JP4175382B2 - 印刷装置、印刷材量判断方法 - Google Patents
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Description
本発明の印刷装置は、収容されている印刷材の量を検出するための圧電素子と前記圧電素子の固有振動数に関する周波数情報が記憶されているメモリとを備える印刷材収容容器が着脱可能に装着され、
前記メモリから、前記周波数情報を取得する取得手段と、
前記周波数情報に基づき、前記圧電素子の駆動に用いられる、第1の周波数を有する第1の駆動信号および前記第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する第2の駆動信号のうち、前記圧電素子の振動の振幅を増大させる駆動信号を、排他的に前記圧電素子に供給する供給手段と、
前記駆動信号の供給停止後に、前記圧電素子の振動に伴い出力される応答信号を検出する検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数を測定する測定手段と、
前記振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断する判断手段と、を備え、
前記供給手段は、
前記第1の駆動信号を生成する第1の駆動信号生成手段と、
前記第2の駆動信号を生成する第2の駆動信号生成手段と、
前記周波数情報に基づき、前記第1の駆動信号と前記第2の駆動信号のいずれか一方の駆動信号を前記圧電素子に供給する駆動信号として選択し、前記選択された駆動信号を前記圧電素子に供給する供給制御手段と、を備えることを要旨とする。
前記印刷材収容容器は、前記印刷装置に電気的に接続するための第1の端子を備えており、
前記印刷装置は、更に、
前記第1の端子に接続するための第2の端子を備え、
前記供給手段は、更に、
前記第1の駆動信号出力手段と前記第2の端子とを電気的に接続する第1の接続部と、
前記第2の駆動信号出力手段と前記第2の端子とを電気的に接続する第2の接続部と、を備え、
前記供給制御手段は、前記選択された駆動信号に基づき、前記第1の接続部および前記第2の接続部のいずれか一方を接続状態とし、他方を非接続状態としてもよい。
前記第1の駆動信号と前記第2の駆動信号を同時に出力させる出力制御手段を備えてもよい。
前記供給制御手段は、前記第1の駆動信号および前記第2の駆動信号の出力に先立ち、前記第1の接続部および前記第2の接続部の接続状態を制御してもよい。
前記第1の駆動信号の周波数は、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上存在する場合に、前記圧電素子に供給される駆動信号に応答して前記圧電素子から出力される応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数が取りうる周波数範囲の最小値から中間値までの範囲に含まれ、
前記第2の駆動信号の周波数は、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上存在する場合に、前記圧電素子に供給される駆動信号に応答して前記圧電素子から出力される応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数が取りうる周波数範囲の中間値から最大値までの範囲に含まれ、
前記供給手段は、前記周波数情報により規定される前記固有振動数が周波数範囲の最小値から中間値までの範囲に含まれる場合には、前記第1の駆動信号を前記圧電素子に供給し、前記周波数情報により規定される前記固有振動数が周波数範囲の中間値から最大値までの範囲に含まれる場合には、前記第2の駆動信号を前記圧電素子に供給してもよい。
A1.システム構成:
実施例の印刷システムの概略構成について、図1を用いて説明する。図1は、印刷システムの概略構成を示す説明図である。印刷システムは、プリンタ20、コンピュータ90を備える。プリンタ20は、コネクタ80を介してコンピュータ90と接続されている。
プリンタ20の回路構成について、図2、図3を用いて説明する。図2は、本実施例における主制御部40の電気的構成を示す説明図である。図3は、本実施例におけるサブ制御部50およびカートリッジの電気的構成を示す説明図である。
インクカートリッジおよびセンサの詳細構成について、図4および図5を用いて説明する。図4は、インクカートリッジの構成を例示する正面図(図4(a))および側面図(図4(b))である。図5(a)および図5(b)は、インクカートリッジに設けられたセンサ周辺部の断面図である。
ここで、振動周波数の検出精度を向上させるための駆動信号について説明する。既述の通り、プリンタ20は、カートリッジに設けられている圧電素子に駆動信号を供給し、圧電素子から出力される応答信号の周波数を測定することによりカートリッジに収容されているインクの量を判断している。このため、応答信号の振動周波数の検出精度を向上する観点からは、応答信号の振幅を大きくすることが望まれる。従って、応答信号の振動周波数の検出精度を向上するためには、駆動信号の周波数を圧電素子112の固有振動数に揃えることが好ましい。圧電素子の固有振動数と同じ周波数の駆動信号を圧電素子に供給することにより、圧電素子は共振し、振幅の大きい応答信号を出力するからである。
第1の駆動信号DS1および第2の駆動信号DS2のうち、圧電素子に供給すべき駆動信号を選択する駆動信号選択処理について説明する。駆動信号選択処理はCPU41により実行される。前述のように、インク有り時の固有振動数fFの誤差範囲ER1は「HFmin(KHz)〜HFmax(KHz)」であり、インク無し時の固有振動数fEの誤差範囲ER2は「HEmin(KHz)〜HEmax(KHz)」であり、以下の(式2)を用いて誤差範囲ER1、誤差範囲ER2および固有振動数fEから固有振動数fFが算出される。製造過程の試験においてインク無し時の固有振動数fEを測定する。
プリンタ20の主制御部40およびサブ制御部50が協働して実行するインク量判断処理について、図8〜図9を用いて説明する。図8は、本実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャートである。図9は、本実施例における周波数測定処理を説明するタイミングチャートである。
上述の第1実施例では、第1の駆動信号と第2の駆動信号を生成する駆動信号生成回路が個別に設けられている。第2実施例では、1の駆動信号生成回路を用いて、2種類の駆動信号を生成して圧電素子に供給する。
プリンタ20の回路構成について、図10、図11を用いて説明する。図10は、第2実施例における主制御部40の電気的構成を示す説明図である。図11は、第2実施例におけるサブ制御部50およびカートリッジの電気的構成を示す説明図である。
(1)上述した第一実施例では、印刷ヘッドに供給されるヘッド駆動信号PSの生成時には、第1の駆動信号生成回路45のみを用いてヘッド駆動信号の生成を行っているが、例えば、第1の駆動信号生成回路45と第2の駆動信号生成回路46とを両方用いて、複数種類のヘッド駆動信号の生成を行っても良い。この場合、第1の駆動信号生成回路と第2の駆動信号生成回路とによって、複数種類のヘッド駆動信号生成を並行して行い、複数種類のヘッド駆動信号をヘッドに並行して供給し、駆動バッファ47から供給されるドットのオン/オフ信号によってヘッド駆動信号を選択してヘッドに印加して画像印刷することとしてもよい。かかる変形例に拠れば、複数種類のヘッド駆動信号を用いて印刷動作を行うことで、ヘッド駆動信号の種類に応じた多種サイズのインク滴の吐出が可能となって、印刷画像の階調数を増やす事が可能であり、階調数増による印刷画像の画像品質が向上される。一方、センサ動作時には、第1の駆動信号生成回路45と第2の駆動信号生成回路46とを両方用いて複数種類のセンサ駆動信号を生成することで、インクカートリッジのセンサの圧電素子の固有振動数に応じたセンサ駆動信号によるインク量の検出が可能である。複数の駆動信号生成回路を、印刷動作時と検査動作時とでそれぞれ使用することで有効利用し、画質向上とインク量の検出の精度を向上できる。
22…モータ
26…プラテン
30…キャリッジ
32…キャリッジモータ
34…摺動軸
36…駆動ベルト
38…プーリ
40…主制御部
41…CPU
42…メモリ
43…発振器
45…第1の駆動信号生成回路
45a…駆動信号生成回路
46…第2の駆動信号生成回路
47…駆動バッファ
48…分配出力器
49…バス
50…サブ制御部
51…計算機
52…増幅部
60…印刷ヘッドユニット
69…印刷ヘッド
70…操作部
75…第1の側面孔
76…第2の側面孔
80…コネクタ
90…コンピュータ
100a…カートリッジ
102…筐体
104…インク供給口
110…センサ
112…圧電素子
113…センサアタッチメント
114…圧電部
115…電極
130…メモリ
135…周波数情報
511…CPU
513…メモリ
514…インターフェース
519…バス
Claims (5)
- 収容されている印刷材の量を検出するための圧電素子と前記圧電素子の固有振動数に関する周波数情報が記憶されているメモリとを備える印刷材収容容器が着脱可能に装着される印刷装置であって、
前記メモリから、前記周波数情報を取得する取得手段と、
前記周波数情報に基づき、前記圧電素子の駆動に用いられる、第1の周波数を有する第1の駆動信号および前記第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する第2の駆動信号のうち、前記圧電素子の振動の振幅を増大させる駆動信号を、排他的に前記圧電素子に供給する供給手段と、
前記駆動信号の供給停止後に、前記圧電素子の振動に伴い出力される応答信号を検出する検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数を測定する測定手段と、
前記振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断する判断手段と、を備え、
前記供給手段は、
前記第1の駆動信号を生成する第1の駆動信号生成手段と、
前記第2の駆動信号を生成する第2の駆動信号生成手段と、
前記周波数情報に基づき、前記第1の駆動信号と前記第2の駆動信号のいずれか一方の駆動信号を前記圧電素子に供給する駆動信号として選択し、前記選択された駆動信号を前記圧電素子に供給する供給制御手段と、を備える、印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置であって、
前記印刷材収容容器は、前記印刷装置に電気的に接続するための第1の端子を備えており、
前記印刷装置は、更に、
前記第1の端子に接続するための第2の端子を備え、
前記供給手段は、更に、
前記第1の駆動信号出力手段と前記第2の端子とを電気的に接続する第1の接続部と、
前記第2の駆動信号出力手段と前記第2の端子とを電気的に接続する第2の接続部と、を備え、
前記供給制御手段は、前記選択された駆動信号に基づき、前記第1の接続部および前記第2の接続部のいずれか一方を接続状態とし、他方を非接続状態とする、印刷装置。 - 請求項2記載の印刷装置であって、更に、
前記第1の駆動信号と前記第2の駆動信号を同時に出力させる出力制御手段を備える、印刷装置。 - 請求項2または請求項3記載の印刷装置であって、
前記供給制御手段は、前記第1の駆動信号および前記第2の駆動信号の出力に先立ち、前記第1の接続部および前記第2の接続部の接続を制御する、印刷装置。 - 収容されている印刷材の量を検出するための圧電素子と前記圧電素子の固有振動数に関する周波数情報が記憶されているメモリとを備える印刷材収容容器が着脱可能に装着される印刷装置により実行される印刷材量判断方法であって、
前記メモリから、前記周波数情報を取得し、
前記周波数情報に基づき、前記圧電素子の駆動に用いられる、第1の周波数を有する第1の駆動信号および前記第1の周波数とは異なる第2の周波数を有する第2の駆動信号のうち、前記圧電素子の振動の振幅を増大させる駆動信号を、排他的に前記圧電素子に供給し、
前記駆動信号の供給停止後に、前記圧電素子の振動に伴い出力される応答信号を検出し、
前記応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数を測定し、
前記振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断し、
前記圧電素子への前記駆動信号の供給は、
前記第1の駆動信号を生成し、
前記第2の駆動信号を生成し、
前記周波数情報に基づき、前記第1の駆動信号と前記第2の駆動信号のいずれか一方の駆動信号を前記圧電素子に供給する駆動信号として選択し、前記選択された駆動信号を前記圧電素子に供給する、印刷材量判断方法。
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