JP2023072421A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い精度で静電容量を演算する液体吐出装置を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る液体吐出装置は、第一ノズルから液体を吐出するために変形される第一圧電体を備える第一アクチュエータと、前記第一アクチュエータに電気接続され、前記第一アクチュエータの状態を検出するセンサと、前記第一アクチュエータと前記センサとの間に並列に電気接続される第一センサスイッチ及び第二センサスイッチと、前記センサの検出結果に基づいて前記第一圧電体の静電容量値を演算する演算処理を実行するコントローラとを備える。【選択図】図４

Description

本技術は、液体吐出装置に関する。

従来、印字ヘッドが有する圧電素子の静電容量を測定することによって、印字ヘッド周辺の温度を推定するインクジェットプリンタが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平１１－９９６４８号公報

特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、圧電素子（アクチュエータ）に電圧を印加する場合と、圧電素子の静電容量を測定する場合とでスイッチを切り替えて駆動状態と静電容量測定状態を切り替えるが、スイッチに含まれる抵抗成分によって静電容量の測定精度が低くなるという問題が生じていた。

本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、抵抗成分を軽減し、適切に静電容量を演算する液体吐出装置を提供することを目的とする。

本開示の一実施形態に係る液体吐出装置は、第一ノズルから液体を吐出するために変形される第一圧電体を備える第一アクチュエータと、前記第一アクチュエータに電気接続され、前記第一アクチュエータの状態を検出するセンサと、前記第一アクチュエータと前記センサとの間に並列に電気接続される第一センサスイッチ及び第二センサスイッチと、前記センサの検出結果に基づいて前記第一圧電体の静電容量値を演算する演算処理を実行するコントローラとを備える。

本開示の一実施形態に係る液体吐出装置にあっては、アクチュエータと静電容量を演算する制御装置との間に複数のスイッチを並列に接続することで、抵抗成分を軽減し、高い精度で静電容量を演算可能である。

印刷装置を略示する平面図である。 サブタンク及びインクジェットヘッド間のインクの流れを説明する説明図である。 インクジェットヘッドの略示部分拡大断面図である。 印刷装置のブロック図である。 オンにするセンサスイッチの個数による、アクチュエータとセンサ回路との共振波の差異を説明する図である。 温度換算テーブルの例を示す説明図である。 温度推定処理時の制御装置の処理を説明するフローチャートである。 圧電体の静電容量の違いによる、アクチュエータの充電時間の差異を説明する図である。 オンにするセンサスイッチの個数による、アクチュエータの充電時間の差異を説明する図である。 実施形態２に係る温度推定処理時の制御装置の処理を説明するフローチャートである。 実施形態３に係る印刷装置のブロック図である。 実施形態４に係る印刷装置のブロック図である。

（実施形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る印刷装置を示す図面に基づいて説明する。また、以下では、液体吐出装置として印刷装置１を例にして説明する。図１は、印刷装置を略示する平面図、図２は、サブタンク及びインクジェットヘッド間のインクの流れを説明する説明図である。以下の説明では、図１に示す前後左右を使用する。前後方向は搬送方向に対応し、左右方向は走査方向に対応する。また図１の表側が上側に対応し、裏側が下側に対応し、上下も使用する。

図１に示すように、印刷装置１は、プラテン２と、インク吐出装置３と、搬送ローラ４、５等を備える。プラテン２の上面には、記録媒体である記録用紙２００が載置される。インク吐出装置３は、プラテン２に載置された記録用紙２００に対してインクを吐出して画像を記録する。インク吐出装置３は、キャリッジ６と、サブタンク７と、五つのインクジェットヘッド８と、循環ポンプ１０等を備える。

プラテン２の上側には、キャリッジ６を案内する左右に延びた２本のガイドレール１１、１２が設けられている。キャリッジ６には、左右に延びた無端ベルト１３が連結されている。無端ベルト１３は、キャリッジ駆動モータ１４によって駆動される。無端ベルト１３の駆動によって、キャリッジ６は、ガイドレール１１、１２に案内され、プラテン２に対向する領域において、走査方向に往復移動される。より具体的には、キャリッジ６は、五つのインクジェットヘッド８を支持した状態で、走査方向において、左方から右方へとある位置から他の位置へ前記ヘッドを移動させる第１移動と、走査方向において、右方から左方へと他の位置からある位置へ前記ヘッドを移動させる第２移動とを行う。

ガイドレール１１、１２の間に、キャップ２０及びフラッシング受け２１が設けられている。キャップ２０及びフラッシング受け２１は、インク吐出装置３よりも下側に配置されている。キャップ２０はガイドレール１１、１２の右端部に配置され、フラッシング受け２１はガイドレール１１、１２の左端部に配置されている。なお、キャップ２０及びフラッシング受け２１は、左右逆に配置されてもよい。

サブタンク７及び五つのインクジェットヘッド８はキャリッジ６に搭載され、キャリッジ６と共に走査方向に往復移動する。サブタンク７はカートリッジホルダ１５とチューブ１７を介して接続されている。カートリッジホルダ１５には、一又は複数色（本実施例においては５色）のインクカートリッジ１６が装着される。５色としては、例えばホワイト、ブラック、イエロー、シアン及びマゼンタが挙げられる。

サブタンク７の内部には、五つのインク室１９が形成されている。五つのインク室１９には、五つのインクカートリッジ１６から供給された５色のインクがそれぞれ貯留される。

五つのインクジェットヘッド８は、サブタンク７の下側において、走査方向に並んでいる。各インクジェットヘッド８の下面には、複数のノズル８０（図３参照）が形成されている。図２に示すように、一つのインクジェットヘッド８は、１色のインクに対応し、一つのインク室１９に接続されている。すなわち、五つのインクジェットヘッド８は、５色のインクにそれぞれ対応し、五つのインク室１９にそれぞれ接続されている。

インクジェットヘッド８の上面には、インク供給口８ａと、インク排出口８ｂとが設けられている。インク供給口８ａ及びインク排出口８ｂは、チューブ等を介してインク室１９に接続されている。インク供給口８ａ及びインク室１９の間には、循環ポンプ１０が介装されている。

循環ポンプ１０は、例えばチューブをロータでしごくことによって、チューブ内の液体を押し出すチューブポンプである。循環ポンプ１０は、インク室１９のインクをインクジェットヘッド８に送り込む。

循環ポンプ１０によってインク室１９から送出されたインクは、インク供給口８ａを通ってインクジェットヘッド８に流入し、ノズル８０から吐出される。ノズル８０から吐出されないインクは、インク排出口８ｂを通って、インク室１９に戻る。インクは、インク室１９及びインクジェットヘッド８の間を循環する。なお循環ポンプ１０に代えて、他の循環の為の動力源、例えばサブタンク７内に圧縮空気を送り込み、インクをインクジェットヘッド８に送り込む装置を使用してもよい。五つのインクジェットヘッド８は、キャリッジと共に走査方向に移動しながら、サブタンク７から供給された５色のインクを記録用紙２００に吐出する。

図１に示すように、搬送ローラ４は、プラテン２よりも搬送方向上流側（後側）に配置されている。搬送ローラ５は、プラテン２よりも搬送方向下流側（前側）に配置されている。二つの搬送ローラ４、５は、モータ（図示略）によって、同期して駆動する。二つの搬送ローラ４、５は、プラテン２に載置された記録用紙２００を、走査方向と直交する搬送方向に搬送する。印刷装置１は制御装置５０を備える。制御装置５０は、ＣＰＵ又はロジック回路（例えばＦＰＧＡ）、不揮発性メモリ及びＲＡＭ等の記憶部５５等を備え、後述する駆動回路５１、センサ回路５２及びスイッチ制御回路５３などを制御するコントローラである。制御装置５０は、外部装置１００から印刷ジョブを受信して、記憶部５５に記憶する。制御装置５０は、印刷ジョブに基づいて、インク吐出装置３及び搬送ローラ４等の駆動を制御し、印刷処理を実行する。
また、記憶部５５には、印刷装置１の製造時の日にち（製造日）、後述する第一温度換算テーブル５５１、および第二温度換算テーブル５５２が格納されている。加えて記憶部５５は、制御装置５０が後述する種々の処理を行った時点、時間、及び回数等を記憶する。

図３は、インクジェットヘッド８の略示部分拡大断面図である。インクジェットヘッド８は、複数の圧力室８１を備える。複数の圧力室８１は、複数の圧力室列を構成する。圧力室８１の上側には振動板８２が形成されている。振動板８２の上側には、層状の圧電体８３が形成されている。各圧力室８１の上側であって、圧電体８３と振動板８２との間に第１共通電極８４が形成されている。

圧電体８３の内部に第２共通電極８６が設けられている。第２共通電極８６は各圧力室８１の上側且つ第１共通電極８４よりも上側に配置されている。第２共通電極８６は、第１共通電極８４と対向しない位置に配置されている。各圧力室８１の上側であって、圧電体８３の上面に個別電極８５が形成されている。個別電極８５と、第１共通電極８４及び第２共通電極８６とは圧電体８３を挟んで上下に対向する。つまり、インクジェットヘッド８は、圧電体８３と、個別電極８５と、第１共通電極８４と、第２共通電極８６と、を含む。また、振動板８２、圧電体８３、第１共通電極８４、個別電極８５及び第２共通電極８６はアクチュエータ８８を構成する。

各圧力室８１の下部にノズルプレート８７が設けられている。ノズルプレート８７には、上下に貫通した複数のノズル８０が形成されている。各ノズル８０は、各圧力室８１の下側に配置されている。複数のノズル８０は、圧力室列に沿って延びた複数のノズル列を構成する。

複数のノズル８０は第一ノズル８０（１）及び第二ノズル８０（２）を含む。圧電体８３における第１ノズル８０ａの上側に配置された部分を第一圧電体８３（１）とも称し、第一ノズル８０（１）の上側に配置された個別電極８５を第一個別電極８５（１）とも称する。圧電体８３における第二ノズル８０（２）の上側に配置された部分を第二圧電体８３（２）とも称し、第二ノズル８０（２）の上側に配置された個別電極８５を第二個別電極８５（２）とも称する。

図４に示すように、第１共通電極８４はＣＯＭ端子、本実施例ではグランドに接続され、第２共通電極８６は、ＶＣＯＭ端子に接続される。ＶＣＯＭ電圧はＣＯＭ電圧よりも高い。個別電極８５は、スイッチ制御回路５３に接続される。個別電極８５にＨＩｇｈ又はＬｏｗ電圧を印加することにより、圧電体８３が変形し、振動板８２が振動する。振動板８２の振動によって、ノズル８０を介して、圧力室８１からインクが吐出される。

図４は、印刷装置１のブロック図である。印刷装置１は、制御装置５０、駆動回路５１、センサ回路５２、スイッチ制御回路５３及びスイッチ部５４を備える。スイッチ部５４は、駆動スイッチ５４１（ｎ）とセンサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）（ｎ＝１、２、３・・・）を備える。アクチュエータ８８（ｎ）は、駆動スイッチ５４１（ｎ）を経由して駆動回路５１に電気接続される。また、アクチュエータ８８（ｎ）は、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を経由してセンサ回路５２に接続される。即ち、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２の間には、二つのセンサスイッチ５４２が並列に電気接続される。なお、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２の間に並列に接続されるセンサスイッチ５４２の個数は二つに限られず、三つ以上でもよい。
スイッチ制御回路５３は制御装置５０から指示信号を取得し、スイッチ部５４が備える各駆動スイッチ５４１及びセンサスイッチ５４２のオンオフを制御する。なお、各駆動スイッチ５４１及びセンサスイッチ５４２は、オンにされると回路を接続し、オフにされると回路を切断する。

センサ回路５２は、アクチュエータ８８の状態を検出するセンサである。実施形態１において、アクチュエータ８８の状態とは、アクチュエータ８８とセンサ回路５２の共振周波数である。センサ回路５２は、アクチュエータ８８との共振周波数を検出して標本化、量子化及び符号化し、符号化したデジタル値を制御装置５０に出力する。

駆動回路５１は、制御装置５０から指示信号を取得し、アクチュエータ８８を駆動させる。各アクチュエータ８８（ｎ）は、駆動回路５１との間の駆動スイッチ５４１（ｎ）がオンになると、駆動される。

制御装置５０は、センサ回路５２から取得した共振周波数を基に、圧電体８３の静電容量を演算する演算処理を実行し、圧電体８３の静電容量に基づいてアクチュエータ８８の温度を推定する推定処理を実行する。

アクチュエータ８８を駆動させる場合について説明する。以下、アクチュエータ８８（ｎ）を、第ｎアクチュエータ８８（ｎ）とする。例えば、アクチュエータ８８（１）は第一アクチュエータ８８（１）であり、アクチュエータ８８（２）は第二アクチュエータ８８（２）である。第ｎアクチュエータ８８（ｎ）は、第ｎ圧電体８３（ｎ）を備え、第ｎノズル８０（ｎ）にインクを吐出させる。
制御装置５０は、第一アクチュエータ８８（１）を駆動させる場合、スイッチ制御回路５３に指示信号を送信し、スイッチ制御回路に駆動スイッチ５４１（１）をオンにさせる。同様に、制御装置５０は、第ｎアクチュエータ８８（ｎ）を駆動させる場合、スイッチ制御回路に駆動スイッチ５４１（ｎ）をオンにさせる。なお、制御装置５０は、複数のアクチュエータ８８を駆動させる場合もある。このとき、制御装置５０は複数の駆動スイッチ５４１をオンにし、所望のアクチュエータ８８を駆動させる。

アクチュエータ８８が備える圧電体８３の静電容量を演算する場合について説明する。制御装置５０は、第一アクチュエータ８８（１）が備える第一圧電体８３（１）の静電容量を演算する場合、スイッチ制御回路５３に指示信号を送信し、センサスイッチ５４２（１）（第一センサスイッチ）及びセンサスイッチ５４２（２）（第二センサスイッチ）の内、少なくとも一方をオンにする。このとき、駆動スイッチ５４１（１）と、センサスイッチ５４２（１）及びセンサスイッチ５４２（２）以外のセンサスイッチ５４２と、はオフにされる。

センサスイッチ５４２（１）及びセンサスイッチ５４２（２）の内、少なくとも一方がオンにされると、センサ回路５２は第一アクチュエータ８８（１）との共振周波数を上述の通りに検出し、制御装置５０に出力する。同様に、第ｎ圧電体８３（ｎ）の静電容量を演算する場合、制御装置５０はセンサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）の内、少なくとも一方をオンにしてセンサ回路５２に第ｎアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を検出させる。制御装置５０は、センサ回路５２が検出した共振周波数を取得する。

制御装置５０は、アクチュエータ８８（１）から、アクチュエータ８８（ｎ）まで、各アクチュエータ８８が備える圧電体８３の静電容量を順に演算する。

センサスイッチ５４２は抵抗成分を含むため、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を両方ともオンにしてアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を検出する場合、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）の内、一方をオンにして検出する場合よりもアクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間の抵抗値が低くなり、抵抗値による影響を及ぼしづらい。よって、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を両方ともオンにする場合、より高い精度で共振周波数を検出することが出来る。
なお、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を両方ともオンにしてアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を検出する場合、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）の内、一方をオンにして検出する場合よりも制御装置５０がスイッチ制御回路５３に出力する指示信号のデータ量が多くなるため、センサスイッチ５４２のオンオフを切り替える処理に時間がかかる。そこで、所定条件を満たす第ｎ圧電体８３（ｎ）の静電容量を演算する場合、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ（２ｎ）を両方ともオンにして、センサ回路５２はアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を検出し、所定条件を満たさない第ｎ圧電体８３（ｎ）の静電容量を演算する場合、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）の内、一方をオンにして検出する。センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）の内、一方をオンにする場合、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）のみをオンにしてもよく、センサスイッチ５４２（２ｎ）のみをオンにしてもよい。

所定条件は、例えば、現在の処理で実行する第ｎ圧電体８３（ｎ）の静電容量演算を今回の静電容量演算としたとき、記憶部５５が記憶した前回の第ｎ圧電体８３（ｎ）の静電容量演算時から、アクチュエータ８８（ｎ）が、連続または断続を問わず、一定回数以上駆動して、ノズル８０にインクを吐出させたことである。アクチュエータ８８（ｎ）が一定回数以上駆動し、ノズル８０にインクを吐出させている場合、前回演算時からの温度変化が大きいと推定されるため、高い精度で静電容量を演算する必要があるので、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を両方ともオンにしてアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を検出し、センサスイッチ５４２の抵抗成分による影響を低減させる。アクチュエータ８８（ｎ）が駆動した回数が一定回数未満である場合、前回演算時からの温度変化は小さいと推測されるため、制御装置５０がスイッチ制御回路５３に出力する指示信号のデータ量を低減させるためにセンサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）の内、一方をオンにして検出する。
また、第ｎ圧電体８３（ｎ）の前回の静電容量演算時から一定時間以上経過していることを所定条件としてもよい。前回の静電容量演算時から一定時間以上経過している場合、前回演算時からアクチュエータ８８が駆動し、ノズル８０にインクを吐出させている回数が多く、温度変化が大きいと推定されるため、高い精度で静電容量を演算する必要がある。

図４に示す構成によれば、各アクチュエータ８８ごとに温度推定をできるために、温度センサを1つ設ける場合よりも正確かつ適切な制御を行うことが可能である。

図５は、オンにするセンサスイッチの個数による、アクチュエータとセンサ回路との共振波の差異を説明する図である。アクチュエータ８８とセンサ回路５２との共振波は、アクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に電気接続されるセンサスイッチ５４２のうち、オンにされるセンサスイッチ５４２の個数によって振幅が変化する。具体的には、オンにされるセンサスイッチ５４２が単数の場合、複数の場合に比べてセンサ回路５２とアクチュエータ８８との間の抵抗値が大きくなるので、振幅が減衰して小さくなる。振幅が小さくなると共振周波数を検出し難くなるので、高いサンプリングレートで標本化する必要がある。

アクチュエータ８８とセンサ回路５２との共振周波数を標本化する際のサンプリングレートが高いほど、検出精度も高くなるが、制御装置５０が処理するデータ量が多くなるため処理速度が低下する。そこで、制御装置５０は、共振波の振幅が大きくなる、複数のセンサスイッチ５４２がオンにされる場合は標本化するサンプリングレートを低く設定し、共振波の振幅が小さくなる、単数のセンサスイッチ５４２がオンにされる場合は標本化するサンプリングレートを高く設定する。

図６は、温度換算テーブルの例を示す説明図である。温度に対する圧電体８３の静電容量は、印刷装置１の製造時は大きいが、時間がたつと経年劣化により小さくなる。即ち、演算した静電容量から推定される温度は、印刷装置１の製造時からの経過年数によって変化する。そこで、制御装置５０は温度推定処理を実行する際、印刷装置１の製造時からの経過年数が例えば５年未満である場合、記憶部５５に格納された第一温度換算テーブル５５１を参照し、印刷装置１の製造時からの経過年数が例えば５年以上である場合、記憶部５５に格納された第二温度換算テーブル５５２を参照する。
なお、記憶部５５に格納される温度換算テーブルは三つ以上でもよく、参照する温度換算テーブルの、印刷装置１の製造時からの経過年数による区分を更に細分化してもよい。

図７は、温度推定処理時の制御装置５０の処理を説明するフローチャートである。以下では、アクチュエータ８８（ｎ）の温度を推定する場合について説明する。

制御装置５０は、アクチュエータ８８（ｎ）の前回静電容量演算時からの駆動回数を取得する（Ｓ１）。制御装置５０は、取得したアクチュエータ８８（ｎ）の駆動回数が一定回数以上であるかを判定し（Ｓ２）、一定回数以上である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間に電気接続される複数のセンサスイッチ５４２をオンにする（Ｓ３）。即ち、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を両方ともオンにする。制御装置５０は、センサ回路５２がアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を標本化する際のサンプリングレートを低サンプリングリングレートに設定し（Ｓ４）、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との共振周波数をセンサ回路５２から取得する（Ｓ５）。

Ｓ２において、取得したアクチュエータ８８（ｎ）の駆動回数が一定回数未満であった場合（Ｓ２：ＮО）、制御装置５０は、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間に電気接続される単数のセンサスイッチ５４２をオンにする（Ｓ１０）。即ち、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）またはセンサスイッチ５４２（２ｎ）のうち、片方のみをオンにする。制御装置５０は、センサ回路５２がアクチュエータ８８（ｎ）との共振周波数を標本化する際のサンプリングレートを高サンプリングリングレートに設定し（Ｓ１１）、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との共振周波数をセンサ回路５２から取得する（Ｓ５）。

制御装置５０は、Ｓ５において取得した共振周波数に基づいて圧電体８３（ｎ）の静電容量を演算する（Ｓ６）。制御装置５０は、印刷装置１からの経過年数を記憶部５５に格納される製造日に基づいて取得し（Ｓ７）、取得した経過年数に基づいて、参照する温度換算テーブルを選択する（Ｓ８）。制御装置５０は、Ｓ６において算出した静電容量に基づき、Ｓ７において選択した温度換算テーブルを参照して、アクチュエータ８８（ｎ）の温度を推定し（Ｓ９）、処理を終了する。

以上の処理を行うことにより、アクチュエータ８８の温度変化が大きいと推測される場合、圧電体８３の静電容量を高い精度で演算可能である。また、圧電体８３の静電容量に基づき、高い精度でアクチュエータ８８の温度を推定可能である。

（実施形態２）
以下本発明を実施形態２に係る印刷装置１を示す図面に基づいて説明する。実施形態２に係る構成の内、実施形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。実施形態１における制御装置５０は、センサ回路５２とアクチュエータ８８との共振周波数に基づいて静電容量を演算するが、実施形態２においては、アクチュエータ８８の所定電圧までの充電時間（以下、単に充電時間とも称する）に基づいて静電容量を演算する。

図８は、圧電体の静電容量の違いによる、アクチュエータの充電時間の差異を説明する図である。圧電体８３の静電容量が大きい場合、アクチュエータ８８の充電時間は、圧電体８３の静電容量が小さい場合に比べて長くなる。本実施形態では、圧電体８３の静電容量の違いによる、アクチュエータ８８の所定電圧までの充電時間の差異を利用して、圧電体８３の静電容量を演算する。所定電圧を高く設定するほど、圧電体８３の静電容量が小さくても充電時間の差異は大きくなり、検出分解能（充電時間に対して検出できる静電容量の細かさ）は高くなるが、充電時間は長くなる。

図９は、オンにするセンサスイッチの個数による、アクチュエータの充電時間の差異を説明する図である。アクチュエータ８８の所定電圧までの充電時間は、アクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に電気接続されるセンサスイッチ５４２のうち、オンにされるセンサスイッチ５４２の個数によって変化する。具体的には、オンにされるセンサスイッチ５４２が単数の場合、複数の場合に比べてセンサ回路５２とアクチュエータ８８との間の抵抗値が大きくなるので、充電時間は長くなる。

上述の通り、所定電圧を高く設定するほど、検出分解能は高くなるが、充電時間は長くなる。また、静電容量の演算処理は、例えば、印刷ページ間のノズルがインクを吐出しない時間に行われるため、制御装置５０が静電容量演算処理にかけることが出来る時間は限られる。そこで、制御装置５０は、充電時間が短い、複数のセンサスイッチ５４２がオンにされる場合は所定電圧を高く設定して高い分解能で充電時間を検出し、充電時間が長い、単数のセンサスイッチ５４２がオンにされる場合は所定電圧を低く設定して充電時間の検出にかかる時間を抑制する。

図１０は、実施形態２に係る温度推定処理時の制御装置５０の処理を説明するフローチャートである。以下では、アクチュエータ８８（ｎ）の温度を推定する場合について説明する。

制御装置５０は、アクチュエータ８８（ｎ）の前回静電容量演算時からの駆動回数を取得する（Ｓ２１）。制御装置５０は、取得したアクチュエータ８８（ｎ）の駆動回数が一定回数以上であるかを判定し（Ｓ２２）、一定回数以上である場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間に電気接続される複数のセンサスイッチ５４２をオンにする（Ｓ２３）。即ち、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）及びセンサスイッチ５４２（２ｎ）を両方ともオンにする。制御装置５０は、センサ回路５２が充電時間を検出する所定電圧を高く設定し（Ｓ２４）、所定電圧までの充電時間をセンサ回路５２から取得する（Ｓ２５）。

Ｓ２２において、取得したアクチュエータ８８（ｎ）の駆動回数が一定回数未満であった場合（Ｓ２２：ＮО）、制御装置５０は、アクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間に電気接続される単数のセンサスイッチ５４２をオンにする（Ｓ３０）。即ち、センサスイッチ５４２（２ｎ－１）またはセンサスイッチ５４２（２ｎ）のうち、片方のみをオンにする。制御装置５０は、センサ回路５２が充電時間を検出する所定電圧を低く設定し（Ｓ３１）、所定電圧までの充電時間をセンサ回路５２から取得する（Ｓ２５）。

制御装置５０は、所定電圧までの充電時間に基づいて、圧電体８３の静電容量を演算する（Ｓ２６）。Ｓ２７～Ｓ２９は、Ｓ７～Ｓ９と同様の処理である。

以上の処理を行うことにより、アクチュエータ８８の温度変化が大きいと推測される場合、圧電体８３の静電容量を短時間に高い精度で演算可能である。また、圧電体８３の静電容量に基づき、短時間に高い精度でアクチュエータ８８の温度を推定可能である。なお、センサ回路５２は、アクチュエータ８８の満充電状態から所定電圧までの放電時間を検出し、制御装置５０は、放電時間に基づいて静電容量を演算してもよい。また、センサ回路５２はアクチュエータ８８の充電電圧を検出し、制御装置５０がセンサ回路５２から取得したアクチュエータ８８の充電電圧に基づいて充電時間または放電時間を計測してもよい。

（実施形態３）
以下本発明を実施形態３に係る印刷装置１を示す図面に基づいて説明する。実施形態３に係る構成の内、実施形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１１は実施形態３に係る印刷装置１のブロック図である。

上述の各実施形態においては、全てのアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に複数のセンサスイッチ５４２が電気接続されていたが、高い頻度でインクを吐出させる一部のアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に複数のセンサスイッチ５４２を電気接続し、他のアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に電気接続されるセンサスイッチ５４２の個数を一つにしてもよい。

図１１に示すように、第一アクチュエータ８８（１）とセンサ回路５２との間には、第一センサスイッチ５４２（１）及び、第二センサスイッチ５４２（２）が並列に接続され、第二アクチュエータ８８（２）とセンサ回路５２との間にはセンサスイッチ５４２（３）（第三センサスイッチ）が接続される。以降、第ｎアクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間にはセンサスイッチ５４２（ｎ＋１）が電気接続される。

アクチュエータ８８（１）は、例えば、下地として使用されるため吐出される頻度の高いホワイトインクを吐出するノズルにインクを吐出させる。実施形態１と同様に、所定条件を満たす場合、第一センサスイッチ５４２（１）及び第二センサスイッチ５４２（２）をオンにして第一圧電体８３（１）の静電容量を演算することで、高い精度でアクチュエータ８８（１）の温度を推定できる。また、第二アクチュエータ８８（２）～第ｎアクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間に電気接続されるセンサスイッチ５４２は、それぞれ一つずつである。

上記の構成にすることにより、制御装置５０が制御するセンサスイッチ５４２の個数を少なくすることで処理負荷を低減しつつ、ノズルにインクを吐出させる頻度が高いアクチュエータ８８の温度を高い精度で推定することが出来る。また、センサスイッチ５４２の個数が少ないために回路基板を小さくすることも可能である。なお、センサ回路５２とアクチュエータ８８（１）との間に並列に電気接続されるセンサスイッチ５４２の個数は３個以上でもよい。また、センサスイッチ５４２との間に複数のセンサスイッチ５４２が並列に電気接続されるアクチュエータ８８の個数は一つに限られず、複数のアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に複数のセンサスイッチ５４２を並列に電気接続してもよい。

（実施形態４）
以下本発明を実施形態４に係る印刷装置１を示す図面に基づいて説明する。実施形態４に係る構成の内、実施形態１と同様な構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図１２は実施形態４に係る印刷装置１のブロック図である。

上述の各実施形態においては、ノズルにインクを吐出させるアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に複数のセンサスイッチ５４２が電気接続されていたが、ノズルにインクを吐出させないアクチュエータ８８を備え、ノズルにインクを吐出させないアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に複数のセンサスイッチ５４２を電気接続し、他のアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に電気接続されるセンサスイッチ５４２の個数を一つにしてもよい。

図１２に示すように、第一アクチュエータ８８（１）と、駆動回路５１は接続されておらず、第一アクチュエータ８８（１）とセンサ回路５２との間には、第一センサスイッチ５４２（１）及び、第二センサスイッチ５４２（２）が並列に接続され、第二アクチュエータ８８（２）とセンサ回路５２との間にはセンサスイッチ５４２（３）（第三センサスイッチ）が接続される。以降、第ｎアクチュエータ８８（ｎ）とセンサ回路５２との間にはセンサスイッチ５４２（ｎ＋１）が電気接続される。第一アクチュエータ８８（１）は、第二アクチュエータ８８（２）～第ｎアクチュエータ８８（ｎ）が駆動して発する熱によって温度が変化し、第一圧電体８３（１）の静電容量が変化する。制御装置５０は、第一センサスイッチ５４２（１）及び第二センサスイッチ５４２（２）をオンにして第一圧電体８３（１）の静電容量を演算することで、高い精度でアクチュエータ８８（１）の温度を推定できる。即ち、第一アクチュエータ８８（１）は、圧電体８３の静電容量を演算する為の専用のアクチュエータである。

上記の構成にすることにより、制御装置５０が制御するセンサスイッチ５４２の個数を少なくすることで処理負荷を低減しつつ、スイッチ部５４の温度を精度よく推定することが出来る。なお、第一アクチュエータ８８（ｎ）は、駆動回路５１に電気接続されてもよい。また、また、センサスイッチ５４２との間に複数のセンサスイッチ５４２が並列に電気接続されるアクチュエータ８８の個数は一つに限られず、複数のアクチュエータ８８とセンサ回路５２との間に複数のセンサスイッチ５４２を並列に電気接続してもよい。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

１ 印刷装置
５０ 制御装置
５１ 駆動回路
５２ センサ回路
５３ スイッチ制御回路
５４ スイッチ部
５４１ 駆動スイッチ
５４２ センサスイッチ
８ インクジェットヘッド
８０ ノズル
８３ 圧電体
８８ アクチュエータ

Claims (11)

1. 第一ノズルから液体を吐出するために変形される第一圧電体を備える第一アクチュエータと、
   前記第一アクチュエータに電気接続され、前記第一アクチュエータの状態を検出するセンサと、
   前記第一アクチュエータと前記センサとの間に並列に電気接続される第一センサスイッチ及び第二センサスイッチと、
   前記センサの検出結果に基づいて前記第一圧電体の静電容量値を演算する演算処理を実行するコントローラと
   を備える液体吐出装置。
2. 前記コントローラは、前記静電容量値に基づいて、前記第一アクチュエータの温度を推定する推定処理を実行する
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記状態は、前記センサと前記第一アクチュエータとの共振周波数である
   請求項１または２に記載の液体吐出装置。
4. 前記状態は、前記第一アクチュエータが所定電圧まで充電されるまでの所要時間である
   請求項１または２に記載の液体吐出装置。
5. 前記コントローラは、
   所定条件を満たすか否かを判断する判断処理を実行し、
   前記所定条件を満たさないと判断した場合、前記第一センサスイッチのみをオン状態にして前記演算処理を実行し、前記所定条件を満たすと判断した場合、前記第一センサスイッチおよび第二センサスイッチをオン状態にして前記演算処理を実行する
   請求項３に記載の液体吐出装置。
6. 前記所定条件は、前回の静電容量演算時から、前記第一アクチュエータが一定回数以上前記第一ノズルに液体を吐出させたことである
   請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記センサは、前記共振周波数を標本化することによって検出し、
   前記共振周波数を標本化するサンプリングレートは、前記第一センサスイッチのみをオンにして前記演算処理を実行する場合と、前記第一センサスイッチおよび第二センサスイッチをオン状態にして前記演算処理を実行する場合とで異なる
   請求項５または６に記載の液体吐出装置。
8. 前記コントローラは、
   所定条件を満たすか否かを判断する判断処理を実行し、
   前記所定条件を満たさないと判断した場合、前記第一センサスイッチのみをオン状態にして前記演算処理を実行し、前記所定条件を満たすと判断した場合、前記第一センサスイッチおよび第二センサスイッチをオン状態にして前記演算処理を実行し、
   前記所定電圧は、前記第一センサスイッチのみをオンにして前記演算処理を実行する場合と、前記第一センサスイッチおよび第二センサスイッチをオン状態にして前記演算処理を実行する場合とで異なる
   請求項４に記載の液体吐出装置。
9. 前記センサに電気接続され、第二ノズルから液体を吐出するために変形される第二圧電体を備える第二アクチュエータと、
   前記第二アクチュエータと前記センサの間に電気接続される第三センサスイッチと
   を備える請求項１から８のいずれか一つに記載の液体吐出装置。
10. 前記第一アクチュエータは、前記第一ノズルに液体を吐出させず、
    前記第二アクチュエータは、前記第二ノズルに液体を吐出させる
    請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 前記第一アクチュエータは、前記第一ノズルに第一種類の液体を吐出させ、
    前記第二アクチュエータは、前記第二ノズルに第二種類の液体を吐出させる
    請求項９に記載の液体吐出装置。

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