JP2016179628A - 液体吐出装置、ヘッドユニット、液体吐出装置の制御方法、及び、液体吐出装置の制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出部からのインクの吐出状態の判定の精度を高める。【解決手段】第1駆動信号に応じて変位する第1圧電素子、第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、第1圧力室内部の圧力の増減に応じて第1圧力室の内部の液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号が供給され、当該複数の波形の中から選択された波形を有する第1駆動信号を、単位期間毎に第1圧電素子に供給するか否かを切替可能な第1切替部と、第1切替部が検査波形を有する第1駆動信号を第1圧電素子に供給した後に、第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、を備え、第1切替部は、一の単位期間において検査波形を有する第1駆動信号を第1圧電素子に供給する場合、一の単位期間に先行する単位期間において第1圧電素子に対する第1駆動信号の供給を停止することを特徴とする液体吐出装置。【選択図】図20
Description
本発明は、液体吐出装置、ヘッドユニット、液体吐出装置の制御方法、及び、液体吐出装置の制御プログラムに関する。
インクジェットプリンター等の液体吐出装置は、駆動信号によりヘッドユニットに設けられた吐出部を駆動し、吐出部のキャビティ(圧力室)に充填されたインク等の液体を吐出させることで、記録媒体上に画像を形成する。このような液体吐出装置において、液体の増粘や、キャビティへの気泡混入等により、吐出部から液体を正常に吐出できなくなる吐出異常が生じる場合がある。そして、吐出異常が生じると、吐出部から吐出される液体により媒体に形成される予定のドットを正確に形成できなくなり、液体吐出装置が形成する画像の画質が低下する。
特許文献1には、吐出部を駆動した後に吐出部に生じる残留振動に基づいて、吐出部における液体の吐出状態を判定し、吐出異常を検出することで、吐出異常による画質の低下を予防する技術が提案されている。
特許文献1には、吐出部を駆動した後に吐出部に生じる残留振動に基づいて、吐出部における液体の吐出状態を判定し、吐出異常を検出することで、吐出異常による画質の低下を予防する技術が提案されている。
吐出部における液体の吐出状態は、一般的に、検査用の波形を有する駆動信号(「検査用駆動信号」と称する)により吐出部を駆動した後に、当該吐出部に生じる残留振動の波形に基づいて判定される。このため、吐出状態を正確に判定するためには、検査用駆動信号に起因して生じる吐出部の振動のみを、残留振動として検出することが好ましい。すなわち、吐出状態を正確に判定するためには、吐出部が振動していない状態において、吐出部に検査用駆動信号を供給することが求められる。
しかし、近年の印刷の高速化に伴い、駆動周波数が高まり、吐出部が駆動されてから次に駆動されるまでの間隔が短くなる場合がある。また、キャビティ内の液体の増粘による吐出異常を防止するために、周期的に微振動が生じるように吐出部を駆動させ、キャビティ内の液体を周期的に攪拌することが必要な場合もある。このように、吐出部を短い間隔で周期的に駆動する状況下では、前回の駆動に基づく振動が十分に減衰していないにもかかわらず、検査用駆動信号により吐出部が駆動されることがある。この場合、検査用駆動信号に起因して生じる吐出部の振動のみを検出することは困難であり、吐出部における吐出状態を正確に判定することができないという問題が存在した。
しかし、近年の印刷の高速化に伴い、駆動周波数が高まり、吐出部が駆動されてから次に駆動されるまでの間隔が短くなる場合がある。また、キャビティ内の液体の増粘による吐出異常を防止するために、周期的に微振動が生じるように吐出部を駆動させ、キャビティ内の液体を周期的に攪拌することが必要な場合もある。このように、吐出部を短い間隔で周期的に駆動する状況下では、前回の駆動に基づく振動が十分に減衰していないにもかかわらず、検査用駆動信号により吐出部が駆動されることがある。この場合、検査用駆動信号に起因して生じる吐出部の振動のみを検出することは困難であり、吐出部における吐出状態を正確に判定することができないという問題が存在した。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、吐出部からの液体の吐出状態の判定の精度を高めることを可能とする技術を提供することを、解決課題の一つとする。
以上の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号を生成する波形信号生成部と、前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、を備え、前記第1切替部は、一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する場合、前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止する、ことを特徴とする。
また、本発明に係るヘッドユニットは、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号が供給されるヘッドユニットであって、前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、を備え、前記第1切替部は、一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する場合、前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止する、ことを特徴とする。
また、本発明に係るヘッドユニットは、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号が供給されるヘッドユニットであって、前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、を備え、前記第1切替部は、一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する場合、前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止する、ことを特徴とする。
この発明によれば、一の単位期間に先行する単位期間(以下、「先行単位期間」と称する)において、第1吐出部への第1駆動信号の供給を停止する。このため、先行単位期間において第1吐出部を駆動する場合と比較して、一の単位期間が開始されるタイミングにおける、第1吐出部に生じている振動を小さく抑えることができる。換言すれば、検査波形を有する第1駆動信号に起因して生じる第1吐出部の残留振動に対して、先行単位期間に生じた第1吐出部の振動が重畳することを、防止することが可能となる。これにより、先行単位期間において第1吐出部を駆動する場合と比較して、検査波形を有する第1駆動信号に起因する第1吐出部の残留振動を正確に検出することが可能となり、第1吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
なお、本発明に係る液体吐出装置は、第1駆動信号に応じて変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号に基づいて前記第1駆動信号を生成し、生成した前記第1駆動信号を、単位期間毎に前記第1圧電素子に供給する供給部と、前記供給部が、前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給した後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、を備え、前記供給部は、一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する場合、前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に供給する前記第1駆動信号の電位を所定の基準電位に固定する、ことを特徴としてもよい。
また、上述した液体吐出装置は、前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第2駆動信号が供給されることにより変位する第2圧電素子、隔壁を介して前記第1圧力室と隣り合い、前記第2圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第2圧力室、及び、前記第2圧力室に連通し前記第2圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第2圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第2ノズル、を具備する第2吐出部と、単位期間毎に前記第2圧電素子に前記第2駆動信号を供給するか否かを切替可能な第2切替部と、を備え、前記第2切替部は、前記一の単位期間において、前記第2圧電素子に対する前記第2駆動信号の供給を停止する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、一の単位期間において、第1吐出部と隣り合う第2吐出部への第2駆動信号の供給を停止する。このため、一の単位期間において第2吐出部を駆動する場合と比較して、第2吐出部から第1吐出部へと伝播する振動を低減することができる。換言すれば、検査波形を有する第1駆動信号に起因して生じる第1吐出部の残留振動に対して、第2吐出部から伝播する振動が重畳することを、防止することが可能となる。これにより、一の単位期間において第2吐出部を駆動する場合と比較して、検査波形を有する第1駆動信号に起因する第1吐出部の残留振動を正確に検出することが可能となり、第1吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
また、上述した液体吐出装置において、前記第2切替部は、前記一の単位期間に後続する単位期間において、前記検査波形を有する前記第2駆動信号を前記第2圧電素子に供給し、前記検出部は、前記検査波形を有する前記第2駆動信号が前記第2圧電素子に供給された後に、前記第2吐出部に生じる残留振動を検出する、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、一の単位期間において第2吐出部の駆動を停止させた後に、一の単位期間に後続する単位期間(以下、「後続単位期間」と称する)において、第2吐出部に対して第2駆動信号を供給する。このため、一の単位期間において第2吐出部を駆動する場合と比較して、後続単位期間が開始されるタイミングにおける、第2吐出部に生じている振動を小さく抑えることができる。換言すれば、検査波形を有する第2駆動信号に起因して生じる第2吐出部の残留振動に対して、一の単位期間に生じた第2吐出部の振動が重畳することを、防止することが可能となる。これにより、一の単位期間において第2吐出部を駆動する場合と比較して、検査波形を有する第2駆動信号に起因する第2吐出部の残留振動を正確に検出することが可能となり、第2吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
また、上述した液体吐出装置において、前記駆動波形信号の有する複数の波形は、前記駆動波形信号が前記第1圧電素子に供給された場合に、前記第1ノズルから前記液体を吐出させないように前記第1圧電素子を変位させる微振動波形を有し、前記単位期間において、前記微振動波形は、前記検査波形の終了後に開始される、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、各単位期間において、微振動波形の開始前に検査波形が設けられる。このため、一の単位期間において、第1吐出部とは異なる他の吐出部を、微振動波形を有する駆動信号により駆動する場合であっても、当該他の吐出部から第1吐出部に対して振動が伝播する前のタイミングにおいて、第1吐出部の残留振動を検出することができる。これにより、微振動波形の開始後に検査波形が設けられる場合と比較して、検査波形を有する駆動信号に起因する吐出部の残留振動を正確に検出することが可能となり、吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
また、この態様によれば、単位期間の開始から検査波形の開始までの期間が短いため、単位期間の会誌から検査波形の開始までの期間が長い場合と比較して、検査波形を吐出部に供給すべき設計上のタイミングと、検査波形が吐出部に実際に供給されるタイミングと、の間の誤差を小さく抑えることが可能となる。このため、吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
また、この態様によれば、単位期間の開始から検査波形の開始までの期間が短いため、単位期間の会誌から検査波形の開始までの期間が長い場合と比較して、検査波形を吐出部に供給すべき設計上のタイミングと、検査波形が吐出部に実際に供給されるタイミングと、の間の誤差を小さく抑えることが可能となる。このため、吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
なお、本態様に係る液体吐出装置において、前記駆動波形信号の有する複数の波形は、前記駆動波形信号が前記第1圧電素子に供給された場合に、前記第1ノズルから前記液体を吐出させないように前記第1圧電素子を変位させる微振動波形を有し、前記第1切替部は、前記一の単位期間に後続する単位期間において、前記微振動波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する、ことを特徴としても良い。
また、上述した液体吐出装置において、前記第1切替部は、前記駆動波形信号の有する複数の波形の中から、前記単位期間毎に前記第1圧電素子に供給すべき波形を指定する指定信号に基づいて、前記単位期間毎に前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給するか否かを切り替える、ことを特徴としてもよい。
この態様によれば、指定信号により、各単位期間における各吐出部に対する駆動信号の供給の有無と、駆動信号を供給する場合における当該駆動信号の波形と、を指定することができる。このため、指定信号により、先行単位期間における第1吐出部に対する第1駆動信号の供給の停止を指定し、また、一の単位期間における第1吐出部に対する検査波形を有する第1駆動信号の供給を指定することで、第1吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
なお、第1切替部は、指定信号が、第1吐出部に供給する波形を指定しない場合には、第1吐出部に対して、第1駆動信号を供給しないようにすればよい。
なお、第1切替部は、指定信号が、第1吐出部に供給する波形を指定しない場合には、第1吐出部に対して、第1駆動信号を供給しないようにすればよい。
また、本発明に係る液体吐出装置の制御方法は、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号を生成する波形信号生成部と、前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、を備える液体吐出装置の制御方法であって、一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給される場合、前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止するように、前記第1切替部の動作を制御する、ことを特徴とする。
この発明によれば、先行単位期間において第1吐出部への第1駆動信号の供給を停止するため、先行単位期間において第1吐出部を駆動する場合と比較して、一の単位期間が開始されるタイミングにおいて、第1吐出部に生じている振動を小さく抑えることができる。このため、検査波形を有する第1駆動信号に起因する第1吐出部の残留振動を正確に検出することが可能となり、第1吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
また、本発明に係る液体吐出装置の制御プログラムは、検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号を生成する波形信号生成部と、前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、コンピューターと、を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、前記コンピューターを、一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給される場合、前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止するように、前記第1切替部の動作を制御する制御部として機能させる、ことを特徴とする。
この発明によれば、先行単位期間において第1吐出部への第1駆動信号の供給を停止するため、先行単位期間において第1吐出部を駆動する場合と比較して、一の単位期間が開始されるタイミングにおいて、第1吐出部に生じている振動を小さく抑えることができる。このため、検査波形を有する第1駆動信号に起因する第1吐出部の残留振動を正確に検出することが可能となり、第1吐出部における液体の吐出状態の正確な判定が可能となる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法及び縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
<A.実施形態>
本実施形態では、インク(「液体」の一例)を吐出して記録用紙P(「媒体」の一例)に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して、液体吐出装置を説明する。
本実施形態では、インク(「液体」の一例)を吐出して記録用紙P(「媒体」の一例)に画像を形成するインクジェットプリンターを例示して、液体吐出装置を説明する。
<1.印刷システムの概要>
図1及び図2を参照しつつ、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成について説明する。
図1及び図2を参照しつつ、本実施形態に係るインクジェットプリンター1の構成について説明する。
図1は、インクジェットプリンター1を具備する印刷システム100の構成を示す機能ブロック図である。印刷システム100は、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューター9と、インクジェットプリンター1と、を備える。
ホストコンピューター9は、インクジェットプリンター1が形成すべき画像を示す印刷データImgと、インクジェットプリンター1が形成すべき画像の印刷部数Wcpを示す部数情報CPと、を出力する。インクジェットプリンター1は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgの示す画像を、部数情報CPの示す印刷部数Wcpだけ記録用紙Pに形成する印刷処理を実行する。なお、本実施形態では、インクジェットプリンター1がラインプリンターである場合を例示して説明する。
ホストコンピューター9は、インクジェットプリンター1が形成すべき画像を示す印刷データImgと、インクジェットプリンター1が形成すべき画像の印刷部数Wcpを示す部数情報CPと、を出力する。インクジェットプリンター1は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgの示す画像を、部数情報CPの示す印刷部数Wcpだけ記録用紙Pに形成する印刷処理を実行する。なお、本実施形態では、インクジェットプリンター1がラインプリンターである場合を例示して説明する。
図1に示すように、インクジェットプリンター1は、インクを吐出する吐出部Dが設けられるヘッドユニット10と、吐出部Dからのインクの吐出状態を判定する吐出状態判定部4と、ヘッドユニット10に対する記録用紙Pの相対位置を変化させるための搬送機構7と、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する制御部6と、インクジェットプリンター1の制御プログラムやその他の情報を記憶する記憶部60と、吐出部Dにおいて吐出異常が生じたことが検出された場合に当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態を正常に回復させるメンテナンス処理を実行する回復機構(図示省略)と、液晶ディスプレイやLEDランプ等で構成されエラーメッセージ等を表示する表示部、及び、インクジェットプリンター1の利用者がインクジェットプリンター1に各種コマンド等を入力するための操作部を具備する表示操作部(図示省略)と、を備える。
ここで、吐出異常とは、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が異常となること、換言すれば、吐出部Dが具備するノズルN(後述する図3及び図4を参照)からインクを正確に吐出することのできない状態の総称である。より具体的には、吐出異常とは、吐出部Dがインクを吐出できない状態、吐出部Dからインクを吐出できる場合であってもインクの吐出量が少ないために印刷データImgの示す画像を形成するために必要な量のインクを吐出部Dが吐出できない状態、吐出部Dから印刷データImgの示す画像を形成するために必要な量以上のインクが吐出されてしまう状態、吐出部Dから吐出されるインクが印刷データImgの示す画像を形成するために予定された着弾位置とは異なる位置に着弾する状態、等を含む。
図2は、インクジェットプリンター1の内部構成の概略を例示する一部断面図である。
図2に示すように、インクジェットプリンター1は、ヘッドユニット10を搭載するキャリッジ32を備える。キャリッジ32には、ヘッドユニット10の他に、4個のインクカートリッジ31が搭載されている。4個のインクカートリッジ31は、ブラック(BK)、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、及び、イエロー(YL)の、4色(CMYK)と1対1に対応して設けられたものであり、各インクカートリッジ31には、当該インクカートリッジ31に対応する色のインクが充填されている。なお、各インクカートリッジ31は、キャリッジ32に搭載される代わりに、インクジェットプリンター1の別の場所に設けられるものであってもよい。
図2に示すように、インクジェットプリンター1は、ヘッドユニット10を搭載するキャリッジ32を備える。キャリッジ32には、ヘッドユニット10の他に、4個のインクカートリッジ31が搭載されている。4個のインクカートリッジ31は、ブラック(BK)、シアン(CY)、マゼンタ(MG)、及び、イエロー(YL)の、4色(CMYK)と1対1に対応して設けられたものであり、各インクカートリッジ31には、当該インクカートリッジ31に対応する色のインクが充填されている。なお、各インクカートリッジ31は、キャリッジ32に搭載される代わりに、インクジェットプリンター1の別の場所に設けられるものであってもよい。
図1に示すように、搬送機構7は、記録用紙Pを搬送するための駆動源となる搬送モーター71と、搬送モーター71を駆動するためのモータードライバー72と、を備える。
また、搬送機構7は、図2に示すように、キャリッジ32の下側(図2において−Z方向)に設けられるプラテン74と、搬送モーター71の作動により回転する搬送ローラー73と、図2においてY軸回りに回転自在に設けられたガイドローラー75と、記録用紙Pをロール状に巻き取った状態で収納するための収納部76と、を備える。
搬送機構7は、インクジェットプリンター1が印刷処理を実行する場合に、記録用紙Pを、収納部76から繰り出して、ガイドローラー75、プラテン74、及び、搬送ローラー73により規定される搬送経路に沿って、図において+X方向(上流側から下流側へ向かう方向)に対して搬送速度Mvで搬送する。
また、搬送機構7は、図2に示すように、キャリッジ32の下側(図2において−Z方向)に設けられるプラテン74と、搬送モーター71の作動により回転する搬送ローラー73と、図2においてY軸回りに回転自在に設けられたガイドローラー75と、記録用紙Pをロール状に巻き取った状態で収納するための収納部76と、を備える。
搬送機構7は、インクジェットプリンター1が印刷処理を実行する場合に、記録用紙Pを、収納部76から繰り出して、ガイドローラー75、プラテン74、及び、搬送ローラー73により規定される搬送経路に沿って、図において+X方向(上流側から下流側へ向かう方向)に対して搬送速度Mvで搬送する。
記憶部60は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)と、印刷処理等の各種処理を実行する際に必要なデータを一時的に格納し、あるいは印刷処理等の各種処理を実行するための制御プログラムを一時的に展開するRAM(Random Access Memory)と、インクジェットプリンター1の各部を制御するための制御プログラムを格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるPROMと、を備える。
制御部6は、CPU(Central Processing Unit)やFPGA(field-programmable gate array)等を含んで構成され、当該CPU等が記憶部60に記憶されている制御プログラムに従って動作することで、インクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
そして、制御部6は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImg等に基づいて、ヘッドユニット10及び搬送機構7を制御することにより、記録用紙Pに印刷データImgに応じた画像を形成する印刷処理の実行を制御する。
そして、制御部6は、ホストコンピューター9から供給される印刷データImg等に基づいて、ヘッドユニット10及び搬送機構7を制御することにより、記録用紙Pに印刷データImgに応じた画像を形成する印刷処理の実行を制御する。
具体的には、制御部6は、まず、ホストコンピューター9から供給される印刷データImgを記憶部60に格納する。
次に、制御部6は、印刷データImg等の記憶部60に格納されている各種データに基づいて、ヘッドユニット10の動作を制御して吐出部Dを駆動させるための印刷信号SI(「指定信号」の一例)及び駆動波形信号Com等の信号を生成する。また、制御部6は、ヘッドユニット10の動作を制御するためのクロック信号CLを生成する。
また、制御部6は、印刷信号SIや、記憶部60に格納されている各種データに基づいて、モータードライバー72の動作を制御するための信号を生成し、これら生成した各種信号を出力する。なお、詳細は後述するが、本実施形態に係る駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A及びCom-Bを含む。
なお、駆動波形信号Comはアナログの信号である。このため、制御部6は、制御部6が備えるCPU等において生成されるデジタルの駆動波形信号をアナログの駆動波形信号Comに変換するための、DA変換回路等を含む波形信号生成部(図示省略)を含む。
次に、制御部6は、印刷データImg等の記憶部60に格納されている各種データに基づいて、ヘッドユニット10の動作を制御して吐出部Dを駆動させるための印刷信号SI(「指定信号」の一例)及び駆動波形信号Com等の信号を生成する。また、制御部6は、ヘッドユニット10の動作を制御するためのクロック信号CLを生成する。
また、制御部6は、印刷信号SIや、記憶部60に格納されている各種データに基づいて、モータードライバー72の動作を制御するための信号を生成し、これら生成した各種信号を出力する。なお、詳細は後述するが、本実施形態に係る駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A及びCom-Bを含む。
なお、駆動波形信号Comはアナログの信号である。このため、制御部6は、制御部6が備えるCPU等において生成されるデジタルの駆動波形信号をアナログの駆動波形信号Comに変換するための、DA変換回路等を含む波形信号生成部(図示省略)を含む。
このように、制御部6は、モータードライバー72の制御を介して、記録用紙Pを+X方向に搬送するように搬送モーター71を駆動し、また、ヘッドユニット10の制御を介して、吐出部Dからのインクの吐出の有無、インクの吐出量、及び、インクの吐出タイミング等を制御する。これにより、制御部6は、記録用紙Pに吐出されたインクにより形成されるドットサイズ及びドット配置を調整し、印刷データImgに対応する画像を記録用紙Pに形成する印刷処理の実行を制御する。
また、詳細は後述するが、制御部6は、各吐出部Dからのインクの吐出状態が正常であるか否かを判定する吐出状態判定処理の実行を制御する。
また、詳細は後述するが、制御部6は、各吐出部Dからのインクの吐出状態が正常であるか否かを判定する吐出状態判定処理の実行を制御する。
図1に示すように、ヘッドユニット10は、M個の吐出部Dを具備する記録ヘッド3と、記録ヘッド3が具備する各吐出部Dを駆動するヘッドドライバー5と、を備える(本実施形態において、Mは4以上の自然数)。なお、以下では、M個の吐出部Dの各々を区別するために、順番に、1段、2段、…、M段と称することがある。また、以下では、m段の吐出部Dを、吐出部D[m]と表現する場合がある(変数mは、1≦m≦Mを満たす自然数)。
M個の吐出部Dの各々は、4個のインクカートリッジ31のいずれか1つからインクの供給を受ける。各吐出部Dは、インクカートリッジ31から供給されたインクを内部に充填し、充填したインクを、当該吐出部Dが具備するノズルNから吐出することができる。具体的には、各吐出部Dは、搬送機構7が記録用紙Pをプラテン74上に搬送するタイミングで、記録用紙Pに対してインクを吐出することで、画像を構成するためのドットを記録用紙Pに形成する。そして、M個の吐出部Dから全体としてCMYKの4色のインクを吐出することで、フルカラー印刷が実現される。
ヘッドドライバー5は、記録ヘッド3が備えるM個の吐出部Dの各々を駆動するための駆動信号Vinを、各吐出部Dに供給する駆動信号供給部50(「供給部」の一例)と、吐出部Dが駆動信号Vinにより駆動された後に当該吐出部Dに生じる残留振動を検出する残留振動検出部52(「検出部」の一例)と、を備える。
駆動信号供給部50は、駆動信号生成部51と、接続部53と、を備える。
駆動信号生成部51は、印刷信号SI、クロック信号CL、及び、駆動波形信号Com等、制御部6から供給される信号に基づいて、記録ヘッド3が備えるM個の吐出部Dの各々を駆動するための駆動信号Vinを生成する。
接続部53は、制御部6から供給される接続制御信号Swに基づいて、各吐出部Dを、駆動信号生成部51または残留振動検出部52の、いずれか一方に電気的に接続させる。
そして、駆動信号生成部51において生成された駆動信号Vinは、接続部53を介して吐出部Dに供給される。各吐出部Dは、駆動信号Vinが供給されると、供給された駆動信号Vinに基づいて駆動され、内部に充填したインクを記録用紙Pに対して吐出することができる。
駆動信号生成部51は、印刷信号SI、クロック信号CL、及び、駆動波形信号Com等、制御部6から供給される信号に基づいて、記録ヘッド3が備えるM個の吐出部Dの各々を駆動するための駆動信号Vinを生成する。
接続部53は、制御部6から供給される接続制御信号Swに基づいて、各吐出部Dを、駆動信号生成部51または残留振動検出部52の、いずれか一方に電気的に接続させる。
そして、駆動信号生成部51において生成された駆動信号Vinは、接続部53を介して吐出部Dに供給される。各吐出部Dは、駆動信号Vinが供給されると、供給された駆動信号Vinに基づいて駆動され、内部に充填したインクを記録用紙Pに対して吐出することができる。
残留振動検出部52は、吐出部Dが駆動信号Vinにより駆動された後に当該吐出部Dに生じる残留振動を、残留振動信号Voutとして検出する。そして、残留振動検出部52は、検出した残留振動信号Voutに対して、ノイズ成分を除去したり、信号レベルを増幅させる等の処理を施すことで、整形波形信号Vdを生成し、生成した整形波形信号Vdを、吐出部Dにおける残留振動の検出結果として出力する。なお、本実施形態において、駆動信号供給部50、及び、残留振動検出部52は、例えば、ヘッドユニット10に設けられる基板上の電子回路として実装される。
吐出状態判定部4は、残留振動検出部52が出力する整形波形信号Vdに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定結果を示す判定情報RSを生成する。なお、本実施形態において、吐出状態判定部4は、例えば、ヘッドユニット10とは異なる場所に設けられる基板上の電子回路として実装される。
<2.記録ヘッドの構成>
図3及び図4を参照しつつ、記録ヘッド3と、記録ヘッド3に設けられる吐出部Dと、について説明する。
図3及び図4を参照しつつ、記録ヘッド3と、記録ヘッド3に設けられる吐出部Dと、について説明する。
図3は、記録ヘッド3の、概略的な一部断面図の一例である。なお、この図では、図示の都合上、記録ヘッド3が有するM個の吐出部Dの中の1個の吐出部Dと、当該1個の吐出部Dにインク供給口360を介して連通するリザーバ350と、インクカートリッジ31からリザーバ350にインクを供給するためのインク取り入れ口370と、を示している。
図3に示すように、吐出部Dは、圧電素子300と、内部にインクが充填されたキャビティ320(「圧力室」の一例)と、キャビティ320に連通するノズルNと、振動板310と、を備える。吐出部Dは、圧電素子300が駆動信号Vinにより駆動されることにより、キャビティ320内のインクをノズルNから吐出させる。吐出部Dのキャビティ320は、凹部を有するような所定の形状に成形されたキャビティプレート340と、ノズルNが形成されたノズルプレート330と、振動板310と、により区画される空間である。キャビティ320は、インク供給口360を介してリザーバ350と連通している。リザーバ350は、インク取り入れ口370を介して1個のインクカートリッジ31と連通している。
本実施形態では、圧電素子300として、例えば、図3に示すようなユニモルフ(モノモルフ)型を採用する。なお、圧電素子300は、ユニモルフ型に限らず、バイモルフ型や積層型等を採用してもよい。
圧電素子300は、下部電極301と、上部電極302と、下部電極301及び上部電極302の間に設けられた圧電体303と、を有する。そして、下部電極301の電位が所定の基準電位VSSに設定され、上部電極302に駆動信号Vinが供給されることで、下部電極301及び上部電極302の間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて圧電素子300が図において上下方向に撓み(変位し)、その結果、圧電素子300が振動する。
圧電素子300は、下部電極301と、上部電極302と、下部電極301及び上部電極302の間に設けられた圧電体303と、を有する。そして、下部電極301の電位が所定の基準電位VSSに設定され、上部電極302に駆動信号Vinが供給されることで、下部電極301及び上部電極302の間に電圧が印加されると、当該印加された電圧に応じて圧電素子300が図において上下方向に撓み(変位し)、その結果、圧電素子300が振動する。
キャビティプレート340の上面開口部には、振動板310が設置され、振動板310には、下部電極301が接合されている。このため、圧電素子300が駆動信号Vinにより振動すると、振動板310も振動する。そして、振動板310の振動によりキャビティ320の容積(キャビティ320内の圧力)が変化し、キャビティ320内に充填されたインクがノズルNより吐出される。インクの吐出によりキャビティ320内のインクが減少した場合、リザーバ350からインクが供給される。また、リザーバ350へは、インクカートリッジ31からインク取り入れ口370を介してインクが供給される。
図4は、+Z方向または−Z方向からインクジェットプリンター1を平面視した場合の、記録ヘッド3に設けられたM個のノズルNの配置の一例を説明するための説明図である。
図4に示すように、記録ヘッド3には、複数のノズルNからなるノズル列Lnが4列設けられている。具体的には、記録ヘッド3には、ノズル列Ln-BK、ノズル列Ln-CY、ノズル列Ln-MG、及び、ノズル列Ln-YL、からなる4列のノズル列Lnが設けられている。なお、ノズル列Ln-BKに属する複数のノズルNの各々は、ブラック(BK)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNであり、ノズル列Ln-CYに属する複数のノズルNの各々は、シアン(CY)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNであり、ノズル列Ln-MGに属する複数のノズルNの各々は、マゼンタ(MG)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNであり、ノズル列Ln-YLに属する複数のノズルNの各々は、イエロー(YL)のインクを吐出する吐出部Dに設けられたノズルNである。また、4列のノズル列Lnの各々は、平面視したときに、+Y方向または−Y方向(以下、+Y方向及び−Y方向を「Y軸方向」と総称する)に延在するように設けられている。そして、各ノズル列LnがY軸方向に延在する範囲YNLは、記録用紙P(正確には、記録用紙Pのうち、Y軸方向の幅がインクジェットプリンター1の印刷可能な最大の幅の記録用紙P)を印刷する場合に、当該記録用紙Pの有するY軸方向の範囲YP以上となる。
図4に示すように、各ノズル列Lnを構成する複数のノズルNは、図において左側(−Y側)から偶数番目のノズルNと奇数番目のノズルNのX軸方向の位置が互いに異なるように、所謂、千鳥状に配置されている。各ノズル列Lnにおいて、ノズルN間のY軸方向の間隔(ピッチ)は、印刷解像度(dpi:dot per inch)に応じて適宜設定され得る。
上述のとおり、記録ヘッド3には、各ノズル列Lnを構成する複数のノズルNに対応して、複数の吐出部Dが設けられている。そして、当該複数の吐出部Dに対応する複数のキャビティ320は、キャビティプレート340により区切られている。以下、キャビティプレート340のうち、互いに隣り合う2個のキャビティ320を区切る部分を「隔壁」と称する。
例えば、図4に示すように、m段のノズルN[m]を具備する吐出部D[m]と、(m−1)段のノズルN[m-1]を具備する吐出部D[m-1]、及び、(m+1)段のノズルN[m+1]を具備する吐出部D[m+1]とが隣り合う場合、吐出部D[m]が備えるキャビティ320と吐出部D[m-1]が備えるキャビティ320との間、及び、吐出部D[m]が備えるキャビティ320と吐出部D[m+1]が備えるキャビティ320との間は、隔壁により区切られる。
例えば、図4に示すように、m段のノズルN[m]を具備する吐出部D[m]と、(m−1)段のノズルN[m-1]を具備する吐出部D[m-1]、及び、(m+1)段のノズルN[m+1]を具備する吐出部D[m+1]とが隣り合う場合、吐出部D[m]が備えるキャビティ320と吐出部D[m-1]が備えるキャビティ320との間、及び、吐出部D[m]が備えるキャビティ320と吐出部D[m+1]が備えるキャビティ320との間は、隔壁により区切られる。
なお、本実施形態における印刷処理は、一例として、図4に示すように、記録用紙Pを複数の印刷領域(例えば、記録用紙PにA4サイズの画像を印刷する場合における当該A4サイズの矩形の領域や、ラベル用紙におけるラベル)と、これら複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、複数の印刷領域と1対1に対応する複数の画像を形成する場合を想定する。
<3.吐出部の動作と残留振動>
次に、吐出部Dからのインク吐出動作と、吐出部Dに生じる残留振動と、について、図5乃至図13を参照しながら説明する。
次に、吐出部Dからのインク吐出動作と、吐出部Dに生じる残留振動と、について、図5乃至図13を参照しながら説明する。
図5は、吐出部Dからのインク吐出動作を説明するための説明図である。図5(a)に示す状態において、吐出部Dが備える圧電素子300に対してヘッドドライバー5から駆動信号Vinが供給されると、当該圧電素子300において、電極間に印加された電界に応じた歪が発生し、当該吐出部Dの振動板310は図において上方向へ撓む。これにより、図5(a)に示す初期状態と比較して、図5(b)に示すように、当該吐出部Dのキャビティ320の容積が拡大する。図5(b)に示す状態において、駆動信号Vinの示す電位を変化させると、振動板310は、その弾性復元力によって復元し、初期状態における振動板310の位置を越えて図において下方向に変位し、図5(c)に示すようにキャビティ320の容積が急激に収縮する。このときキャビティ320内に発生する圧縮圧力により、キャビティ320を満たすインクの一部が、このキャビティ320に連通しているノズルNからインク滴として吐出される。
吐出部Dの振動板310は、図5に示す場合のように、駆動信号Vinにより駆動されて上下方向に変位した後に、振動する。この振動は、駆動信号Vinによる吐出部Dの駆動後も残留する。このような、駆動信号Vinによる吐出部Dの駆動後に吐出部Dに残留する残留振動は、ノズルNやインク供給口360の形状あるいはインクの粘度等による音響抵抗Resと、流路内のインク重量によるイナータンスIntと、振動板310のコンプライアンスCmと、によって決定される固有振動周波数を有するものと想定される。以下、当該想定に基づく吐出部Dの振動板310に生じる残留振動の計算モデルについて説明する。
図6は、振動板310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310の残留振動の計算モデルは、音圧Prsと、上述のイナータンスInt、コンプライアンスCm及び音響抵抗Resとで表せる。そして、図6の回路に音圧Prsを与えた時のステップ応答を体積速度Uvについて計算すると、次式が得られる。
Uv={Prs/(ω・Int)}e−γt・sin(ωt)
ω={1/(Int・Cm)−γ2}1/2
γ=Res/(2・Int)
Uv={Prs/(ω・Int)}e−γt・sin(ωt)
ω={1/(Int・Cm)−γ2}1/2
γ=Res/(2・Int)
この式から得られた計算結果(計算値)と、別途行った吐出部Dの残留振動の実験における実験結果(実験値)とを比較する。なお、残留振動の実験とは、インクの吐出状態が正常である吐出部Dからインクを吐出させた後に、当該吐出部Dの振動板310において生じる残留振動を検出する実験である。
図7は、残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。図7に示すグラフからも分かるように、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常である場合、実験値と計算値の2つの波形は、概ね一致している。
図7は、残留振動の実験値と計算値との関係を示すグラフである。図7に示すグラフからも分かるように、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常である場合、実験値と計算値の2つの波形は、概ね一致している。
さて、吐出部Dがインク吐出動作を行ったにもかかわらず、当該吐出部Dにおけるインクの吐出状態が異常であり、当該吐出部DのノズルNからインク滴が正常に吐出されない場合、即ち吐出異常が発生する場合がある。この吐出異常が発生する原因としては、(1)キャビティ320内への気泡の混入、(2)キャビティ320内のインクの乾燥等に起因するキャビティ320内のインクの増粘または固着、(3)ノズルNの出口付近への紙粉等の異物の付着、等が挙げられる。
上述のとおり、吐出異常とは、典型的にはノズルNからインクを吐出できない状態となること、即ちインクの不吐出現象が現れ、その場合、記録用紙Pに印刷した画像における画素のドット抜けを生じる。また、上述のとおり、吐出異常の場合には、ノズルNからインクが吐出されたとしても、インクの量が過少であったり、吐出されたインク滴の飛行方向(弾道)がずれたりして適正に着弾しないので、やはり画素のドット抜けとなって現れる。
以下においては、図7に示す比較結果に基づいて、吐出部Dにおいて生じる吐出異常の原因別に、残留振動の計算値と実験値が概ね一致するように、音響抵抗Res及びイナータンスIntのうち少なくとも一方の値を調整する。
まず、吐出異常の原因の1つである、(1)キャビティ320内への気泡の混入について検討する。図8は、キャビティ320内に気泡が混入した場合を説明するための概念図である。図8に示すように、キャビティ320内に気泡が混入した場合には、キャビティ320内を満たすインクの総重量が減り、イナータンスIntが低下するものと考えられる。また、気泡がノズルN付近に付着している場合には、その径の大きさだけノズルNの径が大きくなったと看做される状態となり、音響抵抗Resが低下するものと考えられる。
そこで、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗Res及びイナータンスIntを小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図9のようなグラフが得られた。図7及び図9に示すように、キャビティ320内に気泡が混入して吐出異常が生じた場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。なお、音響抵抗Resの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。
そこで、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗Res及びイナータンスIntを小さく設定して、気泡混入時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図9のようなグラフが得られた。図7及び図9に示すように、キャビティ320内に気泡が混入して吐出異常が生じた場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が高くなる。なお、音響抵抗Resの低下などにより、残留振動の振幅の減衰率も小さくなり、残留振動は、その振幅をゆっくりと下げていることも確認することができる。
次に、吐出異常の原因の1つである、(2)キャビティ320内のインクの増粘または固着について検討する。図10は、キャビティ320のノズルN付近のインクが乾燥により固着した場合を説明するための概念図である。図10に示すように、ノズルN付近のインクが乾燥して固着した場合、キャビティ320内のインクは、キャビティ320内に閉じこめられたような状況となる。このような場合、音響抵抗Resが増加するものと考えられる。
そこで、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗Resを大きく設定して、ノズルN付近のインクが固着または増粘した場合の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図11のようなグラフが得られた。なお、図11に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態で吐出部Dを放置し、ノズルN付近のインクが固着した状態における当該吐出部Dが備える振動板310の残留振動を測定したものである。図7及び図11に示すように、キャビティ320内のノズルN付近のインクが固着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な波形が得られる。これは、インクを吐出するために振動板310が+Z方向(上方)に引き寄せられることによって、キャビティ320内にリザーバからインクが流入した後に、振動板310が−Z方向(下方)に移動するときに、キャビティ320内のインクの逃げ道がないために、振動板310が急激に振動できなくなるため(過減衰となるため)である。
そこで、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、音響抵抗Resを大きく設定して、ノズルN付近のインクが固着または増粘した場合の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図11のようなグラフが得られた。なお、図11に示す実験値は、数日間図示しないキャップを装着しない状態で吐出部Dを放置し、ノズルN付近のインクが固着した状態における当該吐出部Dが備える振動板310の残留振動を測定したものである。図7及び図11に示すように、キャビティ320内のノズルN付近のインクが固着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が極めて低くなるとともに、残留振動が過減衰となる特徴的な波形が得られる。これは、インクを吐出するために振動板310が+Z方向(上方)に引き寄せられることによって、キャビティ320内にリザーバからインクが流入した後に、振動板310が−Z方向(下方)に移動するときに、キャビティ320内のインクの逃げ道がないために、振動板310が急激に振動できなくなるため(過減衰となるため)である。
次に、吐出異常の原因の1つである、(3)ノズルNの出口付近への紙粉等の異物の付着について検討する。図12は、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合を説明するための概念図である。図12に示すように、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合、キャビティ320内から紙粉を介してインクが染み出すとともに、ノズルNからインクを吐出することができなくなる。ノズルNの出口付近に紙粉が付着し、ノズルNからインクが染み出している場合には、振動板310から見てキャビティ320内から染み出した分のインクが、吐出状態が正常の場合よりも増えることにより、イナータンスIntが増加するものと考えられる。また、ノズルNの出口付近に付着した紙粉の繊維によって音響抵抗Resが増大するものと考えられる。
そこで、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、イナータンスInt及び音響抵抗Resを大きく設定して、ノズルNの出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図13のようなグラフが得られた。図7及び図13のグラフから分かるように、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。
なお、図11及び図13に示すグラフから、(3)ノズルNの出口付近への紙粉等の異物の付着の場合は、(2)キャビティ320内のインクの増粘の場合と比較して、残留振動の周波数が高いことが分かる。
そこで、図7に示すようなインクの吐出状態が正常である場合と比較して、イナータンスInt及び音響抵抗Resを大きく設定して、ノズルNの出口付近への紙粉付着時の残留振動の実験値とマッチングすることにより、図13のようなグラフが得られた。図7及び図13のグラフから分かるように、ノズルNの出口付近に紙粉が付着した場合には、吐出状態が正常である場合と比較して、残留振動の周波数が低くなる。
なお、図11及び図13に示すグラフから、(3)ノズルNの出口付近への紙粉等の異物の付着の場合は、(2)キャビティ320内のインクの増粘の場合と比較して、残留振動の周波数が高いことが分かる。
ここで、(2)インクの増粘の場合と、(3)ノズルNの出口付近への紙粉付着の場合とでは、いずれも、インクの吐出状態が正常である場合に比べて残留振動の周波数が低くなっている。これら2つの吐出異常の原因は、残留振動の波形、具体的には、残留振動の周波数または周期を、予め定められた閾値を持って比較することで、区別することができる。
以上の説明から明らかなように、吐出部Dを駆動したときに生じる残留振動の波形、特に、残留振動の周波数または周期に基づいて、吐出部Dの吐出状態を判定することができる。より具体的には、残留振動の周波数または周期に基づいて、吐出部Dにおける吐出状態が正常であるか否かについて、及び、吐出部Dにおける吐出状態が異常である場合に当該吐出異常の原因が上述した(1)〜(3)のうち何れに該当するかについて、判定することができる。本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、残留振動を解析して吐出状態を判定する吐出状態判定処理を実行する。
<4.ヘッドドライバーの構成及び動作>
次に、図14乃至図21を参照しつつ、ヘッドドライバー5(駆動信号生成部51、残留振動検出部52、及び、接続部53)と、吐出状態判定部4とについて説明する。
次に、図14乃至図21を参照しつつ、ヘッドドライバー5(駆動信号生成部51、残留振動検出部52、及び、接続部53)と、吐出状態判定部4とについて説明する。
<4.1.駆動信号生成部>
図14は、ヘッドドライバー5のうち駆動信号生成部51の構成を示すブロック図である。
図14に示すように、駆動信号生成部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、切替部TXからなる組を、M個の吐出部Dに1対1に対応するように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段と称することがある。
図14は、ヘッドドライバー5のうち駆動信号生成部51の構成を示すブロック図である。
図14に示すように、駆動信号生成部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、切替部TXからなる組を、M個の吐出部Dに1対1に対応するように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段と称することがある。
駆動信号生成部51には、制御部6から、クロック信号CL、印刷信号SI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、処理種別信号TY、及び、駆動波形信号Com(Com-A、Com-B)が供給される。
駆動波形信号Com(Com-A、Com-B)は、吐出部Dを駆動するための波形を複数含む信号である。
印刷信号SIは、各吐出部Dに対する駆動波形信号Comの供給の有無、及び、駆動波形信号Comの供給対象である吐出部Dに対して供給すべき駆動波形信号Comの波形、を指定し、これにより、各吐出部Dの駆動の有無、各吐出部Dからのインクの吐出の有無、及び、各吐出部Dが吐出すべきインク量のうち、少なくとも一つを指定するデジタルの信号である。
印刷信号SIは、印刷信号SI[1]〜SI[M]を含む。このうち、印刷信号SI[m]は、吐出部D[m]の駆動の有無、吐出部D[m]からのインクの吐出の有無、及び、吐出部D[m]が吐出すべきインク量のうち少なくとも一つを、上位ビットb1及び下位ビットb2の2ビットで指定する。
印刷信号SIは、各吐出部Dに対する駆動波形信号Comの供給の有無、及び、駆動波形信号Comの供給対象である吐出部Dに対して供給すべき駆動波形信号Comの波形、を指定し、これにより、各吐出部Dの駆動の有無、各吐出部Dからのインクの吐出の有無、及び、各吐出部Dが吐出すべきインク量のうち、少なくとも一つを指定するデジタルの信号である。
印刷信号SIは、印刷信号SI[1]〜SI[M]を含む。このうち、印刷信号SI[m]は、吐出部D[m]の駆動の有無、吐出部D[m]からのインクの吐出の有無、及び、吐出部D[m]が吐出すべきインク量のうち少なくとも一つを、上位ビットb1及び下位ビットb2の2ビットで指定する。
具体的には、印刷信号SI[m]は、インクジェットプリンター1が印刷処理を実行している場合には、吐出部D[m]に対して、大ドットに相当する量のインクの吐出、中ドットに相当する量のインクの吐出、小ドットに相当する量のインクの吐出、または、インクの非吐出、のうちいずれか1つを指定する(図15(A)参照)。
一方、印刷信号SI[m]は、インクジェットプリンター1が吐出状態判定処理を実行している場合には、吐出部D[m]における吐出状態の検査のための残留振動の発生、吐出部D[m]におけるインクの増粘防止のための微振動の発生、または、吐出部D[m]の駆動の停止(振動の減衰)、のうちいずれか1つを指定する(図15(B)参照)。
一方、印刷信号SI[m]は、インクジェットプリンター1が吐出状態判定処理を実行している場合には、吐出部D[m]における吐出状態の検査のための残留振動の発生、吐出部D[m]におけるインクの増粘防止のための微振動の発生、または、吐出部D[m]の駆動の停止(振動の減衰)、のうちいずれか1つを指定する(図15(B)参照)。
駆動信号生成部51は、印刷信号SI[m]が、吐出部D[m]に供給すべき駆動波形信号Comの波形を指定する場合、吐出部D[m]に対して、印刷信号SI[m]により指定された波形を有する駆動信号Vinを供給する。以下では、駆動信号Vinのうち、印刷信号SI[m]により指定された波形を有し、吐出部D[m]に供給される駆動信号Vinを、駆動信号Vin[m]と称する。
また、駆動信号生成部51は、印刷信号SI[m]が、吐出部D[m]に供給すべき駆動波形信号Comの波形を指定しない場合、駆動信号Vin[m]を生成せず、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する。
また、駆動信号生成部51は、印刷信号SI[m]が、吐出部D[m]に供給すべき駆動波形信号Comの波形を指定しない場合、駆動信号Vin[m]を生成せず、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する。
シフトレジスタSRは、シリアルで供給された印刷信号SI(SI[1]〜SI[M])を、各吐出部Dに対応する2ビット毎に一旦保持する構成を有する。具体的には、シフトレジスタSRは、M個の吐出部Dに1対1に対応する、1段、2段、…、M段のM個のシフトレジスタSRが互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷信号SIが、クロック信号CLに従って順次後段に転送される。そして、M個のシフトレジスタSRの全てに印刷信号SIが転送されると、M個のシフトレジスタSRのそれぞれが、印刷信号SIのうち自身に対応する2ビット分のデータを保持した状態を維持する。以下では、m段のシフトレジスタSRをシフトレジスタSR[m]と称する場合がある。
M個のラッチ回路LTのそれぞれは、ラッチ信号LATが立ち上がるタイミングで、M個のシフトレジスタSRのそれぞれに保持された、各段に対応する2ビット分の印刷信号SI[m]を一斉にラッチする。すなわち、m段のラッチ回路LTは、シフトレジスタSR[m]により保持された印刷信号SI[m]をラッチする。
ところで、インクジェットプリンター1が、印刷処理及び吐出状態判定処理のうち少なくとも一方の処理を実行する期間である動作期間は、複数の単位期間Tuから構成される。
また、本実施形態において、単位期間Tuは、印刷処理が実行される単位期間Tuである単位印刷期間Tu-P(図16参照)と、吐出状態判定処理が実行される単位期間Tuである単位判定期間Tu-T(図17参照)と、の2種類の単位期間Tuに分類される。
また、本実施形態において、単位期間Tuは、印刷処理が実行される単位期間Tuである単位印刷期間Tu-P(図16参照)と、吐出状態判定処理が実行される単位期間Tuである単位判定期間Tu-T(図17参照)と、の2種類の単位期間Tuに分類される。
上述のとおり、本実施形態に係るインクジェットプリンター1は、長尺状の記録用紙Pを複数の印刷領域と、複数の印刷領域のそれぞれを区画するための余白領域と、に分割したうえで、各印刷領域に対して1つの画像を形成する。
具体的には、制御部6は、動作期間を構成する複数の単位期間Tuのうち、記録ヘッド3の下側(−Z側)に記録用紙Pの印刷領域の少なくとも一部が位置する期間を、単位印刷期間Tu-Pに分類し、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて印刷処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
一方、制御部6は、動作期間を構成する複数の単位期間Tuのうち、記録ヘッド3の下側(−Z側)に、記録用紙Pの余白領域のみが位置する期間を、単位判定期間Tu-Tに分類し、当該単位判定期間Tu-Tにおいて吐出状態判定処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
そして、制御部6は、単位期間Tu毎に、各単位期間Tuにおいてインクジェットプリンター1が実行する処理の種類を示すための処理種別信号TYを出力する。すなわち、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pが開始される際には、印刷処理が実行されることを示す値が設定された処理種別信号TYを出力し、単位判定期間Tu-Tが開始される際には、吐出状態判定処理が実行されることを示す値が設定された処理種別信号TYを出力する。
具体的には、制御部6は、動作期間を構成する複数の単位期間Tuのうち、記録ヘッド3の下側(−Z側)に記録用紙Pの印刷領域の少なくとも一部が位置する期間を、単位印刷期間Tu-Pに分類し、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて印刷処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
一方、制御部6は、動作期間を構成する複数の単位期間Tuのうち、記録ヘッド3の下側(−Z側)に、記録用紙Pの余白領域のみが位置する期間を、単位判定期間Tu-Tに分類し、当該単位判定期間Tu-Tにおいて吐出状態判定処理が実行されるようにインクジェットプリンター1の各部の動作を制御する。
そして、制御部6は、単位期間Tu毎に、各単位期間Tuにおいてインクジェットプリンター1が実行する処理の種類を示すための処理種別信号TYを出力する。すなわち、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pが開始される際には、印刷処理が実行されることを示す値が設定された処理種別信号TYを出力し、単位判定期間Tu-Tが開始される際には、吐出状態判定処理が実行されることを示す値が設定された処理種別信号TYを出力する。
また、制御部6は、駆動信号生成部51に対して、単位期間Tu毎に、印刷信号SIを供給するとともに、単位期間Tu毎に、ラッチ回路LTが印刷信号SI[m]をラッチするようなラッチ信号LATを供給する。
具体的には、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pにおいて、駆動信号生成部51に対して、印刷処理が実行されることを示す処理種別信号TYを供給する。そして、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pにおいて、各吐出部D[m]に対して、印刷処理を実行するための印刷処理用の駆動信号Vinが供給されるように、駆動信号生成部51を制御する。ここで、印刷処理用の駆動信号Vinとは、吐出部Dが、大ドットに相当する量のインクの吐出、中ドットに相当する量のインクの吐出、小ドットに相当する量のインクの吐出、または、インクの非吐出、のうちいずれかを実行するように、当該吐出部Dを駆動させるための駆動信号Vinである。
また、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動信号生成部51に対して、吐出状態判定処理が実行されることを示す処理種別信号TYを供給する。そして、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動波形信号Comを供給すべき吐出部D[m]に対して、吐出状態判定処理を実行するための吐出状態判定処理用の駆動信号Vinが供給されるように、駆動信号生成部51を制御する。ここで、吐出状態判定処理用の駆動信号Vinとは、吐出部Dにおいて残留振動または微振動が発生するように、当該吐出部Dを駆動させるための駆動信号Vinである。
具体的には、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pにおいて、駆動信号生成部51に対して、印刷処理が実行されることを示す処理種別信号TYを供給する。そして、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pにおいて、各吐出部D[m]に対して、印刷処理を実行するための印刷処理用の駆動信号Vinが供給されるように、駆動信号生成部51を制御する。ここで、印刷処理用の駆動信号Vinとは、吐出部Dが、大ドットに相当する量のインクの吐出、中ドットに相当する量のインクの吐出、小ドットに相当する量のインクの吐出、または、インクの非吐出、のうちいずれかを実行するように、当該吐出部Dを駆動させるための駆動信号Vinである。
また、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動信号生成部51に対して、吐出状態判定処理が実行されることを示す処理種別信号TYを供給する。そして、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動波形信号Comを供給すべき吐出部D[m]に対して、吐出状態判定処理を実行するための吐出状態判定処理用の駆動信号Vinが供給されるように、駆動信号生成部51を制御する。ここで、吐出状態判定処理用の駆動信号Vinとは、吐出部Dにおいて残留振動または微振動が発生するように、当該吐出部Dを駆動させるための駆動信号Vinである。
なお、本実施形態において、制御部6は、チェンジ信号CHにより、単位期間Tuのうち単位印刷期間Tu-Pを、制御期間Ts1と制御期間Ts2とに区分する。制御期間Ts1及びTs2は、互いに等しい時間長を有する。
デコーダーDCは、処理種別信号TYの示す処理種別に応じて、ラッチ回路LTによってラッチされた印刷信号SI[m]をデコードし、選択信号Sa[m]及びSb[m]を出力する。
図15は、各単位期間TuにおけるデコーダーDCのデコード内容を示す説明図である。このうち、図15(A)は、単位印刷期間Tu-Pにおける、m段のデコーダーDCによるデコード内容を示し、図15(B)は、単位判定期間Tu-Tにおける、m段のデコーダーDCによるデコード内容を示している。
図15は、各単位期間TuにおけるデコーダーDCのデコード内容を示す説明図である。このうち、図15(A)は、単位印刷期間Tu-Pにおける、m段のデコーダーDCによるデコード内容を示し、図15(B)は、単位判定期間Tu-Tにおける、m段のデコーダーDCによるデコード内容を示している。
図15(A)に示すように、単位印刷期間Tu-Pにおいて、m段のデコーダーDCは、制御期間Ts1及びTs2のそれぞれにおいて、選択信号Sa[m]及びSb[m]を出力する。例えば、単位印刷期間Tu-Pにおいて、印刷信号SI[m]が、(b1、b2)=(1、0)である場合(図15(A2)参照)、m段のデコーダーDCは、制御期間Ts1において、選択信号Sa[m]をハイレベルHに、選択信号Sb[m]をローレベルLに、それぞれ設定し、制御期間Ts2において、選択信号Sb[m]をハイレベルHに、選択信号Sa[m]をローレベルLに、それぞれ設定する。
また、図15(B)に示すように、単位判定期間Tu-Tにおいて、m段のデコーダーDCは、当該単位判定期間Tu-Tにおいて、単一の選択信号Sa[m]と、単一の選択信号Sb[m]と、を出力する。例えば、単位判定期間Tu-Tにおいて、印刷信号SI[m]が、(b1、b2)=(1、1)である場合(図15(B1)参照)、m段のデコーダーDCは、当該単位判定期間Tu-Tに亘って、選択信号Sa[m]をハイレベルHに維持し、選択信号Sb[m]をローレベルLに維持する。
また、図15(B)に示すように、単位判定期間Tu-Tにおいて、m段のデコーダーDCは、当該単位判定期間Tu-Tにおいて、単一の選択信号Sa[m]と、単一の選択信号Sb[m]と、を出力する。例えば、単位判定期間Tu-Tにおいて、印刷信号SI[m]が、(b1、b2)=(1、1)である場合(図15(B1)参照)、m段のデコーダーDCは、当該単位判定期間Tu-Tに亘って、選択信号Sa[m]をハイレベルHに維持し、選択信号Sb[m]をローレベルLに維持する。
図14に示すように、駆動信号生成部51は、M個の吐出部Dと1対1に対応するように、M個の切替部TXを備える。m段の切替部TX[m]は、選択信号Sa[m]がHレベルのときにオンし、LレベルのときにオフするトランスミッションゲートTGa[m]と、選択信号Sb[m]がHレベルのときにオンし、LレベルのときにオフするトランスミッションゲートTGb[m]と、を備える。
例えば、単位印刷期間Tu-Pにおいて、印刷信号SI[m]が(1、0)を示す場合、制御期間Ts1において、トランスミッションゲートTGa[m]がオンし、トランスミッションゲートTGb[m]がオフし、その後、制御期間Ts2において、トランスミッションゲートTGa[m]がオフし、トランスミッションゲートTGb[m]がオンする。
例えば、単位印刷期間Tu-Pにおいて、印刷信号SI[m]が(1、0)を示す場合、制御期間Ts1において、トランスミッションゲートTGa[m]がオンし、トランスミッションゲートTGb[m]がオフし、その後、制御期間Ts2において、トランスミッションゲートTGa[m]がオフし、トランスミッションゲートTGb[m]がオンする。
図14に示すように、トランスミッションゲートTGa[m]の一端には駆動波形信号Com-Aが供給され、トランスミッションゲートTGb[m]の一端には駆動波形信号Com-Bが供給される。また、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の他端は、m段の出力端OTNに電気的に接続されている。
よって、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]の駆動を指定する場合、切替部TX[m]は、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の一方がオンとなるように制御される。従って、吐出部D[m]を駆動する単位期間Tuにおいて、切替部TX[m]は、m段の出力端OTNを介して、駆動波形信号Com-AまたはCom-Bの一方を、駆動信号Vin[m]として吐出部D[m]に供給する。
なお、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]の駆動を指定する場合とは、印刷信号SI[m]が、駆動波形信号Comの有する波形のうち少なくとも一つを指定する場合であり、図15の(A1)〜(A4)、(B1)、及び、(B2)が該当する。
よって、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]の駆動を指定する場合、切替部TX[m]は、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の一方がオンとなるように制御される。従って、吐出部D[m]を駆動する単位期間Tuにおいて、切替部TX[m]は、m段の出力端OTNを介して、駆動波形信号Com-AまたはCom-Bの一方を、駆動信号Vin[m]として吐出部D[m]に供給する。
なお、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]の駆動を指定する場合とは、印刷信号SI[m]が、駆動波形信号Comの有する波形のうち少なくとも一つを指定する場合であり、図15の(A1)〜(A4)、(B1)、及び、(B2)が該当する。
他方、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]を非駆動とすることを指定する場合には、切替部TX[m]は、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の双方がオフとなるように制御される。従って、吐出部D[m]を非駆動とする単位期間Tuにおいて、切替部TX[m]は、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する。
なお、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]を非駆動とすることを指定する場合とは、印刷信号SI[m]が、駆動波形信号Comの有する波形を指定しない場合であり、図15の(B3)が該当する。
なお、印刷信号SI[m]が吐出部D[m]を非駆動とすることを指定する場合とは、印刷信号SI[m]が、駆動波形信号Comの有する波形を指定しない場合であり、図15の(B3)が該当する。
<4.2.駆動波形信号>
図16及び図17は、各単位期間Tuにおいて制御部6が駆動信号生成部51に供給する各種信号と、各単位期間Tuにおける駆動信号生成部51の動作と、を説明するためのタイミングチャートである。このうち、図16は、単位印刷期間Tu-Pにおける、駆動信号生成部51の動作、及び、駆動信号生成部51に供給される信号の一例であり、図17は、単位判定期間Tu-Tにおける、駆動信号生成部51の動作、及び、駆動信号生成部51に供給される信号の一例である。なお、図16及び図17では、図示の都合上、M=4の場合を例示している。
図16及び図17は、各単位期間Tuにおいて制御部6が駆動信号生成部51に供給する各種信号と、各単位期間Tuにおける駆動信号生成部51の動作と、を説明するためのタイミングチャートである。このうち、図16は、単位印刷期間Tu-Pにおける、駆動信号生成部51の動作、及び、駆動信号生成部51に供給される信号の一例であり、図17は、単位判定期間Tu-Tにおける、駆動信号生成部51の動作、及び、駆動信号生成部51に供給される信号の一例である。なお、図16及び図17では、図示の都合上、M=4の場合を例示している。
図16及び図17に示すように、単位期間Tuは、制御部6の出力するラッチ信号LATに含まれるパルスPls-Lにより区分される。また、単位印刷期間Tu-Pにおいて、制御期間Ts1及びTs2は、制御部6の出力するチェンジ信号CHに含まれるパルスPls-Cにより区分される。
制御部6は、各単位期間Tuの開始に先立って、印刷信号SIをクロック信号CLに同期させて駆動信号生成部51に供給する。そして、駆動信号生成部51のシフトレジスタSRは、供給された印刷信号SI[m]をクロック信号CLに従って、順次後段に転送する。
制御部6は、各単位期間Tuの開始に先立って、印刷信号SIをクロック信号CLに同期させて駆動信号生成部51に供給する。そして、駆動信号生成部51のシフトレジスタSRは、供給された印刷信号SI[m]をクロック信号CLに従って、順次後段に転送する。
図16及び図17に示すように、本実施形態において、制御部6が出力する駆動波形信号Com-Aの波形は、単位印刷期間Tu-Pと単位判定期間Tu-Tとで異なる。制御部6は、処理種別信号TYの示す処理種別に応じて、駆動波形信号Com-Aの波形を選択する。
以下では、駆動波形信号Com-Aのうち、単位印刷期間Tu-Pにおいて制御部6が出力する信号を、印刷用駆動波形信号Com-AP(図16参照)と称する。また、駆動波形信号Com-Aのうち、単位判定期間Tu-Tにおいて制御部6が出力する信号を、判定用駆動波形信号Com-AT(図17参照)と称する。
以下では、駆動波形信号Com-Aのうち、単位印刷期間Tu-Pにおいて制御部6が出力する信号を、印刷用駆動波形信号Com-AP(図16参照)と称する。また、駆動波形信号Com-Aのうち、単位判定期間Tu-Tにおいて制御部6が出力する信号を、判定用駆動波形信号Com-AT(図17参照)と称する。
図16に例示するように、単位印刷期間Tu-Pに制御部6が出力する印刷用駆動波形信号Com-APは、制御期間Ts1に設けられた吐出波形PA1(以下「波形PA1」と称する)と、制御期間Ts2に設けられた吐出波形PA2(以下「波形PA2」と称する)と、を有する。
波形PA1は、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給されると、吐出部D[m]から中ドットに相当する中程度の量のインクが吐出されるような波形である。
波形PA2は、波形PA2を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給されると、吐出部D[m]から小ドットに相当する小程度の量のインクが吐出されるような波形である。
例えば、波形PA1の最低電位Va11と最高電位Va12との電位差は、波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも大きくなるように定めらる。
波形PA1は、波形PA1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給されると、吐出部D[m]から中ドットに相当する中程度の量のインクが吐出されるような波形である。
波形PA2は、波形PA2を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給されると、吐出部D[m]から小ドットに相当する小程度の量のインクが吐出されるような波形である。
例えば、波形PA1の最低電位Va11と最高電位Va12との電位差は、波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも大きくなるように定めらる。
図16及び図17に例示するように、単位印刷期間Tu-P及び単位判定期間Tu-Tの双方の単位期間Tuにおいて制御部6が出力する駆動波形信号Com-Bは、微振動波形PB(以下「波形PB」と称する)を有する。
波形PBは、波形PBを有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、吐出部D[m]からインクが吐出されないような波形である。つまり、波形PBは、吐出部D内部のインクに微振動を与えてインクの増粘を防止するための波形である。例えば、波形PBの最低電位Vb11と最高電位(この例では基準電位V0)との電位差は、波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも小さくなるように定められる。
波形PBは、波形PBを有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、吐出部D[m]からインクが吐出されないような波形である。つまり、波形PBは、吐出部D内部のインクに微振動を与えてインクの増粘を防止するための波形である。例えば、波形PBの最低電位Vb11と最高電位(この例では基準電位V0)との電位差は、波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも小さくなるように定められる。
図17に例示するように、単位判定期間Tu-Tに制御部6が出力する判定用駆動波形信号Com-ATは、検査波形PT(以下「波形PT」と称する)を有する。本実施形態では、各単位期間Tuにおいて、波形PTの終了後に、波形PBが開始するように、すなわち、波形PTが波形PBよりも時間的に先行するように設けられている。
本実施形態において、波形PTは、吐出部Dを振動させるための波形PT1と、波形PT1により駆動された後の吐出部Dの残留振動を維持するための波形PT2と、を含む。
波形PT1は、波形PT1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、吐出部D[m]からインクが吐出されないような波形である。例えば、波形PT1の最低電位VcLと最高電位(この例では検出電位VcH)との電位差は、波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも小さくなるように定めらる。つまり、本実施形態に係る吐出状態判定処理は、インクを吐出させないように吐出部Dを駆動したときに当該吐出部Dにおいて生じる残留振動に基づいて吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定する、所謂「非吐出検査」である場合を想定する。
但し、波形PT1は、波形PT1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、
吐出部D[m]からインクが吐出されるような波形であってもよい。つまり、吐出状態判定処理は、「吐出検査」として実行されるものであってもよい。
波形PT1は、波形PT1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、吐出部D[m]からインクが吐出されないような波形である。例えば、波形PT1の最低電位VcLと最高電位(この例では検出電位VcH)との電位差は、波形PA2の最低電位Va21と最高電位Va22との電位差よりも小さくなるように定めらる。つまり、本実施形態に係る吐出状態判定処理は、インクを吐出させないように吐出部Dを駆動したときに当該吐出部Dにおいて生じる残留振動に基づいて吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定する、所謂「非吐出検査」である場合を想定する。
但し、波形PT1は、波形PT1を有する駆動信号Vin[m]が吐出部D[m]に供給された場合に、
吐出部D[m]からインクが吐出されるような波形であってもよい。つまり、吐出状態判定処理は、「吐出検査」として実行されるものであってもよい。
波形PT2は、検出電位VcHに保たれた平坦な波形である。吐出部D[m]が、波形PT1を有する駆動信号Vin[m]により駆動された直後に、波形PT2を有する駆動信号Vin[m]を供給することで、波形PT1による駆動に起因して吐出部D[m]に生じる残留振動を維持することが可能となり、当該残留振動の正確な検出が可能となる。
残留振動検出部52は、吐出部D[m]に判定用駆動波形信号Com-ATが供給される単位判定期間Tu-Tのうち、吐出部D[m]に対して波形PT2が供給され、駆動信号Vin[m]が検出電位VcHを維持している期間に含まれる検出期間Tdにおいて、吐出部D[m]に生じている残留振動を、残留振動信号Voutとして検出する。
本実施形態において、検出期間Tdは、図17に示すように、制御部6の出力する検出期間指定信号Tsigが所定の電位VHighである期間として規定される。なお、本実施形態では、検出期間Tdは、クロック信号CLが供給されてシフトレジスタSRが印刷信号SI[m]を転送する期間の開始前に設けられる。
本実施形態において、検出期間Tdは、図17に示すように、制御部6の出力する検出期間指定信号Tsigが所定の電位VHighである期間として規定される。なお、本実施形態では、検出期間Tdは、クロック信号CLが供給されてシフトレジスタSRが印刷信号SI[m]を転送する期間の開始前に設けられる。
<4.3.駆動信号>
次に、単位期間Tuにおいて駆動信号生成部51が出力する駆動信号Vinについて説明する。
次に、単位期間Tuにおいて駆動信号生成部51が出力する駆動信号Vinについて説明する。
まず、図18を参照しつつ、単位印刷期間Tu-Pにおいて駆動信号生成部51が出力する印刷処理用の駆動信号Vinについて説明する。
単位印刷期間Tu-Pにおいて供給される印刷信号SI[m]が(1、1)を示す場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA1を有する駆動信号Vin[m]を出力し、その後、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA2を有する駆動信号Vin[m]を出力する(図15(A1)参照)。よって、この場合、図18に示すように、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA1及び波形PA2を含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて、波形PA1に基づく中程度の量のインクと、波形PA2に基づく小程度の量のインクと、を吐出し、これら2度にわたり吐出されたインクにより、記録用紙P上に大ドットを形成する。
また、単位印刷期間Tu-Pにおいて供給される印刷信号SI[m]が(1、0)を示す場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA1を有する駆動信号Vin[m]を出力し、その後、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力する(図15(A2)参照)。よって、この場合、図18に示すように、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA1及び波形PBを含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて、波形PA1に基づく中程度の量のインクを吐出し、記録用紙P上に中ドットを形成する。
また、単位印刷期間Tu-Pにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0、1)を示す場合、
切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力し、その後、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA2を有する駆動信号Vin[m]を出力する(図15(A3)参照)。よって、この場合、図18に示すように、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA2を含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて、波形PA2に基づく小程度の量のインクを吐出し、記録用紙P上に小ドットを形成する。
切替部TX[m]は、制御期間Ts1において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力し、その後、制御期間Ts2において駆動波形信号Com-Aを選択して波形PA2を有する駆動信号Vin[m]を出力する(図15(A3)参照)。よって、この場合、図18に示すように、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PA2を含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて、波形PA2に基づく小程度の量のインクを吐出し、記録用紙P上に小ドットを形成する。
また、単位印刷期間Tu-Pにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0、0)を示す場合、切替部TX[m]は、制御期間Ts1及びTs2において駆動波形信号Com-Bを選択して波形PBを有する駆動信号Vin[m]を出力する(図15(A4)参照)。つまり、この場合、図18に示すように、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出部D[m]に供給される駆動信号Vin[m]は、波形PBを含む。この結果、吐出部D[m]は、当該単位印刷期間Tu-Pにおいて、インクを吐出せず、記録用紙P上にはドットが形成されない(非記録となる)。
次に、単位判定期間Tu-Tにおいて駆動信号生成部51が出力する吐出状態判定処理用の駆動信号Vinについて説明する。
まず、単位判定期間Tu-Tにおいて供給される印刷信号SI[m]が(1、1)を示す場合、切替部TX[m]は、当該単位判定期間Tu-Tにおいて駆動波形信号Com-Aを選択して、吐出部D[m]に対して、波形PTを有する駆動信号Vin[m]を供給する(図15(B1)参照)。
また、単位判定期間Tu-Tにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0、1)を示す場合、切替部TX[m]は、当該単位判定期間Tu-Tにおいて駆動波形信号Com-Bを選択して、吐出部D[m]に対して、波形PBを有する駆動信号Vin[m]を供給する(図15(B2)参照)。
また、単位判定期間Tu-Tにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0、0)を示す場合、切替部TX[m]は、当該単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの何れも選択せず、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する(図15(B3)参照)。
また、単位判定期間Tu-Tにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0、1)を示す場合、切替部TX[m]は、当該単位判定期間Tu-Tにおいて駆動波形信号Com-Bを選択して、吐出部D[m]に対して、波形PBを有する駆動信号Vin[m]を供給する(図15(B2)参照)。
また、単位判定期間Tu-Tにおいて供給される印刷信号SI[m]が(0、0)を示す場合、切替部TX[m]は、当該単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの何れも選択せず、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する(図15(B3)参照)。
なお、印刷信号SI[m]が(0、0)を示し、切替部TX[m]が駆動波形信号Com-A及びCom-Bの何れも選択しない場合とは、トランスミッションゲートTGa[m]及びTGb[m]の双方がオフとなる場合である。また、本実施形態では、図16及び図17に示すように、単位期間Tuの開始及び終了時の駆動波形信号Comの電位を基準電位V0に設定する。
このため、切替部TX[m]が、単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの何れも選択せずに、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する場合、吐出部D[m]の圧電素子300が有する容量等により、出力端OTNから上部電極302を電気的に接続する配線の電位が、基準電位V0と略同じ電位に保たれることになる。
このため、切替部TX[m]が、単位判定期間Tu-Tにおいて、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの何れも選択せずに、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する場合、吐出部D[m]の圧電素子300が有する容量等により、出力端OTNから上部電極302を電気的に接続する配線の電位が、基準電位V0と略同じ電位に保たれることになる。
なお、詳細は後述するが、制御部6は、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を吐出状態判定処理の対象とする場合、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対して波形PTを有する駆動信号Vin[m]が供給されるように、印刷信号SI[m]の値を(1,1)に設定する。
また、制御部6は、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を吐出状態判定処理の対象とする場合、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止するように、印刷信号SI[m]の値を(0,0)に設定する(図20参照)。
また、制御部6は、吐出部Dが、一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dに該当せず、且つ、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいても吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dに該当しない場合、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対して波形PBを有する駆動信号Vin[m]が供給されるように、印刷信号SI[m]の値を(0,1)に設定する(図20参照)。
また、制御部6は、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を吐出状態判定処理の対象とする場合、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止するように、印刷信号SI[m]の値を(0,0)に設定する(図20参照)。
また、制御部6は、吐出部Dが、一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dに該当せず、且つ、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいても吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dに該当しない場合、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対して波形PBを有する駆動信号Vin[m]が供給されるように、印刷信号SI[m]の値を(0,1)に設定する(図20参照)。
<4.4.接続部及び残留振動検出部>
図19は、接続部53及び吐出状態判定部4の構成の一例と、記録ヘッド3、接続部53、残留振動検出部52、及び、吐出状態判定部4の接続関係の一例と、を示すブロック図である。
図19に例示するように、接続部53は、M個の吐出部Dに1対1に対応する1段〜M段のM個の接続回路Ux(Ux[1]、Ux[2]、…、Ux[M])を備える。m段の接続回路Ux[m]は、吐出部D[m]の圧電素子300の上部電極302を、駆動信号生成部51が備えるm段の出力端OTN、または、残留振動検出部52のいずれか一方に電気的に接続する。
以下では、接続回路Ux[m]が、吐出部D[m]と駆動信号生成部51のm段の出力端OTNとを電気的に接続している状態を第1の接続状態と称する。また、接続回路Ux[m]が、吐出部D[m]と残留振動検出部52とを電気的に接続している状態を第2の接続状態と称する。
図19は、接続部53及び吐出状態判定部4の構成の一例と、記録ヘッド3、接続部53、残留振動検出部52、及び、吐出状態判定部4の接続関係の一例と、を示すブロック図である。
図19に例示するように、接続部53は、M個の吐出部Dに1対1に対応する1段〜M段のM個の接続回路Ux(Ux[1]、Ux[2]、…、Ux[M])を備える。m段の接続回路Ux[m]は、吐出部D[m]の圧電素子300の上部電極302を、駆動信号生成部51が備えるm段の出力端OTN、または、残留振動検出部52のいずれか一方に電気的に接続する。
以下では、接続回路Ux[m]が、吐出部D[m]と駆動信号生成部51のm段の出力端OTNとを電気的に接続している状態を第1の接続状態と称する。また、接続回路Ux[m]が、吐出部D[m]と残留振動検出部52とを電気的に接続している状態を第2の接続状態と称する。
制御部6は、各接続回路Uxの接続状態を制御するための接続制御信号Swを、各接続回路Uxに対して出力する。
具体的には、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pにおいて、接続回路Ux[m]が単位印刷期間Tu-Pの全期間に亘って第1の接続状態を維持するような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。このため、吐出部D[m]には、単位印刷期間Tu-Pの全期間に亘って、駆動信号生成部51から駆動信号Vin[m]が供給される。
また、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出部D[m]が、吐出状態判定処理の対象となる場合、接続回路Ux[m]が、当該単位判定期間Tu-Tのうち、検出期間Td以外の期間において第1の接続状態となり、検出期間Tdにおいて第2の接続状態となるような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。このため、単位判定期間Tu-Tにおいて吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象である場合、当該単位判定期間Tu-Tのうち検出期間Td以外の期間において、駆動信号生成部51から吐出部D[m]に対して駆動信号Vin[m]が供給され、当該単位判定期間Tu-Tのうち検出期間Tdにおいて、吐出部D[m]から残留振動検出部52に対して残留振動信号Voutが供給される。
また、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象ではない場合、接続回路Ux[m]が、当該単位判定期間Tu-Tの全期間に亘って第1の接続状態を維持するような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。
具体的には、制御部6は、単位印刷期間Tu-Pにおいて、接続回路Ux[m]が単位印刷期間Tu-Pの全期間に亘って第1の接続状態を維持するような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。このため、吐出部D[m]には、単位印刷期間Tu-Pの全期間に亘って、駆動信号生成部51から駆動信号Vin[m]が供給される。
また、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出部D[m]が、吐出状態判定処理の対象となる場合、接続回路Ux[m]が、当該単位判定期間Tu-Tのうち、検出期間Td以外の期間において第1の接続状態となり、検出期間Tdにおいて第2の接続状態となるような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。このため、単位判定期間Tu-Tにおいて吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象である場合、当該単位判定期間Tu-Tのうち検出期間Td以外の期間において、駆動信号生成部51から吐出部D[m]に対して駆動信号Vin[m]が供給され、当該単位判定期間Tu-Tのうち検出期間Tdにおいて、吐出部D[m]から残留振動検出部52に対して残留振動信号Voutが供給される。
また、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象ではない場合、接続回路Ux[m]が、当該単位判定期間Tu-Tの全期間に亘って第1の接続状態を維持するような接続制御信号Sw[m]を、接続回路Ux[m]に供給する。
なお、本実施形態では、図19に示すように、インクジェットプリンター1が、M個の吐出部Dに対して、1個の残留振動検出部52のみを備え、また、各残留振動検出部52は、1つの単位期間Tuにおいて、1個の吐出部Dに生じる残留振動のみを検出可能である場合を想定する。すなわち、本実施形態に係る制御部6は、1つの単位判定期間Tu-Tにおいて、M個の吐出部Dの中から1個の吐出部Dを吐出状態判定処理の対象として選択し、選択された吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定するようにインクジェットプリンター1の各部を制御する。
このため、制御部6は、各単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出状態判定処理の対象として選択された吐出部Dを、当該単位判定期間Tu-Tの検出期間Tdにおいて第2の接続状態として、残留振動検出部52に電気的に接続するように、接続制御信号Swを生成する。
このため、制御部6は、各単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出状態判定処理の対象として選択された吐出部Dを、当該単位判定期間Tu-Tの検出期間Tdにおいて第2の接続状態として、残留振動検出部52に電気的に接続するように、接続制御信号Swを生成する。
図19に示す残留振動検出部52は、上述のとおり、残留振動信号Voutに基づいて整形波形信号Vdを生成する。ここで、整形波形信号Vdとは、残留振動信号Voutからノイズ成分を除去し、更に、ノイズ成分が除かれた残留振動信号Voutの振幅を吐出状態判定部4における処理に適した振幅に調整した信号である。
残留振動検出部52は、例えば、ハイパスフィルターやローパスフィルター等を備え、残留振動信号Voutの周波数範囲を限定しノイズ成分を除去した整形波形信号Vdを出力可能な構成を含む。また、残留振動検出部52は、残留振動信号Voutの振幅を調整するための負帰還型のアンプや、残留振動信号Voutのインピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Vdを出力するためのボルテージフォロアなどを含む構成であってもよい。
残留振動検出部52は、例えば、ハイパスフィルターやローパスフィルター等を備え、残留振動信号Voutの周波数範囲を限定しノイズ成分を除去した整形波形信号Vdを出力可能な構成を含む。また、残留振動検出部52は、残留振動信号Voutの振幅を調整するための負帰還型のアンプや、残留振動信号Voutのインピーダンスを変換してローインピーダンスの整形波形信号Vdを出力するためのボルテージフォロアなどを含む構成であってもよい。
<4.5.吐出状態判定処理の対象となる吐出部の選択>
上述の通り、制御部6は、各単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出状態判定処理の対象となる1個の吐出部Dを選択する。以下、図20を参照しつつ、吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、各吐出部Dに対して供給される駆動信号Vinの波形との関係について説明する。
上述の通り、制御部6は、各単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出状態判定処理の対象となる1個の吐出部Dを選択する。以下、図20を参照しつつ、吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、各吐出部Dに対して供給される駆動信号Vinの波形との関係について説明する。
図20は、複数の単位判定期間Tu-Tにおいて、複数の吐出部Dの各々に供給される駆動信号Vinの波形を例示したタイミングチャートである。具体的には、この図では、複数の単位判定期間Tu-Tである単位期間Tu1〜Tu5において、4個の吐出部D[m-1]〜D[m+2]に対して供給される、4つの駆動信号Vin[m-1]〜Vin[m+2]の波形を示している。なお、この図に示す例では、4個の吐出部D[m-1]〜D[m+2]が、同一のノズル列Lnに属する4個のノズルNに対応する4個の吐出部Dであることとする。
図20に示す例では、単位期間Tu3において、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる場合を想定する。具体的には、この図に示す例において、制御部6は、単位期間Tu3における吐出部D[m]の動作を指定する印刷信号SI[m]の値を、(1,1)に設定する。これにより、吐出部D[m]には、単位期間Tu3において、波形PTを有する駆動信号Vin[m]が供給される。そして、単位期間Tu3において、波形PTに起因して吐出部D[m]に残留振動が生じ、当該残留振動に基づいて、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態が判定される。
上述の通り、制御部6は、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を吐出状態判定処理の対象とする場合、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおいて、当該吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止するように、駆動信号生成部51の動作を制御する。
すなわち、図20に示す符号γ1の付された部分に例示されるように、制御部6は、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる単位期間Tu3に先行する単位期間Tu2において、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止するように、駆動信号生成部51の動作を制御する。より具体的には、制御部6は、単位期間Tu2における吐出部D[m]の動作を指定する印刷信号SI[m]の値を、(0,0)に設定する。
これにより、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tu(この例では、単位期間Tu2)において吐出部D[m]が駆動される場合と比較して、一の単位期間Tu(この例では、単位期間Tu3)の開始時において吐出部D[m]に生じている振動を小さく抑えることができる。換言すれば、一の単位期間Tuに供給される駆動信号Vin[m]の有する波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動に対して、一の単位期間Tuよりも前に吐出部D[m]に生じていた振動が重畳することを防止することができる。このため、波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動を、正確に検出することが可能となる。
すなわち、図20に示す符号γ1の付された部分に例示されるように、制御部6は、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる単位期間Tu3に先行する単位期間Tu2において、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止するように、駆動信号生成部51の動作を制御する。より具体的には、制御部6は、単位期間Tu2における吐出部D[m]の動作を指定する印刷信号SI[m]の値を、(0,0)に設定する。
これにより、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tu(この例では、単位期間Tu2)において吐出部D[m]が駆動される場合と比較して、一の単位期間Tu(この例では、単位期間Tu3)の開始時において吐出部D[m]に生じている振動を小さく抑えることができる。換言すれば、一の単位期間Tuに供給される駆動信号Vin[m]の有する波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動に対して、一の単位期間Tuよりも前に吐出部D[m]に生じていた振動が重畳することを防止することができる。このため、波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動を、正確に検出することが可能となる。
また、上述の通り、制御部6は、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]を吐出状態判定処理の対象とする場合、吐出部D[m]と隔壁を介して隣り合い、且つ、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象とはならなかった吐出部D、例えば、吐出部D[m+1]に対して、一の単位期間Tuにおける駆動信号Vin[m+1]の供給を停止するように、駆動信号生成部51の動作を制御する。
すなわち、図20に示す符号γ2の付された部分に例示されるように、制御部6は、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる単位期間Tu3において、吐出部D[m]に隣り合う吐出部D[m+1]に対する駆動信号Vin[m+1]の供給を停止するように、駆動信号生成部51の動作を制御する。より具体的には、制御部6は、単位期間Tu3における吐出部D[m+1]の動作を指定する印刷信号SI[m+1]の値を、(0,0)に設定する。
これにより、一の単位期間Tu(この例では、単位期間Tu3)において吐出部D[m+1]が駆動される場合と比較して、吐出部D[m+1]から吐出部D[m]に対して伝播する振動を小さく抑えることができる。換言すれば、一の単位期間Tuに供給される駆動信号Vin[m]の有する波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動に対して、吐出部D[m+1]から伝播する振動が重畳することを防止することができる。このため、波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動を、正確に検出することが可能となる。
すなわち、図20に示す符号γ2の付された部分に例示されるように、制御部6は、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる単位期間Tu3において、吐出部D[m]に隣り合う吐出部D[m+1]に対する駆動信号Vin[m+1]の供給を停止するように、駆動信号生成部51の動作を制御する。より具体的には、制御部6は、単位期間Tu3における吐出部D[m+1]の動作を指定する印刷信号SI[m+1]の値を、(0,0)に設定する。
これにより、一の単位期間Tu(この例では、単位期間Tu3)において吐出部D[m+1]が駆動される場合と比較して、吐出部D[m+1]から吐出部D[m]に対して伝播する振動を小さく抑えることができる。換言すれば、一の単位期間Tuに供給される駆動信号Vin[m]の有する波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動に対して、吐出部D[m+1]から伝播する振動が重畳することを防止することができる。このため、波形PTに起因して吐出部D[m]に生じる残留振動を、正確に検出することが可能となる。
なお、図20に示すように、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuに駆動信号Vin[m]の供給を停止した吐出部D[m]を、一の単位期間Tuに吐出状態判定処理の対象とするのと同様に、一の単位期間Tuに駆動信号Vin[m+1]の供給を停止した吐出部D[m+1]を、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuに吐出状態判定処理の対象とする。すなわち、制御部6は、同一のノズル列Lnに属する複数のノズルNに対応する複数の吐出部Dにおいて、一の単位期間Tuにおいて一の吐出部Dを吐出状態判定処理の対象として選択する場合、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいて一の吐出部Dと隔壁を介して隣り合う吐出部Dを吐出状態判定処理の対象として選択する。具体的には、制御部6は、例えば、同一のノズル列Lnに属する複数のノズルNに対応する複数の吐出部Dにおいて、一端の吐出部Dから他端の吐出部Dに向けて単位期間Tu毎に順番に吐出状態判定処理の対象として選択し、そして、当該選択よりも単位期間Tuだけ先行するタイミングで、一端の吐出部Dから他端の吐出部Dに向けて単位期間Tu毎に順番に駆動信号Vinの供給を停止させればよい。
また、上述の通り、制御部6は、単位判定期間Tu-Tにおいて、吐出状態判定処理の対象ではなく、且つ、駆動信号Vinの供給停止の対象でもない吐出部Dに対して、波形PBを有する駆動信号Vinを供給して、当該吐出部Dにおいて微振動が生じるように、駆動信号生成部51の動作を制御する。なお、波形PBを有する駆動信号Vinを供給する対象としては、一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部D[m]と隔壁を介して隣り合う吐出部Dであって、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおける吐出状態判定処理の対象となった吐出部D、例えば、吐出部D[m-1]も含まれる。
すなわち、図20に示す符号γ3の付された部分に例示されるように、制御部6は、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる単位期間Tu3において、吐出部D[m]に隣り合う吐出部D[m-1]に対して、波形PBを有する駆動信号Vin[m-1]が供給されるように、駆動信号生成部51の動作を制御する。より具体的には、制御部6は、単位期間Tu3における吐出部D[m-1]の動作を指定する印刷信号SI[m-1]の値を、(0,1)に設定する。
すなわち、図20に示す符号γ3の付された部分に例示されるように、制御部6は、吐出部D[m]が吐出状態判定処理の対象となる単位期間Tu3において、吐出部D[m]に隣り合う吐出部D[m-1]に対して、波形PBを有する駆動信号Vin[m-1]が供給されるように、駆動信号生成部51の動作を制御する。より具体的には、制御部6は、単位期間Tu3における吐出部D[m-1]の動作を指定する印刷信号SI[m-1]の値を、(0,1)に設定する。
ところで、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m-1]が駆動される場合、吐出部D[m-1]と隔壁を介して隣り合う吐出部D[m]に対して、吐出部D[m-1]からの振動が伝播し、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動を正確に検出できないことが懸念される。
しかし、図17に示すように、各単位期間Tuにおいて、残留振動を検出するための期間である検出期間Tdは、波形PBの開始よりも時間的に先行する。このため、波形PBに起因する吐出部D[m-1]の振動が吐出部D[m]に伝播したとしても、吐出部D[m]に生じる残留振動の検出が妨げられることはない。
また、本実施形態のように、一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、を除く残りの吐出部Dに対して、一の単位期間Tuにおいて波形PBを有する駆動信号Vinを供給して微振動を生じさせる。このため、吐出部Dのキャビティ320におけるインクの増粘を効果的に抑制することができる。
しかし、図17に示すように、各単位期間Tuにおいて、残留振動を検出するための期間である検出期間Tdは、波形PBの開始よりも時間的に先行する。このため、波形PBに起因する吐出部D[m-1]の振動が吐出部D[m]に伝播したとしても、吐出部D[m]に生じる残留振動の検出が妨げられることはない。
また、本実施形態のように、一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、を除く残りの吐出部Dに対して、一の単位期間Tuにおいて波形PBを有する駆動信号Vinを供給して微振動を生じさせる。このため、吐出部Dのキャビティ320におけるインクの増粘を効果的に抑制することができる。
<4.6.吐出状態判定部>
図19に示す吐出状態判定部4は、残留振動検出部52の出力する整形波形信号Vdに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報RSを生成する。
吐出状態判定部4は、図19に示すように、計測部41と、判定情報生成部42と、を備える。計測部41は、残留振動検出部52の出力する整形波形信号Vdに基づいて、吐出部Dに生じる残留振動の1周期分の時間長を計測し、当該計測結果を示す計測信号Tcを生成する。また、計測部41は、生成した計測信号Tcが有効な値であるか否かを示す有効性フラグFlagを生成する。判定情報生成部42は、計測部41の出力する計測信号Tc及び有効性フラグFlagに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態の判定結果を示す判定情報RSを出力する。
図19に示す吐出状態判定部4は、残留振動検出部52の出力する整形波形信号Vdに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定の結果を示す判定情報RSを生成する。
吐出状態判定部4は、図19に示すように、計測部41と、判定情報生成部42と、を備える。計測部41は、残留振動検出部52の出力する整形波形信号Vdに基づいて、吐出部Dに生じる残留振動の1周期分の時間長を計測し、当該計測結果を示す計測信号Tcを生成する。また、計測部41は、生成した計測信号Tcが有効な値であるか否かを示す有効性フラグFlagを生成する。判定情報生成部42は、計測部41の出力する計測信号Tc及び有効性フラグFlagに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態の判定結果を示す判定情報RSを出力する。
図19に示すように、計測部41には、残留振動検出部52が出力する整形波形信号Vdと、制御部6が生成するマスク信号Mskと、整形波形信号Vdの振幅中心レベルの電位に定められた閾値電位Vth-Cと、閾値電位Vth-Cよりも高電位に定められた閾値電位Vth-Oと、閾値電位Vth-Cよりも低電位に定められた閾値電位Vth-Uと、が供給される。
図21は、計測部41の動作を示すタイミングチャートである。
この図に示すように、計測部41は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth-Cとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth-C以上となる場合にハイレベルとなり、閾値電位Vth-C未満となる場合にローレベルとなる比較信号Cmp1を生成する。また、計測部41は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth-Oとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth-O以上となる場合にハイレベルとなり、閾値電位Vth-O未満となる場合にローレベルとなる比較信号Cmp2を生成する。また、計測部41は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth-Uとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth-U未満となる場合にハイレベルとなり、閾値電位Vth-U以上となる場合にハイレベルとなる比較信号Cmp3を生成する。
この図に示すように、計測部41は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth-Cとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth-C以上となる場合にハイレベルとなり、閾値電位Vth-C未満となる場合にローレベルとなる比較信号Cmp1を生成する。また、計測部41は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth-Oとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth-O以上となる場合にハイレベルとなり、閾値電位Vth-O未満となる場合にローレベルとなる比較信号Cmp2を生成する。また、計測部41は、整形波形信号Vdの示す電位と閾値電位Vth-Uとを比較して、整形波形信号Vdの示す電位が閾値電位Vth-U未満となる場合にハイレベルとなり、閾値電位Vth-U以上となる場合にハイレベルとなる比較信号Cmp3を生成する。
マスク信号Mskは、残留振動検出部52からの整形波形信号Vdの供給が開始されてから所定の期間Tmskの間だけハイレベルとなる信号である。本実施形態では、整形波形信号Vdのうち、期間Tmskの経過後の整形波形信号Vdのみを対象として計測信号Tcを生成することで、残留振動の開始直後に重畳するノイズ成分を除去した精度の高い計測信号Tcを得ることができる。
計測部41は、カウンタ(図示省略)を備える。当該カウンタは、マスク信号Mskがローレベルに立ち下がった後、整形波形信号Vdの示す電位が最初に閾値電位Vth-Cと等しくなるタイミングである時刻t1において、クロック信号(図示省略)のカウントを開始する。そして、当該カウンタは、カウントを開始した後において、整形波形信号Vdの示す電位が、2度目に閾値電位Vth-Cと等しくなるタイミングである時刻t2においてクロック信号のカウントを終了させて、得られたカウント値を計測信号Tcとして出力する。このように、計測部41は、時刻t1から時刻t2までの時間長を、整形波形信号Vdの1周期分の時間長として計測することで、計測信号Tcを生成する。
ところで、図21において破線で示すように整形波形信号Vdの振幅が小さい場合には、正確に計測信号Tcを計測できない可能性が高くなる。また、整形波形信号Vdの振幅が小さい場合には、仮に計測信号Tcの結果のみに基づいて吐出部Dの吐出状態が正常であると判断される場合であっても、実際には吐出異常が生じている可能性が存在する。例えば、整形波形信号Vdの振幅が小さい場合、キャビティ320にインクが注入されていないことによりインクを吐出できない状態であること等が考えられる。
そこで、本実施形態は、整形波形信号Vdの振幅が、計測信号Tcの計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグFlagとして出力する。具体的には、計測部41は、カウンタによりカウントが実行されている期間、つまり、時刻t1から時刻t2までの期間において、整形波形信号Vdの示す電位が、閾値電位Vth-Oを超え、且つ、閾値電位Vth-Uを下回る場合に、有効性フラグFlagの値を、計測信号Tcが有効であることを示す値「1」に設定し、それ以外の場合には「0」に設定したうえで、当該有効性フラグFlagを出力する。
そこで、本実施形態は、整形波形信号Vdの振幅が、計測信号Tcの計測のために十分な大きさを有しているか否かを判定し、当該判定の結果を有効性フラグFlagとして出力する。具体的には、計測部41は、カウンタによりカウントが実行されている期間、つまり、時刻t1から時刻t2までの期間において、整形波形信号Vdの示す電位が、閾値電位Vth-Oを超え、且つ、閾値電位Vth-Uを下回る場合に、有効性フラグFlagの値を、計測信号Tcが有効であることを示す値「1」に設定し、それ以外の場合には「0」に設定したうえで、当該有効性フラグFlagを出力する。
このように、本実施形態に係る計測部41は、整形波形信号Vdの1周期分の時間長を示す計測信号Tcを生成するのに加え、整形波形信号Vdが計測信号Tcの計測のために十分な大きさの振幅を有しているか否かを示す有効性フラグFlagを生成するため、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を正確に判定することが可能となる。
図19に示す判定情報生成部42は、計測部41が出力する計測信号Tc及び有効性フラグFlagに基づいて、吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定し、当該判定結果を示す判定情報RSを生成する。
図22は、判定情報生成部42における判定の内容を説明するための説明図である。
この図に示すように、判定情報生成部42は、計測信号Tcの示す時間長を、閾値Tth1、閾値Tth2、及び、閾値Tth3の3つの閾値、または、これら3つの閾値うちの一部の閾値と比較する。
ここで、閾値Tth1は、キャビティ320内部に気泡が発生して残留振動の周波数が高くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
また、閾値Tth2は、閾値Tth1よりも長い時間長を表す閾値であって、ノズルN出口付近に紙粉等の異物が付着して残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
また、閾値Tth3は、閾値Tth2よりも長い時間長を表す閾値であって、ノズルN付近におけるインクの増粘または固着により、紙粉等の異物が付着する場合よりもさらに残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、ノズルN出口付近に紙粉等の異物が付着した場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
この図に示すように、判定情報生成部42は、計測信号Tcの示す時間長を、閾値Tth1、閾値Tth2、及び、閾値Tth3の3つの閾値、または、これら3つの閾値うちの一部の閾値と比較する。
ここで、閾値Tth1は、キャビティ320内部に気泡が発生して残留振動の周波数が高くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
また、閾値Tth2は、閾値Tth1よりも長い時間長を表す閾値であって、ノズルN出口付近に紙粉等の異物が付着して残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、吐出状態が正常である場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
また、閾値Tth3は、閾値Tth2よりも長い時間長を表す閾値であって、ノズルN付近におけるインクの増粘または固着により、紙粉等の異物が付着する場合よりもさらに残留振動の周波数が低くなる場合における残留振動の1周期分の時間長と、ノズルN出口付近に紙粉等の異物が付着した場合における残留振動の1周期分の時間長との境界を示すための値である。
図22に示すように、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tth1≦Tc≦Tth2」を満たす場合には、吐出部Dにおけるインクの吐出状態が正常であると判定し、判定情報RSに、吐出状態が正常であることを示す値「1」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tc<Tth1」を満たす場合には、キャビティ320に生じた気泡により吐出異常が発生していると判定し、判定情報RSに、気泡による吐出異常が発生していることを示す値「2」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tth2<Tc≦Tth3」を満たす場合には、ノズルN出口付近に付着した紙粉等の異物により吐出異常が発生していると判定し、判定情報RSに、紙粉等の異物の付着による吐出異常が発生していることを示す値「3」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tth3<Tc」を満たす場合には、キャビティ320内のインクの増粘により吐出異常が発生していると判定し、判定情報RSに、インク増粘による吐出異常が発生していることを示す値「4」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「0」である場合には、判定情報RSに、インクが注入されていない等のなんらかの原因により吐出異常が発生していることを示す値「5」を設定する。
以上のように、判定情報生成部42は、計測信号Tc及び有効性フラグFlagに基づいて、吐出部Dにおける吐出状態を判定し、当該判定結果を示す判定情報RSを生成する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tc<Tth1」を満たす場合には、キャビティ320に生じた気泡により吐出異常が発生していると判定し、判定情報RSに、気泡による吐出異常が発生していることを示す値「2」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tth2<Tc≦Tth3」を満たす場合には、ノズルN出口付近に付着した紙粉等の異物により吐出異常が発生していると判定し、判定情報RSに、紙粉等の異物の付着による吐出異常が発生していることを示す値「3」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「1」であり、且つ、計測信号Tcが「Tth3<Tc」を満たす場合には、キャビティ320内のインクの増粘により吐出異常が発生していると判定し、判定情報RSに、インク増粘による吐出異常が発生していることを示す値「4」を設定する。
また、判定情報生成部42は、有効性フラグFlagの値が「0」である場合には、判定情報RSに、インクが注入されていない等のなんらかの原因により吐出異常が発生していることを示す値「5」を設定する。
以上のように、判定情報生成部42は、計測信号Tc及び有効性フラグFlagに基づいて、吐出部Dにおける吐出状態を判定し、当該判定結果を示す判定情報RSを生成する。
制御部6は、判定情報生成部42が出力する判定情報RSを、当該判定情報RSに対応する吐出部Dの段数と対応付けて、記憶部60に記憶させる。このため、M個の吐出部Dの中で、どの吐出部Dにおいて吐出異常が生じているかを把握することが可能となる。これにより、吐出異常の生じている吐出部Dの個数や、吐出異常の生じている吐出部Dの位置等を考慮して、メンテナンス処理を適切なタイミングで実行することが可能となる。従って、印刷処理において形成される画質が、吐出部Dにおける吐出異常に起因して劣化することを防止することが可能となる。
<5.実施形態の結論>
以上において説明したように、本実施形態では、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動に基づいて、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を判定する場合には、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおける、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する。このため、一の単位期間Tuの開始時において、吐出部D[m]に生じている振動を小さく抑えることができ、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動を正確に検出することが可能となる。
以上において説明したように、本実施形態では、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動に基づいて、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を判定する場合には、一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおける、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止する。このため、一の単位期間Tuの開始時において、吐出部D[m]に生じている振動を小さく抑えることができ、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動を正確に検出することが可能となる。
また、本実施形態では、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動に基づいて、吐出部D[m]におけるインクの吐出状態を判定する場合には、吐出部D[m]に隔壁を介して隣り合う吐出部D[m+1]に対する、当該一の単位期間Tuにおける駆動信号Vin[m+1]の供給を停止する。このため、一の単位期間Tuにおいて、吐出部D[m+1]から吐出部D[m]に対して伝播する振動を小さく抑えることができ、一の単位期間Tuにおいて吐出部D[m]に生じる残留振動を正確に検出することが可能となる。
また、本実施形態では、一の単位期間Tuに吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、一の単位期間Tuに後続する単位期間Tuに吐出状態判定処理の対象となる吐出部Dと、を除く吐出部Dに対して、一の単位期間Tuにおいて微振動が生じるように駆動する。このため、インクの増粘による吐出異常が生じる可能性を低減することができる。
更に、本実施形態では、各単位期間Tuにおいて、残留振動を生じさせてこれを検出するための波形PTが、微振動を生じさせるための波形PBよりも時間的に先行して設けられる。このため、波形PBを有する駆動信号Vinにより吐出部D[m-1]を駆動しても、吐出部D[m]に生じる残留振動を正確に検出することができる。
更に、本実施形態では、各単位期間Tuにおいて、残留振動を生じさせてこれを検出するための波形PTが、微振動を生じさせるための波形PBよりも時間的に先行して設けられる。このため、波形PBを有する駆動信号Vinにより吐出部D[m-1]を駆動しても、吐出部D[m]に生じる残留振動を正確に検出することができる。
なお、本実施形態において、一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる吐出部D[m]は、「第1吐出部」の一例である。また、第1吐出部が備える、圧電素子300、キャビティ320、及び、ノズルNは、「第1圧電素子」、「第1圧力室」、「第1ノズル」の一例である。また、吐出部D[m]に対して供給される駆動信号Vin[m]は、「第1駆動信号」の一例であり、当該駆動信号Vin[m]を出力する切替部TX[m]は、「第1切替部」の一例である。
また、第1吐出部の一例である吐出部D[m]に隔壁を介して隣り合う吐出部D[m+1]は、「第2吐出部」の一例である。また、第2吐出部が備える、圧電素子300、キャビティ320、及び、ノズルNは、「第2圧電素子」、「第2圧力室」、「第2ノズル」の一例である。また、吐出部D[m+1]に対して供給される駆動信号Vin[m+1]は、「第2駆動信号」の一例であり、当該駆動信号Vin[m+1]を出力する切替部TX[m+1]は、「第2切替部」の一例である。
また、第1吐出部の一例である吐出部D[m]に隔壁を介して隣り合う吐出部D[m+1]は、「第2吐出部」の一例である。また、第2吐出部が備える、圧電素子300、キャビティ320、及び、ノズルNは、「第2圧電素子」、「第2圧力室」、「第2ノズル」の一例である。また、吐出部D[m+1]に対して供給される駆動信号Vin[m+1]は、「第2駆動信号」の一例であり、当該駆動信号Vin[m+1]を出力する切替部TX[m+1]は、「第2切替部」の一例である。
<B.変形例>
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。
なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
<変形例1>
上述した実施形態では、吐出部D[m]が一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる場合に、当該一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止することで、圧電素子300に印加される電圧を一定に保つが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、一定の電位を有する駆動信号Vin[m]を吐出部D[m]に供給することで、圧電素子300に印加される電圧を一定に保つものであってもよい。例えば、駆動信号Vin[m]の電位を基準電位V0に設定し、当該駆動信号Vin[m]を吐出部D[m]に供給することで、圧電素子300に印加される電圧を一定に保つものであってもよい。
上述した実施形態では、吐出部D[m]が一の単位期間Tuにおいて吐出状態判定処理の対象となる場合に、当該一の単位期間Tuに先行する単位期間Tuにおいて、吐出部D[m]に対する駆動信号Vin[m]の供給を停止することで、圧電素子300に印加される電圧を一定に保つが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、一定の電位を有する駆動信号Vin[m]を吐出部D[m]に供給することで、圧電素子300に印加される電圧を一定に保つものであってもよい。例えば、駆動信号Vin[m]の電位を基準電位V0に設定し、当該駆動信号Vin[m]を吐出部D[m]に供給することで、圧電素子300に印加される電圧を一定に保つものであってもよい。
<変形例2>
上述した実施形態及び変形例では、単位判定期間Tu-Tにおいて吐出状態判定処理を実行するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出状態判定処理を実行してもよい。すなわち、印刷処理と吐出状態判定処理とを同一の単位期間Tuにおいて実行してもよい。
例えば、図16に示す単位印刷期間Tu-Pにおいて、印刷用駆動波形信号Com-APの有する波形PA1に、残留振動を検出するための役割(波形PTとしての役割)を担わせてもよい。この場合、波形PA1の電位が最高電位Va12に維持される期間の一部を検出期間Tdとすることで、波形PA1による駆動により生じた吐出部Dの残留振動を検出するものであってもよい。
また、残留振動を検出するための波形は、波形PA1または波形PA2のように、インクを吐出させるための波形であってもよいし、波形PBのように、インクを吐出させない波形であってもよい。
上述した実施形態及び変形例では、単位判定期間Tu-Tにおいて吐出状態判定処理を実行するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位印刷期間Tu-Pにおいて吐出状態判定処理を実行してもよい。すなわち、印刷処理と吐出状態判定処理とを同一の単位期間Tuにおいて実行してもよい。
例えば、図16に示す単位印刷期間Tu-Pにおいて、印刷用駆動波形信号Com-APの有する波形PA1に、残留振動を検出するための役割(波形PTとしての役割)を担わせてもよい。この場合、波形PA1の電位が最高電位Va12に維持される期間の一部を検出期間Tdとすることで、波形PA1による駆動により生じた吐出部Dの残留振動を検出するものであってもよい。
また、残留振動を検出するための波形は、波形PA1または波形PA2のように、インクを吐出させるための波形であってもよいし、波形PBのように、インクを吐出させない波形であってもよい。
<変形例3>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、1個の残留振動検出部52と、1個の吐出状態判定部4と、を備え、1つの単位期間Tuに1個の吐出部Dを対象とした吐出状態判定処理を実行するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、1つの単位期間Tuに2個以上の吐出部Dを対象とした吐出状態判定処理を実行できる構成を有するものであってもよい。
例えば、インクジェットプリンター1は、複数の残留振動検出部52を具備し、各単位期間Tuにおいて、複数の吐出部Dからの残留振動信号Voutを同時に検出可能な構成を有していてもよい。そして、この場合、吐出状態判定部4は、複数の残留振動検出部52が出力する複数の整形波形信号Vdに基づいて、複数の吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定することができる構成であることが好ましい。例えば、吐出状態判定部4は、複数の残留振動検出部52に対応する、複数の計測部41及び複数の判定情報生成部42を具備するものであればよい。
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、1個の残留振動検出部52と、1個の吐出状態判定部4と、を備え、1つの単位期間Tuに1個の吐出部Dを対象とした吐出状態判定処理を実行するが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、1つの単位期間Tuに2個以上の吐出部Dを対象とした吐出状態判定処理を実行できる構成を有するものであってもよい。
例えば、インクジェットプリンター1は、複数の残留振動検出部52を具備し、各単位期間Tuにおいて、複数の吐出部Dからの残留振動信号Voutを同時に検出可能な構成を有していてもよい。そして、この場合、吐出状態判定部4は、複数の残留振動検出部52が出力する複数の整形波形信号Vdに基づいて、複数の吐出部Dにおけるインクの吐出状態を判定することができる構成であることが好ましい。例えば、吐出状態判定部4は、複数の残留振動検出部52に対応する、複数の計測部41及び複数の判定情報生成部42を具備するものであればよい。
<変形例4>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、範囲YNLが範囲YPを含むようにノズル列Lnが設けられるラインプリンターであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1は、記録ヘッド3が、Y軸方向に往復動して印刷処理を実行するシリアルプリンターであってもよい。
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、範囲YNLが範囲YPを含むようにノズル列Lnが設けられるラインプリンターであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1は、記録ヘッド3が、Y軸方向に往復動して印刷処理を実行するシリアルプリンターであってもよい。
<変形例5>
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、CMYKの4色のインクを吐出可能であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1は、少なくとも1色以上のインクを吐出可能であればよく、またインクの色もCMYK以外の色であってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、4列のノズル列Lnを備えるが、少なくとも1列以上のノズル列Lnを備えるものであればよい。また、例えば、インクジェットプリンター1が、1列のノズル列Lnを備える場合、インクジェットプリンター1は、少なくとも2以上の吐出部Dを具備すればよい(つまり、Mは、M≧2を満たす自然数であればよい)。
上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、CMYKの4色のインクを吐出可能であるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、インクジェットプリンター1は、少なくとも1色以上のインクを吐出可能であればよく、またインクの色もCMYK以外の色であってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例に係るインクジェットプリンター1は、4列のノズル列Lnを備えるが、少なくとも1列以上のノズル列Lnを備えるものであればよい。また、例えば、インクジェットプリンター1が、1列のノズル列Lnを備える場合、インクジェットプリンター1は、少なくとも2以上の吐出部Dを具備すればよい(つまり、Mは、M≧2を満たす自然数であればよい)。
<変形例6>
上述した実施形態及び変形例において、駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの2系統の信号を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、駆動波形信号Comは、1以上の系統の信号を含むものであればよい。つまり、駆動波形信号Comは、1系統の信号、例えば、駆動波形信号Com-Aのみを含む信号でもよく、3系統以上の信号、例えば、駆動波形信号Com-A、Com-B、Com-Cを含む信号でもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、単位期間Tuは2つの制御期間Ts1及びTs2を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位期間Tuは、単一の制御期間Tsからなるものであってもよいし、3以上の制御期間Tsを含むものであってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、印刷信号SI[m]は2ビットの信号であるが、印刷信号SI[m]のビット数は、表示すべき階調や、単位期間Tuに含まれる制御期間Tsの個数、駆動波形信号Comに含まれる信号の系統数等に応じて適宜決定すればよい。
上述した実施形態及び変形例において、駆動波形信号Comは、駆動波形信号Com-A及びCom-Bの2系統の信号を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、駆動波形信号Comは、1以上の系統の信号を含むものであればよい。つまり、駆動波形信号Comは、1系統の信号、例えば、駆動波形信号Com-Aのみを含む信号でもよく、3系統以上の信号、例えば、駆動波形信号Com-A、Com-B、Com-Cを含む信号でもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、単位期間Tuは2つの制御期間Ts1及びTs2を含むが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、単位期間Tuは、単一の制御期間Tsからなるものであってもよいし、3以上の制御期間Tsを含むものであってもよい。
また、上述した実施形態及び変形例において、印刷信号SI[m]は2ビットの信号であるが、印刷信号SI[m]のビット数は、表示すべき階調や、単位期間Tuに含まれる制御期間Tsの個数、駆動波形信号Comに含まれる信号の系統数等に応じて適宜決定すればよい。
<変形例7>
上述した実施形態及び変形例において、ヘッドドライバー5は、1個の駆動信号生成部51を具備し、当該駆動信号生成部51には、単一の種類の駆動波形信号Comが供給されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ヘッドドライバー5は、例えば、吐出部Dが吐出するインク色毎に設けられた複数の駆動信号生成部51を備え、制御部6は、ヘッドドライバー5に対して、これら複数の駆動信号生成部51に1対1に対応する複数種類の駆動波形信号Comを供給してもよい。
上述した実施形態及び変形例において、ヘッドドライバー5は、1個の駆動信号生成部51を具備し、当該駆動信号生成部51には、単一の種類の駆動波形信号Comが供給されるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、ヘッドドライバー5は、例えば、吐出部Dが吐出するインク色毎に設けられた複数の駆動信号生成部51を備え、制御部6は、ヘッドドライバー5に対して、これら複数の駆動信号生成部51に1対1に対応する複数種類の駆動波形信号Comを供給してもよい。
1…インクジェットプリンター、3…記録ヘッド、4…吐出状態判定部、5…ヘッドドライバー、6…制御部、7…搬送機構、9…ホストコンピューター、10…ヘッドユニット、50…駆動信号供給部、51…駆動信号生成部、52…残留振動検出部、53…接続部、60…記憶部、100…印刷システム、300…圧電素子、320…キャビティ、D…吐出部、N…ノズル、TX…切替部。
Claims (9)
- 検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号を生成する波形信号生成部と、
前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、
前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、
前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、
を具備する第1吐出部と、
単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、
前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、
を備え、
前記第1切替部は、
一の単位期間において、
前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する場合、
前記一の単位期間に先行する単位期間において、
前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第2駆動信号が供給されることにより変位する第2圧電素子、
隔壁を介して前記第1圧力室と隣り合い、
前記第2圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第2圧力室、及び、
前記第2圧力室に連通し前記第2圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第2圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第2ノズル、
を具備する第2吐出部と、
単位期間毎に前記第2圧電素子に前記第2駆動信号を供給するか否かを切替可能な第2切替部と、
を備え、
前記第2切替部は、
前記一の単位期間において、
前記第2圧電素子に対する前記第2駆動信号の供給を停止する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記第2切替部は、
前記一の単位期間に後続する単位期間において、
前記検査波形を有する前記第2駆動信号を前記第2圧電素子に供給し、
前記検出部は、
前記検査波形を有する前記第2駆動信号が前記第2圧電素子に供給された後に、前記第2吐出部に生じる残留振動を検出する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動波形信号の有する複数の波形は、
前記駆動波形信号が前記第1圧電素子に供給された場合に、前記第1ノズルから前記液体を吐出させないように前記第1圧電素子を変位させる微振動波形を有し、
前記単位期間において、
前記微振動波形は、前記検査波形の終了後に開始される、
ことを特徴とする、請求項1乃至3のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動波形信号の有する複数の波形は、
前記駆動波形信号が前記第1圧電素子に供給された場合に、前記第1ノズルから前記液体を吐出させないように前記第1圧電素子を変位させる微振動波形を有し、
前記第1切替部は、
前記一の単位期間に後続する単位期間において、
前記微振動波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する、
ことを特徴とする、請求項1乃至4のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記第1切替部は、
前記駆動波形信号の有する複数の波形の中から、前記単位期間毎に前記第1圧電素子に供給すべき波形を指定する指定信号に基づいて、前記単位期間毎に前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給するか否かを切り替える、
ことを特徴とする、請求項1乃至5のうち何れか1項に記載の液体吐出装置。 - 検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号が供給されるヘッドユニットであって、
前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、
前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、
前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、
を具備する第1吐出部と、
単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、
前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、
を備え、
前記第1切替部は、
一の単位期間において、
前記検査波形を有する前記第1駆動信号を前記第1圧電素子に供給する場合、
前記一の単位期間に先行する単位期間において、
前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止する、
ことを特徴とするヘッドユニット。 - 検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号を生成する波形信号生成部と、
前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、
単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、
前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、
を備える液体吐出装置の制御方法であって、
一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給される場合、
前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止するように、前記第1切替部の動作を制御する、
ことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。 - 検査波形を含む複数の波形を有する駆動波形信号を生成する波形信号生成部と、
前記駆動波形信号の有する複数の波形から選択された波形を有する第1駆動信号が供給されることにより変位する第1圧電素子、前記第1圧電素子の変位により内部の圧力が増減される第1圧力室、及び、前記第1圧力室に連通し前記第1圧力室内部の圧力の増減に応じて前記第1圧力室の内部に充填された液体を吐出可能な第1ノズル、を具備する第1吐出部と、
単位期間毎に前記第1圧電素子に前記第1駆動信号を供給するか否かを切替可能な第1切替部と、
前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給された後に、前記第1吐出部に生じる残留振動を検出する検出部と、
コンピューターと、
を備える液体吐出装置の制御プログラムであって、
前記コンピューターを、
一の単位期間において、前記検査波形を有する前記第1駆動信号が前記第1圧電素子に供給される場合、
前記一の単位期間に先行する単位期間において、前記第1圧電素子に対する前記第1駆動信号の供給を停止するように、前記第1切替部の動作を制御する制御部として機能させる、
ことを特徴とする液体吐出装置の制御プログラム。
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