JP7151415B2 - 液体吐出装置、プリントヘッド及び液体吐出方法 - Google Patents
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Description
駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記ノズルから吐出される液体の吐出状態を示す情報を取得する取得部と、
前記残留振動信号と前記吐出状態との関係を機械学習する学習部と、
を含む。
前記学習部は、前記機械学習した前記残留振動信号と前記吐出状態との関係に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を示す学習閾値信号を生成してもよい。
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記学習閾値信号に基づいて更新されてもよい。
駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記残留振動信号と前記ノズルから吐出される液体の吐出状態との関係を機械学習させた学習モデルを記憶する記憶部と、
前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を判定する判定部と、
を含む。
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて更新されてもよい。
前記判定部は、前記キャビティの内部に気泡が混入する気泡混入、前記ノズルの付近の液体が乾燥により増粘する乾燥増粘、及び前記ノズルの出口付近に紙粉が付着する紙粉付着の少なくとも1つを前記吐出異常の原因として特定してもよい。
前記判定部は、前記所定の閾値として第1閾値と、前記第1閾値よりも長い周期に設けられた第2閾値と、前記第2閾値よりも長い周期に設けられた第3閾値とを有し、
前記残留振動信号の周期が、前記第1閾値未満の場合、前記判定部は、前記吐出異常の原因を前記気泡混入と判定し、
前記残留振動信号の周期が、前記第2閾値を超えて、且つ前記第3閾値以下の場合、前記判定部は、前記吐出異常の原因を前記紙粉付着と判定し、
前記残留振動信号の周期が、前記第3閾値を超える場合、前記判定部は、前記吐出異常の原因を前記乾燥増粘と判定してもよい。
前記駆動素子と電気的に接続され、前記駆動波形信号を前記駆動素子に供給するか否かを選択する吐出選択回路と、
前記液体吐出ヘッドと、前記吐出選択回路と、前記吐出異常検出回路とに電気的に接続される切替回路と、
前記吐出異常から回復させる為の回復処理を実行する回復機構と、
を備え、
前記切替回路は、前記液体吐出ヘッドと前記吐出選択回路とを電気的に接続するか、又は前記液体吐出ヘッドと前記吐出異常検出回路とを電気的に接続するかを切替えてもよい。
前記回復機構は、前記回復処理として、
前記吐出異常の原因が前記気泡混入の場合、前記液体吐出ヘッドの前記ノズルが設けられるノズル面を覆うキャップにポンプを接続し吸引するポンプ吸引処理を実行し、
前記吐出異常の原因が前記乾燥増粘の場合、前記液体吐出ヘッドのクリーニングのために前記駆動素子を駆動させ前記ノズルから液体を吐出させるフラッシング処理、又は前記ポンプ吸引処理を実行し、
前記吐出異常の原因が前記紙粉付着の場合、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を拭き取るワイピング処理を実行してもよい。
前記回復機構は、前記吐出異常検出回路において前記吐出異常が検出された異常ノズルに対して、前記回復処理を実行し、
前記回復処理の実行後、前記異常ノズルに対応する前記振動板が変位され、
前記吐出異常検出回路は、前記異常ノズルに対応する前記振動板の変位により生じる前記残留振動信号に基づいて、前記異常ノズルの前記吐出異常の有無を再検出してもよい。
前記回復機構は、前記吐出異常検出回路において前記吐出異常が検出された異常ノズルに対して、前記フラッシング処理を実行し、
前記フラッシング処理の実行後、前記異常ノズルに対応する前記振動板が変位され、
前記吐出異常検出回路は、前記異常ノズルに対応する前記振動板の変位により生じる前記残留振動信号に基づいて、前記異常ノズルの前記吐出異常の有無を再検出するとともに、前記吐出異常の原因を特定し、
前記回復機構は、前記再検出において前記吐出異常検出回路が特定した前記吐出異常の原因に応じた前記回復処理を実行させてもよい。
複数の前記液体吐出ヘッドと、複数の前記吐出異常検出回路と、複数の前記切替回路とを備え、
複数の前記吐出異常検出回路のうちの第1吐出異常検出回路は、複数の前記液体吐出ヘッドのうちの第1液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
複数の前記切替回路のうちの第1切替回路は、前記第1液体吐出ヘッドと前記吐出選択回路とを電気的に接続するか、又は前記第1液体吐出ヘッドと前記第1吐出異常検出回路とを電気的に接続するかを切替え、
複数の前記吐出異常検出回路のうちの第2吐出異常検出回路は、複数の前記液体吐出ヘッドのうちの第2液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
複数の前記切替回路のうちの第2切替回路は、前記第2液体吐出ヘッドと前記吐出選択回路とを電気的に接続するか、又は前記第2液体吐出ヘッドと前記第2吐出異常検出回路とを電気的に接続するかを切替え、
前記吐出選択回路は、前記第1液体吐出ヘッドが有する前記駆動素子と、前記第2液体吐出ヘッドが有する前記駆動素子とのそれぞれに対して、前記駆動波形信号を供給するか否かを選択し、
前記第1吐出異常検出回路における、前記第1液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因の特定と、前記第2吐出異常検出回路における、前記第2液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因の特定とは並行して行われてもよい。
前記回復機構は、前記第1吐出異常検出回路が検出する前記吐出異常の原因に応じて、前記第1液体吐出ヘッドに対して、前記回復処理を実行し、前記第2吐出異常検出回路が検出する前記吐出異常の原因に応じて、前記第2液体吐出ヘッドに対して、前記回復処理を実行してもよい。
前記吐出異常検出回路は、前記ノズルから液体が吐出されている吐出動作中に、前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定してもよい。
振動板と、駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記ノズルから吐出される液体の吐出状態を示す情報を取得する取得部と、
前記残留振動信号と前記吐出状態との関係を機械学習する学習部と、
を含む。
振動板と、駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部
に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記残留振動信号と前記ノズルから吐出される液体の吐出状態との関係を機械学習させた学習モデルを記憶する記憶部と、
前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を判定する判定部と、
を含む。
駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備える液体吐出装置の液体吐出方法であって、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出するステップと、
前記ノズルから吐出される液体の吐出状態を示す情報を取得するステップと、
前記残留振動信号と前記吐出状態との関係を機械学習するステップと、
を含む。
駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備える液体吐出装置の液体吐出方法であって、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出するステップと、
前記残留振動信号と前記ノズルから吐出される液体の吐出状態との関係を機械学習させた学習モデルを記憶するステップと、
前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を判定するステップと、
を含む。
1.1 液体吐出装置の構成
まず、液体吐出装置1の構成を説明する。図1は、本実施形態に係る液体吐出装置1の構成の概略を示す斜視図である。なお、以下の説明では、図1中、上側(+Z方向)を「
上部」、下側(-Z方向)を「下部」と称する場合がある。
込んだり、印刷手段4から1枚ずつ排出したりするようになっている。なお、トレイ81に代えて、媒体Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
次に、図3及び図4を用いて、ヘッド部30、及びヘッド部30が備える液体吐出ヘッド35の構成について説明する。図3は、ヘッド部30が備える各液体吐出ヘッド35の概略的な断面図である。図3に示す液体吐出ヘッド35は、圧電素子200の駆動によりキャビティ245の内部のインクがノズルNから吐出するものである。この液体吐出ヘッド35は、振動板243と、駆動波形信号Comが供給されることで振動板243を変位させる駆動素子の一例としての圧電素子200と、内部にインクが充填され、振動板243の変位により、内部の圧力が変化するキャビティ245と、キャビティ245と連通し、キャビティ245の内部の圧力の変化によりインクを吐出するノズルNと、複数の圧電素子200を積層してなる積層圧電素子201とを有する。
形状に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ258及びリザーバ259が形成される。キャビティ258とリザーバ259とは、インク供給口260を介して連通している。また、リザーバ259は、インク供給口261に連通している。
と想定される。
ここで、振動板243の残留振動の計算モデルについて説明する。図7は、振動板243の残留振動を想定した単振動の計算モデルを示す回路図である。このように、振動板243の残留振動の計算モデルは、音圧pと、上述のイナータンスm、コンプライアンスCm及び音響抵抗rとで表せる。そして、図7の回路に音圧pを与えた時のステップ応答を体積速度uについて計算すると、次式が得られる。
ャビティ245の壁面に発生付着しているものと想定される。
次に、図15から図18を用いて吐出選択回路51の構成及び動作について説明する。図15は、吐出選択回路51の構成を示すブロック図である。図15に示すように、吐出選択回路51は、シフトレジスタSR、ラッチ回路LT、デコーダーDC、並びにトランスミッションゲートTGa,TGb,TGcからなる組を、M個の液体吐出ヘッド35に1対1で対応するようにM個有する。以下では、これらM個の組を構成する各要素を、図において上から順番に、1段、2段、…、M段と称する場合がある。なお、図15には、1段、2段、…、M段に対応するシフトレジスタSRをSR[1],SR[2],…,SR[M]と示し、ラッチ回路LTをLT[1],LT[2],…,LT[M]と示し、デコーダーDCをDC[1],DC[2],…,DC[M]と示している。
)である場合、m段のデコーダーDCは、制御期間Ts1,Ts2において、選択信号Sa及びSbをローレベルLに設定するとともに、選択信号ScをハイレベルHに設定する。
た単位波形PB1と、制御期間Ts2に配置された単位波形PB2とを連続させた波形を有する。単位波形PB1の開始及び終了のタイミングにおける電位は、いずれも基準電位V0であり、単位波形PB2は制御期間Ts2に亘って基準電位V0に保たれる。また、単位波形PB1の電位Vb11と基準電位V0との電位差は、単位波形PA2の電位Va21と電位Va22との電位差よりも小さい。そして、各液体吐出ヘッド35が備える圧電素子200が単位波形PB1により駆動された場合であっても当該液体吐出ヘッド35が備えるノズルNからはインクは吐出されない。同様に、圧電素子200に単位波形PB2が供給された場合にも、ノズルNからインクが吐出されることはない。
波形PA2を含む波形DpAAとなる。この結果、m段の液体吐出ヘッド35は、単位動作期間Tuにおいて、単位波形PA1に基づく中程度の量のインクと、単位波形PA2に基づく小程度の量のインクとが吐出され、これら2度にわたり吐出されたインクが媒体P上で合体するため、媒体P上には、大ドットが形成される。
また、制御期間Ts2においても制御期間Ts1と同様に、トランスミッションゲートTGcにより駆動波形信号Com―Cが選択され、単位波形PC2が駆動信号Vin[m]として出力される。すなわち、印刷信号SI[m]の内容が(b1、b2、b3)=(0、0、1)である場合、単位動作期間Tuにおいてm段の液体吐出ヘッド35に供給される駆動信号Vin[m]は検査用の駆動信号Vinであり、その波形は、図18に示すように、単位波形PC1及び単位波形PC2を含む波形DpTとなる。なお、波形DpTは、検査波形決定処理において、波形DpTを有する駆動信号Vinが液体吐出ヘッド35に供給されても、液体吐出ヘッド35からはインクが吐出されないような波形に定められる。
図19は、切替回路53の構成、並びに、切替回路53と吐出異常検出回路52、ヘッド部30、及び吐出選択回路51との電気的な接続関係を示すブロック図である。
伝達される。そして、回復機構84は、吐出異常検出回路DT[p]が検出する吐出異常の原因に応じて、液体吐出ヘッドTH[p]に対して、回復処理を実行し、吐出異常検出回路DT[q]が検出する前記吐出異常の原因に応じて、液体吐出ヘッドTH[q]に対して、前記回復処理を実行する。
ここで、ノズルNに生じた吐出異常を検出する吐出異常検出回路52の構成について説明する。図20は、吐出異常検出回路52の構成を示すブロック図である。吐出異常検出回路52は、駆動波形信号Comが圧電素子200に供給された後のキャビティ245の圧力の変化に基づいて生じる振動板243の変化を残留振動信号Voutとして検出し、残留振動信号Voutに基づいてノズルNの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する。なお、図20では、1つの吐出異常検出回路52を例示し説明を行う。また、図20に示す各種構成は、それぞれが、1又は複数の集積回路装置、プロセッサー等で構成される。
号Voutの周期が、第3閾値NTx3を超える場合、判定部520は、吐出異常の原因を乾燥増粘と判定する。すなわち、判定部520は、液体吐出ヘッド35において吐出異常が生じているか否かを判定し、吐出異常が生じている場合においては当該吐出異常の原因として、気泡混入、乾燥増粘及び紙片付着の少なくとも1つを特定し、判定結果信号Rsとして制御部6に出力する。そして、制御部6は、吐出異常が生じている場合、回復機構84において回復処理を実行させる。なお、回復機構84における回復処理の詳細については後述する。
更新判定部534に出力する。
ここで、吐出異常検出回路52により吐出異常が検出され場合において、当該吐出異常が検出されたノズルNの状態を回復させる回復機構84の回復処理について説明する。回復機構84は、回復処理として、ポンプ吸引処理、フラッシング処理及びワイピング処理を含む。
以上のように、本実施形態における液体吐出装置1では、吐出異常検出回路52に含まれる検出部531は、キャビティ245の圧力の変化に基づいて生じる振動板243の変化を残留振動信号Voutとして検出する。また、吐出異常検出回路52に含まれる取得部532は、当該残留振動信号Voutが取得された場合におけるノズルNからのインクの吐出状態を取得する。学習部533は、検出部531が検出した残留振動信号Voutの信号波形から得られる、電圧振幅、振動周期、減衰率、時間等の検出データと、取得部532が取得したノズルNからのインクの吐出状態との関係を機械学習する。そして、吐出異常検出回路52は、当該機械学習の結果に基づき得られた学習結果に基づいてノズルNの吐出異常の有無の検出、及び吐出異常の原因を特定する。これにより、吐出異常検出回路52は、液体吐出装置1において個別に生じるおそれがある(1)液体吐出装置1の設計誤差(2)液体吐出装置が使用される温度、湿度などの環境(3)液体吐出装置を構成する各種構成の経年変化に伴う特性の変化(4)使用されるインクの粘度等の物性を加味した最適な検出閾値を得ることが可能となり、従って、インクの吐出状態の検査精度が低下するおそれが低減する。
第2実施形態における液体吐出装置1について説明する。第2実施形態における液体吐出装置1を説明するにあたり、第1実施形態と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を省略、又は簡略化する。第1実施形態における液体吐出装置1では、吐出異常検出回路52が有する機械学習部530は、残留振動信号Voutに基づく状態変数SVとノズルNから吐出される実際のインクの吐出状態とを示す吐出情報信号DPとに基づいて、学習部533が残留振動信号VoutとノズルNから吐出されるインクの吐出状態との関係を学習したが、第2実施形態における吐出異常検出回路52は、吐出異常検出回路52の外部において残留振動信号VoutとノズルNから吐出されるインクの吐出状態との関係を学習し、当該学習により得られた学習モデルを吐出異常検出回路52に入力し、保持される点で、第1実施形態の液体吐出装置1とは異なる。
づいて生成された第1閾値NTx1、第2閾値NTx2、第3閾値NTx3により液体吐出ヘッド35の吐出異常の有無を判定する。
242…キャビティプレート、243…振動板、244…中間層、245…キャビティ、246…リザーバ、247…インク供給口、248…外部電極、249…内部電極、252…ノズルプレート、254…金属プレート、255…接着フィルム、256…連通口形成プレート、257…キャビティプレート、258…キャビティ、259…リザーバ、260,261…インク供給口、262…振動板、263…下部電極、264…上部電極、300…ワイパー、301…ワイピング部材、310…キャップ、311…インク供給チューブ、320…ポンプ、321…チューブ、330…インク吸収体、340…排インクカートリッジ、421…タイミングベルト、422…キャリッジガイド軸、510…周期計測部、511…波形整形部、512…計測部、520…判定部、530…機械学習部、531…検出部、532…取得部、533…学習部、534…閾値更新判定部、535…インターフェース回路、536…記憶部、537…学習閾値信号生成部、TGa…トランスミッションゲート、TGb…トランスミッションゲート、TGc…トランスミッションゲート
Claims (15)
- 駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記ノズルから吐出される液体の吐出状態を示す情報を取得する取得部と、
前記残留振動信号と前記吐出状態との関係を機械学習する学習部と、
を含み、
前記学習部は、前記機械学習した前記残留振動信号と前記吐出状態との関係に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を示す学習閾値信号を生成し、
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記ノズルが正常であるか否か境界を示す第1閾値と第2閾値とを含み、
前記第1閾値及び前記第2閾値は、前記学習閾値信号に基づいて更新される、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記残留振動信号と前記ノズルから吐出される液体の吐出状態との関係を機械学習させた学習モデルを記憶する記憶部と、
前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を判定する判定部と、
を含み、
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び前記判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記ノズルが正常であるか否か境界を示す第1閾値と第2閾値とを含み、
前記第1閾値及び前記第2閾値は、前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて更新される、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記判定部は、前記キャビティの内部に気泡が混入する気泡混入、前記ノズルの付近の液体が乾燥により増粘する乾燥増粘、及び前記ノズルの出口付近に紙粉が付着する紙粉付着の少なくとも1つを前記吐出異常の原因として特定する、
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。 - 前記判定部は、前記所定の閾値として前記第1閾値と、前記第1閾値よりも長い周期に設けられた前記第2閾値と、前記第2閾値よりも長い周期に設けられた第3閾値とを有し、
前記残留振動信号の周期が、前記第1閾値未満の場合、前記判定部は、前記吐出異常の原因を前記気泡混入と判定し、
前記残留振動信号の周期が、前記第2閾値を超えて、且つ前記第3閾値以下の場合、前記判定部は、前記吐出異常の原因を前記紙粉付着と判定し、
前記残留振動信号の周期が、前記第3閾値を超える場合、前記判定部は、前記吐出異常の原因を前記乾燥増粘と判定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動素子と電気的に接続され、前記駆動波形信号を前記駆動素子に供給するか否かを選択する吐出選択回路と、
前記液体吐出ヘッドと、前記吐出選択回路と、前記吐出異常検出回路とに電気的に接続される切替回路と、
前記吐出異常から回復させる為の回復処理を実行する回復機構と、
を備え、
前記切替回路は、前記液体吐出ヘッドと前記吐出選択回路とを電気的に接続するか、又は前記液体吐出ヘッドと前記吐出異常検出回路とを電気的に接続するかを切替える、
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の液体吐出装置。 - 前記回復機構は、前記回復処理として、
前記吐出異常の原因が前記気泡混入の場合、前記液体吐出ヘッドの前記ノズルが設けられるノズル面を覆うキャップにポンプを接続し吸引するポンプ吸引処理を実行し、
前記吐出異常の原因が前記乾燥増粘の場合、前記液体吐出ヘッドのクリーニングのために前記駆動素子を駆動させ前記ノズルから液体を吐出させるフラッシング処理、又は前記ポンプ吸引処理を実行し、
前記吐出異常の原因が前記紙粉付着の場合、前記液体吐出ヘッドの前記ノズル面を拭き取るワイピング処理を実行する、
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出装置。 - 前記回復機構は、前記吐出異常検出回路において前記吐出異常が検出された異常ノズルに対して、前記回復処理を実行し、
前記回復処理の実行後、前記異常ノズルに対応する前記振動板が変位され、
前記吐出異常検出回路は、前記異常ノズルに対応する前記振動板の変位により生じる前記残留振動信号に基づいて、前記異常ノズルの前記吐出異常の有無を再検出する、
ことを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。 - 前記回復機構は、前記吐出異常検出回路において前記吐出異常が検出された異常ノズルに対して、前記フラッシング処理を実行し、
前記フラッシング処理の実行後、前記異常ノズルに対応する前記振動板が変位され、
前記吐出異常検出回路は、前記異常ノズルに対応する前記振動板の変位により生じる前記残留振動信号に基づいて、前記異常ノズルの前記吐出異常の有無を再検出するとともに、前記吐出異常の原因を特定し、
前記回復機構は、前記再検出において前記吐出異常検出回路が特定した前記吐出異常の原因に応じた前記回復処理を実行させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の液体吐出装置。 - 複数の前記液体吐出ヘッドと、複数の前記吐出異常検出回路と、複数の前記切替回路とを備え、
複数の前記吐出異常検出回路のうちの第1吐出異常検出回路は、複数の前記液体吐出ヘッドのうちの第1液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
複数の前記切替回路のうちの第1切替回路は、前記第1液体吐出ヘッドと前記吐出選択回路とを電気的に接続するか、又は前記第1液体吐出ヘッドと前記第1吐出異常検出回路とを電気的に接続するかを切替え、
複数の前記吐出異常検出回路のうちの第2吐出異常検出回路は、複数の前記液体吐出ヘッドのうちの第2液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
複数の前記切替回路のうちの第2切替回路は、前記第2液体吐出ヘッドと前記吐出選択回路とを電気的に接続するか、又は前記第2液体吐出ヘッドと前記第2吐出異常検出回路とを電気的に接続するかを切替え、
前記吐出選択回路は、前記第1液体吐出ヘッドが有する前記駆動素子と、前記第2液体吐出ヘッドが有する前記駆動素子とのそれぞれに対して、前記駆動波形信号を供給するか否かを選択し、
前記第1吐出異常検出回路における、前記第1液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前
記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因の特定と、前記第2吐出異常検出回路における、前記第2液体吐出ヘッドが有する前記ノズルの前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因の特定とは並行して行われる、
ことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記回復機構は、前記第1吐出異常検出回路が検出する前記吐出異常の原因に応じて、前記第1液体吐出ヘッドに対して、前記回復処理を実行し、前記第2吐出異常検出回路が検出する前記吐出異常の原因に応じて、前記第2液体吐出ヘッドに対して、前記回復処理を実行する、
ことを特徴とする請求項9に記載の液体吐出装置。 - 前記吐出異常検出回路は、前記ノズルから液体が吐出されている吐出動作中に、前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 振動板と、駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記ノズルから吐出される液体の吐出状態を示す情報を取得する取得部と、
前記残留振動信号と前記吐出状態との関係を機械学習する学習部と、
を含み、
前記学習部は、前記機械学習した前記残留振動信号と前記吐出状態との関係に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を示す学習閾値信号を生成し、
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記ノズルが正常であるか否か境界を示す第1閾値と第2閾値とを含み、
前記第1閾値及び前記第2閾値は、前記学習閾値信号に基づいて更新される、
ことを特徴とするプリントヘッド。 - 振動板と、駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備え、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出する検出部と、
前記残留振動信号と前記ノズルから吐出される液体の吐出状態との関係を機械学習させた学習モデルを記憶する記憶部と、
前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を判定する判定部と、
を含み、
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び前記判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記ノズルが正常であるか否か境界を示す第1閾値と第2閾値とを含み、
前記第1閾値及び前記第2閾値は、前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて更新される、
ことを特徴とするプリントヘッド。 - 駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備える液体吐出装置の液体吐出方法であって、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出するステップと、
前記ノズルから吐出される液体の吐出状態を示す情報を取得するステップと、
前記残留振動信号と前記吐出状態との関係を機械学習するステップと、
を含み、
前記機械学習した前記残留振動信号と前記吐出状態との関係に基づいて、前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を示す学習閾値信号を生成し、
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記ノズルが正常であるか否か境界を示す第1閾値と第2閾値とを含み、
前記第1閾値及び前記第2閾値は、前記学習閾値信号に基づいて更新される、
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 駆動波形信号を生成する駆動信号生成回路と、
振動板と、前記駆動波形信号が供給されることで前記振動板を変位させる駆動素子と、
内部に液体が充填され、前記振動板の変位により、内部の圧力が変化するキャビティと、前記キャビティと連通し、前記キャビティの内部の圧力の変化により液体を吐出するノズルと、を有する液体吐出ヘッドと、
前記駆動波形信号が前記駆動素子に供給された後の前記キャビティの圧力の変化に基づいて生じる前記振動板の変化を残留振動信号として検出し、前記残留振動信号に基づいて前記ノズルの吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定する吐出異常検出回路と、
を備える液体吐出装置の液体吐出方法であって、
前記吐出異常検出回路は、
前記残留振動信号を検出するステップと、
前記残留振動信号と前記ノズルから吐出される液体の吐出状態との関係を機械学習させた学習モデルを記憶するステップと、
前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて前記液体吐出ヘッドの前記吐出異常の有無を判定するステップと、
を含み、
前記吐出異常検出回路は、波形整形部、計測部及び判定部を有し、
前記波形整形部は、前記残留振動信号からノイズ成分を除去した整形波形信号を生成し、
前記計測部は、前記整形波形信号に基づき、前記残留振動信号の周期を計測し、
前記判定部は、前記整形波形信号の周期と所定の閾値とに基づいて前記吐出異常の有無の検出、及び前記吐出異常の原因を特定し、
前記所定の閾値は、前記ノズルが正常であるか否か境界を示す第1閾値と第2閾値とを含み、
前記第1閾値及び前記第2閾値は、前記残留振動信号と前記学習モデルとに基づいて更新される、
ことを特徴とする液体吐出方法。
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