JP7452226B2 - 液体吐出ヘッドユニット、液体吐出装置および液体吐出装置の液体吐出状態判定方法 - Google Patents
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Description
A1:液体吐出装置の全体構成
図1は、第1実施形態に係る液体吐出装置100の構成例を示す模式図である。液体吐出装置100は、インク等の液体を液滴として媒体11に対して吐出するインクジェット方式の印刷装置である。媒体11は、印刷媒体の一例であり、例えば、印刷用紙である。なお、媒体11は、印刷用紙に限定されず、例えば、樹脂フィルムまたは布帛等の任意の材質の印刷対象であってもよい。
図2は、第1実施形態に係る液体吐出装置100の電気的な構成を示すブロック図である。図2に示す液体吐出装置100の構成要素のうち、前述の制御モジュール21および液体吐出ヘッドモジュール20は、液体吐出ヘッドユニット10を構成する。
図3は、第1実施形態に係る液体吐出ヘッド24における流路の模式図である。液体吐出ヘッド24には、図3に示すように、複数のノズルNと複数の個別流路Pと第1共通液室R1と第2共通液室R2とが設けられるとともに、循環機構26が接続される。
図4は、図3中のA-A線断面図である。図4では、個別流路Pに沿ってX軸およびZ軸に平行な平面で切断される液体吐出ヘッド24の断面が示される。液体吐出ヘッド24は、図4に示すように、流路構造体30と複数の圧電素子41と筐体部42と保護基板43と配線基板44とを有する。
図5は、第1実施形態における駆動回路45の構成例を示す図である。図5に示すように、駆動回路45には、配線LHd、LHaおよびLHsが接続される。配線LHdは、オフセット電位VBSが供給される給電線である。配線LHaは、駆動信号Comを伝送する信号線である。配線LHsは、出力信号Voutを伝送する信号線である。
図6は、第1実施形態における吐出動作を説明するための図である。図6に示すように、駆動信号Comは、駆動パルスPDを含んでおり、単位期間Tuで繰り返される。単位期間Tuは、先行の期間Tu1と後行の期間Tu2とに区分される。図6に示す例では、期間Tu1の長さと期間Tu2の長さとが互いに等しい。本実施形態では、期間Tu1および期間Tu2のそれぞれがスイッチSWa[1]、スイッチSWa[2]、スイッチSWs[1]およびスイッチSWs[2]の切り替えのための制御期間として用いられる。
制御回路51は、液体吐出ヘッド24に設けられる流路を流通するインクの物性変化を検出回路46によって検出する検出動作を実行する。本実施形態の制御回路51は、当該検出動作として、以下の第1検出動作、第2検出動作および第3検出動作を実行可能である。なお、これらの検出動作の選択または実行時期等は、あらかじめ設定されたプログラムまたはユーザーからの操作等に従い適宜に決められる。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用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。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用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。
以上に例示される各形態は、多様に変形され得る。前述の各形態に適用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る態様は、互いに矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
前述の各形態では、液体吐出ヘッドに用いるインクを循環機構により循環させる構成が例示されるが、この構成に限定されず、このような循環のための機構を有しない構成でもよい。
圧力室C内のインクの圧力を変化させる第1エネルギー生成素子および第2エネルギー生成素子のそれぞれは、前述の各形態で例示した圧電素子41に限定されない。例えば、加熱により圧力室Cの内部に気泡を発生させることでインクの圧力を変動させる発熱素子を第1エネルギー生成素子または第2エネルギー生成素子として利用してもよい。
前述の各形態では、液体吐出ヘッド24を搭載した搬送体231を往復させるシリアル方式の液体吐出装置100を例示したが、複数のノズルNが媒体11の全幅にわたり分布するライン方式の液体吐出装置にも本発明は適用される。
Claims (20)
- 液体に圧力を付与する第1圧力室と、
液体に圧力を付与する第2圧力室と、
前記第1圧力室内の液体に圧力を付与するためのエネルギーを生成する第1エネルギー生成素子と、
前記第2圧力室内の液体に圧力を付与するためのエネルギーを生成する第2エネルギー生成素子と、
前記第1圧力室と前記第2圧力室とを連通させており、液体を吐出するノズルが設けられるノズル流路と、
前記第1エネルギー生成素子および前記第2エネルギー生成素子を駆動パルスの印加により駆動する駆動回路と、
少なくとも前記第2圧力室における液体の物性に関するパラメータを検出する検出回路と、
前記駆動回路および前記検出回路の動作を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記駆動回路によって前記第1エネルギー生成素子を駆動し、前記検出回路によって前記第2圧力室における前記パラメータを検出する第1検出動作を実行する、
ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。 - 前記制御部は、前記駆動回路によって前記第1エネルギー生成素子および前記第2エネルギー生成素子の両方を駆動することにより前記ノズルから液体を吐出させる吐出動作を実行する、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第1検出動作において前記第1エネルギー生成素子に印加される駆動パルスは、前記吐出動作において前記第1エネルギー生成素子に印加される駆動パルスと同波形である、
ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第1検出動作では、前記ノズルから液体が吐出されない、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第1検出動作は、第1タイミングから第2タイミングまでの期間にわたる波形の駆動パルスを前記駆動回路によって前記第1エネルギー生成素子に印加するとき、前記第2タイミングの前の第3タイミングからの期間にわたり、前記第2圧力室における前記パラメータを前記検出回路によって検出する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第3タイミングは、前記第1タイミングよりも前である、
ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第1検出動作は、前記第2タイミングの後の第4タイミングまでの期間にわたり、前記第2圧力室における前記パラメータを前記検出回路によって検出する、
ことを特徴とする請求項5または6に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記検出回路は、前記パラメータとして、前記第2圧力室内に生じる残留振動を検出する、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記検出回路は、前記パラメータとして、前記第2圧力室内の温度を検出する、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記物性は、液体の粘性である、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記パラメータまたは前記物性に基づいて、前記ノズルからの液体の吐出状態を判定する判定部をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記制御部は、前記駆動回路によって前記第2エネルギー生成素子を駆動し、前記検出回路によって前記第1圧力室における前記パラメータを検出する第2検出動作を実行し、
前記判定部は、前記第1検出動作による検出結果と前記第2検出動作による検出結果とに基づいて、前記ノズルからの液体の吐出状態を判定する、
ことを特徴とする請求項11に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第1圧力室に連通し、前記第1圧力室に液体を供給する供給流路と、
前記第2圧力室に連通し、前記第2圧力室から液体が排出される排出流路と、をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第2圧力室に連通し、前記第2圧力室に液体を供給する供給流路と、
前記第1圧力室に連通し、前記第1圧力室から液体が排出される排出流路と、をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記制御部は、前記駆動回路によって前記第1エネルギー生成素子を駆動し、前記第1エネルギー生成素子の駆動に伴う前記第1圧力室における前記パラメータを前記検出回路によって検出する第3検出動作を実行する、
ことを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第3検出動作は、前記駆動回路によって前記第2エネルギー生成素子を駆動し、前記第2エネルギー生成素子の駆動に伴う前記第2圧力室における前記パラメータを前記検出回路によって検出する、
ことを特徴とする請求項15に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第2エネルギー生成素子と前記駆動回路とを電気的に接続し、かつ、前記第2エネルギー生成素子と前記検出回路とを電気的に接続しない第1状態と、前記第2エネルギー生成素子と前記駆動回路とを電気的に接続せず、かつ、前記第2エネルギー生成素子と前記検出回路とを電気的に接続する第2状態と、を切替可能な切替回路をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 前記第1圧力室と前記第2圧力室は、それぞれ延在方向に延在しており、
前記駆動回路は、前記第1エネルギー生成素子と前記第2エネルギー生成素子との前記延在方向における間に位置する、
ことを特徴とする請求項1から17のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニット。 - 請求項1から18のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドユニットと、
前記液体吐出ヘッドユニットからの液体による画像が印刷される印刷媒体を搬送する搬送機構と、を有する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 液体に圧力を付与する第1圧力室と、液体に圧力を付与する第2圧力室と、前記第1圧力室内の液体に圧力を付与するためのエネルギーを生成する第1エネルギー生成素子と、前記第2圧力室内の液体に圧力を付与するためのエネルギーを生成する第2エネルギー生成素子と、前記第1圧力室と前記第2圧力室とを連通させており、液体を吐出するノズルが設けられるノズル流路と、を有する液体吐出装置の液体吐出状態判定方法であって、
前記第1エネルギー生成素子を駆動し、前記第1エネルギー生成素子の駆動に伴う前記第2圧力室における液体の物性に関するパラメータを検出し、
前記パラメータまたは前記物性に基づいて、前記ノズルからの液体の吐出状態を判定する、
ことを特徴とする液体吐出装置の液体吐出状態判定方法。
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