driving elements, A selection circuit for selectively connecting one of the M power supply circuits, and M drive element groups divided according to voltages of drive signals supplied to the N drive elements. The controller includes: a memory storing assignment information indicating a power supply circuit to be assigned to each drive element of each drive element group; and a controller, wherein the controller detects a predetermined timing and then detects one of the M drive element groups. Drive element group A Index value information indicating the value of the degree of deterioration of the drive element is acquired for each of the drive elements to be acquired, and the index value information is acquired, and then allocated to the drive element of the drive element group A in the allocation information Each of the drive elements constituting the drive element group B to which the power supply circuit B outputting a voltage lower than the voltage output from the power supply circuit A is connected is connected to the power supply circuit B, and the drive element group A is Each of the drive elements whose value indicated by the index value information is a first threshold or more among the plurality of drive elements to be configured is a power supply circuit different from the power supply circuit B from the voltage output from the power supply circuit A Is connected to the power supply circuit that outputs a low voltage or the power supply circuit B, and the index value information indicates among the plurality of drive elements that constitute the drive element group A. There and controls the selection circuit to the respective small drive element than the first threshold value, is connected to the power supply circuit A.
本発明によれば、液滴吐出装置の長寿命化を図るとともに良好な画質の画像を形成することができる。 According to the present invention, it is possible to extend the life of the droplet discharge device and to form an image of good image quality.
<第1実施例>
以下、第1実施例を図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態の印刷装置1の要部構成の一例を示す平面図である。印刷装置1は、例えば、インクジェットプリンタである。なお、図1に示すように、便宜上、本明細書において、前後左右それぞれの方向を矢印で示す方向として説明する。印刷装置1は、筐体2を備える。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment will be described based on the drawings. FIG. 1 is a plan view showing an example of the main configuration of a
筐体2には、プラテン3、4個のインクジェットヘッド4、搬送ローラ5、6、及び制御装置7などが備えられている。なお、インクジェットヘッド4、搬送ローラ5、6の数は図1の例に限定されない。
The
また、筐体2には、複数のヘッド保持部8が取り付けられている。複数のヘッド保持部8は、プラテン3の上方で、且つ、二つの搬送ローラ5、6の間の位置において、前後方向に沿って並設されている。ヘッド保持部8によって、インクジェットヘッド4がそれぞれ保持される。
In addition, a plurality of
プラテン3上には、印刷装置1で用いる記録紙100が載置される。搬送ローラ5、6は、プラテン3の前後方向の両端部に配置され、記録紙100は、搬送ローラ5、6が回転することによって、前後方向(搬送方向)に沿って搬送される。
The
インクジェットヘッド4は、平面視において外形が矩形状をなす。インクジェットヘッド4は、記録紙100が搬送される搬送方向(前後方向)が短手となり、搬送方向と直交する方向(左右方向)が長手となるように配置されている。インクジェットヘッド4は、インクジェットヘッドのノズル面がプラテン3に対向するように配置されている。4つの各インクジェットヘッド4は、前後方向に沿って搬送ローラ5、6間に並んでいる。
The
4つのインクジェットヘッド4はそれぞれ、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックに対応する。
The four
制御装置7は、後述の第1基板71を備える。インクジェットヘッド4は、複数の液滴吐出装置としてのヘッドユニット11を備える。また、ヘッドユニット11は、後述の第2基板50、後述のフレキシブル回路基板60を備える。第2基板50には、フレキシブル回路基板60が接続される。すなわち、第2基板50とフレキシブル回路基板60とは、それぞれ一つのヘッドユニット11に対応して一つ設けられる。例えば、印刷装置1が4個のインクジェットヘッド4を備え、各インクジェットヘッド4が9個のヘッドユニット11を備える場合、印刷装置1は、36個のヘッドユニット11を備えるので、第2基板50は36個となり、第2基板50と接続されたフレキシブル回路基板60も36個となる。第1基板71は、36個の第2基板50に接続される。
The
制御装置7は、モータ(不図示)を作動させて、搬送ローラ5、6の動作を制御して、記録紙100の搬送を行う。ユーザによる印刷の指示が外部装置9や印刷装置1が具備する操作部を介して入力されると、制御装置7は、印刷指示の信号や印刷する画像のラスターデータ等を後述の第2基板50へ送信する。そして、制御装置7は、記録紙100の搬送中に各インクジェットヘッド4のヘッドユニット11から、記録紙100にインクを吐出させる。
The
また、制御装置7は、パーソナルコンピュータ等の外部装置9と相互に通信が可能である。制御装置7は、外部装置9又は印刷装置1が具備する操作部(不図示)からの指示により、当該ROMに格納されたプログラムに従って各インクジェットヘッド4及び搬送ローラ5、6の動作を制御する。なお、FPGA711に代えてCPU(Central Processing Unit )又はMPU(Microprocessor Unit )を使用してもよい。
Further, the
第1基板71には、FPGA(Field Programmable Gate Array)711の他に、不図示のROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)、不揮発性メモリ712などを備える。不揮発性メモリ712は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等であればよい。
The
図2は本実施の形態のインクジェットヘッド4をノズル面側から見た場合の要部構成の一例を示す平面図である。ヘッドユニット11は、前後方向に2列で配置されている。前側の列82では、左右方向に沿って4個のヘッドユニット11が配置され、後側の列81では、左右方向に沿って5個のヘッドユニット11が配置されている。ヘッドユニット11のノズル面(ノズルプレートの下面)には、複数のノズルの吐出口(開口)11aが設けられている。また、ヘッドユニット11にはノズルの吐出口11aと同数の駆動素子111(後述)が設けられている。なお、ノズルの吐出口11aは、便宜上模式的に表しており、実際の配置及び個数とは異なる。また、図2の例では、インクジェットヘッド4が、9個のヘッドユニット11を備える構成であるが、ヘッドユニット11の数は9個に限定されない。各ヘッドユニット11は、後述の第2基板50、フレキシブル回路基板60などを備える。
FIG. 2 is a plan view showing an example of the main configuration when the
図3は本実施の形態のヘッドユニット11が備える第2基板50と、第2基板50と接続されたフレキシブル回路基板60との構成の一例を示すブロック図である。図3では、一つの第2基板50と一つのフレキシブル回路基板60とを図示する。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the
第2基板50は、コントローラとしてのFPGA51、EEPROMなどの不揮発性メモリ52、制御装置7から受信したラスターデータを一時的に格納するDRAM53、D/Aコンバータ20、電源回路21、電源回路22、電源回路23、電源回路24、電源回路25、電源回路26などを備える。また、フレキシブル回路基板60は、EEPROMなどの不揮発性メモリ62、ドライバIC27、インクの温度を検出する温度センサ190などを備える。なお、FPGA51に代えてCPU(Central Processing Unit )又はMPU(Microprocessor Unit )を使用してもよい。
The
FPGA51は、電源回路21〜電源回路26の出力電圧を設定する設定信号をD/Aコンバータ20へ出力する。FPGA711は、FPGA51による設定信号の出力を制御する。設定信号はデジタル信号である。
The
D/Aコンバータ20は、FPGA51が出力するデジタルの設定信号をアナログの設定信号に変換して電源回路21〜電源回路26に出力する。
The D /
電源回路21〜電源回路26は、例えば、FET、インダクタ、抵抗、電解コンデンサ等の複数の電子部品で構成されるDC/DCコンバータとすることができる。各電源回路21〜26は、設定信号で指定された、出力電圧をドライバIC27に出力する。
The
電源回路21は配線VDD1を介してドライバIC27と接続されている。電源回路22は配線VDD2を介してドライバIC27と接続されている。電源回路23は配線VDD3を介してドライバIC27と接続されている。電源回路24は配線VDD4を介してドライバIC27と接続されている。電源回路25は配線VDD5を介してドライバIC27と接続されている。電源回路26は配線HVDDを介してドライバIC27と接続されている。なお、電源回路26は、後述の駆動素子111と配線VCOMを介して接続されている。配線HVDDと配線VCOMは、電源回路26から引き出された配線が、経路の途中で2つの配線に分岐したものである。
The
電源回路21〜電源回路26は、ドライバIC27の内部に形成された波形生成回路30(1)〜波形生成回路30(n)(nは2以上の自然数であり、例えば、ヘッドユニット11が有する駆動素子111の数に等しい)にそれぞれ接続されている。ドライバIC27の詳細は後述する。
The
電源回路21〜電源回路25は、通常使用する電源回路である。また、電源回路26は、特別仕様の電源回路である。電源回路26は、駆動素子111のVCOM用電源電圧として併用すること、あるいは後述のPMOSトランジスタ311〜315のHVDD(ハイサイド側バッグゲート電圧)として使用することができる。
The
ドライバIC27は、n本の制御線33(1)〜(n)及び制御線40を介してFPGA51と接続されている。また、ドライバIC27はn本の信号線34(1)〜(n)を介して、n個の駆動素子111とそれぞれ接続されている。各信号線34は、駆動素子の個別電極と接続されている。また、ドライバIC27はグランド線である配線GNDと接続されている。
The
制御線33(1)〜(n)は、上述のn個の波形生成回路30(1)〜(n)に対応して設けられた制御線である。各制御線33には、各波形生成回路30に備えられたFETを制御するための信号が伝播される。この信号に従って、ドライバIC27の波形生成回路30は、駆動素子111を駆動する駆動信号を生成し、生成した駆動信号を信号線34を介して駆動素子111に出力する。なお、本実施の形態における印刷装置1は、ノズルから液滴を吐出するための駆動信号として、大玉、中玉、小玉の異なる3種類のサイズの液滴に対応する3種類の駆動信号を備えている。この3種類の駆動信号はそれぞれ異なる波形を有する。波形生成回路30は、制御線33に伝播される信号に従って異なる種類の駆動信号を生成する。
The control lines 33 (1) to 33 (n) are control lines provided corresponding to the n waveform generation circuits 30 (1) to 30 (n) described above. A signal for controlling the FET provided in each
制御線40には、ドライバIC27が有する後述のn個のセレクタ90(1)〜(n)を制御するための制御信号が伝送される。FPGA51は、n個のセレクタ90(1)〜(n)を制御することで、各信号線34に出力する駆動信号を生成するための電源回路を選択する。
A control signal for controlling n selectors 90 (1) to (n), which will be described later, included in the
図4はドライバIC27が備える回路構成の一例を示す。ドライバIC27は、n個の波形生成回路30(1)〜(n)と、各波形生成回路30(1)〜(n)に対応して備えられたn個のセレクタ90(1)〜(n)を備える。n個のセレクタ90(1)〜(n)は、n個の駆動素子111に対応して設けられている。各各セレクタ90は、ドライバIC27の内部に形成された複数のFETなどから構成されるハードウェアの構成要素である。ドライバIC27が有するn個のセレクタ90(1)〜(n)は、選択回路の一例である。
FIG. 4 shows an example of the circuit configuration of the
ドライバIC27は、同様の構成をノズルの数と同じ数のn個分備えているので、以下では、代表して制御線33(1)と、信号線34(1)との間に備えられた回路構成について説明する。ドライバIC27には、制御線33(1)と信号線34(1)と間に、セレクタ90(1)と波形生成回路30(1)が形成されている。
The
FPGA51からの制御線33(1)は、セレクタ90(1)と接続されている。制御線33(1)はFPGA51とセレクタ90(1)とを結ぶ経路の途中で分岐しており、制御線33(1)から途中で分岐した制御線SB(1)は波形生成回路30(1)と接続されている。
The control line 33 (1) from the
セレクタ90(1)と波形生成回路30(1)とは、5本の制御線S1(1)、S2(1)、S3(1)、S4(1)、及びS5(1)とで接続されている。セレクタ90(1)は、FPGA51からの指示に従って、5本の制御線S1(1)、S2(1)、S3(1)、S4(1)、及びS5(1)の中から選択されるいずれか一つの制御線を、制御線33(1)と接続する。
Selector 90 (1) and waveform generation circuit 30 (1) are connected by five control lines S1 (1), S2 (1), S3 (1), S4 (1), and S5 (1). ing. The selector 90 (1) is selected from among five control lines S1 (1), S2 (1), S3 (1), S4 (1), and S5 (1) according to an instruction from the
また、波形生成回路30(1)には、上述の配線VDD1〜5と接続される5つの配線と、配線HVDDと接続される配線と、配線GNDと接続される配線とが接続されている。 Further, to the waveform generation circuit 30 (1), the five wirings connected to the wirings VDD1 to 5 described above, the wirings connected to the wiring HVDD, and the wirings connected to the wiring GND are connected.
図5は本実施の形態のヘッドユニット11が備える波形生成回路30(1)の構成の一例を示す回路図である。なお、波形生成回路30(1)〜(n)は、同様の構成をなすので、図5では、波形生成回路30(1)について説明する。波形生成回路30(1)は、5つのPMOS(P-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ311〜315(図5では、2つのみ図示)、一つのNMOS(N-type Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ32、抵抗35などを備える。波形生成回路30(1)は、信号線34(1)を介して、駆動素子111の個別電極と接続されている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the waveform generation circuit 30 (1) provided in the
本実施の形態の駆動素子111は、特開2015−24531(特願2013−154357)の図5に開示されているような圧電素子である。駆動素子111は、個別電極と第1の定電位電極との間に挟まれる第1活性部と、個別電極と第2の定電位電極との間に挟まれる第2活性部とを備える圧電素子である。このため、駆動素子111は、キャパシタ111bと、キャパシタ111b′とを備える。
The driving
信号線34(1)には、5つのPMOSトランジスタ311〜315の5つのソース端子311a〜315aが接続されている。NMOSトランジスタ32のソース端子32aは、グランドに接続されている。なお、図5においては、PMOSトランジスタ312〜314の図示を省略している。
Five
また、PMOSトランジスタ311のゲート端子311cには、制御線S1(1)が接続されている。PMOSトランジスタ312のゲート端子312cには、制御線S2(1)が接続されている。PMOSトランジスタ313のゲート端子313cには、制御線S3(1)が接続されている。PMOSトランジスタ314のゲート端子314cには、制御線S4(1)が接続されている。PMOSトランジスタ315のゲート端子315cには、制御線S5(1)が接続されている。また、NMOSトランジスタ32のゲート端子32cには、制御線SB(1)が接続されている。
Further, a control line S1 (1) is connected to the
また、PMOSトランジスタ311は、配線VDD1を介して電源回路21と接続されている。PMOSトランジスタ312は、配線VDD2を介して電源回路22と接続されている。PMOSトランジスタ313は、配線VDD3を介して電源回路23と接続されている。PMOSトランジスタ314は、配線VDD4を介して電源回路24と接続されている。PMOSトランジスタ315は、配線VDD5を介して電源回路25と接続されている。
Further, the
また、5つのPMOSトランジスタ311〜315のドレイン端子311b〜315bは、抵抗35の一端に接続されている。また、NMOSトランジスタ32のドレイン端子32bは、抵抗35の一端に接続されている。抵抗35の他端は、駆動素子111の個別電極(キャパシタ111b′の他端及びキャパシタ111bの一端)に接続されている。駆動素子111の第1の定電位電極(キャパシタ111b′の一端)はVCOMに接続され、駆動素子111の第2の定電位電極(キャパシタ111bの他端)はグラウンドに接続されている。
The
FPGA51が、制御線33(1)にローレベル(「L」)の信号を出力すると、上述のセレクタ90(1)で選択された信号線と接続されたPMOSトランジスタ311〜315のいずれか一つのPMOSトランジスタはオン状態となる。電源回路21〜25のいずれか一つから供給される電圧によってキャパシタ111bが充電され、キャパシタ111b′が放電される。一方、FPGA51が、制御線33(1)にハイレベル(「H」)の信号を出力すると、NMOSトランジスタ32はオン状態となり、電源回路21〜25のうちのいずれか一つから出力される電圧によってキャパシタ111b′が充電され、キャパシタ111bが放電される。キャパシタ111b、111b′が交互に充電及び放電を行うことによって、駆動素子111は変形し、ノズルの吐出口11aからインクが吐出される。
When the
すなわち、信号線34(1)には駆動素子111を駆動する駆動信号が出力される。セレクタ90(1)が、接続する制御線を5つの制御線S1(1)〜S5(1)のうちからいずれか一つを選択することで、駆動信号を生成する電源回路を5つの電源回路21〜25の中から選択することができる。
That is, a drive signal for driving the
次に、本実施の形態のヘッドユニット11の動作について説明する。
Next, the operation of the
駆動素子111に所定の電圧を印加した場合、吐出口11aから吐出される液滴の吐出速度と吐出量は、ノズル毎にばらつきがある。吐出速度の遅いノズルは、吐出量が少なくなり、吐出速度の速いノズルは吐出量も多くなる。そこで、本実施の形態のヘッドユニット11では、各ノズルに対応する複数の駆動素子111を、液滴の吐出速度が速いものから遅いものに亘って、例えば、5つの駆動素子グループに区分し、各区分に電源回路21〜電源回路25を割り当てる。
When a predetermined voltage is applied to the
そして、吐出速度が速い駆動素子グループを構成する駆動素子111には、出力電圧が低い電源回路を割り当て、吐出速度が遅い駆動素子グループを構成する駆動素子111には、出力電圧が高い電源回路を割り当てる。これにより、ノズル毎の吐出速度及び吐出量のばらつきを少なくして、高画質な画像を印刷することができる。
A power supply circuit with a low output voltage is assigned to the
しかしながら、出力電圧が高い電源回路が割り当てられた駆動素子111を高い頻度で駆動すると、その駆動素子111は他の駆動素子111に比べて劣化が促進されて寿命が著しく短くなってしまう。そこで、本実施の形態では、出力電圧が高い電源回路が割り当てられた駆動素子111のうち、これから行う印刷動作において吐出回数が多くなる駆動素子111に割り当てられる電源回路を、初期状態において割り当てられていた電源回路よりも低い出力電圧を出力する他の電源回路に変更することで、駆動素子の劣化が早まることを防止する。
However, when the
図6は本実施の形態のヘッドユニット11の初期状態の電圧設定と初期状態の電源割り当ての一例を示す説明図である。図6の上段は、初期状態の電圧設定を示す説明図である。図6中の、電源1〜電源5は、電源回路21〜電源回路25を便宜上表したものである。以下の説明においても電源回路21〜25を電源1〜5と表記して説明する場合がある。電源1〜5の出力電圧は、例えば、26.5V、25.9V、25.1V、24.4V、23.6Vと設定されている。このように、電源回路21〜25のそれぞれに対応する出力電圧の電圧値は予め設定されており、この初期状態の電圧設定の情報は予め不揮発性メモリ62に記憶されている。
FIG. 6 is an explanatory view showing an example of voltage setting in the initial state of the
また、図6の下段は、初期状態の電源割り当ての一例を示す説明図である。なお駆動素子番号は1680個の駆動素子を識別する識別番号である。図6の下段に示すように、各駆動素子と接続される電源は予め設定されており、この初期状態の電源割り当ての情報は予め不揮発性メモリ62に記憶されている。以下の説明において、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子111で構成されるグループを駆動素子グループ1と称す。初期状態において電源2が割り当てられている駆動素子111で構成されるグループを駆動素子グループ2と称す。初期状態において電源3が割り当てられている駆動素子111で構成されるグループを駆動素子グループ3と称す。初期状態において電源4が割り当てられている駆動素子で構成されるグループを駆動素子グループ4と称す。初期状態において電源5が割り当てられている駆動素子で構成されるグループを駆動素子グループ5と称す。図6の下段の図では、駆動素子番号1、2、3、4、…、1680それぞれに、電源2、2、1、3、…、5が割り当てられている。なお、吐出速度に応じて5つの駆動素子グループに区分した場合、各駆動素子グループは、複数の駆動素子111で構成される。
Further, the lower part of FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the power allocation in the initial state. The drive element number is an identification number for identifying 1680 drive elements. As shown in the lower part of FIG. 6, the power supply connected to each drive element is set in advance, and the information of the power supply allocation in this initial state is stored in advance in the
図7は本実施の形態における電源割り当ての変更の規則を示す説明図である。本実施の形態は、これから行われる印刷動作における各駆動素子111による液滴の吐出回数を求め、電源割り当てを見直した状態で印刷動作を行う。図7は、吐出回数の多少に応じて、各駆動素子グループの各駆動素子111に割り当てられる電源1〜電源5が、どのように変更されるかを示す。例えば、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子グループ1については、次のように変更する。吐出回数が第1の閾値(例えば、1万回)よりも小さい駆動素子111に対しては初期状態から変更せずに電源1を割り当てる。一方吐出回数が第1の閾値以上であって、第2の閾値(例えば、1万5千回)より小さい駆動素子111に対しては電源2を割り当てる。また、吐出回数が第2の閾値(例えば、1万5千回)以上である駆動素子111に対しては電源3を割り当てる。初期状態において電源2が割り当てられている駆動素子グループ2については、次のように変更する。吐出回数が第2の閾値(たとえば1万5千回)よりも小さい駆動素子に対しては、初期状態と同様に電源2を割り当てる。一方、吐出回数が第2の閾値(例えば、1万5千回)より小さい駆動素子111に対しては、電源3を割り当てる。また、初期状態において電源3〜5が割り当てられている駆動素子グループ3〜5については、吐出回数の多少にかかわらず電源の割り当ての変更は行わない。すなわち、電源割り当ての見直し後も、初期状態と同じ電源を割り当てる。図7に示すような電源割り当ての変更の規則は、予め不揮発性メモリ62に記憶されている。なお、駆動素子111による液滴の吐出回数は、たとえば、ラスターデータから算出することができる。吐出回数の算出方法の詳細は後述する。
FIG. 7 is an explanatory view showing a rule of changing power supply allocation in the present embodiment. In the present embodiment, the number of times of discharge of droplets by each
図8は本実施の形態のヘッドユニット11による処理手順の一例を示すフローチャートである。図8に示す処理は、例えば、印刷装置1の電源がオンとなったときにFPGA51によって開始される。まず、FPGA51は、印刷を開始するか否かを判断する(S10)。印刷を開始するか否かは、制御装置7から印刷開始の指示を受け付けたか否かによって判断する。上述の外部装置9や印刷装置1が具備する操作部を介してユーザによって印刷の指示が行われると、制御装置7は未処理の印刷ジョブがあることを示す情報と、その印刷ジョブで印刷される画像の画像データと、その印刷ジョブを実行する際の印刷モードを識別する情報と、を不揮発性メモリ712に記憶する。なお、印刷モードは、上述の外部装置9や印刷装置1が具備する操作部を介してユーザが指定することができる。そして、制御装置7は、不揮発性メモリ712に未処理の印刷ジョブがあることが記憶されている場合に、印刷開始の指示をFPGA51へ送信する。FPGA51は制御装置7から印刷開始の指示を受け付けた場合に、印刷を開始するものと判断する。すなわち、FPGA51は未処理の印刷ジョブがある場合は印刷を開始するものと判断し、未処理の印刷ジョブがない場合は印刷を開始しないものと判断することができる。また、制御装置7は、その印刷ジョブに対応する画像データに基づいて、各ノズルから吐出させる液滴のサイズを指定するデータの集合であるラスターデータを作成しFPGA51に送信するとともに、印刷動作を行う際の印刷モードを識別する印刷モード識別情報をFPGA51に送信する。印字モードは、例えば、高画質モード及び通常モードなどとすることができる。なお、制御装置7は、各ヘッドユニット11に対応するラスターデータを各FPGA51に送信する。
FIG. 8 is a flow chart showing an example of the processing procedure by the
FPGA51は、印刷開始の指示を受信しておらず印圧を開始しないものと判断した場合は(S10でNO)、印刷装置1の電源OFFの操作が行われたか否かを判断する(S17)。制御装置7から印刷開始の指示を受信し、印刷を開始すると判断した場合(S10でYES)、FPGA51は、上述のラスターデータと印刷モードを識別する情報と取得する(S11)。FPGA51は、取得したラスターデータをDRAM53に記憶し、印刷モード識別情報を不揮発性メモリ52に記憶する。
If the
次に、FPGA51は、温度センサ190からインク温度を取得し、取得したインク温度を不揮発性メモリ52に記憶する(S12)。
Next, the
FPGA51は、図14に示すような履歴情報及び図6に示した初期状態の電源割り当て情報を不揮発性メモリ62から読み出す(S13)。履歴情報には、過去の印刷動作において各駆動素子111が吐出した液滴の総吐出回数に関する情報などが含まれる。履歴情報の詳細な説明は後述する。FPGA51は、電源設定の処理を行う(S14)。電源設定の処理は後述する。
The
FPGA51は、ステップS14において電源設定が行われた状態で、印刷動作を行う(S15)。そして、FPGA51は、今回の印刷動作中の各駆動素子111による液滴の吐出回数を前記履歴情報の総吐出回数に加算するなどして、不揮発性メモリ62に記憶されている履歴情報の更新を行う(S16)。FPGA51は、電源OFF操作が行われたか否かを判断する(S17)。電源OFF操作が行われていない場合は(S17でNO)、上述のS10に戻り印刷を開始するか否かを判断する。電源OFF操作が行われている場合は(S17でYES)、FPGA51は、処理を終了する。
The
図9は本実施の形態のヘッドユニット11による電源設定の処理手順の一例を示すフローチャートである。FPGA51は、不揮発性メモリ62に記憶されている履歴情報の総吐出回数が所定回数以上となる駆動素子111があるか否かを判定する(S101)。具体的には、例えば、1680個の全ての駆動素子111のそれぞれについて、液滴の吐出回数の合計値が所定回数(例えば、100万回)以上であるか否かを判定する。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing procedure of power supply setting by the
総吐出回数が所定回数以上である駆動素子111が存在する場合(S101でYES)、すなわち、1680個の駆動素子111のうち、一つの駆動素子111でも総吐出回数が所定回数以上である場合、FPGA51は、全電源の出力電圧を初期状態として設定されていた電圧から所定電圧(例えば、0.5V)だけ上げ(S102)、所定電圧だけ上げたものを、これから行う印刷動作時の電圧設定として記憶する。
If there is a
具体的には、初期状態において26.5Vが設定されている電源回路21の出力電圧を27.0Vに変更し、初期状態において25.9Vが設定されている電源回路22の出力電圧を26.4Vに変更し、初期状態において25.1Vが設定されている電源回路23の出力電圧を25.6Vに変更し、初期状態において24.4Vが設定されている電源回路24の出力電圧を24.9Vに変更し、初期設定において23.6Vが設定されている電源回路25の出力電圧を24.1Vに変更する。このように変更した電圧設定の情報を不揮発性メモリ52に記憶する。本実施の形態では総吐出回数が所定回数以上の駆動素子111が一つでもある場合は、その他の駆動素子111の劣化もある程度すすんでいるものとみなし、すべての駆動素子111への出力電圧を所定電圧だけ上げている。これにより、駆動回数がすくなくてまだ駆動素子111の劣化が進行していないヘッドユニット11と、全体的に駆動素子111の劣化が進んだヘッドユニット11との間での、画質のばらつきを小さくすることができる。
Specifically, the output voltage of the
上述のステップ102において電圧設定を変更した後、もしくは、総吐出回数が所定回数以上である駆動素子111が存在しない場合(S101でNO)は、インク温度及びインクの特性に応じて各電源の出力電圧の補正を行う(S103)。
After changing the voltage setting in step 102 described above, or when there is no
図11を参照して、FPGA51が、ステップS103にて行うインク温度による出力電圧の補正の一例を説明する。図11に示すようなインク温度に応じた補正係数を示す情報が、不揮発性メモリ62に予め記憶されている。図11に示す例では、インクの温度を低い(例えば、38℃未満)、普通(例えば、38℃以上42℃未満)、高い(例えば、42℃以上)、の三つの区分に分けている。図11中の数値は、各電源の出力電圧を補正する補正係数である。インク温度の3つの区分に対応する補正係数が、各電源1〜5毎に記憶されている。補正係数は、初期状態の電圧設定または上述のステップ102で変更した電圧設定で定められる出力電圧の値に乗じることで、補正後の出力電圧の値を算出するための係数である。上述のステップ102で初期状態の電圧設定を変更している場合は、変更後の電圧設定で定められる出力電圧の値に、補正係数を乗じることで新たな出力電圧の値を算出し、新たな値を各電源に対応付けたものを印刷動作時の電圧設定として不揮発性メモリ52に記憶する。このとき、FPGA51は、図8のステップS12で取得したインク温度に対応する補正係数を用いて、各電源1〜5の出力電圧を算出する。例えば、温度センサ190で検出した温度が36℃である場合は、インク温度が低い場合の補正係数として設定されている補正係数を用いて、電源1〜5の出力電圧を補正する。インク温度が低い場合の補正係数は、各電源に対して1.0よりも大きい値が設定されている。このため、インク温度が低いことでインクの粘性が大きくなりインクが吐出しにくくなった場合には、出力電圧を高くすることができる。なお、インク温度が普通の場合の補正係数は各電源に対して1.0の値が設定されているので、出力電圧が変更されることはない。したがって、インク温度が低いことでインクが吐出しにくくなった場合においても、インク温度が通常の温度範囲である場合に吐出される液滴と同程度のサイズの液滴を吐出することができる。逆に、インク温度が高い場合の補正係数は、1.0よりも小さい値が設定されている。このため、インク温度が高いことでインクの粘性が小さくなりインクが吐出し易くなった場合には、出力電圧を低くすることができる。したがって、インク温度が高いことでインクが吐出しやすくなった場合においても、インク温度が通常の温度範囲である場合に吐出される液滴と同程度のサイズの液滴を吐出することができる。
An example of the correction of the output voltage based on the ink temperature performed by the
上述の構成により、インクの温度によって電源回路の出力電圧を補正することができるので、インクの温度変動によるインクの吐出速度の変動を抑制することができる。 According to the above-described configuration, the output voltage of the power supply circuit can be corrected by the temperature of the ink, so that the fluctuation of the discharge speed of the ink due to the temperature fluctuation of the ink can be suppressed.
図12を参照して、FPGA51が、ステップS103にて行うインクの粘度による出力電圧の補正の一例を説明する。図12に示すようなインクの粘度に応じた補正係数を示す情報が、不揮発性メモリ62に予め記憶されている。図12に示す例では、インクの粘度を低い、普通、高い、の三つの区分に分けている。図12中の数値は、各電源の出力電圧を補正する補正係数である。インクの粘度の3つの区分に対応する補正係数が、各電源1〜5毎に記憶されている。これらの補正係数は、上述のインク温度により補正後に不揮発性メモリ52に記憶された印刷動作時の電圧設定で定められる出力電圧の値に乗じることで新たな出力電圧の値を算出するために用いられる係数である。そしてFPGA51は、出力電圧として新たな値を各電源に対応付けたものを印刷動作時の電圧設定として不揮発性メモリ52に記憶された電圧設定を更新する。このとき、FPGA51は、予め不揮発性メモリ712に記憶されている粘度情報に対応する補正係数を用いて、各電源1〜5の出力電圧を算出する。ユーザは、上述の外部装置9や印刷装置1が具備する操作部を介して予め印刷装置1で使用するインクの粘度を「低い」、「普通」、[高い]の3つの中から選択することで指定することができる。ユーザによって指定された粘度を示す粘度情報は予め不揮発性メモリ712に記憶されている。
An example of the correction of the output voltage by the viscosity of the ink performed by the
例えば、不揮発性メモリ712に記憶されている粘度情報が「低い」を示す情報である場合は、インクの粘度が低い場合の補正係数として設定されている補正係数を用いて、電源1〜5の出力電圧を補正する。インクの粘度が低い場合の補正係数は、各電源に対して1.0よりも小さい値が設定されている。このため、インクの粘度が低いことでインクが吐出されやすい場合には、出力電圧を低くすることができる。なお、インクの粘度が普通の場合の補正係数は各電源に対して1.0の値が設定されているので、出力電圧が変更されることはない。したがって、インクの粘度が低いことでインクが吐出されやすい場合においても、インク粘度が通常である場合に吐出される液滴と同程度のサイズの液滴を吐出することができる。逆に、インクの粘度が高い場合の補正係数は、1.0よりも大きい値が設定されている。このため、インク粘度が高いことでインクが吐出されにくい場合には、出力電圧を高くすることができる。したがって、インク粘度が高いことでインクが吐出されにくい場合においても、インク粘度が通常である場合に吐出される液滴と同程度のサイズの液滴を吐出することができる。
For example, when the viscosity information stored in the
上述の構成により、インクの粘度によって電源回路の出力電圧を補正することができるので、インクの粘度の違いよるインクの吐出速度の変動を抑制することができる。 According to the above-described configuration, the output voltage of the power supply circuit can be corrected by the viscosity of the ink, so that the fluctuation of the discharge speed of the ink due to the difference in the viscosity of the ink can be suppressed.
ステップS103で印刷動作時の電源設定の情報を不揮発性メモリ52に記憶したあと、FPGA51は、図8のステップS11で取得したラスデータに基づいて、これから行う印刷動作における各駆動素子111による液滴の吐出回数を算出する(S104)。
After storing the information of the power supply setting at the time of printing operation in the non-volatile memory 52 at step S103, the
ここで、図13を参照し、ステップS104で行われる吐出回数の算出方法の一例について説明する。図13では、1680個の駆動素子111(駆動素子番号1〜1680)の1ライン目のラスターデータ、2ライン目のラスターデータを示す。なお、3ライン目以降のラスターデータは、便宜上省略している。DRAM53に記憶されているラスターデータは、各駆動素子111によって吐出させる液滴のサイズすなわち記録紙100上に形成するドットサイズを指定するドットサイズデータの集合である。DRAM53に記憶されているラスターデータは、ヘッドユニット11が備える1680個の駆動素子111に対応するドットサイズデータを備える。また、DRAM53に記憶されているラスターデータは、画像形成に必要な数のライン数のドットサイズデータを備える。すなわち、DRAM53に記憶されているラスターデータは、1680個の駆動素子に対応する1680個のドットサイズデータを、画像形成に必要なライン数と同じ数だけ繰り返し備えたデータである。
Here, with reference to FIG. 13, an example of the method of calculating the number of times of ejection performed in step S104 will be described. FIG. 13 illustrates raster data of the first line of the 1680 drive elements 111 (drive
各ドットサイズデータは“0”〜“3”の4つに分類される。ドットサイズデータ“0”は、記録紙100にドットを形成しないことを示す。ドットサイズデータ“0”に対応する駆動素子111からは液滴は吐出されない。ドットサイズデータ“1”は、記録紙100に小ドットを形成することを示す。ドットサイズデータ“1”に対応する駆動素子111から吐出される液滴は液適量の少ない小玉となる。ドットサイズデータ“2”は、記録紙100に中ドットを形成することを示す。ドットサイズデータ“2”に対応する駆動素子111から吐出される液滴は、小玉よりも液適量の多い中玉となる。ドットサイズデータ“3”は、記録紙100に大ドットを形成することを示す。ドットサイズデータ“3”に対応する駆動素子111から吐出される液滴は、中玉よりも液適量の多い大玉となる。FPGA51は、上述の制御線33を介して波形生成回路30を制御することで、上述の各ドットサイズデータに応じた波形を有する駆動信号を、各駆動素子111に出力することができる。ヘッドユニット11は、記録紙100が所定の距離だけ搬送される毎に、1680個のノズルから液滴を吐出することで左右方向に並ぶ1680個のドットから構成される1ラインのドット列を繰り返し記録紙100上に形成可能である。ヘッドユニット11は、記録紙100の搬送にともなって必要なライン数のドット列を記録紙100に形成することで、印刷指示された画像の印刷を行う。
Each dot size data is classified into four of "0" to "3". The dot size data “0” indicates that dots are not formed on the
ステップS104では、FPGA51は、駆動素子111毎に、波形1カウンタ、波形2カウンタ、波形3カウンタの3つのカウンタを設けて、各カウンタに対応するドットサイズデータの数をカウントする。波形1カウンタ、波形2カウンタ、波形3カウンタは、それぞれ、ドットサイズデータ“1”、ドットサイズデータ“2”、ドットサイズデータ“3”に対応するカウンタである。例えば、駆動素子番号1の波形1カウンタは、駆動素子番号1の駆動素子111に対応するドットサイズデータ“0”をカウントするカウンタである。駆動素子番号1の波形2カウンタは、駆動素子番号1の駆動素子111に対応するドットサイズデータ“2”をカウントするカウンタである。駆動素子番号1の波形2カウンタは、駆動素子番号1の駆動素子111に対応するドットサイズデータ“3”をカウントするカウンタである。このように、FPGA51は、不揮発性メモリ52内に1680×3個のカウンタを設けて、駆動素子111毎にラスターデータに含まれるドットサイズデータの数をカウントする。
In step S104, the
図13に示すように、FPGA51はDRAM53に記憶されているラスターデータを1ライン目のドットサイズデータから順次読み出して、読み出したドットサイズデータに対応するカウンタの値をインクリメントする。図13に示す例では、駆動素子番号1に対応する駆動素子については、1ライン目のドットサイズデータが“2”であり、2ライン目のドットサイズデータが“2”であるから、波形2カウンタは、0から1、1から2へとインクリメントされる。一方、波形1カウンタ及び波形3カウンタは0のままである。他の駆動素子番号2〜1680に対応する駆動素子111についても同様にカウントされる。
As shown in FIG. 13, the
波形1カウンタ、波形2カウンタ、波形3カウンタの各カウント値の合計値は、駆動素子111による液滴の吐出回数を示すものである。例えば、波形1カウンタの値が300、波形2カウンタの値が500、波形3カウンタの値が200である駆動素子111の液滴の吐出回数は1000回となる。本実施の形態では3つのカウンタの合計値を算出し、駆動素子の劣化の程度を示す指標値として扱う。しかし本発明はこれに限るものではない。例えば、最も駆動エネルギーが大きくなる大玉に対応する波形3カウンタの値のみを、駆動素子の劣化の程度を示す指標値として用いてもよい。
The total value of the count values of the
このように、FPGA51は、各駆動素子111の吐出回数を算出したあと、印刷モードが高画質モードであるか否かを判定する(S105)。FPGA51は、図8のステップS11において取得した印刷モード識別情報が高画質モードを示す情報であるか否かを判断することで、印刷モードが高画質モードであるか否かを判定することができる。
Thus, after calculating the number of times of ejection of each
高画質モードである場合(S105でYES)、FPGA51は、後述のステップS106〜S108の処理は行わずに、後述のステップS109及び後述のステップ110の処理を行う。なお、本実施形態では、高画質モードの場合は、駆動素子111の寿命の延長させることよりも、画質を優先させるために、印刷動作時の電源割り当てを初期状態の電源割り当てから変更させることはしない。したがって、高画質モードの場合は、後述のステップ111において、不揮発性メモリ62に記憶されている初期状態の電源割り当て情報に従って各駆動素子111に接続する電源回路を選択する。
When the high image quality mode is set (YES in S105), the
高画質モードでない場合(S105でNO)、すなわち通常モードである場合は、FPGA51は、上述のS104において駆動素子111毎に算出した吐出回数と不揮発性メモリ62に記憶されている電源割り当ての変更の規則に応じて、各駆動素子111と接続する電源の割り当てを変更し(S106)、変更後の電源割り当て情報を印刷動作時の電源割り当て情報として不揮発性メモリ52に記憶する。
If the high image quality mode is not set (NO in S105), that is, if the normal mode is set, the
次に、FPGA51は、接続される駆動素子の数が適切でない電源回路があるか否かを判定する(S107)。各電源回路21〜25には、複数の駆動素子に同時に接続する場合に、安定して電力を供給可能な接続数の上限数が予め定められている。FPGA51は、接続される駆動素子の数が予め定められている上限数を超えている電源回路がある場合、駆動素子の数が適切でない電源回路があると判定し(S107でYES)、当該電源グループに属する駆動素子111のうち、これから行う印刷動作において吐出回数が少ない駆動素子を別の電源に割り当てる(S108)。
Next, the
具体的には、駆動素子の接続数が上限数よりも2つ多い場合には、その電源回路に割り当てられている駆動素子の中から、吐出回数が最も少ない駆動素子と、吐出回数が2番目に少ない駆動素子を、他の駆動素子に割り当てる。このように、吐出回数が最も少ないものから、別の電源回路に割り当てるため、画質に対する悪影響を低減できる。例えば、本実施形態においては、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子111のうち、吐出回数が1万回以上で1万5千回未満の駆動素子111は、上述のステップS106において電源2が割り当てられるように変更される。
Specifically, when the number of connected drive elements is two more than the upper limit number, among the drive elements assigned to the power supply circuit, the drive element with the smallest number of discharges and the second number of discharges. Are assigned to the other drive elements. As described above, since the number of ejections is assigned to the other power supply circuit from the smallest, the adverse effect on the image quality can be reduced. For example, in the present embodiment, among the
しかしながら、初期状態において、もともと電源2が割り当てられている駆動素子111の数が多い場合は、変更後の電源割り当てにおいて電源2に接続される駆動素子111の個数が許容数を超えてしまう恐れがある。そこで、FPGA51は、駆動素子グループ2(初期状態において電源2が割り当てられている駆動素子グループ)を構成する駆動素子111のうち、吐出回数が1万5千回よりも小さい駆動素子111の個数と、駆動素子グループ1(初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子グループ)を構成する駆動素子のうち、吐出回数が1万回以上で1万5千回未満の駆動素子の個数との和が、所定の閾値以上となるような場合に、駆動素子グループ2を構成する駆動素子のうち吐出回数が1万5千回よりも小さい駆動素子111の一部を、電源2とは異なる電源1、電源3、電源4、電源5のいずれか一つの電源と接続させるように電源割り当て情報を更新する。電源2から変更する電源としては、電源1、電源3、電源4、電源5のうちいずれを選択してもよいが、例えば、電源2から変更する電源としては電源3を選択してもよい。
However, in the initial state, when the number of
このように、FPGA51は、ステップS108において、不揮発性メモリ52に記憶されている印刷動作時の電源割り当ての情報を更新し、ステップS107の処理に戻る。そして、上述のステップ108の処理において接続する駆動素子の数を減らした電源回路以外にも、駆動素子の接続数が適切でない電源回路があるか否かの判断を行う。このようにFPGA51は、すべての電源回路21〜25の接続数が適切になるまでステップS107とステップS108の処理を繰り返す。
Thus, in step S108, the
駆動素子数が適切でない電源回路が存在しない場合(S107でNO)、すなわち全ての電源回路の駆動素子数が適切であれば、FPGA51は、不揮発性メモリ52に記憶されている印刷動作時の電源設定の情報に従って、出力電圧を設定する(S109)。具体的には、FPGA51は各電源回路の出力電圧を指定するデジタル信号をD/Aコンバータ20に出力する。
If there is no power supply circuit having an inappropriate number of drive elements (NO in S107), that is, if the number of drive elements of all the power supply circuits is appropriate, the
そして、FPGA51は、不揮発性メモリ52に記憶されている印刷動作時の電源割り当ての情報に従って、n個のセレクタ90(1)〜(n)を制御して、制御することで、各信号線34に出力する駆動信号を生成するための電源回路を選択し(S110)、処理を終了する。
Then, the
上述の実施形態では、図7に示すように、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子111のうち、吐出回数が1万回以上であり1万5千回未満の駆動素子111については電源2を割り当て、吐出回数が1万5千回以上の駆動素子111については電源3を割り当てるように電源の割り当てを変更したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子111のうち、吐出回数が1万回以上のすべての駆動素子111については、電源2を割り当てるようにしてもよい。また、例えば、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子111のうち、吐出回数が1万回以上のすべての駆動素子111については、電源5を割り当てるなど、電源1よりも低い出力電圧の電源であれば、電源2から電源5のうちいずれの電源を割り当ててもよい。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 7, among the
本実施の形態によれば、初期状態において電源1が割り当てられている駆動素子111のうち、吐出回数が1万回以上であり1万5千回未満の駆動素子111については電源2を割り当て、吐出回数が1万5千回以上の駆動素子111については電源3を割り当てるように電源の割り当てを変更している。このため、本実施の形態によれば、吐出回数が1万回以上の駆動素子を一律に他の電源2などに設定する場合に比べて、駆動素子111による液滴の吐出回数に応じて電源の割り当てを一層細かく設定されており、各駆動素子111にかかる負担をさらに均等にすることができる。
According to the present embodiment, among the
また、本実施の形態によれば、初期設定において電源2が割り当てられている駆動素子111において、吐出回数が1万5千回以上の駆動素子111については電源3を割り当てるように電源の割り当てを変更している。しかしながら、初期設定において電源2が割り当てられている駆動素子111においては、吐出回数の多少におうじて電源の割り当てを変更せず、一律にすべての駆動素子111を初期設定のまま電源2に割り当ててもよい。上述の本実施形態によれば、初期設定において電源1、電源2が割り当てられている二つのグループで電源の割り当て変更を行っているため、対象とする駆動素子グループが増え、結果として寿命を考慮する駆動素子111が増えるので、一層ヘッドユニット11の長寿命化を図ることができる。
Further, according to the present embodiment, in the
図7の例では、吐出回数が1万5千回以上である場合、電源1及び電源2のグループを構成する各駆動素子111には、電源3が割り当てられる。この場合、吐出回数が1万5千回以上となる駆動素子111の数が多くなりすぎて、電源3と一度に接続可能な駆動素子111の許容数を超えてしまう場合がある。
In the example of FIG. 7, when the number of times of ejection is 15,000 or more, the
そこで、図10に示すように、初期状態において電源3が割り当てられている駆動素子111についても、吐出回数が1万5千回を超える駆動素子111についても、電源割り当ての変更を行うようにしてもよい。図10に示す例では、吐出回数が1万5千回を超える駆動素子111については、電源4を割り当てるように変更する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the power supply assignment is changed also for the
上述の構成により、図9のステップ106において、特定の電源(例えば、電源3)に対して、許容数以上の駆動素子があり当てられることを防止できる。これにより、図9のステップ107からS108の処理が繰り返し何度も行われることを防止できる。もしくは、図9のステップS107からS108の処理を省略したとしても、予め初期状態における各電源への駆動素子の接続数を許容数よりも一定数少ない数に設定しておくことで、特定の電源の負荷が許容数よりも増大することを防止できる。 With the above-described configuration, in step 106 of FIG. 9, it is possible to prevent the occurrence of more than the allowable number of driving elements for a specific power supply (for example, power supply 3). This can prevent the processing from step 107 to step S108 in FIG. 9 from being repeated many times. Alternatively, even if the processes of steps S107 to S108 in FIG. 9 are omitted, the number of connection of driving elements to each power supply in the initial state is set in advance to a fixed number smaller than the allowable number. It is possible to prevent the load from increasing more than the allowable number.
図14は図8のステップS16で更新される履歴情報の一例を示す説明図である。図14に示すように、不揮発性メモリ62には、各駆動素子に対応付けて、現在までの総吐出回数及び総駆動エネルギーを示す値が履歴情報として記憶されている。総吐出回数及び総駆動エネルギーとも2種類の値があり、一つは波形係数を考慮しない場合(波形係数なし)、他は波形係数を考慮した場合(波形係数あり)である。波形係数は、前述の波形番号に応じて決定される係数であり、吐出体積の大小を表す。上述したとおり、一つの印刷ジョブが終了するごとにこれらの値は更新される。
FIG. 14 is an explanatory view showing an example of the history information updated in step S16 of FIG. As shown in FIG. 14, in the
1回の印刷ジョブでの駆動素子番号iの吐出回数をniで表すと、波形係数なしの場合の総吐出回数、すなわち過去に実行したすべての印刷ジョブによる吐出回数の総数は、sum(ni)で表すことができる。ここで、niは吐出される液滴のサイズ毎に区別して計数されるものではなく、大玉、中玉、小玉のいずれかが一つ吐出される毎に一つインクリメントされる数値である。また、1回の印刷ジョブでの駆動素子番号iの小玉の吐出回数をnaiで表し、1回の印刷ジョブでの駆動素子番号iの中玉の吐出回数nbiで表し、1回の印刷ジョブでの駆動素子番号iの大玉の吐出回数をnciで表すと、波形係数ありの場合の1回の印刷ジョブでの吐出回数は、(nai×wa)+(nbi×wb)+(nci×wc)で表すことができる。waは、小玉の波形係数であり、wbは中玉の波形係数であり、wcは小玉の波形係数である。したがって、波形係数ありの場合の総吐出回数は、sum(nai×wa)+sum(nbi×wb)+sum(nci×wc)で表すことができる。 If the number of ejections of the drive element number i in one print job is represented by ni, the total number of ejections without waveform coefficients, that is, the total number of ejections by all print jobs executed in the past is sum (ni) Can be represented by Here, ni is not counted separately for each size of a droplet to be ejected, and is a numerical value incremented by one each time one of a large ball, a middle ball and a small ball is discharged. In addition, nai represents the number of ejections of small beads of driving element number i in one print job, and nbi of the number of ejections of center balls of driving element number i in one print job, and represents one print job If the number of discharges of the large ball with the drive element number i is represented by nci, the number of discharges in one print job with the waveform coefficient is (nai × wa) + (nbi × wb) + (nci × wc) Can be represented by wa is a waveform coefficient of a small ball, wb is a waveform coefficient of a middle ball, and wc is a waveform coefficient of a small ball. Therefore, the total number of times of ejection when there is a waveform coefficient can be represented by sum (nai × wa) + sum (nbi × wb) + sum (nci × wc).
また、1回の印刷ジョブで駆動素子番号iの駆動素子と接続されていた出力電圧をviで表すと、波形係数なしの場合の総駆動エネルギーは、sum(ni×vi)で表すことができる。波形係数ありの場合の総駆動エネルギーは、sum(nai×vi×wa)+sum(nbi×vi×wb)+sum(nci×vi×wc)で表すことができる。 Further, when the output voltage connected to the drive element of drive element number i in one print job is represented by vi, the total drive energy in the case of no waveform coefficient can be represented by sum (ni × vi) . The total drive energy with the waveform coefficient can be represented by sum (nai × vi × wa) + sum (nbi × vi × wb) + sum (nci × vi × wc).
上述のように、FPGA51は、印刷ジョブが終了する毎に、上述のステップS17において、波形係数なしの総吐出回数“sum(ni)”、波形係数ありの総吐出回数“sum(nai×wa)+sum(nbi×wb)+sum(nci×wc)”、波形係数なしの総駆動エネルギー“sum(ni×vi)”、波形係数ありの総駆動エネルギー“sum(nai×vi×wa)+sum(nbi×vi×wb)+sum(nci×vi×wc)”の4つの値を、駆動素子毎に更新する。
As described above, the
すなわち、印刷ジョブが終了する毎に、その印刷ジョブにかかる波形係数なしの駆動回数“ni”を、不揮発性メモリ62に記憶されている“sum(ni)に加算する。また、印刷ジョブが終了する毎に、その印刷ジョブにかかる波形係数ありの駆動回数”(nai×wa)+(nbi×wb)+(nci×wc)”を、不揮発性メモリ62に記憶されている“sum(nai×wa)+sum(nbi×wb)+sum(nci×wc)”に加算する。また、印刷ジョブが終了する毎に、その印刷ジョブにかかる波形係数なしの駆動エネルギー“ni×vi”を、不揮発性メモリ62に記憶されている“sum(ni×vi)”に加算する。また、印刷ジョブが終了する毎に、その印刷ジョブにかかる波形係数ありの駆動エネルギー“(nai×vi×wa)+(nbi×vi×wb)+(nci×vi×wc)”を、不揮発性メモリ62に記憶されている“sum(nai×vi×wa)+sum(nbi×vi×wb)+sum(nci×vi×wc)”に加算する。
That is, every time the print job is completed, the number of times of driving "ni" without the waveform coefficient relating to the print job is added to "sum (ni) stored in the
このように、図8のステップS16では、履歴情報が更新されるので、図8のステップS13において、各駆動素子111が吐出した液滴の総吐出回数を取得することができる。なお、上述の本実施形態においては、図9のステップS102においては、波形係数なしの総吐出回数であるsum(ni)が、所定数以上の駆動素子111がある場合に全電源の駆動電圧を上げるように変更するものとする。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、波形係数ありの総吐出回数“sum(nai×wa)+sum(nbi×wb)+sum(nci×wc)”、波形係数なしの総駆動エネルギー“sum(ni×vi)”、または、波形係数ありの総駆動エネルギー“sum(nai×vi×wa)+sum(nbi×vi×wb)+sum(nci×vi×wc)”のいずれかの値が所定の値を超えた駆動素子111がある場合に、各電源の出力電圧の設定を変更するようにしてもよい。
As described above, since the history information is updated in step S16 of FIG. 8, the total number of times of ejection of the droplets ejected by each driving
また、上述の本実施形態においては、図9のS106において、これから行う印刷動作での吐出回数を駆動素子111の劣化の程度を示す指標値情報として用い、この吐出回数が所定の閾値よりも大きくなる駆動素子111を、初期状態で割り当てられている電源よりも低い出力電圧の電源に割り当てるように、電源の割り当てを変更した。しかし、本発明はこれに限られるものでない。例えば、履歴情報として不揮発性メモリ62に記憶されている、波形係数なしの総吐出回数“sum(ni)”、波形係数ありの総吐出回数“sum(nai×wa)+sum(nbi×wb)+sum(nci×wc)”、波形係数なしの総駆動エネルギー“sum(ni×vi)”、波形係数ありの総駆動エネルギー“sum(nai×vi×wa)+sum(nbi×vi×wb)+sum(nci×vi×wc)”の4つの値のいずれかを、各駆動素子の劣化の程度を示す指標値情報として用いて、その値が所定の閾値を超える場合に、初期状態で割り当てられている電源よりも低い電圧の電源に割り当てるように電源の割り当てを変更するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the number of ejections in the printing operation to be performed from now on is used as index value information indicating the degree of deterioration of the
上述の構成により、電源の割り当てを行う際に、受け付けた印刷ジョブによる駆動素子の指標値情報だけではなく、当該駆動素子の過去の指標値情報を考慮して電源の割り当てを行うことができ、駆動素子の過去の使用頻度や劣化の程度を考慮して、ヘッドユニット11の長寿命化を図ることができる。
According to the above-described configuration, when the power is allocated, the power can be allocated in consideration of not only the index value information of the driving element according to the received print job but also the index value information of the driving element in the past. The service life of the
<第2実施例>
上述の第1実施例では、駆動信号を生成する波形生成回路30を、N個の駆動素子111毎にそれぞれ備えた液滴吐出装置を例にして、各波形生成回路30と接続される電源回路の割り当て変更について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、N個の駆動素子111毎に個別に駆動信号を生成するのではなく、N個の駆動素子111に対して共通の駆動信号を生成する駆動信号生成回路を備える液滴吐出装置であってもよい。この場合、駆動信号生成回路で生成された駆動信号を各駆動素子111へ出力するか否かを切り替えるスイッチング回路が、駆動素子111と駆動信号生成回路との間に配置される。そして、CPUなどのプロセッサや描画メモリ等のハードウェア要素から構成されるコントローラが、印刷すべき画像データにしたがってスイッチング回路を制御することで各駆動素子111が液滴を吐出させる。このような、複数の駆動素子111に対して共通の駆動信号生成回路を有する液滴吐出装置において、生成する駆動信号の電気エネルギーが異なる複数の駆動信号生成回路を予め用意しておき、駆動素子111の液滴の吐出特性に応じて接続する駆動信号生成回路を選択する液滴吐出装置が特開2008−197511に開示されている。このように、駆動素子111の吐出特性に応じて接続する駆動信号生成回路を選択する液滴吐出装置において、各駆動素子111と接続する駆動信号生成回路を初期状態から変更するようにしてもよい。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, a power supply circuit connected to each
図15は第2実施例の概略構成図である。第2実施例の液滴吐出装置211は、N個の駆動素子111と、スイッチング回路280と、駆動信号選択回路290と、駆動信号生成回路221と、駆動信号生成回路222と、駆動信号生成回路223と、駆動信号生成回路224と、コントローラ251と、不揮発性メモリ252とを備える。なお、第2実施例における4つの駆動信号生成回路221〜224は、特開2008−197511に開示の第1のD/Aコンバータ36、第2のD/Aコンバータ37、第3のD/Aコンバータ38、及び、第4のD/Aコンバータ39に相当する構成要素である。また、第2実施例における駆動信号選択回路290は、特開2008−197511に開示されているCOM選択回路40に相当する構成要素である。また、第2実施例におけるスイッチング回路280は、特開2008−197511に開示されているスイッチング回路50に相当する構成要素である。また、第2実施例におけるコントローラ251は、特開2008−197511に開示の描画データメモリ32や制御装置11などの複数のハードウェア要素から構成されるハードウェアである。
FIG. 15 is a schematic block diagram of the second embodiment. The
第2実施例においては、駆動信号生成回路221〜224が生成する駆動信号はそれぞれ、波形の立ち上がりや立下りの時間が同じ波形を有する駆動信号を生成するものとする。ただし、各駆動信号生成回路221〜224が生成する駆動信号の電圧値(波高値)はそれぞれ異なっている。駆動信号生成回路221が生成する駆動信号1の電圧値は、駆動信号生成回路222が生成する駆動信号2の電圧値よりも高く、駆動信号生成回路222が生成する駆動信号2の電圧値は、駆動信号生成回路223が生成する駆動信号3の電圧値よりも高く、駆動信号生成回路3が生成する駆動信号3の電圧値は、駆動信号生成回路224が生成する駆動信号4の電圧値よりも高い。すなわち、駆動信号1の電気エネルギーは駆動信号2の電気エネルギーよりも高く、駆動信号2の電気エネルギーは駆動信号3の電気エネルギーよりも高く、駆動信号3の電気エネルギーは駆動信号4の電気エネルギーよりも高い。同じ回数だけ液滴を吐出する場合、電気エネルギーの最も高い駆動信号1で駆動される駆動素子111は、駆動信号1の電気エネルギーより低い電気エネルギーの駆動素子2で駆動される駆動素子111よりも、駆動素子111の劣化が早まってしまう。
In the second embodiment, it is assumed that the drive signals generated by the drive
そこで、第2実施例においては、各駆動素子111と接続する駆動信号生成回路221〜224の割り当てを、液滴の吐出回数に応じて初期状態の割り当てから変更する。第2実施例における液滴吐出装置211の動作について、以下、図16〜19を参照して説明する。
Therefore, in the second embodiment, the assignment of the drive
図16は初期状態の駆動信号生成回路の割り当てを示す説明図である。不揮発性メモリ252には、予め駆動素子111毎の吐出特性に応じて設定された初期状態の駆動信号生成回路の割り当て情報が記憶されている。第2実施例の説明において、初期状態において駆動信号生成回路221が割り当てられている駆動素子111で構成されるグループを駆動素子グループ1と称す。初期状態において駆動信号生成回路222が割り当てられている駆動素子111で構成されるグループを駆動素子グループ2と称す。初期状態において駆動信号生成回路223が割り当てられている駆動素子111で構成されるグループを駆動素子グループ3と称す。初期状態において駆動信号生成回路224が割り当てられている駆動素子で構成されるグループを駆動素子グループ4と称す。
FIG. 16 is an explanatory view showing assignment of the drive signal generation circuit in the initial state. In the
図17は第2実施例における駆動信号生成回路の割り当ての変更の規則を示す説明図である。第2実施例では、これから行われる印刷動作における各駆動素子111による液滴の吐出回数を求め、駆動信号生成回路の割り当てを見直した状態で印刷動作を行う。図17は、吐出回数の多少に応じて、各駆動素子グループの各駆動素子111に割り当てられる駆動信号生成回路221〜224が、どのように変更されるかを示す。例えば、初期状態において駆動信号生成回路221が割り当てられている駆動素子グループ1については、次のように変更する。吐出回数が第1の閾値(例えば、1万回)よりも小さい駆動素子111に対しては初期状態から変更せずに駆動信号生成回路221を割り当てる。一方、吐出回数が第1の閾値以上であって、第2の閾値(例えば、1万5千回)より小さい駆動素子111に対しては駆動信号生成回路222を割り当てる。また、吐出回数が第2の閾値(例えば、1万5千回)以上である駆動素子111に対しては駆動信号生成回路223を割り当てる。初期状態において駆動信号生成回路222が割り当てられている駆動素子グループ2については、次のように変更する。吐出回数が第2の閾値(たとえば1万5千回)よりも小さい駆動素子に対しては、初期状態と同様に駆動信号生成回路222を割り当てる。一方、吐出回数が第2の閾値(例えば、1万5千回)より小さい駆動素子111に対しては、駆動信号生成回路223を割り当てる。また、初期状態において駆動信号生成回路223、224が割り当てられている駆動素子グループ3、4については、吐出回数の多少にかかわらず駆動信号生成回路の割り当ての変更は行わない。すなわち、駆動信号生成回路の割り当ての見直し後も、初期状態と同じ駆動信号生成回路を割り当てる。図17に示すような割り当ての変更の規則は、予め不揮発性メモリ262に記憶されている。なお、駆動素子111による液滴の吐出回数は、たとえば、第1実施例と同様にラスターデータから算出することができる。
FIG. 17 is an explanatory view showing the rule of changing the assignment of the drive signal generation circuit in the second embodiment. In the second embodiment, the number of discharges of droplets by each
図18は第2実施例の液滴吐出装置211による処理手順の一例を示すフローチャートである。図18に示す処理は、例えば、液滴吐出装置211の電源がオンとなったときにコントローラ251によって開始される。まず、コントローラ251は、印刷を開始するか否かを判断する(S210)。印刷を開始するか否かは、液滴吐出装置211と接続された外部装置や液滴吐出装置211が具備する不図示の操作部を介してユーザによって印刷の指示が行われたか否かに基づいて判断する。
FIG. 18 is a flow chart showing an example of the processing procedure by the
印刷を開始する場合(S210でYES)、コントローラ251は、ユーザによって印刷が指示された画像の画像データに基づいて、各ノズルから吐出させる液滴のサイズを指定するデータの集合であるラスターデータを作成し、不揮発性メモリ252に記憶する(S211)。
When printing is started (YES in S210), the
コントローラ251は、図16に示した初期状態の駆動信号生成回路の割り当て情報を不揮発性メモリ262から読み出し(S212)、駆動信号生成回路の設定の処理を行う(S213)。駆動信号生成回路の設定の処理は後述する。コントローラ251は、印刷を開始しないものと判断した場合は(S210でNO)、後述のステップS215の処理を行う。
The
コントローラ251は、ステップS213において駆動信号生成回路の設定が行われた状態で、印刷動作を行う(S214)。そして、コントローラ251は、電源OFF操作が行われたか否かを判断する(S215)。電源OFF操作が行われていない場合は(S15でNO)、上述のS210に戻り印刷を開始するか否かを判断する。電源OFF操作が行われている場合は(S215でYES)、コントローラ251は、処理を終了する。
The
図19は第2実施例の液滴吐出装置211による駆動信号生成回路の設定の処理手順の一例を示すフローチャートである。コントローラ251は、図18のステップS211で作成したラスターデータに基づいて、これから行う印刷動作における各駆動素子111による液滴の吐出回数を算出する(S301)。各駆動素子111の吐出回数の算出は、第1実施例の図9におけるステップ104で行う処理と同じであるので説明は省略する。
FIG. 19 is a flow chart showing an example of a processing procedure of setting of a drive signal generation circuit by the
コントローラ251は、ステップS301において駆動素子111毎に算出した吐出回数と、不揮発性メモリ262に記憶されている駆動信号生成回路の割り当ての変更の規則に応じて、各駆動素子111と接続する駆動信号生成回路の割り当てを変更し(S302)、変更後の駆動信号生成回路の割り当て情報を印刷動作時の駆動信号生成回路の割り当て情報として不揮発性メモリ252に記憶する。
The
コントローラ251は、不揮発性メモリ252に記憶されている印刷動作時の駆動信号生成回路の割り当ての情報に従って、駆動信号選択回路290を制御することで、各駆動素子111に出力する駆動信号を生成する駆動信号生成回路を選択し(S303)、処理を終了する。
The
このように第2実施例の液滴吐出装置211は、N個のノズルと、N個のノズルに対応して設けられたN個の駆動素子と、それぞれ異なる波形を有する駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、N個の駆動素子の各駆動素子とM個の駆動信号生成回路との間に配置され、N個の駆動素子の各駆動素子に対して、M個の駆動信号生成回路の中の一つの駆動信号生成回路を選択的に接続させる選択回路と、N個の駆動素子に供給される駆動信号の種類に応じて区分されたM個の駆動素子グループの各駆動素子グループの各駆動素子に割り当てる駆動信号生成回路を示す割り当て情報を記憶したメモリと、コントローラとを備える。
As described above, the
コントローラは、印刷の指示などの所定の契機を検出したあと、M個の駆動素子グループの一つである駆動素子グループAを構成する駆動素子のそれぞれについて、駆動素子の劣化の程度の値を示す指標値情報を取得し、指標値情報を取得した後、割り当て情報において、駆動素子グループAの駆動素子に割り当てられている駆動信号生成回路Aが生成する駆動信号の電気エネルギーよりも小さい電気エネルギーの駆動信号を生成する駆動信号生成回路Bが割り当てられている駆動素子グループBを構成する駆動素子のそれぞれを、駆動信号生成回路Bと接続させるように、選択回路を制御する。 The controller indicates a value of the degree of deterioration of the drive element for each of the drive elements forming drive element group A which is one of the M drive element groups after detecting a predetermined trigger such as a printing instruction. After acquiring index value information and acquiring index value information, in the allocation information, electric energy smaller than the electric energy of the drive signal generated by the drive signal generation circuit A allocated to the drive element of the drive element group A is used. The selection circuit is controlled so as to connect each of the drive elements forming the drive element group B to which the drive signal generation circuit B that generates the drive signal is assigned, to the drive signal generation circuit B.
コントローラは、駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち指標値情報が示す値が第1の閾値以上である駆動素子のそれぞれを、駆動信号生成回路Bとは異なる駆動信号生成回路であって駆動信号生成回路Aが生成する駆動信号の電気エネルギーよりも小さい電気エネルギーの駆動信号を生成する駆動信号生成回路または駆動信号生成回路Bと接続させるように、選択回路を制御する。 The controller is a drive signal generation circuit which is different from the drive signal generation circuit B in each of the drive elements of which the value indicated by the index value information is greater than or equal to the first threshold among the plurality of drive elements constituting the drive element group A. The selection circuit is controlled to be connected to a drive signal generation circuit or drive signal generation circuit B which generates a drive signal of electrical energy smaller than the electrical energy of the drive signal generated by the drive signal generation circuit A.
また、コントローラは、駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち指標値情報が示す値が第1の閾値よりも小さい駆動素子のそれぞれを、駆動信号生成回路Aと接続させるように、選択回路を制御する。上述のように選択回路を制御することにより、駆動信号生成回路の割り当てを設定した後、印刷動作が開始される。 In addition, the controller selects one of the plurality of drive elements forming drive element group A so that each of the drive elements whose value indicated by the index value information is smaller than the first threshold is connected to drive signal generation circuit A. Control the circuit. By setting the assignment of the drive signal generation circuit by controlling the selection circuit as described above, the printing operation is started.
<その他の変形例>
上述の実施の形態では、各駆動素子による液滴の吐出速度が速いか遅いかに応じて駆動素子グループを分ける構成であったが、駆動素子グループの区分は、吐出速度に限定されるものではなく、例えば、吐出量でもよい。
<Other Modifications>
In the above embodiment, the drive element groups are divided according to whether the discharge speed of the droplets by each drive element is fast or slow, but the division of the drive element groups is limited to the discharge speed. For example, the discharge amount may be used.
上述の実施の形態では、駆動素子の劣化の程度を示す指標値情報として、吐出回数などを用いているが、指標値情報は、吐出回数などに限定されない。例えば、特開2004−9501号公報の図3に開示されているような共振周波数測定部を設け、圧電体駆動時の共振周波数を測定し、基準となる共振周波数をメモリ等に記憶しておき、圧電体駆動時の共振周波数の変化を測定することにより、駆動素子の劣化の程度を検知してもよい。 In the above-described embodiment, although the number of times of ejection is used as the index value information indicating the degree of deterioration of the drive element, the index value information is not limited to the number of times of ejection or the like. For example, a resonance frequency measuring unit as disclosed in FIG. 3 of JP-A-2004-9501 is provided, the resonance frequency at the time of driving the piezoelectric body is measured, and the reference resonance frequency is stored in a memory or the like. The degree of deterioration of the drive element may be detected by measuring the change in resonant frequency when the piezoelectric body is driven.
また、インクを吐出口に導く流路中に保護膜を介してインクに接触するヒータを備えるタイプのインクジェット記録ヘッドがあるが、このようなタイプの記録ヘッドにおいては、例えば、特開2013−49224号公報の図2に開示されているようなコントローラを設け、記録ヘッドの装着時からの駆動素子の駆動パラメータの最小値を測定し、駆動パラメータの最小値の測定値を、指標値情報として用いることもできる。駆動素子の劣化が進行するにつれて、保護膜の厚さが薄くなり、ヒータからインクまで熱が伝わりやすくなり、吐出に必要な最小パルス幅は減少し、駆動パラメータの最小値が減少することから駆動素子の劣化の程度を推定することができる。 In addition, there is an inkjet recording head of a type in which a heater for contacting the ink via a protective film is provided in the flow path for leading the ink to the discharge port. In such a type of recording head, for example, JP-A-2013-49224 The controller disclosed in FIG. 2 of the publication is provided, the minimum value of the drive parameter of the drive element from the time of mounting of the recording head is measured, and the measured value of the minimum value of the drive parameter is used as index value information. It can also be done. As the deterioration of the drive element progresses, the thickness of the protective film becomes thinner, heat is easily transmitted from the heater to the ink, the minimum pulse width necessary for ejection decreases, and the minimum value of the drive parameter decreases. The degree of degradation of the element can be estimated.
なお、本実施の形態では駆動素子111は、一つの圧力室に対して第1活性部と第2活性部とを備えた圧電素子であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、一つの圧力室に対して一つの活性部のみを有する圧電素子を備えた液滴吐出装置や、駆動素子としてヒータを備え、そのヒータで発生させた気泡で液体を吐出せるサーマルジェット方式の液滴吐出装置等、あらゆるタイプの液滴吐出装置に適用可能である。
In the present embodiment, the
上述の実施例では、制御線33(1)〜33(n)が、FPGA51とドライバIC27との間に設けられているが、これに限定されない。例えば、FPGA51とドライバIC27との間にシリアル信号線を設け、FPGA51において、制御線33(1)〜33(n)を介して送出する信号をシリアル信号に変換し、変換したシリアル信号を前述のシリアル信号線を介してドライバIC27へ出力してもよい。この場合、ドライバIC27は、シリアル信号をパラレル信号に変換して、制御線33(1)〜33(n)で送出される信号を取り出し、n個のセレクタや波形生成回路に入力すればよい。これにより、FPGA51とドライバIC27との間の配線数を少なくし、あるいはICに必要なピン数を削減することができる。
Although the control lines 33 (1) to 33 (n) are provided between the
本実施の形態では、フレキシブル回路基板60と、第2基板50とを着脱可能にコネクタで接続することができる。これにより、フレキシブル回路基板60、駆動素子111及びノズル等を備えたヘッドユニット11を第2基板50と分離することができ、第2基板50を取り外すことなく、ヘッドユニット11のみの交換が可能となる。また、所定の契機は、印刷の指示に限定されるものではなく、例えば、所定時間が経過した時点(例えば、所定時間の経過の都度)、所定回数の電源オン・オフが行われた時点などを含めることができる。
In the present embodiment, the
1 印刷装置
2 筐体
3 プラテン
4 インクジェットヘッド
5、6 搬送ローラ
7 制御装置
8 ヘッド保持部
9 外部装置
11 ヘッドユニット
11a 吐出口
111 駆動素子
111b、111b′ キャパシタ
20 D/Aコンバータ
21、22、23、24、25、26 電源回路
27 ドライバIC
30 波形生成回路
50 第2基板
51 FPGA
62 不揮発性メモリ
71 第1基板
712 不揮発性メモリ
211 液滴吐出装置
221、222、223、224 駆動信号生成回路
251 コントローラ
252 不揮発性メモリ
DESCRIPTION OF
30
62
Claims (15)
前記N個のノズルに対応して設けられたN個の駆動素子と、
それぞれの前記駆動素子に供給される駆動信号を生成するためのM個の電源回路と、
前記N個の駆動素子の各駆動素子と前記M個の電源回路との間に配置され、前記N個の駆動素子の各駆動素子に対して、前記M個の電源回路の中の一つの電源回路を選択的に接続させる選択回路と、
前記N個の駆動素子に供給される駆動信号の電圧に応じて区分されたM個の駆動素子グループの各駆動素子グループの各駆動素子に割り当てる電源回路を示す割り当て情報を記憶したメモリと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
所定の契機を検出したあと、前記M個の駆動素子グループの一つである駆動素子グループAを構成する駆動素子のそれぞれについて、駆動素子の劣化の程度の値を示す指標値情報を取得し、
前記指標値情報を取得した後、前記割り当て情報において、前記駆動素子グループAの駆動素子に割り当てられている電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路Bが割り当てられている駆動素子グループBを構成する駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bと接続させ、
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が第1の閾値以上である駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bとは異なる電源回路であって前記電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路または前記電源回路Bと接続させ、
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第1の閾値よりも小さい駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Aと接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする液滴吐出装置。 N nozzles,
N driving elements provided corresponding to the N nozzles,
M power circuits for generating a drive signal to be supplied to each of the drive elements;
One power supply among the M power circuits is disposed between each of the N drive elements and the M power circuits, and for each of the N drive elements, A selection circuit for selectively connecting the circuits;
A memory storing assignment information indicating a power supply circuit to be assigned to each drive element of each drive element group of M drive element groups divided according to the voltage of the drive signal supplied to the N drive elements;
With controller and
The controller
After detecting a predetermined trigger, index value information indicating a value of the degree of deterioration of the drive element is acquired for each of the drive elements constituting the drive element group A which is one of the M drive element groups,
A drive to which a power supply circuit B that outputs a voltage lower than a voltage output from a power supply circuit A assigned to the drive element of the drive element group A in the assignment information is assigned after obtaining the index value information Each of the drive elements constituting the element group B is connected to the power supply circuit B,
Each of the plurality of drive elements constituting the drive element group A, which has a value indicated by the index value information equal to or greater than a first threshold, is a power supply circuit different from the power supply circuit B, and the power supply circuit It is connected to a power supply circuit that outputs a voltage lower than the voltage output from A or the power supply circuit B,
The selection circuit is controlled to connect each of the drive elements whose value indicated by the index value information is smaller than the first threshold among the plurality of drive elements constituting the drive element group A to the power supply circuit A. What is claimed is: 1. A droplet discharge device characterized by:
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第1の閾値以上であって第2の閾値よりも小さい駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bとは異なる電源回路であって前記電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路である電源回路Cと接続させ、
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第2の閾値以上の駆動素子のそれぞれを、前記電源回路B及び前記電源回路Cとは異なる電源回路であって前記電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路または前記電源回路Bと接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 The controller
Among the plurality of drive elements constituting the drive element group A, each of the drive elements whose values indicated by the index value information are greater than or equal to the first threshold and smaller than the second threshold are the power circuits B. It is connected to a power supply circuit C which is a different power supply circuit and outputs a voltage lower than the voltage output from the power supply circuit A,
The power supply circuit different from the power supply circuit B and the power supply circuit C is a drive element having a value indicated by the index value information among the plurality of drive elements constituting the drive element group A that is equal to or greater than the second threshold. 3. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the selection circuit is controlled to be connected to a power supply circuit that outputs a voltage lower than the voltage output from the power supply circuit A or to the power supply circuit B. .
前記所定の契機を検出したあと、前記割り当て情報において、前記電源回路Aが出力する電圧よりも低く且つ前記電源回路Bが出力する電圧よりも高い電圧を出力する電源回路Cが割り当てられている駆動素子グループCを構成する駆動素子のそれぞれについて、前記指標値情報を取得し、
前記指標値情報を取得した後、前記駆動素子グループCを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が第2の閾値以上である駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bとは異なる電源回路であって前記電源回路Cが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路または前記電源回路Bと接続させ、
前記駆動素子グループCを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第2の閾値よりも小さい駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Cと接続させ、
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第1の閾値以上である駆動素子のそれぞれを、前記電源回路Bまたは前記電源回路Cとは異なる電源回路であって前記電源回路Aが出力する電圧よりも低い電圧を出力する電源回路と接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 The controller
A drive to which a power supply circuit C that outputs a voltage lower than the voltage output from the power supply circuit A and higher than the voltage output from the power supply circuit B is assigned in the assignment information after detecting the predetermined trigger The index value information is acquired for each of the drive elements constituting the element group C,
Among the plurality of drive elements constituting the drive element group C after acquiring the index value information, each of the drive elements whose value indicated by the index value information is equal to or greater than a second threshold value is the power supply circuit B It is connected to a power supply circuit which is a different power supply circuit and outputs a voltage lower than the voltage output from the power supply circuit C, or the power supply circuit B.
Among the plurality of drive elements constituting the drive element group C, each of the drive elements whose value indicated by the index value information is smaller than the second threshold is connected to the power supply circuit C.
A power supply circuit which is different from the power supply circuit B or the power supply circuit C, of the plurality of drive elements constituting the drive element group A, wherein each of the drive elements whose value indicated by the index value information is equal to or more than the first threshold 2. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the selection circuit is controlled to be connected to a power supply circuit that outputs a voltage lower than a voltage output from the power supply circuit A.
前記指標値情報を取得した後、前記駆動素子グループCを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第2の閾値よりも小さい駆動素子のうちの一部の駆動素子のそれぞれを、前記M個の電源回路のうち前記電源回路Cとは異なるいずれか一つの電源回路と接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする請求項4に記載の液滴吐出装置。 The controller
After acquiring the index value information, among a plurality of drive elements constituting the drive element group C, a part of drive elements among drive elements whose value indicated by the index value information is smaller than the second threshold value 5. The droplet discharge device according to claim 4, wherein the selection circuit is controlled such that each of the selection circuits is connected to any one of the M power circuits different from the power circuit C. .
前記駆動素子グループCを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第2の閾値よりも小さい駆動素子の個数と、前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第1の閾値以上の駆動素子のうち前記電源回路Cと接続されることになる駆動素子の個数との和が、閾値以上となる場合に、前記一部の駆動素子のそれぞれを、前記M個の電源回路のうち前記電源回路Cとは異なるいずれか一つの電源回路と接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出装置。 The controller
Among the plurality of drive elements constituting the drive element group C, the number of drive elements whose value indicated by the index value information is smaller than the second threshold, and the plurality of drive elements constituting the drive element group A In the case where the sum of the value indicated by the index value information and the number of driving elements to be connected to the power supply circuit C among the driving elements having the first threshold value or more is equal to or more than the threshold value, The liquid according to claim 5, wherein the selection circuit is controlled to connect each of the drive elements to any one of the M power circuits different from the power circuit C. Drop discharge device.
次に実行する印刷ジョブに係るラスターデータを取得し、
前記ラスターデータから前記駆動素子毎の液滴の吐出回数を前記指標値情報として取得することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 The controller
Obtain raster data related to the print job to be executed next,
The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 6, wherein the number of discharges of the droplet for each drive element is acquired from the raster data as the index value information.
前記駆動素子毎に、液滴の吐出回数の履歴を前記メモリに記憶し、
前記駆動素子毎の吐出回数を前記指標値情報として前記メモリから取得することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 The controller
A history of the number of droplet discharges is stored in the memory for each drive element,
The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 7, wherein the number of times of discharge for each of the drive elements is acquired from the memory as the index value information.
前記駆動素子により液滴を吐出した際に前記駆動素子に接続されていた電源回路の出力電圧に応じた値を、前記駆動素子毎に各駆動素子による液滴の吐出回数だけ積算した積算値を算出し、
前記積算値を駆動素子毎に前記メモリに記憶し、
前記積算値を前記指標値情報として前記駆動素子毎に前記メモリから取得することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 The controller
When a droplet is discharged by the drive element, a value corresponding to the output voltage of the power supply circuit connected to the drive element is integrated for each drive element by the number of times the droplet is discharged by the drive element. Calculate
The integrated value is stored in the memory for each drive element,
The droplet discharge device according to claim 1, wherein the integrated value is acquired from the memory for each drive element as the index value information.
前記駆動素子により吐出した液滴の体積に応じた値を、前記駆動素子毎に各駆動素子による液滴の吐出回数だけ積算した積算値を算出し、
前記積算値を駆動素子毎に前記メモリに記憶し、
前記積算値を前記指標値情報として前記駆動素子毎に前記メモリから取得することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 The controller
An integrated value is calculated by integrating, for each drive element, a value corresponding to the volume of the droplet discharged by the drive element, by the number of times the droplet is discharged by each drive element.
The integrated value is stored in the memory for each drive element,
The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 9, wherein the integrated value is acquired from the memory for each of the drive elements as the index value information.
前記N個の駆動素子により液体を吐出した回数の合計値を前記N個の駆動素子毎に計数し、
前記合計値が所定数を超えた駆動素子がある場合、前記M個の電源回路の各電源回路の出力電圧を所定電圧だけ大きくするように前記M個の電源回路を制御することを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 The controller
The total value of the number of times the liquid is discharged by the N driving elements is counted for each of the N driving elements,
When there are driving elements whose total value exceeds a predetermined number, the M power circuits are controlled to increase the output voltage of each power circuit of the M power circuits by a predetermined voltage. The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 10.
前記コントローラは、
前記温度センサからの温度情報に応じて、前記M個の電源回路それぞれの出力電圧を補正するように前記M個の電源回路を制御する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 Equipped with a temperature sensor,
The controller
The M power circuits are controlled to correct the output voltage of each of the M power circuits according to temperature information from the temperature sensor, according to any one of claims 1 to 11. Droplet discharge device.
吐出する液体の特性に関する特性情報を取得し、
前記特性情報に応じて前記M個の電源回路のそれぞれの出力電圧を補正するように前記M個の電源回路を制御する請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 The controller
Obtain characteristic information on the characteristics of the liquid to be discharged,
The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 12, wherein the M power circuits are controlled to correct the output voltage of each of the M power circuits according to the characteristic information. .
印刷ジョブに係る印刷モードを識別するためのモード情報を取得し、
取得したモード情報が第1モードを示すモード情報である場合、前記駆動素子の劣化の程度にかかわらず、前記駆動素子グループAを構成する駆動素子のそれぞれを、前記割り当て情報において前記駆動素子グループAに対応付けられている電源回路Aと接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 The controller
Acquire mode information for identifying the print mode related to the print job,
When the acquired mode information is mode information indicating the first mode, each of the drive elements constituting the drive element group A is selected from the drive element group A in the allocation information regardless of the degree of deterioration of the drive element. The droplet discharge device according to any one of claims 1 to 13, wherein the selection circuit is controlled so as to be connected to a power supply circuit A associated therewith.
前記N個のノズルに対応して設けられたN個の駆動素子と、
それぞれ異なる波形を有する駆動信号を生成するM個の駆動信号生成回路と、
前記N個の駆動素子の各駆動素子と前記M個の駆動信号生成回路との間に配置され、前記N個の駆動素子の各駆動素子に対して、前記M個の駆動信号生成回路の中の一つの駆動信号生成回路を選択的に接続させる選択回路と、
前記N個の駆動素子に供給される駆動信号の種類に応じて区分されたM個の駆動素子グループの各駆動素子グループの各駆動素子に割り当てる駆動信号生成回路を示す割り当て情報を記憶したメモリと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、
所定の契機を検出したあと、前記M個の駆動素子グループの一つである駆動素子グループAを構成する駆動素子のそれぞれについて、駆動素子の劣化の程度の値を示す指標値情報を取得し、
前記指標値情報を取得した後、前記割り当て情報において、前記駆動素子グループAの駆動素子に割り当てられている駆動信号生成回路Aが生成する駆動信号の電気エネルギーよりも小さい電気エネルギーの駆動信号を生成する駆動信号生成回路Bが割り当てられている駆動素子グループBを構成する駆動素子のそれぞれを、前記駆動信号生成回路Bと接続させ、
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が第1の閾値以上である駆動素子のそれぞれを、前記駆動信号生成回路Bとは異なる駆動信号生成回路であって前記駆動信号生成回路Aが生成する駆動信号の電気エネルギーよりも小さい電気エネルギーの駆動信号を生成する駆動信号生成回路または前記駆動信号生成回路Bと接続させ、
前記駆動素子グループAを構成する複数の駆動素子のうち前記指標値情報が示す値が前記第1の閾値よりも小さい駆動素子のそれぞれを、前記駆動信号生成回路Aと接続させるように前記選択回路を制御することを特徴とする液滴吐出装置。 N nozzles,
N driving elements provided corresponding to the N nozzles,
M drive signal generation circuits that generate drive signals having different waveforms respectively;
Among the M drive signal generation circuits, each drive element of the N drive elements is disposed between the drive elements of the N drive elements and the M drive signal generation circuits. A selection circuit for selectively connecting one of the drive signal generation circuits of
A memory storing assignment information indicating drive signal generation circuits to be assigned to drive elements of drive element groups of M drive element groups divided according to types of drive signals supplied to the N drive elements; ,
With controller and
The controller
After detecting a predetermined trigger, index value information indicating a value of the degree of deterioration of the drive element is acquired for each of the drive elements constituting the drive element group A which is one of the M drive element groups,
After acquiring the index value information, the assignment information generates a drive signal of electric energy smaller than the electric energy of the drive signal generated by the drive signal generation circuit A assigned to the drive element of the drive element group A. Each of the drive elements constituting the drive element group B to which the drive signal generation circuit B is assigned is connected to the drive signal generation circuit B,
The drive signal generation circuit is different from the drive signal generation circuit B in each of the drive elements of which the value indicated by the index value information is equal to or greater than a first threshold value among the plurality of drive elements constituting the drive element group A. Connection with the drive signal generation circuit or the drive signal generation circuit B which generates a drive signal of electric energy smaller than the electric energy of the drive signal generated by the drive signal generation circuit A.
The selection circuit is connected to the drive signal generation circuit A such that each of the drive elements having a value indicated by the index value information is smaller than the first threshold among the plurality of drive elements constituting the drive element group A. A droplet discharge device characterized by controlling
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