JP2024007118A - Print head and liquid ejection device - Google Patents
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
【課題】プリントヘッドが有する吐出部の数が増加した場合であっても検査の完了までに多くの時間を要するおそれを低減できるプリントヘッドを提供すること。【解決手段】第1圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第1吐出部と、第2圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、第1圧電素子に駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、第2圧電素子に駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、駆動信号が伝搬する共通配線と、共通配線から分岐し第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、共通配線から分岐し第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、駆動信号が共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と、を備えるプリントヘッド。【選択図】図9[Problem] To provide a print head that can reduce the risk of taking a long time to complete an inspection even when the number of ejection units in the print head is increased. [Solution] A print head comprising: a first ejection unit that ejects liquid when a drive signal is supplied to a first piezoelectric element, a second ejection unit that ejects liquid when a drive signal is supplied to a second piezoelectric element, a first switch circuit that switches whether or not to supply a drive signal to the first piezoelectric element, a second switch circuit that switches whether or not to supply a drive signal to the second piezoelectric element, a common wiring through which the drive signal propagates, a first individual wiring that branches off from the common wiring and electrically connects to the first switch circuit, a second individual wiring that branches off from the common wiring and electrically connects to the second switch circuit, and a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring. [Selected Figure] Figure 9
Description
本発明は、プリントヘッド、及び液体吐出装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a print head and a liquid ejection device.
液体としてのインクを吐出することで媒体に画像や文書を形成するインクジェットプリンター等の液体吐出装置には、圧電素子等の駆動素子を用いたものが知られている。液体吐出装置において圧電素子は、液体を吐出する吐出ヘッドにおいて液体を吐出する複数の吐出部のそれぞれに対応して設けられている。そして、複数の圧電素子のそれぞれが駆動信号に従って駆動することで、当該圧電素子に対応する吐出部から所定のタイミングで所定量のインクが吐出される。これにより、液体吐出装置は、媒体に所望の画像や文字を形成する。 2. Description of the Related Art Liquid ejecting devices such as inkjet printers that form images or documents on a medium by ejecting liquid ink are known to use driving elements such as piezoelectric elements. In a liquid ejection device, a piezoelectric element is provided corresponding to each of a plurality of ejection portions that eject liquid in an ejection head that ejects liquid. Then, by driving each of the plurality of piezoelectric elements according to the drive signal, a predetermined amount of ink is ejected from the ejection portion corresponding to the piezoelectric element at a predetermined timing. Thereby, the liquid ejecting device forms a desired image or character on the medium.
このような液体吐出装置において、液体を吐出する吐出ヘッドの状態の管理は、インクの吐出精度を向上させるとの観点において重要であり、例えば、特許文献1には、圧電素子を駆動させることで生じる残留振動を検出し、検出結果に基づいて、吐出部の検査と異常通知を行うことで、吐出ヘッドの状態管理を行う技術が開示されている。 In such a liquid ejection device, managing the state of the ejection head that ejects liquid is important from the viewpoint of improving ink ejection accuracy. A technique has been disclosed that manages the state of the ejection head by detecting residual vibrations that occur, and inspecting the ejection unit and reporting an abnormality based on the detection results.
しかしながら、特許文献1に記載されるような残留振動を用いて吐出ヘッドの状態を検査し管理する方法では、プリントヘッド(吐出ヘッド)が有する複数の吐出部に対して個別に検査を行うが故に、プリントヘッドが有する吐出部の数が増加した場合、検査の完了までに多くの時間を要するおそれがあった。
However, in the method of inspecting and managing the condition of an ejection head using residual vibration as described in
本発明に係るプリントヘッドの一態様は、
第1圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第1吐出部と、
第2圧電素子に前記駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、
前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
前記駆動信号が伝搬する共通配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、
前記駆動信号が前記共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備える。
One aspect of the print head according to the present invention is
a first ejection section that ejects liquid by supplying a drive signal to the first piezoelectric element;
a second ejection section that ejects liquid by supplying the drive signal to a second piezoelectric element;
a first switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the first piezoelectric element;
a second switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the second piezoelectric element;
a common wiring through which the drive signal propagates;
a first individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the first switch circuit;
a second individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the second switch circuit;
a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring;
Equipped with
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
液体を吐出するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドの動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記プリントヘッドは、
第1圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第1吐出部と、
第2圧電素子に前記駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、
前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
前記駆動信号が伝搬する共通配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、
前記駆動信号が前記共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備える。
One aspect of the liquid ejection device according to the present invention is
A print head that ejects liquid,
a control circuit that controls operation of the print head;
Equipped with
The print head includes:
a first ejection section that ejects liquid by supplying a drive signal to the first piezoelectric element;
a second ejection section that ejects liquid by supplying the drive signal to a second piezoelectric element;
a first switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the first piezoelectric element;
a second switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the second piezoelectric element;
a common wiring through which the drive signal propagates;
a first individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the first switch circuit;
a second individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the second switch circuit;
a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring;
Equipped with
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described using the drawings. The drawings used are for convenience of explanation. Note that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. Furthermore, not all of the configurations described below are essential components of the present invention.
1.液体吐出装置の構造
図1は、本実施形態の液体吐出装置1の概略構造を示す図である。本実施形態の液体吐出装置1は、外部に設けられたホストコンピューターから供給された画像データに応じて、液体の一例としてのインクを吐出させることで、紙や布巾等の媒体Pに画像データに応じた画像を形成する所謂インクジェットプリンターである。なお、液体吐出装置1は、インクジェットプリンターに限るものではなく、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置、有機ELディスプレイ、面発光ディスプレイ等の電極形成に用いられる電極材料吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出装置等であってもよい。
1. Structure of Liquid Discharge Apparatus FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of a
図1に示すように、液体吐出装置1は、プリントヘッド2、移動機構3、及び搬送機構4を備える。なお、図1では、液体吐出装置1の筐体やカバー等の一部の構成の図示を省略している。
As shown in FIG. 1, the
プリントヘッド2は、吐出モジュール20、及びキャリッジ24を有する。キャリッジ24は、吐出モジュール20から吐出されるインクを貯留する所定数のインクカートリッジ22が載置可能に構成されている。また、吐出モジュール20は、後述するノズルを多数有するとともに、当該ノズルが媒体Pと対向するようにキャリッジ24に取り付けられている。このようなプリントヘッド2は、フレキシブルフラットケーブル等のケーブル190を介して供給される各種制御信号により規定されるタイミングで、各ノズルから所定
量のインクを吐出する。
移動機構3は、プリントヘッド2が有するキャリッジ24を、主走査方向に沿って往復移動させる。移動機構3は、キャリッジモーター31、キャリッジガイド軸32、タイミングベルト33、及びリニアエンコーダー90を有する。キャリッジガイド軸32は、両端が液体吐出装置1の筐体に固定されるとともに、キャリッジ24を往復移動自在に支持する。タイミングベルト33は、キャリッジガイド軸32とほぼ平行に延在し、一部がキャリッジ24に固定されている。キャリッジモーター31は、タイミングベルト33に駆動力を供給する。これにより、キャリッジモーター31が、タイミングベルト33を正逆走行させると、タイミングベルト33に固定されたキャリッジ24が、キャリッジガイド軸32に案内されて主走査方向に沿って往復移動する。すなわち、移動機構3は、プリントヘッド2を主走査方向に沿って往復移動させる。
The
また、リニアエンコーダー90は、キャリッジ24の主走査方向における走査位置を検出し、検出信号として出力する。液体吐出装置1は、リニアエンコーダー90が出力するキャリッジ24の走査位置の情報に応じて、キャリッジモーター31の出力を制御することで、主走査方向に沿ったプリントヘッド2の走査位置を制御する。
Furthermore, the
搬送機構4は、キャリッジ24が往復移動する主走査方向と交差する副走査方向に沿って媒体Pを搬送させる。搬送機構4は、搬送モーター41、搬送ローラー42、及びプラテン43を有する。搬送モーター41は、搬送ローラー42に駆動力を供給する。これにより、搬送ローラー42は、回転駆動する。この搬送ローラー42の回転駆動により、媒体Pが副走査方向に沿って搬送される。このとき、媒体Pは、プラテン43に支持される。すなわち、プラテン43は、搬送ローラー42により搬送される媒体Pを、副走査方向に沿って案内する。
The
また、図1に示すように液体吐出装置1は、キャッピング部材91、ワイパー部材92、及びフラッシングボックス93を備える。キャッピング部材91とワイパー部材92とは、キャリッジ24の移動範囲内における一方の端部に位置し、キャリッジ24の移動の基点となるホームポジションに設けられている。そして、キャッピング部材91は、吐出モジュール20のノズル形成面を封止し、ワイパー部材92は、当該ノズル形成面を払拭する。フラッシングボックス93は、プラテン43の主走査方向の他方の端部であって、キャリッジ24が移動するホームポジションから反対側に位置する端部に設けられている。フラッシングボックス93は、フラッシング動作の際に吐出モジュール20から吐出されたインクを捕集する。ここで、フラッシング動作とは、ノズル付近のインクの増粘によりノズルが目詰、ノズル内への気泡混入等により、適正な量のインクが吐出されなくなるおそれを防止するために、画像データとは関係なく、強制的に各ノズルからインクを吐出させる動作である。
Further, as shown in FIG. 1, the
以上のように構成された液体吐出装置1では、媒体Pがプラテン43によって支持された状態で副走査方向に搬送されるとともに、媒体Pの搬送タイミングに同期して、キャリッジ24が主走査方向に沿って往復移動する。そして、媒体Pの搬送とキャリッジ24の移動とに同期して、キャリッジ24に取り付けられた吐出モジュール20からインクが吐出される。これにより、媒体Pの所望の位置にインクを着弾させることができ、その結果、媒体Pに所望の画像を形成することができる。なお、以下の説明において、媒体Pが搬送される副走査方向を搬送方向と称する場合がある。
In the
2.液体吐出装置の機能構成
次に、液体吐出装置1の機能構成について説明する。図2は、液体吐出装置1の機能構成を示す図である。図2に示すように、液体吐出装置1は、プリントヘッド制御回路10
とプリントヘッド2とを備える。そして、プリントヘッド制御回路10とプリントヘッド2とは、ケーブル190を介して電気的に接続されている。
2. Functional Configuration of Liquid Discharge Device Next, the functional configuration of the
and a
プリントヘッド制御回路10は、制御回路100、キャリッジモータードライバー35、搬送モータードライバー45、及び駆動回路50を有する。
The print
制御回路100には、ホストコンピューターから液体吐出装置1に供給された画像データが入力される。制御回路100は、入力する画像データに応じて各種制御信号を生成し、液体吐出装置1の各構成に出力する。
Image data supplied to the
制御回路100の動作の具体例について説明する。制御回路100は、リニアエンコーダー90が出力する検出信号に基づいてプリントヘッド2の現在の走査位置を把握する。そして、制御回路100は、プリントヘッド2の走査位置に応じた制御信号CTR1,CTR2を生成する。制御信号CTR1は、キャリッジモータードライバー35に供給される。キャリッジモータードライバー35は、入力される制御信号CTR1に従ってキャリッジモーター31を駆動する。制御信号CTR2は、搬送モータードライバー45に供給される。搬送モータードライバー45は、入力される制御信号CTR2に従って搬送モーター41を駆動する。すなわち、制御回路100は、主走査方向に沿ったプリントヘッド2の往復移動と、副走査方向に沿った媒体Pの搬送と、を制御する。
A specific example of the operation of the
また、制御回路100は、メンテナンスユニット900に吐出モジュール20におけるインクの吐出状態を正常に回復させるためのメンテナンス処理を実行させる。メンテナンスユニット900は、クリーニング機構910、ワイピング機構920、及びフラッシング機構930を有する。クリーニング機構910は、メンテナンス処理として、吐出モジュール20に貯留される増粘したインクや気泡等を不図示のチューブポンプにより吸引するポンピング処理を行う。ワイピング機構920は、メンテナンス処理として、吐出モジュール20が有するノズルの近傍に付着した紙粉等の異物をワイパー部材92により拭き取るワイピング処理を行う。フラッシング機構930は、吐出部600におけるインクの吐出状態を正常に回復させるためのフラッシング動作を行う。
Further, the
また、制御回路100は、ホストコンピューターから入力される画像データと、リニアエンコーダー90が出力する検出信号と、に基づいて、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHを生成し、プリントヘッド2に出力する。
Furthermore, the
また、制御回路100は、駆動回路50に基駆動信号dAを出力する。駆動回路50は、入力される基駆動信号dAをデジタル/アナログ変換した後、変換したアナログ信号を増幅することで駆動信号COMを生成し、プリントヘッド2に出力する。このような駆動回路50は、基駆動信号dAをアナログ信号に変換した信号を変調し、D級増幅するとともに復調することで駆動信号COMを生成し、プリントヘッド2に出力してもよい。ここで、基駆動信号dAは、駆動信号COMの波形を規定するための信号であればよく、アナログの信号であってもよい。また、駆動回路50は、基駆動信号dAにより規定される波形を増幅することができればよく、A級増幅回路、B級増幅回路、又はAB級増幅回路を含んでもよい。
Further, the
また、駆動回路50は、駆動信号COMとともに、基準電圧信号VBSを生成し、プリントヘッド2に出力する。基準電圧信号VBSは、後述する圧電素子60の駆動の基準となる電位として機能する。このような基準電圧信号VBSは、電圧値が5.5V等で一定の直流電圧信号を用いることができる。なお、基準電圧信号VBSの電圧値は、5.5Vに限るものではなく、6Vや7Vで一定の直流電圧信号あってもよく、グラウンド電位で
一定の信号であってもよい。
Further, the
プリントヘッド2は、駆動電流検出回路70、駆動電流判定回路80、及び吐出モジュール20を有する。
The
駆動電流検出回路70には、吐出モジュール20に入力される駆動信号COMが伝搬する。このとき、駆動電流検出回路70は、駆動信号COMが伝搬される際に生じる駆動電流Icomを検出する。そして、駆動電流検出回路70は、検出した駆動電流Icomに応じた電流検出信号Idetを生成し、駆動電流判定回路80に出力する。ここで、以下の説明において、駆動電流検出回路70に入力される駆動信号COMを駆動信号COMaと称し、駆動電流検出回路70を伝搬し、駆動電流検出回路70から出力される駆動信号COMを駆動信号COMbと称する場合がある。
A drive signal COM input to the
駆動電流判定回路80には、駆動電流検出回路70が出力する電流検出信号Idetに加えて、制御回路100が出力するクロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHが入力される。駆動電流判定回路80は、電流検出信号Idet、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHに基づいて、駆動電流検出回路70が検出した駆動電流Icomが正常であるか否かを判定する。そして、駆動電流判定回路80は、駆動電流Icomが正常であるか否かの判定結果を示す判定結果信号RSを生成し、制御回路100に出力する。
In addition to the current detection signal Idet output from the drive
制御回路100は、入力される判定結果信号RSに基づいて、液体吐出装置1の各部を制御する各種制御信号の補正、若しくは当該制御信号の出力を停止する。これにより、プリントヘッド2の動作状態に応じて液体吐出装置1の動作が制御される。
The
吐出モジュール20は、駆動信号選択回路200と吐出部600[1]~600[n]とを有する。
The
駆動信号選択回路200には、制御回路100が出力するクロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHと、駆動回路50が出力する駆動信号COMと、が入力される。駆動信号選択回路200は、入力されるクロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHに基づいて、駆動信号COMに含まれる信号波形を選択、又は非選択とすることで吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する駆動信号VOUT[1]~VOUT[n]を出力する。
The drive
吐出部600[1]~600[n]のそれぞれは、圧電素子60を含む。吐出部600[1]に含まれる圧電素子60の一端には、駆動信号VOUT[1]が供給され、吐出部600[n]に含まれる圧電素子60の一端には、駆動信号VOUT[n]が供給され、吐出部600[i](iは1からnのいずれか)に含まれる圧電素子60の一端には、駆動信号VOUT[i]が供給される。また、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに含まれる圧電素子60の他端には、基準電圧信号VBSが共通に供給されている。そして、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに含まれる圧電素子60は、一端に供給される駆動信号VOUT[1]~VOUT[n]と、他端に供給される基準電圧信号VBSとの電位差に応じて駆動する。これにより、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれから、対応する圧電素子60の駆動に応じた量のインクが吐出される。すなわち、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれは、対応する圧電素子60に駆動信号COMに基づく駆動信号VOUT[1]~VOUT[n]が供給されることで、インクを吐出する。
Each of the discharge units 600[1] to 600[n] includes a
ここで、以下の説明において、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれを区別す
る必要がない場合、単に吐出部600と称する場合がある。この場合において、吐出部600には、駆動信号VOUT[1]~VOUT[n]としての駆動信号VOUTが供給されるとして説明を行う。
Here, in the following description, if there is no need to distinguish each of the ejection units 600[1] to 600[n], they may be simply referred to as the
3.プリントヘッドの構成、及び動作
次に、プリントヘッド2の構成、及び動作の詳細について説明する。前述の通り、プリントヘッド2は、駆動電流検出回路70、駆動電流判定回路80、及び吐出モジュール20を有する。
3. Configuration and Operation of Print Head Next, details of the configuration and operation of the
3.1 吐出モジュールの構成、及び動作
まず、吐出モジュール20の構成、及び動作について説明する。吐出モジュール20の構成、及び動作を説明するにあたり、吐出モジュール20が有する吐出部600の構造について説明する。図3は、吐出部600の概略構造を示す図である。なお、図3には、吐出部600に加えて、リザーバー641及び供給口661を図示している。
3.1 Configuration and operation of discharge module First, the configuration and operation of the
図3に示すように、吐出部600は、圧電素子60、振動板621、キャビティー631、及びノズルプレート632を含む。
As shown in FIG. 3, the
圧電素子60は、圧電体601と電極611,612とを含む。そして、圧電素子60において、電極611,612は、圧電体601を挟むように位置している。以上のように構成された圧電素子60は、電極611に供給される電圧と電極612に供給される電圧との電位差に応じて、圧電体601の中央部分が上下方向に変位するように駆動する。本実施形態の圧電素子60には、電極611に駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTが供給され、電極612に電圧値が一定の基準電圧信号VBSが供給される。すなわち、圧電素子60は、電極611に供給される駆動信号VOUTの電圧値が変化することで、中央部分が上下方向に変位するように駆動する。
振動板621は、図3における圧電素子60の下方に位置している。すなわち、圧電素子60は、振動板621の図3における上方の面に形成されている。このような振動板621は、圧電素子60の駆動に伴う上下方向への変位に伴い、上下方向に変形する。
The
振動板621の図3における下方には、キャビティー631が位置している。キャビティー631は、リザーバー641と連通している。また、リザーバー641は、複数の吐出部600に共通に設けられ、インクカートリッジ22に貯留されたインクが供給される供給口661と連通している。したがって、キャビティー631の内部には、インクカートリッジ22に貯留されたインクが、供給口661及びリザーバー641を介して供給される。その結果、キャビティー631の内部には、インクカートリッジ22に貯留されたインクが充填される。このようなキャビティー631は、振動板621の上下方向の変位に伴い内部容積が変化する。すなわち、振動板621は、キャビティー631の内部容積を変化させるダイヤフラムとして機能し、キャビティー631は、振動板621の変位に伴い内部圧力が変化する圧力室として機能する。
A
ノズルプレート632には、ノズル651が形成されている。ノズル651は、ノズルプレート632に設けられ開口部であって、キャビティー631と連通している。そして、キャビティー631の内部容積の変化に応じて、キャビティー631の内部に充填されたインクが、ノズル651から吐出される。ここで、以下の説明において、ノズル651が形成されたノズルプレート632の面の内、インクが着弾する媒体Pと対向する面が前述したノズル形成面に相当する。
A
以上のように構成された吐出部600において、圧電素子60が上方向に撓むように駆
動した場合、振動板621が上方向に変位する。これにより、キャビティー631の内部容積が拡大し、その結果、リザーバー641に貯留されているインクが、キャビティー631に引き込まれる。一方で、圧電素子60が下方向に撓むように駆動した場合、振動板621が下方向に変位する。これにより、キャビティー631の内部容積が縮小し、その結果、キャビティー631の内部容積の縮小の程度に応じた量のインクが、ノズル651から吐出される。
In the
なお、圧電素子60は、駆動信号COMに応じた駆動信号VOUTが供給されることで駆動するとともに、駆動によりノズル651からインクを吐出できる構造であればよく、図3に示す構造に限られるものではない。
Note that the
次に、吐出モジュール20が有する駆動信号選択回路200の構成、及び動作について説明する。前述の通り、駆動信号選択回路200は、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHに基づいて、駆動信号COMに含まれる信号波形を選択又は非選択とすることで、駆動信号VOUTを生成し出力する。そこで、駆動信号選択回路200の構成、及び動作を説明するにあたり、まず、駆動信号選択回路200に入力される駆動信号COMの信号波形の一例について説明する。
Next, the configuration and operation of the drive
図4は、駆動信号COMの信号波形の一例を示す図である。図4に示すように、駆動信号COMは、ラッチ信号LATが立ち上がってからチェンジ信号CHが立ち上がるまでの期間T1に配置された台形波形Adpと、チェンジ信号CHが立ち上がってから次にチェンジ信号CHが立ち上がるまでの期間T2に配置された台形波形Bdpと、チェンジ信号CHが立ち上がってからラッチ信号LATが立ち上がるまでの期間T3に配置された台形波形Cdpと、を含む。台形波形Adpは、圧電素子60に供給された場合に当該圧電素子60に対応する吐出部600から所定量のインクが吐出するように圧電素子60を駆動する信号波形である。台形波形Bdpは、圧電素子60に供給された場合に当該圧電素子60に対応する吐出部600から所定量よりも少量のインクが吐出するように圧電素子60を駆動する信号波形である。台形波形Cdpは、圧電素子60に供給された場合に当該圧電素子60に対応する吐出部600からインクが吐出されない程度に圧電素子60を駆動する信号波形である。ここで、台形波形Cdpが圧電素子60に供給された場合、当該圧電素子60は、対応する吐出部600のノズル開孔部付近のインクを振動させる。これにより、ノズル開孔部付近のインク粘度が増大するおそれが低減する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the signal waveform of the drive signal COM. As shown in FIG. 4, the drive signal COM has a trapezoidal waveform Adp arranged in a period T1 from when the latch signal LAT rises to when the change signal CH rises, and when the change signal CH rises next after the change signal CH rises. It includes a trapezoidal waveform Bdp arranged in a period T2 until the rise of the change signal CH and a trapezoidal waveform Cdp arranged in a period T3 from the rise of the change signal CH until the rise of the latch signal LAT. The trapezoidal waveform Adp is a signal waveform that, when supplied to the
また、台形波形Adp,Bdp,Cdpは、それぞれの開始タイミング及び終了タイミングでの電圧値がいずれも電圧Vcで共通である。すなわち、台形波形Adp,Bdp,Cdpのそれぞれは、電圧Vcで開始し電圧Vcで終了する。 Further, the trapezoidal waveforms Adp, Bdp, and Cdp all have a common voltage value of voltage Vc at their respective start timings and end timings. That is, each of the trapezoidal waveforms Adp, Bdp, and Cdp starts at voltage Vc and ends at voltage Vc.
以下の説明において、圧電素子60に台形波形Adpが供給された場合に、当該圧電素子60に対応する吐出部600から吐出される所定量のインクの量を大程度の量と称し、圧電素子60に台形波形Bdpが供給された場合に、当該圧電素子60に対応する吐出部600から吐出される所定量のよりも少ないインクの量を小程度の量と称する場合がある。また、圧電素子60に台形波形Cdpが供給された場合に、当該圧電素子60に対応する吐出部600のノズル開孔部付近のインクを振動させてインク粘度の増大を防止するための動作を微振動と称する場合がある。なお、図4に示す駆動信号COMの信号波形は一例であってこれに限られるものではなく、吐出されるインクの性質や、インクが着弾する媒体Pの材質等に応じて、様々な信号波形の組み合わせが用いられてもよい。
In the following description, when the
ここで、本実施形態のプリントヘッド2は、駆動信号選択回路200が期間T1,T2,T3を含む周期Taにおいて、台形波形Adp,Bdp,Cdpを選択又は非選択とすることで、吐出部600から吐出されるインクの量を制御する。すなわち、媒体Pに形成
されるドットサイズは、周期Ta毎に制御される。以下の説明において、期間T1,T2,T3を含む周期Taを、媒体Pに所定のサイズのドットを形成するドット形成周期と称する場合がある。
Here, in the
次に、駆動信号COMに含まれる信号波形を選択又は非選択とすることで駆動信号VOUTを生成する駆動信号選択回路200の構成、及び動作について説明する。図5は、駆動信号選択回路200の構成を示す図である。図5に示すように、駆動信号選択回路200は、選択制御回路210とn個の選択回路230を有する。
Next, the configuration and operation of the drive
選択制御回路210には、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHが入力される。また、選択制御回路210には、シフトレジスター(S/R)212とラッチ回路214とデコーダー216との組が、吐出部600[1]~600[n]の各々に対応して設けられている。すなわち、駆動信号選択回路200は、n個のシフトレジスター212と、n個のラッチ回路214と、n個のデコーダー216とを含む。
The
印刷データ信号SIは、クロック信号SCKに同期して選択制御回路210に入力される。印刷データ信号SIは、「大ドットLD」、「小ドットSD」及び「非記録ND」のいずれかを選択するための3ビットの印刷データ[SIH,SIM,SIL]を、吐出部600[1]~600[n]の各々に対応してシリアルに含む。すなわち、印刷データ信号SIは、少なくとも3nビットのシリアル信号である。印刷データ信号SIに含まれる印刷データ[SIH,SIM,SIL]は、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応するn個のシフトレジスター212に保持される。
Print data signal SI is input to
具体的には、吐出部600に対応したn個のシフトレジスター212が互いに縦続接続しているとともに、シリアルで入力された印刷データ信号SIが、クロック信号SCKに従って順次後段のシフトレジスター212に転送される。そして、印刷データ[SIH,SIM,SIL]が対応するシフトレジスター212に保持されると、クロック信号SCKが停止する。換言すれば、クロック信号SCKの供給が停止することで、印刷データ信号SIに含まれる印刷データ[SIH,SIM,SIL]が対応するシフトレジスター212に保持される。
Specifically, n shift registers 212 corresponding to the
なお、図5では、n個のシフトレジスター212を区別するために、印刷データ信号SIが入力される上流側から順番に1段、2段、…、n段と表記するとともに、1段のシフトレジスター212が吐出部600[1]に対応し、n段のシフトレジスター212が吐出部600[n]に対応し、i段のシフトレジスター212が吐出部600[i]に対応しているとして説明を行う。
In FIG. 5, in order to distinguish the n shift registers 212, they are expressed as 1st stage, 2nd stage, ..., n stage in order from the upstream side where the print data signal SI is input, and the 1st stage shift register The description will be made assuming that the
n個のラッチ回路214の各々は、ラッチ信号LATの立ち上がりで対応するシフトレジスター212に保持された印刷データ[SIH,SIM,SIL]を一斉にラッチする。そして、ラッチ回路214がラッチした印刷データ[SIH,SIM,SIL]は、対応するデコーダー216に入力される。図6は、デコーダー216におけるデコード内容の一例を示す図である。デコーダー216は、期間T1,T2,T3のそれぞれにおいて、入力される印刷データ[SIH,SIM,SIL]で規定される論理レベルの選択信号Sを出力する。例えば、デコーダー216に印刷データ[SIH,SIM,SIL]=[1,0,0]が入力された場合、デコーダー216は、選択信号Sの論理レベルを、期間T1,T2,T3においてH,L,Lレベルとして出力する。
Each of the
デコーダー216が出力する選択信号Sは、選択回路230に入力される。選択回路230は、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応して設けられている。すな
わち、駆動信号選択回路200は、吐出部600と同数のn個の選択回路230を有する。図7は、吐出部600の1個分に対応する選択回路230の構成を示す図である。図7に示すように、選択回路230は、NOT回路であるインバーター232とトランスファーゲート234とを含む。
The selection signal S output from the
選択信号Sは、トランスファーゲート234において丸印が付されていない正制御端に入力されるとともに、インバーター232によって論理レベルが反転された後、トランスファーゲート234において丸印が付された負制御端にも入力される。また、トランスファーゲート234の入力端には、駆動信号COMが供給されている。そして、トランスファーゲート234は、Hレベルの選択信号Sが入力された場合、入力端と出力端との間を導通となり、Lレベルの選択信号Sが入力された場合、入力端と出力端との間を非導通となる。すなわち、トランスファーゲート234は、入力される選択信号Sの論理レベルがHレベルの場合に、駆動信号COMに含まれる信号波形を出力端から出力し、入力される選択信号Sの論理レベルがLレベルの場合に、駆動信号COMに含まれる信号波形を出力端から出力しない。すなわち、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応して設けられている選択回路230は、対応する圧電素子60に駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTを供給するか否かを切り替え、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHは、選択回路230が対応する圧電素子60に駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTを供給するか否かの切り替えを制御する。
The selection signal S is inputted to the positive control terminal not marked with a circle in the
そして、駆動信号選択回路200は、選択回路230が有するトランスファーゲート234の出力端に出力された信号を、駆動信号VOUTとして出力する。
The drive
ここで、図8を用いて駆動信号選択回路200の動作について説明する。図8は、駆動信号選択回路200の動作を説明するための図である。印刷データ信号SIは、クロック信号SCKに同期したシリアル信号として選択制御回路210に入力される。そして、印刷データ信号SIは、クロック信号SCKに同期して、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応するn個のシフトレジスター212において順次転送される。その後、クロック信号SCKの入力が停止すると、シフトレジスター212には、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応した印刷データ[SIH,SIM,SIL]が保持される。
Here, the operation of the drive
そして、ラッチ信号LATが立ち上がると、ラッチ回路214のそれぞれは、シフトレジスター212に保持されている印刷データ[SIH,SIM,SIL]を一斉にラッチする。なお、図8に示すLT1、LT2、…、LTnは、1段、2段、…、n段のシフトレジスター212に対応するラッチ回路214によってラッチされた印刷データ[SIH,SIM,SIL]を示す。
Then, when the latch signal LAT rises, each of the
デコーダー216は、ラッチされた印刷データ[SIH,SIM,SIL]で規定されるドットのサイズに応じて、期間T1,T2,T3のそれぞれにおいて、選択信号Sの論理レベルを図6に示す内容で出力する。そして、選択回路230が、デコーダー216が出力する選択信号Sの論理レベルに応じて駆動信号COMに含まれる信号波形を選択又は非選択とすることで、駆動信号VOUTを生成する。
The
具体的には、デコーダー216に印刷データ[SIH,SIM,SIL]=[1,0,0]が入力された場合、デコーダー216は、選択信号Sの論理レベルを期間T1,T2,T3においてH,L,Lレベルとする。これにより、選択回路230は、期間T1において台形波形Adpを選択し、期間T2において台形波形Bdpを選択せず、期間T3において台形波形Cdpを選択しない。その結果、駆動信号選択回路200は、「大ドットLD」に対応する駆動信号VOUTを出力する。
Specifically, when print data [SIH, SIM, SIL]=[1,0,0] is input to the
「大ドットLD」に対応する駆動信号VOUTが吐出部600が有する圧電素子60に供給された場合、吐出部600は、期間T1において大程度の量のインクを吐出し、期間T2においてインクを吐出せず、期間T3においてインクを吐出しない。そして、吐出部600から吐出された大程度の量のインクが媒体Pに着弾することで、媒体Pに「大ドットLD」が形成される。
When the drive signal VOUT corresponding to the "large dot LD" is supplied to the
また、デコーダー216に印刷データ[SIH,SIM,SIL]=[0,1,0]が入力された場合、デコーダー216は、選択信号Sの論理レベルを期間T1,T2,T3においてL,H,Lレベルとする。これにより、選択回路230は、期間T1において台形波形Adpを選択せず、期間T2において台形波形Bdpを選択し、期間T3において台形波形Cdpを選択しない。その結果、駆動信号選択回路200は、「小ドットSD」に対応する駆動信号VOUTを出力する。
Further, when print data [SIH, SIM, SIL] = [0, 1, 0] is input to the
「小ドットSD」に対応する駆動信号VOUTが吐出部600が有する圧電素子60に供給された場合、吐出部600は、期間T1においてインクを吐出せず、期間T2において小程度の量のインクを吐出し、期間T3においてインクを吐出しない。そして、吐出部600から吐出された小程度の量のインクが媒体Pに着弾することで、媒体Pに「小ドットSD」が形成される。
When the drive signal VOUT corresponding to the "small dot SD" is supplied to the
また、デコーダー216に印刷データ[SIH,SIM,SIL]=[0,0,1]が入力された場合、デコーダー216は、選択信号Sの論理レベルを期間T1,T2,T3においてL,L,Hレベルとする。これにより、選択回路230は、期間T1において台形波形Adpを選択せず、期間T2において台形波形Bdpを選択せず、期間T3において台形波形Cdpを選択する。その結果、駆動信号選択回路200は、「非記録ND」に対応する駆動信号VOUTを出力する。
Further, when print data [SIH, SIM, SIL] = [0, 0, 1] is input to the
「非記録ND」に対応する駆動信号VOUTが吐出部600が有する圧電素子60に供給された場合、吐出部600は、期間T1においてインクを吐出せず、期間T2においてインクを吐出せず、期間T3においてインクを吐出しない。したがって、吐出部600からインクが吐出されず、媒体Pにドットが形成されない「非記録ND」となる。
When the drive signal VOUT corresponding to "non-recording ND" is supplied to the
このとき、対応する選択回路230は、台形波形Cdpを含む駆動信号VOUTを出力する。したがって、微振動が実行される。その結果、対応する吐出部600のノズル開孔部付近のインク粘度が増大するおそれが低減する。
At this time, the
以上のように、本実施形態の液体吐出装置1において、吐出モジュール20は、駆動信号COMが供給されることで駆動する圧電素子60を有し、圧電素子60の駆動により液体の一例であるインクをノズル651から吐出する。
As described above, in the
3.2 駆動電流の検出と異常判定
次に、吐出モジュール20に駆動信号COMが供給される際に生じる駆動電流Icomを検出する駆動電流検出回路70と、駆動電流検出回路70が検出した駆動電流Icomに基づいて吐出モジュール20の異常の有無を判定する駆動電流判定回路80と、の構成、及び動作について説明する。図9は、駆動電流検出回路70及び駆動電流判定回路80の構成の一例を示す図である。
3.2 Drive Current Detection and Abnormality Determination Next, the drive
まず、駆動電流検出回路の構成、及び動作について説明する。図9に示すように駆動電流検出回路70は、検出抵抗710と増幅回路720とを含む。検出抵抗710は、一端が共通配線WCaを介して駆動回路50と電気的に接続し、他端が共通配線WCbを介し
て吐出モジュール20と電気的に接続している。すなわち、駆動回路50が出力する駆動信号COMは、共通配線WCa、検出抵抗710、及び共通配線WCbを伝搬し、吐出モジュール20に供給される。増幅回路720は、一方の入力端が検出抵抗710の一端であって共通配線WCaと電気的に接続し、他方の入力端が検出抵抗710の他端であって共通配線WCbと電気的に接続し、出力端から、駆動電流Icomの電流値に応じた電流検出信号Idetを出力する。この増幅回路720が出力する電流検出信号Idetが、吐出モジュール20に駆動信号COMが供給される際に生じる駆動電流Icomの電流量の検出結果として駆動電流判定回路80に入力される。
First, the configuration and operation of the drive current detection circuit will be explained. As shown in FIG. 9, drive
以上のように構成された駆動電流検出回路70の動作について説明する。駆動電流検出回路70には、共通配線WCaを介して駆動信号COMとしての駆動信号COMaが入力される。駆動電流検出回路70に入力された駆動信号COMは、検出抵抗710を伝搬した後、駆動信号COMbとして駆動電流検出回路70から出力される。駆動電流検出回路70から出力された駆動信号COMbは、共通配線WCbを伝搬した後、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する個別配線Ws[1]~Ws[n]に分岐し、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する選択回路230に入力される。
The operation of the drive
このとき、駆動電流検出回路70が有する検出抵抗710の両端には、駆動信号COMの伝搬により生じる駆動電流Icomの電流量に応じた検出電圧が生じる。この検出抵抗710の両端に生じた検出電圧が増幅回路720に入力される。そして、増幅回路720は、入力される検出電圧を増幅した電流検出信号Idetを生成し、駆動電流判定回路80に出力する。すなわち、駆動電流検出回路70は、吐出モジュール20に供給される駆動信号COMが、共通配線WCa,WCbを伝搬する際に生じる駆動電流Icomの電流量を検出し、検出した電流量に応じた電圧信号を増幅することで、電流検出信号Idetを生成し、駆動電流判定回路80に出力する。
At this time, a detection voltage is generated across the
ここで、本実施形態の駆動電流検出回路70は、駆動信号COMが伝搬される共通配線WCa,WCbに設けられた検出抵抗710により駆動電流Icomの電流量を検出し、駆動電流Icomの電流量に応じた電流検出信号Idetを駆動電流判定回路80に出力するが故に、駆動電流Icomの電流量を直接検出することができ、駆動電流Icomの電流量の検出精度を高められる一方で、検出抵抗710の両端に生じる検出電圧に応じた電圧降下が駆動信号COMに生じる場合があり、その結果、吐出モジュール20からのインクの吐出精度に影響を及ぼす可能性がある。そのため、検出抵抗710の抵抗値は小さな値であることが好ましく、具体的には、100mΩ以下に設定されることが好ましい。これにより、検出抵抗710の両端に生じる検出電圧に応じた電圧降下が駆動信号COMに寄与するおそれが低減し、吐出モジュール20からのインクの吐出精度に影響を及ぼす可能性が低減される。
Here, the drive
また、本実施形態の駆動電流検出回路70は、検出対象である駆動電流Icomの電流値を検出抵抗710において検出電圧に変換し、変換した検出電圧を増幅することで駆動電流Icomの電流値に応じた電流検出信号Idetを出力する所謂抵抗検出型の電流検出手法を用いる構成を例示して説明を行ったが、駆動電流検出回路70は、抵抗検出型の電流検出手法を用いた構成に限られるものではない。すなわち、駆動電流検出回路70は、駆動信号COMが共通配線WCa,WCbを伝搬する際に生じる駆動電流Icomを検出できればよく、例えば、コア材や磁気インピーダンス素子等を用いて駆動電流Icomが共通配線WCa,WCbを流れることにより生じる磁場を非接触に検出し、検出した磁場の大きさに応じ基づいて電流検出信号Idetを出力する所謂磁場検出型の電流検出手法を用いる構成であってもよい。駆動電流検出回路70として磁場検出型の電流検出手法を用いることで、駆動電流Icomの電流値の検出に伴い、駆動信号COMに電圧降下が生じるおそれがさらに低減し、その結果、吐出モジュール20からのインクの吐出精度が
低下するおそれがさらに低減する。
Further, the drive
次に、駆動電流判定回路80の構成、及び動作について説明する。図9に示すように駆動電流判定回路80は、閾値算出回路810と、比較回路820,830と、異常判定回路840と、を含む。
Next, the configuration and operation of the drive
閾値算出回路810には、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHが入力される。そして、閾値算出回路810は、入力されるクロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHに基づいて、駆動電流Icomが正常であるか否かを判定するための上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthを生成し、出力する。ここで、前述のとおり、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHは、圧電素子60に駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTを供給するか否かの切り替えを制御する信号である。そのため、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHは、媒体Pに吐出されるインクの吐出条件に応じて周期Ta毎に更新される。それ故に、閾値算出回路810が出力する上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthも、媒体Pに吐出されるインクの吐出条件に応じて動的に変化する。
A clock signal SCK, a print data signal SI, a latch signal LAT, and a change signal CH are input to the
具体的には、閾値算出回路810は、電流算出回路812と、電流値保持回路814と、閾値出力回路816と、含む。
Specifically, the
クロック信号SCK、及び印刷データ信号SIは、電流算出回路812に入力される。電流算出回路812は、クロック信号SCKに同期して入力される印刷データ信号SIを解析し、期間T1において駆動信号COMに含まれる台形波形Adpが供給される圧電素子60の数を算出するとともに、算出した台形波形Adpが供給される圧電素子60の数と、台形波形Adpが1つの圧電素子60に供給された場合に生じる電流量と、の積を算出し、算出結果を期間T1における基準電流量It1として電流値保持回路814に出力する。同様に、電流算出回路812は、クロック信号SCKに同期して入力される印刷データ信号SIを解析し、期間T2において駆動信号COMに含まれる台形波形Bdpが供給される圧電素子60の数を算出するとともに、算出した台形波形Bdpが供給される圧電素子60の数と、台形波形Bdpが1つの圧電素子60に供給された場合に生じる電流量と、の積を算出し、算出結果を期間T2における基準電流量It2として電流値保持回路814に出力する。同様に、電流算出回路812は、クロック信号SCKに同期して入力される印刷データ信号SIを解析し、期間T3において駆動信号COMに含まれる台形波形Cdpが供給される圧電素子60の数を算出するとともに、算出した台形波形Cdpが供給される圧電素子60の数と、台形波形Cdpが1つの圧電素子60に供給された場合に生じる電流量と、の積を算出し、算出結果を期間T3における基準電流量It3として電流値保持回路814に出力する。
The clock signal SCK and print data signal SI are input to the
電流値保持回路814は、レジスター等の記録領域を含み、電流算出回路812が出力する基準電流量It1,It2,It3を保持する。この電流値保持回路814に保持される基準電流量It1,It2,It3は、閾値出力回路816が出力する読出信号Mrに従い、基準電流量Itとして読み出される。
The current
閾値出力回路816は、電流値保持回路814から読み出した基準電流量Itと、駆動電流検出回路70に含まれる検出抵抗710の抵抗値、及び増幅回路720の増幅率により規定される係数Cfと、の積を算出し、算出結果に検出マージンMHを加算することで上限閾値信号IHthを算出するとともに、基準電流量Itと係数Cfとの積の算出結果から検出マージンMHを減算することで下限閾値信号ILthを算出する。そして、閾値出力回路816は、上限閾値信号IHthを比較回路820に出力し、下限閾値信号IL
thを比較回路830に出力する。ここで、基準電流量Itと係数Cfとの積の算出結果が、電流検出信号Idetの中央値に相当し、検出マージンMH,MLは、液体吐出装置1の各種構成の特性のばらつきや、液体吐出装置1の使用環境による特性の変化を等により生じ得る電流検出信号Idetの許容範囲を規定する。
The
th is output to the
ここで、閾値算出回路810の動作の詳細について、図10を用いて説明する。図10は、閾値算出回路810の動作の一例を示す図である。閾値算出回路810が有する電流算出回路812には、吐出モジュール20が有する駆動信号選択回路200に入力される印刷データ信号SIがクロック信号SCKに同期して入力される。本実施形態の電流算出回路812は、入力される印刷データ信号SIに含まれる印刷データ[SIH]=[1]の数をカウントすることで、期間T1において駆動信号COMに含まれる台形波形Adpが供給される圧電素子60の数を算出し、印刷データ[SIM]=[1]の数をカウントすることで、期間T2において駆動信号COMに含まれる台形波形Bdpが供給される圧電素子60の数を算出し、印刷データ[SIL]=[1]の数をカウントすることで、期間T3において駆動信号COMに含まれる台形波形Cdpが供給される圧電素子60の数を算出する。
Here, details of the operation of the
そして、電流算出回路812は、クロック信号SCKの供給が停止することで、印刷データ信号SIの入力が完了したと判断し、算出した台形波形Adpが供給される圧電素子60の数と、予め規定されている台形波形Adpが1つの圧電素子60に供給された場合の電流量と、の積を算出し、算出結果を基準電流量It1として電流値保持回路814に出力する。このとき電流値保持回路814に入力される基準電流量It1は、電流値保持回路814の保持領域M1に保持される。
Then, the
同様に、電流算出回路812は、クロック信号SCKの供給が停止することで、印刷データ信号SIの入力が完了したと判断し、算出した台形波形Bdpが供給される圧電素子60の数と、予め規定されている台形波形Bdpが1つの圧電素子60に供給された場合の電流量と、の積を算出し、算出結果を基準電流量It2として電流値保持回路814に出力する。このとき電流値保持回路814に入力される基準電流量It2は、電流値保持回路814の保持領域M2に保持される。
Similarly, the
同様に、電流算出回路812は、クロック信号SCKの供給が停止することで、印刷データ信号SIの入力が完了したと判断し、算出した台形波形Cdpが供給される圧電素子60の数と、予め規定されている台形波形Cdpが1つの圧電素子60に供給された場合の電流量と、の積を算出し、算出結果を基準電流量It3として電流値保持回路814に出力する。このとき電流値保持回路814に入力される基準電流量It3は、電流値保持回路814の保持領域M3に保持される。
Similarly, the
閾値出力回路816は、ラッチ信号LATの立ち上がりで、電流値保持回路814の保持領域M1に保持される基準電流量It1を基準電流量Itとして読み出すための読出信号Mrを出力する。これにより、閾値出力回路816に基準電流量Itとして基準電流量It1が入力される。閾値出力回路816は、入力される基準電流量Itとしての基準電流量It1と係数Cfとの積を算出し、算出結果に検出マージンMHを加算することで得られる上限閾値信号IHthを比較回路820に出力するとともに、入力される基準電流量Itとしての基準電流量It1と係数Cfとの積を算出し、算出結果から検出マージンMLを減算することで得られる下限閾値信号ILthを比較回路830に出力する。
The
その後、閾値出力回路816は、チェンジ信号CHの立ち上がりで、電流値保持回路814の保持領域M2に保持される基準電流量It2を基準電流量Itとして読み出すための読出信号Mrを出力する。これにより、閾値出力回路816に基準電流量Itとして基
準電流量It2が入力される。閾値出力回路816は、入力される基準電流量Itとしての基準電流量It2と係数Cfとの積を算出し、算出結果に検出マージンMHを加算することで得られる上限閾値信号IHthを比較回路820に出力するとともに、入力される基準電流量Itとしての基準電流量It2と係数Cfとの積を算出し、算出結果から検出マージンMLを減算することで得られる下限閾値信号ILthを比較回路830に出力する。
Thereafter, the
その後、閾値出力回路816は、チェンジ信号CHの立ち上がりで、電流値保持回路814の保持領域M3に保持される基準電流量It3を基準電流量Itとして読み出すための読出信号Mrを出力する。これにより、閾値出力回路816に基準電流量Itとして基準電流量It3が入力される。閾値出力回路816は、入力される基準電流量Itとしての基準電流量It3と係数Cfとの積を算出し、算出結果に検出マージンMHを加算することで得られる上限閾値信号IHthを比較回路820に出力するとともに、入力される基準電流量Itとしての基準電流量It3と係数Cfとの積を算出し、算出結果から検出マージンMLを減算することで得られる下限閾値信号ILthを比較回路830に出力する。
Thereafter, the
また、閾値出力回路816は、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CHのそれぞれの立ち上がりのタイミングから一定期間Hレベルとなるマスク信号Mskを生成し、異常判定回路840に出力する。
Further, the
以上のように、閾値算出回路810は、ラッチ信号LATとチェンジ信号CHとで規定される期間T1において、台形波形Adpが複数の圧電素子60に供給されたことで生じ得る駆動電流Icomに応じた上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthを出力し、チェンジ信号CHとチェンジ信号CHとで規定される期間T2において、台形波形Bdpが複数の圧電素子60に供給されたことで生じ得る駆動電流Icomに応じた上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthを出力し、チェンジ信号CHとラッチ信号LATとで規定される期間T3において、台形波形Cdpが複数の圧電素子60に供給されたことで生じ得る駆動電流Icomに応じた上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthを出力する。
As described above, the threshold
図9に戻り、比較回路820は、例えばコンパレータ等を含んで構成される。比較回路820の-側入力端子には上限閾値信号IHthが入力され、比較回路820の+側入力端子には電流検出信号Idetが入力される。すなわち、比較回路820は、上限閾値信号IHthと電流検出信号Idetとを比較する。そして、比較回路820は、電流検出信号Idetが上限閾値信号IHthよりも大きい場合、Hレベルとなり、電流検出信号Idetが上限閾値信号IHthよりも小さい場合、Lレベルとなる判定結果信号Hjdgを生成し、異常判定回路840に出力する。
Returning to FIG. 9, the
また、比較回路830は、例えばコンパレータ等を含んで構成される。比較回路830の+側入力端子には下限閾値信号ILthが入力され、比較回路830の-側入力端子には電流検出信号Idetが入力される。すなわち、比較回路830は、下限閾値信号ILthと電流検出信号Idetとを比較する。そして、比較回路830は、電流検出信号Idetが下限閾値信号ILthよりも小さい場合、Hレベルとなり、電流検出信号Idetが下限閾値信号ILthよりも大きい場合、Lレベルとなる判定結果信号Ljdgを生成し、異常判定回路840に出力する。
Furthermore, the
異常判定回路840は、比較回路820が出力する判定結果信号Hjdgと、比較回路830が出力する判定結果信号Ljdgと、に基づいて、プリントヘッド2、及びプリントヘッド2が有する吐出モジュール20の異常の有無を判定し、判定結果を示す判定結果
信号RSを生成し、制御回路100に出力する。図11は、異常判定回路840におけるプリントヘッド2、及びプリントヘッド2が有する吐出モジュール20の異常の有無を判定の一例を示す図である。
The
図11に示すように、異常判定回路840は、Hレベルの判定結果信号Hjdgが入力された場合、吐出モジュール20に含まれる吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに含まれるn個の圧電素子60のいずれかに異常が生じていると判定し、n個の圧電素子60のいずれかに異常が生じていることを示す判定結果信号RSを生成し、制御回路100に出力する。
As shown in FIG. 11, when the H-level determination result signal Hjdg is input, the
圧電素子60は、異常が生じた場合に絶縁性能が低下し短絡状態となることが知られている。このような絶縁性能が低下した圧電素子60に駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTが供給された場合、故障が生じた圧電素子60を介して多くの電流が流れる。すなわち、圧電素子60に異常が生じた場合、駆動信号COMに基づく駆動電流Icomの電流量が増加する。その結果、駆動電流Icomに応じた検出電圧が大きくなり、検出電圧に応じた電流検出信号Idetの電圧値が上昇する。そして、電流検出信号Idetの電圧値が上限閾値信号IHthよりも大きくなることで、比較回路820はHレベルの判定結果信号Hjdgを異常判定回路840に出力する。異常判定回路840は、このHレベルの判定結果信号Hjdgが入力されることで、圧電素子60に異常が生じたと判断し、圧電素子60のいずれかに異常が生じていることを示す判定結果信号RSを生成し、制御回路100に出力する。
It is known that when an abnormality occurs in the
また、異常判定回路840は、Hレベルの判定結果信号Ljdgが入力された場合、吐出モジュール20に含まれる吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応するn個の選択回路230のいずれかに異常が生じていると判定し、n個の選択回路230のいずれかに異常が生じていることを示す判定結果信号RSを生成し、制御回路100に出力する。
Furthermore, when the H level determination result signal Ljdg is input, the
具体的には、トランスファーゲート234を含んで構成される選択回路230は、Hレベルの選択信号Sが入力された場合に導通となり、Lレベルの選択信号Sが入力された場合に非導通となる。それ故に、選択回路230に選択信号Sを出力する選択制御回路210に入力されるクロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHのいずれかに異常が生じている場合、選択回路230は、所定のタイミングで導通に制御されない。その結果、本来、駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTが供給されるべき圧電素子60に駆動信号VOUTが供給されず、駆動信号COMに基づく駆動電流Icomの電流量が減少する。そして、駆動電流Icomに応じた検出電圧が小さくなり、検出電圧に応じた電流検出信号Idetの電圧値が下降する。そして、電流検出信号Idetの電圧値が下限閾値信号ILthよりも小さくなることで、比較回路820はHレベルの判定結果信号Ljdgを異常判定回路840に出力する。異常判定回路840は、このHレベルの判定結果信号Ljdgが入力されることで、選択回路230の動作に異常が生じたと判断し、選択回路230のいずれかに異常が生じていることを示す判定結果信号RSを生成し、制御回路100に出力する。
Specifically, the
ここで、選択回路230に生じる動作の異常とは、上述した駆動信号選択回路200に入力されるクロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHのいずれかの異常に起因する異常に限定されるものではなく、例えば、選択回路230に含まれるトランスファーゲート234やインバーター232に異常が生じたことにより、選択回路230が、所定のタイミングで導通に制御されない場合も含まれる。
Here, the abnormal operation occurring in the
そして、異常判定回路840は、Lレベルの判定結果信号Hjdgと、Lレベルの判定
結果信号Ljdgと、が入力されている場合に、プリントヘッド2、及びプリントヘッド2が有する吐出モジュール20に異常は生じていないと判定し、判定結果信号RSを生成し、制御回路100に出力する。
The
以上のように構成された異常判定回路840は、閾値出力回路816からLレベルのマスク信号Mskが入力されている期間において、上述の判定結果信号RSを出力する。すなわち、異常判定回路840は、Hレベルのマスク信号Mskが閾値出力回路816から入力される期間であって、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CHのそれぞれの立ち上がりのタイミングからの一定期間において、プリントヘッド2、及びプリントヘッド2が有する吐出モジュール20の異常の有無の判定を停止する。
The
前述のとおり、本実実施形態のプリントヘッド2では、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CHのそれぞれの立ち上がりのタイミングをトリガーとして、圧電素子60に駆動信号COMを供給するか否かを切り替える選択信号Sの論理レベルが切り替えられるとともに、閾値算出回路810が出力する上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthの値が更新される。
As described above, in the
このような各種信号に含まれる情報が更新さるタイミングでは、当該情報の更新タイミングに応じて、異常判定回路840が誤判定するおそれが生じる。本実実施形態では、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CHのそれぞれの立ち上がりのタイミングからの一定期間において、異常判定回路840にHレベルのマスク信号Mskが入力されることで、情報の更新タイミングに応じて、異常判定回路840が誤判定するおそれが低減する。
At the timing when information included in such various signals is updated, there is a possibility that the
そして、制御回路100は、入力される判定結果信号RSが圧電素子60のいずれかに異常が生じていることを示す場合、若しくは、選択回路230のいずれかに異常が生じていることを示す場合、出力する各種信号を補正し、又は停止する。
Then, when the input determination result signal RS indicates that an abnormality has occurred in any of the
以上のように本実施形態の液体吐出装置1においてプリントヘッド2が有する駆動電流検出回路70は、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれが有する圧電素子60のいずれかに、対応する駆動信号VOUT[1]~VOUT[n]が供給される期間であって、吐出部600[1]~600[n]の少なくともいずれかからインクが吐出されている期間において、駆動信号VOUT[1]~VOUT[n]の基となる駆動信号COMが共通配線WCa,WCbを伝搬する際に生じる駆動電流Icomを検出し、駆動電流判定回路80は、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHに基づいて、吐出部600[1]~600[n]からのインクの吐出状況に応じて動的に変化する上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthを算出し、駆動電流検出回路70における駆動電流Icomの検出結果と、算出した上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthと、を比較することで、プリントヘッド2、及び吐出モジュール20の異常の有無を判定する。
As described above, in the
具体的には、駆動電流判定回路80は、駆動電流検出回路70における駆動電流Icomの検出結果を示す電流検出信号Idetが上限閾値信号IHthよりも大きい場合、吐出モジュール20が有するn個の圧電素子60の少なくともいずれかに異常が生じていると判定し、駆動電流検出回路70における駆動電流Icomの検出結果を示す電流検出信号Idetが下限閾値信号ILthよりも小さい場合、吐出モジュール20が有するn個の選択回路230の少なくともいずれかに異常が生じていると判定し、駆動電流検出回路70における駆動電流Icomの検出結果を示す電流検出信号Idetが上限閾値信号IHthよりも小さく、下限閾値信号ILthよりも大きい場合、プリントヘッド2、及び吐出モジュール20は、正常であると判定する。
Specifically, if the current detection signal Idet indicating the detection result of the drive current Icom in the drive
ここで、吐出部600[1]~600[n]のいずれかが第1吐出部の一例であり、第1吐出部に対応する吐出部600に含まれる圧電素子60が第1圧電素子の一例であり、第1吐出部に対応する選択回路230が第1スイッチ回路の一例であり、共通配線WCbから分岐し、第1吐出部に対応する選択回路230と電気的に接続する個別配線Ws[1]~Ws[n]のいずれかが、第1個別配線の一例である。また、吐出部600[1]~600[n]のいずれかが第2吐出部の一例であり、第2吐出部に対応する吐出部600に含まれる圧電素子60が第2圧電素子の一例であり、第2吐出部に対応する選択回路230が第2スイッチ回路の一例であり、共通配線WCbから分岐し、第2吐出部に対応する選択回路230と電気的に接続する個別配線Ws[1]~Ws[n]のいずれかが、第2個別配線の一例である。また、共通配線WCa,WCbが共通配線の一例であり、駆動電流検出回路70が電流検出回路の一例であり、駆動電流判定回路80が判定回路の一例であり、上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthが電流判定情報の一例であり、上限閾値信号IHthが第1閾値情報の一例であり、下限閾値信号ILthが第2閾値情報の一例である。また、駆動信号COMが駆動信号の一例であり、駆動信号VOUTが駆動信号COMに含まれる信号波形を選択することで生成されている点に鑑みると、駆動信号VOUTもまた駆動信号と見做せる。そして、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHの少なくもいずれかが選択回路230の動作を制御するためのスイッチ制御信号の一例である。
Here, any of the discharge parts 600[1] to 600[n] is an example of a first discharge part, and the
4.作用効果
以上のように本実施形態の液体吐出装置1が備えるプリントヘッド2において、駆動信号COMは、共通配線WCa,WCbを伝搬した後、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する個別配線Ws[1]~Ws[n]に分岐し、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する選択回路230に入力される。そして、駆動信号COMが吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する選択回路230によって、選択又は非選択とされることで、駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTが生成され、生成された駆動信号VOUTが吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する圧電素子60に供給される。このようなプリントヘッド2において、駆動電流検出回路70は、駆動信号COMが共通配線WCa,WCbを伝播する際に生じる駆動電流Icomを検出する。換言すれば、駆動電流検出回路70は、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する圧電素子60に供給される駆動信号COMに基づく駆動電流Icomの電流値を一括して検出する。駆動信号COMに基づく駆動電流Icomの電流値は、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する複数の圧電素子60、及び複数の選択回路230のいずれかに異常が生じていた場合、変動する。このような駆動電流Icomを駆動電流検出回路70によって検出することで、プリントヘッド2が有する吐出部600の数が増加した場合であっても、プリントヘッド2の状態を短時間で検査することができる。換言すれば、プリントヘッド2の検査の完了までに要する時間を短くすることができる。
4. Effects As described above, in the
また、本実施形態の液体吐出装置1が備えるプリントヘッド2は、駆動電流検出回路70によって検出された駆動電流Icomの電流値と、上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthと、を比較することで、プリントヘッド2の異常の有無を判定する駆動電流判定回路80を有し、駆動電流判定回路80が、駆動電流Icomの電流値に応じた電流検出信号Idetが上限閾値信号IHthよりも大きい場合、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する圧電素子60のいずれかに異常が生じていると判定し、駆動電流Icomの電流値に応じた電流検出信号Idetが下限閾値信号ILthよりも小さい場合、吐出部600[1]~600[n]のそれぞれに対応する選択回路230のいずれかに異常が生じていると判定することができる。すなわち、プリントヘッド2の検査の完了までに要する時間を短くできるとともに、プリントヘッド2に異常が生じた場合、当該異常の要因を推定することができる。
Furthermore, the
さらに、本実施形態の液体吐出装置1が備えるプリントヘッド2では、駆動電流判定回路80において、駆動電流検出回路70によって検出された駆動電流Icomの電流値と比較される上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthが、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、及びチェンジ信号CHに基づいて動的に変化する。すなわち、上限閾値信号IHth、及び下限閾値信号ILthが、プリントヘッド2において駆動される圧電素子60の数に応じて動的に変化する。これにより、プリントヘッド2に異常が生じたか否かの検出精度を高めることができる。
Furthermore, in the
また、本実施形態の液体吐出装置1が備えるプリントヘッド2では、駆動電流検出回路70が、吐出部600[1]~600[n]の少なくともいずれかからインクが吐出されている期間において、駆動電流Icomを検出することで、プリントヘッド2の状態を検査するための動作モードを準備する必要がなく、プリントヘッド2の検査の完了までに要する時間をさらに短くすることができる。
Further, in the
5.変形例
以上に説明した本実施形態の液体吐出装置1では、駆動電流判定回路80がプリントヘッド2に搭載されているとして説明を行ったが、駆動電流判定回路80は、プリントヘッド制御回路10に設けられていてもよく、この場合において、駆動電流判定回路80と制御回路100とが同一の半導体装置として構成されてもよい。
5. Modification Example In the
また、以上に説明した本実施形態の液体吐出装置1は、吐出モジュール20を搭載したキャリッジ24が主走査方向に沿って往復移動することで、媒体Pに文字や画像を形成するシリアル方式のインクジェットプリンターであるとして説明を行ったが、液体吐出装置1は、シリアル方式のインクジェットプリンターに限るものではなく、媒体Pの幅方向に沿って並設された複数の吐出モジュールを有し、媒体Pの搬送に伴い、媒体Pに文字や画像を形成するライン方式のインクジェットプリンターであってもよい。
Further, the
以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。 Although the embodiments and modified examples have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist thereof. For example, it is also possible to combine the above embodiments as appropriate.
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as those described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objectives and effects). Further, the present invention includes a configuration in which non-essential parts of the configuration described in the embodiments are replaced. Further, the present invention includes a configuration that has the same effects or a configuration that can achieve the same purpose as the configuration described in the embodiment. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
上述した実施形態から以下の内容が導き出される。 The following content is derived from the embodiment described above.
プリントヘッドの一態様は、
第1圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第1吐出部と、
第2圧電素子に前記駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、
前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
前記駆動信号が伝搬する共通配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、
前記駆動信号が前記共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と
、
を備える。
One aspect of the print head is
a first ejection section that ejects liquid by supplying a drive signal to the first piezoelectric element;
a second ejection section that ejects liquid by supplying the drive signal to a second piezoelectric element;
a first switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the first piezoelectric element;
a second switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the second piezoelectric element;
a common wiring through which the drive signal propagates;
a first individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the first switch circuit;
a second individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the second switch circuit;
a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring;
Equipped with
このプリントヘッドによれば、駆動信号は、共通配線、及び第1個別配線を伝搬し、第1スイッチ回路を介して第1吐出部が有する圧電素子に供給されるとともに、共通配線、及び第2個別配線を伝搬し、第2スイッチ回路を介して第2吐出部が有する圧電素子に供給される。すなわち、第1吐出部に供給される駆動信号も第2吐出部に供給される駆動信号も共通配線を伝搬する。電流検出回路が、このような共通配線を駆動信号が伝搬する際に生じる駆動電流を検出することで、第1吐出部、及び第2吐出部のそれぞれの状態を個別に検査することなく、プリントヘッドの状態を検査することができ、プリントヘッドの状態の検査に要する時間を短縮することができる。換言すれば、プリントヘッドが有する吐出部の数が増加した場合であっても、プリントヘッドの状態を短時間で検査することができ、プリントヘッドの検査の完了までに要する時間を短くすることができる。 According to this print head, the drive signal propagates through the common wiring and the first individual wiring, is supplied to the piezoelectric element included in the first ejection part via the first switch circuit, and is transmitted through the common wiring and the second individual wiring. It propagates through the individual wiring and is supplied to the piezoelectric element included in the second discharge section via the second switch circuit. That is, both the drive signal supplied to the first discharge section and the drive signal supplied to the second discharge section propagate through the common wiring. The current detection circuit detects the drive current generated when the drive signal propagates through such a common wiring, so that printing can be performed without having to individually inspect the state of each of the first and second discharge parts. The condition of the print head can be inspected, and the time required to inspect the condition of the print head can be reduced. In other words, even if the number of ejection parts that the print head has increases, the condition of the print head can be inspected in a short time, and the time required to complete the print head inspection can be shortened. can.
前記プリントヘッドの一態様において、
前記電流検出回路における前記駆動電流の検出結果と、電流判定情報とを比較することで、異常の有無を判定する判定回路を備えてもよい。
In one embodiment of the print head,
A determination circuit may be provided that determines the presence or absence of an abnormality by comparing the detection result of the drive current in the current detection circuit with current determination information.
前記プリントヘッドの一態様において、
前記電流判定情報は、第1閾値情報を含み、
前記判定回路は、前記検出結果が前記第1閾値情報よりも大きい場合、前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子の少なくとも一方に異常が生じていると判定してもよい。
In one embodiment of the print head,
The current determination information includes first threshold information,
The determination circuit may determine that an abnormality has occurred in at least one of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element when the detection result is greater than the first threshold information.
このプリントヘッドによれば、電流検出回路の検出結果に基づいて、プリントヘッドに異常が生じた場合に、当該以上の要因として第1圧電素子及び第2圧電素子の少なくとも一方に異常が生じているか否かを検査することができる。 According to this print head, when an abnormality occurs in the print head based on the detection result of the current detection circuit, it is determined whether or not an abnormality has occurred in at least one of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element as a factor other than the above. It can be checked whether or not.
前記プリントヘッドの一態様において、
前記電流判定情報は、第2閾値情報を含み、
前記判定回路は、前記検出結果が前記第2閾値情報よりも小さい場合、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の少なくとも一方に異常が生じていると判定してもよい。
In one embodiment of the print head,
The current determination information includes second threshold information,
The determination circuit may determine that an abnormality has occurred in at least one of the first switch circuit and the second switch circuit when the detection result is smaller than the second threshold information.
このプリントヘッドによれば、電流検出回路の検出結果に基づいて、プリントヘッドに異常が生じた場合に、当該以上の要因として第1スイッチ及び第2スイッチの少なくとも一方に異常が生じているか否かを検査することができる。 According to this print head, when an abnormality occurs in the print head, based on the detection result of the current detection circuit, it is determined whether or not an abnormality has occurred in at least one of the first switch and the second switch as a factor other than the above. can be inspected.
前記プリントヘッドの一態様において、
前記電流判定情報は、前記第1スイッチ回路が前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否か、及び前記第2スイッチ回路が前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かの切り替えを制御するスイッチ制御信号に応じて動的に変化してもよい。
In one embodiment of the print head,
The current determination information includes whether or not the first switch circuit supplies the drive signal to the first piezoelectric element, and whether or not the second switch circuit supplies the drive signal to the second piezoelectric element. It may change dynamically in response to a switch control signal that controls the switching.
このプリントヘッドによれば、第1圧電素子、及び第2圧電素子への駆動信号の供給状況に応じて判定閾値が動的に変化することで、プリントヘッドの状態の検査精度が向上する。 According to this print head, the determination threshold value dynamically changes depending on the supply status of drive signals to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element, thereby improving the accuracy of inspecting the state of the print head.
前記プリントヘッドの一態様において、
前記電流検出回路は、前記第1吐出部及び前記第2吐出部の少なくとも一方から液体が吐出されている期間において、前記駆動電流を検出してもよい。
In one embodiment of the print head,
The current detection circuit may detect the drive current during a period in which liquid is being ejected from at least one of the first ejection section and the second ejection section.
このプリントヘッドによれば、第1吐出部、及び第2吐出部の少なくとも一方から液体が吐出されている期間に電流検出回路が駆動電流を検出することで、検査用の動作モードを設ける必要がなく、プリントヘッドの検査の完了までに要する時間をさらに短くすることができる。 According to this print head, the current detection circuit detects the drive current during a period when liquid is being ejected from at least one of the first ejection section and the second ejection section, thereby making it necessary to provide an operation mode for inspection. This further reduces the time required to complete print head inspection.
液体吐出装置の一態様は、
液体を吐出するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドの動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記プリントヘッドは、
第1圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第1吐出部と、
第2圧電素子に前記駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、
前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
前記駆動信号が伝搬する共通配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、
前記駆動信号が前記共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備える。
One aspect of the liquid ejection device is
A print head that ejects liquid,
a control circuit that controls operation of the print head;
Equipped with
The print head includes:
a first ejection section that ejects liquid by supplying a drive signal to the first piezoelectric element;
a second ejection section that ejects liquid by supplying the drive signal to a second piezoelectric element;
a first switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the first piezoelectric element;
a second switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the second piezoelectric element;
a common wiring through which the drive signal propagates;
a first individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the first switch circuit;
a second individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the second switch circuit;
a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring;
Equipped with
この液体吐出装置によれば、プリントヘッドにおいて、駆動信号は、共通配線、及び第1個別配線を伝搬し、第1スイッチ回路を介して第1吐出部が有する圧電素子に供給されるとともに、共通配線、及び第2個別配線を伝搬し、第2スイッチ回路を介して第2吐出部が有する圧電素子に供給される。すなわち、第1吐出部に供給される駆動信号も第2吐出部に供給される駆動信号も共通配線を伝搬する。電流検出回路が、このような共通配線を駆動信号が伝搬する際に生じる駆動電流を検出することで、第1吐出部、及び第2吐出部のそれぞれの状態を個別に検査することなく、プリントヘッドの状態を検査することができ、プリントヘッドの状態の検査に要する時間を短縮することができる。換言すれば、プリントヘッドが有する吐出部の数が増加した場合であっても、プリントヘッドの状態を短時間で検査することができ、プリントヘッドの検査の完了までに要する時間を短くすることができる。 According to this liquid ejection device, in the print head, the drive signal propagates through the common wiring and the first individual wiring, is supplied to the piezoelectric element included in the first ejection part via the first switch circuit, and is It propagates through the wiring and the second individual wiring, and is supplied to the piezoelectric element included in the second discharge section via the second switch circuit. That is, both the drive signal supplied to the first discharge section and the drive signal supplied to the second discharge section propagate through the common wiring. By detecting the drive current generated when the drive signal propagates through such a common wiring, the current detection circuit can print without inspecting the state of each of the first and second discharge parts individually. The condition of the print head can be inspected, and the time required to inspect the condition of the print head can be reduced. In other words, even if the number of ejection parts that the print head has increases, the condition of the print head can be inspected in a short time, and the time required to complete the print head inspection can be shortened. can.
前記液体吐出装置の一態様において、
前記電流検出回路における前記駆動電流の検出結果と、電流判定情報とを比較することで、異常の有無を判定する判定回路を備えてもよい。
In one aspect of the liquid ejection device,
A determination circuit may be provided that determines the presence or absence of an abnormality by comparing the detection result of the drive current in the current detection circuit with current determination information.
前記液体吐出装置の一態様において、
前記電流判定情報は、第1閾値情報を含み、
前記判定回路は、前記検出結果が前記第1閾値情報よりも大きい場合、前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子の少なくとも一方に異常が生じていると判定してもよい。
In one aspect of the liquid ejection device,
The current determination information includes first threshold information,
The determination circuit may determine that an abnormality has occurred in at least one of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element when the detection result is greater than the first threshold information.
この液体吐出装置によれば、電流検出回路の検出結果に基づいて、プリントヘッドに異常が生じた場合に、当該以上の要因として第1圧電素子及び第2圧電素子の少なくとも一方に異常が生じているか否かを検査することができる。 According to this liquid ejecting device, when an abnormality occurs in the print head based on the detection result of the current detection circuit, it is determined that an abnormality has occurred in at least one of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element due to the above factors. You can check whether there are any.
前記液体吐出装置の一態様において、
前記電流判定情報は、第2閾値情報を含み、
前記判定回路は、前記検出結果が前記第2閾値情報よりも小さい場合、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の少なくとも一方に異常が生じていると判定してもよい
。
In one aspect of the liquid ejection device,
The current determination information includes second threshold information,
The determination circuit may determine that an abnormality has occurred in at least one of the first switch circuit and the second switch circuit when the detection result is smaller than the second threshold information.
この液体吐出装置によれば、電流検出回路の検出結果に基づいて、プリントヘッドに異常が生じた場合に、当該以上の要因として第1スイッチ及び第2スイッチの少なくとも一方に異常が生じているか否かを検査することができる。 According to this liquid ejecting device, when an abnormality occurs in the print head, it is determined whether or not an abnormality has occurred in at least one of the first switch and the second switch as a factor other than the above, based on the detection result of the current detection circuit. It is possible to inspect whether
前記液体吐出装置の一態様において、
前記電流判定情報は、前記第1スイッチ回路が前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否か、及び前記第2スイッチ回路が前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かの切り替えを制御するスイッチ制御信号に応じて動的に変化してもよい。
In one aspect of the liquid ejection device,
The current determination information includes whether or not the first switch circuit supplies the drive signal to the first piezoelectric element, and whether or not the second switch circuit supplies the drive signal to the second piezoelectric element. It may change dynamically in response to a switch control signal that controls switching.
この液体吐出装置によれば、第1圧電素子、及び第2圧電素子への駆動信号の供給状況に応じて判定閾値が動的に変化することで、プリントヘッドの状態の検査精度が向上する。 According to this liquid ejecting device, the determination threshold value dynamically changes depending on the supply status of drive signals to the first piezoelectric element and the second piezoelectric element, thereby improving the accuracy of inspecting the state of the print head.
前記液体吐出装置の一態様において、
前記電流検出回路は、前記第1吐出部及び前記第2吐出部の少なくとも一方から液体が吐出されている期間において、前記駆動電流を検出してもよい。
In one aspect of the liquid ejection device,
The current detection circuit may detect the drive current during a period in which liquid is being ejected from at least one of the first ejection section and the second ejection section.
この液体吐出装置によれば、第1吐出部、及び第2吐出部の少なくとも一方から液体が吐出されている期間に電流検出回路が駆動電流を検出することで、検査用の動作モードを設ける必要がなく、プリントヘッドの検査の完了までに要する時間をさらに短くすることができる。 According to this liquid ejection device, it is necessary to provide an operation mode for inspection by having the current detection circuit detect the drive current during a period when liquid is being ejected from at least one of the first ejection portion and the second ejection portion. This further reduces the time required to complete print head inspection.
1…液体吐出装置、2…プリントヘッド、3…移動機構、4…搬送機構、10…プリントヘッド制御回路、20…吐出モジュール、22…インクカートリッジ、24…キャリッジ、31…キャリッジモーター、32…キャリッジガイド軸、33…タイミングベルト、35…キャリッジモータードライバー、41…搬送モーター、42…搬送ローラー、43…プラテン、45…搬送モータードライバー、50…駆動回路、60…圧電素子、70…駆動電流検出回路、80…駆動電流判定回路、90…リニアエンコーダー、91…キャッピング部材、92…ワイパー部材、93…フラッシングボックス、100…制御回路、190…ケーブル、200…駆動信号選択回路、210…選択制御回路、212…シフトレジスター、214…ラッチ回路、216…デコーダー、230…選択回路、232…インバーター、234…トランスファーゲート、600…吐出部、601…圧電体、611,612…電極、621…振動板、631…キャビティー、632…ノズルプレート、641…リザーバー、651…ノズル、661…供給口、710…検出抵抗、720…増幅回路、810…閾値算出回路、812…電流算出回路、814…電流値保持回路、816…閾値出力回路、820,830…比較回路、840…異常判定回路、900…メンテナンスユニット、910…クリーニング機構、920…ワイピング機構、930…フラッシング機構、P…媒体、WCa,WCb…共通配線、Ws…個別配線
DESCRIPTION OF
Claims (12)
第2圧電素子に前記駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、
前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
前記駆動信号が伝搬する共通配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、
前記駆動信号が前記共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備えることを特徴とするプリントヘッド。 a first ejection section that ejects liquid by supplying a drive signal to the first piezoelectric element;
a second ejection section that ejects liquid by supplying the drive signal to a second piezoelectric element;
a first switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the first piezoelectric element;
a second switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the second piezoelectric element;
a common wiring through which the drive signal propagates;
a first individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the first switch circuit;
a second individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the second switch circuit;
a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring;
A print head comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のプリントヘッド。 comprising a determination circuit that determines the presence or absence of an abnormality by comparing the detection result of the drive current in the current detection circuit with current determination information;
A print head according to claim 1, characterized in that:
前記判定回路は、前記検出結果が前記第1閾値情報よりも大きい場合、前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子の少なくとも一方に異常が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッド。 The current determination information includes first threshold information,
The determination circuit determines that an abnormality has occurred in at least one of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element when the detection result is larger than the first threshold information.
The print head according to claim 2, characterized in that:
前記判定回路は、前記検出結果が前記第2閾値情報よりも小さい場合、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の少なくとも一方に異常が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッド。 The current determination information includes second threshold information,
The determination circuit determines that an abnormality has occurred in at least one of the first switch circuit and the second switch circuit when the detection result is smaller than the second threshold information.
The print head according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載のプリントヘッド。 The current determination information includes whether or not the first switch circuit supplies the drive signal to the first piezoelectric element, and whether or not the second switch circuit supplies the drive signal to the second piezoelectric element. dynamically changes depending on the switch control signal that controls the switching of the
The print head according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプリントヘッド。 The current detection circuit detects the driving current during a period in which liquid is being ejected from at least one of the first ejecting section and the second ejecting section.
A print head according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記プリントヘッドの動作を制御する制御回路と、
を備え、
前記プリントヘッドは、
第1圧電素子に駆動信号が供給されることで液体を吐出する第1吐出部と、
第2圧電素子に前記駆動信号が供給されることで液体を吐出する第2吐出部と、
前記第1圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記第2圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
前記駆動信号が伝搬する共通配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第1スイッチ回路と電気的に接続する第1個別配線と、
前記共通配線から分岐し、前記第2スイッチ回路と電気的に接続する第2個別配線と、
前記駆動信号が前記共通配線を伝搬する際に生じる駆動電流を検出する電流検出回路と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 A print head that ejects liquid,
a control circuit that controls operation of the print head;
Equipped with
The print head includes:
a first ejection section that ejects liquid by supplying a drive signal to the first piezoelectric element;
a second ejection section that ejects liquid by supplying the drive signal to a second piezoelectric element;
a first switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the first piezoelectric element;
a second switch circuit that switches whether or not to supply the drive signal to the second piezoelectric element;
a common wiring through which the drive signal propagates;
a first individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the first switch circuit;
a second individual wiring branching from the common wiring and electrically connecting to the second switch circuit;
a current detection circuit that detects a drive current generated when the drive signal propagates through the common wiring;
A liquid ejection device comprising:
ことを特徴とする請求項7に記載の液体吐出装置。 comprising a determination circuit that determines the presence or absence of an abnormality by comparing the detection result of the drive current in the current detection circuit with current determination information;
The liquid ejection device according to claim 7, characterized in that:
前記判定回路は、前記検出結果が前記第1閾値情報よりも大きい場合、前記第1圧電素子及び前記第2圧電素子の少なくとも一方に異常が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。 The current determination information includes first threshold information,
The determination circuit determines that an abnormality has occurred in at least one of the first piezoelectric element and the second piezoelectric element when the detection result is larger than the first threshold information.
9. The liquid ejecting device according to claim 8.
前記判定回路は、前記検出結果が前記第2閾値情報よりも小さい場合、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路の少なくとも一方に異常が生じていると判定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。 The current determination information includes second threshold information,
The determination circuit determines that an abnormality has occurred in at least one of the first switch circuit and the second switch circuit when the detection result is smaller than the second threshold information.
9. The liquid ejecting device according to claim 8.
ことを特徴とする請求項8に記載の液体吐出装置。 The current determination information includes whether or not the first switch circuit supplies the drive signal to the first piezoelectric element, and whether or not the second switch circuit supplies the drive signal to the second piezoelectric element. dynamically changes depending on the switch control signal that controls the switching of the
9. The liquid ejecting device according to claim 8.
ことを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
The current detection circuit detects the driving current during a period in which liquid is being ejected from at least one of the first ejecting section and the second ejecting section.
The liquid ejection device according to any one of claims 7 to 11.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022108350A JP2024007118A (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | Print head and liquid ejection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022108350A JP2024007118A (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | Print head and liquid ejection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024007118A true JP2024007118A (en) | 2024-01-18 |
Family
ID=89543278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022108350A Pending JP2024007118A (en) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | Print head and liquid ejection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024007118A (en) |
-
2022
- 2022-07-05 JP JP2022108350A patent/JP2024007118A/en active Pending
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