JP4197003B2 - 印刷装置、印刷材量判断方法 - Google Patents
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Description
本発明の印刷装置は、
前記メモリから、前記周波数情報を取得する取得手段と、
前記圧電素子の駆動に用いられ、第1の周波数の第1信号波形、および、前記第1の周波数と異なる第2周波数の第2信号波形を有する駆動信号を生成して出力する駆動信号生成手段と、
前記周波数情報に基づき、前記出力された駆動信号の前記第1信号波形および前記第2信号波形のうち、前記圧電素子の振動の振幅を増大させる波形を選択し、前記選択された信号波形を有する選択駆動信号を、前記圧電素子に排他的に供給する供給手段と、
前記選択駆動信号の供給停止後に、前記圧電素子の振動に伴い出力される応答信号を検出する検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数を測定する測定手段と、
前記振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断する判断手段と、を備えることを要旨とする。
前記駆動信号生成手段は、前記第1信号波形および第2信号波形を直列に並べて前記駆動信号を生成し出力してもよい。
前記供給手段は、
前記周波数情報に基づき、前記選択駆動信号に関する供給制御情報を生成する供給制御情報生成手段と、
前記供給制御情報に基づき、前記第1信号波形または前記第2信号波形を選択し、選択した信号波形を有する前記選択駆動信号を前記圧電素子に供給する供給制御手段と、を備えてもよい。
前記印刷材収容容器は、前記印刷装置に電気的に接続するための第1の端子を備えており、
前記印刷装置は、更に、
前記第1の端子に接続するための第2の端子を備え、
前記供給手段は、更に、
前記駆動信号出力手段と前記第2の端子とを電気的に接続する接続部を備え、
前記供給制御手段は、前記供給制御情報に基づき、前記接続部の接続状態を制御してもよい。
第1の信号波形は、少なくとも2周期分の波形を含み、
第2の信号波形は、少なくとも2周期分の波形を含んでもよい。
A1.システム構成:
実施例の印刷システムの概略構成について、図1を用いて説明する。図1は、印刷システムの概略構成を示す説明図である。印刷システムは、プリンタ20、コンピュータ90を備える。プリンタ20は、コネクタ80を介してコンピュータ90と接続されている。
プリンタ20の回路構成について、図2〜図4を用いて説明する。図2は、本実施例における主制御部40の電気的構成を示す説明図である。図3は、本実施例におけるサブ制御部50およびカートリッジの電気的構成を示す説明図である。図4は、本実施例におけるスイッチ制御部の機能ブロックを例示する説明図である。
インクカートリッジおよびセンサの詳細構成について、図5および図6を用いて説明する。図5は、インクカートリッジの構成を例示する正面図(図5(a))および側面図(図5(b))である。図6(a)および図6(b)は、インクカートリッジに設けられたセンサ周辺部の断面図である。
ここで、振動周波数の検出精度を向上させるための駆動信号について説明する。既述の通り、プリンタ20は、カートリッジに設けられている圧電素子に駆動信号を供給し、圧電素子から出力される応答信号の周波数を測定することによりカートリッジに収容されているインクの量を判断している。このため、応答信号の振動周波数の検出精度を向上する観点からは、応答信号の振幅を大きくすることが望まれる。従って、応答信号の振動周波数の検出精度を向上するためには、駆動信号の周波数を圧電素子112の固有振動数に揃えることが好ましい。圧電素子の固有振動数と同じ周波数の駆動信号を圧電素子に供給することにより、圧電素子は共振し、振幅の大きい応答信号を出力するからである。
CPU41は、この選択結果に基づいて第1のスイッチ制御データSD1を生成する。第1のスイッチ制御データSD1について、図9を参照して説明する。図9は、選択駆動信号の選択パターンと第1のスイッチ制御データSD1を説明する説明図である。図9に示す選択テーブル500は、信号波形の選択パターンおよび選択パターンに応じた第1のスイッチ制御データSD1と固有振動数fFとの関連づけを表している。例えば、CPU41は、既述の通り、固有振動数fF>中間振動数Hmの場合、選択駆動信号の波形として第1信号波形SP1を選択する。この場合、図9に示すように、第1のスイッチ制御データSD1は[10]であるため、CPU41は、第1のスイッチ制御データSD1[10]を生成する。一方、固有振動数fF≦中間振動数Hmの場合、選択駆動信号の波形として第2信号波形SP2を選択する。この場合、図9に示すように、第1のスイッチ制御データSD1は[01]であるため、CPU41は、第1のスイッチ制御データSD1[01]を生成し、計算機51に送信する。
計算機51は、CPU41から送信された第1のスイッチ制御データSD1に応じて第1のスイッチSW1の接続状態を制御する第1のスイッチ制御信号CSを出力する。スイッチ制御信号および圧電素子112に印加される選択駆動信号の波形について、図8を参照して説明する。図8に示されている選択駆動信号とは、圧電素子に印加される駆動信号を指す。
プリンタ20の主制御部40およびサブ制御部50が協働して実行するインク量判断処理について、図10〜図11を用いて説明する。図10は、本実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャートである。図11は、本実施例における周波数測定処理を説明するタイミングチャートである。
上述の第1実施例では、駆動信号DSの1周期内に、第1信号波形SP1および第2信号波形SP2がそれぞれ1ショット(1周期分)ずつ含まれている。第2実施例では、例えば、各信号波形を2ショット(2周期分)ずつ含んでもよい。
図12は、第2実施例における駆動信号DS’を例示する波形図である。駆動信号DS’は、駆動信号生成回路46から出力される信号である。駆動信号生成回路46は、図12に示すように、駆動信号DS’の駆動信号周期Tには、それぞれ2周期分の波形を含む第1信号波形SP1’と第2信号波形SP2とが含まれている。期間Taは周波数F1の信号の1周期Tを示しており、期間Tbは周波数F2の信号の1周期を示している。
(1)
上述した実施例では、インク有り時の固有振動数の誤差範囲ER1から2種類の周波数の波形を有する駆動信号を生成しているが、例えば、インク有り時のインク量判断処理を実行するための駆動信号の波形とインク無し時のインク量判断処理を実行するための駆動信号の波形と有する駆動信号を生成してもよい。こうすれば、インク有り時とインク無し時におけるそれぞれのインク量判断処理を行う際に、駆動信号を生成し直す必要がなくなるため処理時間を短縮でき好適である。また、インク有り時とインク無し時における各インク量判断処理の際に利用される駆動信号を生成するための回路を個別に構成する必要がないため、回路の大型化を抑制できる。
22…モータ
26…プラテン
30…キャリッジ
32…キャリッジモータ
34…摺動軸
36…駆動ベルト
38…プーリ
40…主制御部
41…CPU
42…メモリ
43…発振器
46…駆動信号生成回路
47…駆動バッファ
48…分配出力器
49…バス
50…サブ制御部
51…計算機
52…増幅部
60…印刷ヘッドユニット
69…印刷ヘッド
70…操作部
75…第1の側面孔
76…第2の側面孔
80…コネクタ
90…コンピュータ
100a…カートリッジ
102…筐体
104…インク供給口
110…センサ
112…圧電素子
113…センサアタッチメント
114…圧電部
115…電極
130…メモリ
135…周波数情報
200…シフトレジスタ
201…ラッチ回路
202…データデコーダ
210…制御部
220a、220b、220c…スイッチ制御信号出力回路
511…CPU
513…メモリ
514…インターフェース
516…スイッチ制御部
519…バス
Claims (6)
- 収容されている印刷材の量を検出するための圧電素子と前記圧電素子の固有振動数に関する周波数情報が記憶されているメモリとを備える印刷材収容容器が着脱可能に装着され、前記印刷材を用いて媒体に印刷を行う印刷装置であって、
前記メモリから、前記周波数情報を取得する取得手段と、
前記圧電素子の駆動に用いられ、第1の周波数の第1信号波形、および、前記第1の周波数と異なる第2周波数の第2信号波形を有する駆動信号を生成して出力する駆動信号生成手段と、
前記周波数情報を用いて、前記印刷材収容容器に前記印刷材が収容されている状態における前記圧電素子の振動数である印刷材有り固有振動数を求め、前記印刷材有り固有振動数と前記印刷材有り固有振動数の誤差範囲の中間の振動数とを比較し、前記印刷材有り固有振動数が前記中間の振動数よりも高い場合には前記第1信号波形を選択し、前記印刷材有り固有振動数が前記中間の振動数よりも低い場合には前記第2信号波形を選択し、前記選択された信号波形を有する選択駆動信号のみを、前記圧電素子に供給する供給手段と、
前記選択駆動信号の供給停止後に、前記圧電素子の振動に伴い出力される応答信号を検出する検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数を測定する測定手段と、
前記振動周波数を、予め規定されている、前記印刷材収容容器に前記印刷材が収容されている場合の固有振動数である第1目標固有振動数および前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満である場合の固有振動数である第2目標固有振動数と比較し、前記振動周波数が前記第1目標固有振動数に近似している場合に、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されていると判断し、前記振動周波数が前記第2目標固有振動数に近似している場合、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満であると判断する判断手段と、を備える、印刷装置。 - 請求項1記載の印刷装置であって、
前記駆動信号生成手段は、前記第1信号波形および第2信号波形を直列に並べて前記駆動信号を生成し出力する、印刷装置。 - 請求項1または請求項2記載の印刷装置であって、
前記印刷材収容容器は、前記印刷装置に電気的に接続するための第1の端子を備えており、
前記印刷装置は、更に、
前記第1の端子に接続するための第2の端子を備え、
前記供給手段は、
前記駆動信号生成手段と前記第2の端子とを電気的に接続する接続部と、
前記選択駆動信号のみが前記圧電素子に供給されるように前記接続部の接続を制御するための供給制御情報を生成する供給制御情報生成手段と、
前記供給制御情報に従って前記接続部の接続状態を制御することにより、前記第1信号波形または前記第2信号波形を有する前記選択駆動信号を前記圧電素子に供給する供給制御手段と、
を備える印刷装置。 - 請求項1ないし請求項3いずれか記載の印刷装置であって、
第1の信号波形は、少なくとも2周期分の波形を含み、
第2の信号波形は、少なくとも2周期分の波形を含む、印刷装置。 - 請求項1ないし請求項4記載の印刷装置であって、
前記第1の信号波形および前記第2の信号波形に含まれる波形の周期数は同一である、印刷装置。 - 収容されている印刷材の量を検出するための圧電素子と前記圧電素子の固有振動数に関する周波数情報が記憶されているメモリとを備える印刷材収容容器が着脱可能に装着され、前記印刷材を用いて媒体に印刷を行う印刷装置が実行する印刷材量判断方法であって、
前記メモリから、前記周波数情報を取得する取得手段と、
前記圧電素子の駆動に用いられ、第1の周波数の第1信号波形、および、前記第1の周波数と異なる第2周波数の第2信号波形を有する駆動信号を生成して出力する駆動信号生成手段と、
前記周波数情報を用いて、前記印刷材収容容器に前記印刷材が収容されている状態における前記圧電素子の振動数である印刷材有り固有振動数を求め、前記印刷材有り固有振動数と前記印刷材有り固有振動数の誤差範囲の中間の振動数とを比較し、前記印刷材有り固有振動数が前記中間の振動数よりも高い場合には前記第1信号波形を選択し、前記印刷材有り固有振動数が前記中間の振動数よりも低い場合には前記第2信号波形を選択し、前記選択された信号波形を有する選択駆動信号のみを、前記圧電素子に供給する供給手段と、
前記選択駆動信号の供給停止後に、前記圧電素子の振動に伴い出力される応答信号を検出する検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記圧電素子の振動周波数を測定する測定手段と、
前記振動周波数を、予め規定されている、前記印刷材収容容器に前記印刷材が収容されている場合の固有振動数である第1目標固有振動数および前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満である場合の固有振動数である第2目標固有振動数と比較し、前記振動周波数が前記第1目標固有振動数に近似している場合に、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されていると判断し、前記振動周波数が前記第2目標固有振動数に近似している場合に、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満である判断する
印刷材量判断方法。
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