專利名稱：液體噴出裝置及噴出檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體噴出裝置及噴出檢查方法。
背景技術(shù)：
公知打印機是作為通過驅(qū)動壓電元件而使液體(例如，墨水)從噴嘴噴出的液體噴出裝置。在這樣的打印機中，公開了對壓電元件的殘余振動進行檢測、且通過該殘余振動來進行液體的噴出檢查(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1 日本專利第3794431號公報然而，在這種打印機中，為了控制多個壓電元件的驅(qū)動，需要從裝置主體側(cè)向打印頭側(cè)發(fā)送多個信號。因此，從裝置主體側(cè)至打印頭側(cè)的布線數(shù)有增多的可能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，謀求減少從裝置主體側(cè)向打印頭側(cè)的布線數(shù)。用于達到上述目的的主要發(fā)明是一種液體噴射裝置，具有噴出液體的多個噴嘴； 多個壓電元件，分別與所述多個噴嘴對應(yīng)設(shè)置；驅(qū)動信號生成部，其生成按照各噴嘴向1個像素噴出液體的每個噴出周期被重復(fù)的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號在各噴出周期中設(shè)置多個可選擇的期間、并且其中的至少一個期間為檢查期間；選擇部，其按照每個期間選擇性地對所述多個壓電元件施加所述驅(qū)動信號；和噴出檢查部，其進行來自檢查對象噴嘴的液體的噴出檢查，所述選擇部，針對所述檢查對象噴嘴，選擇所述檢查期間之前的期間及所述檢查期間，所述噴出檢查部，在所述檢查期間之前的期間與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件被所述驅(qū)動信號驅(qū)動之后，在所述檢查期間，進行所述檢查對象噴嘴的噴出檢查。針對本發(fā)明的其它特征，根據(jù)本說明書及附圖的記載將得以明確。


圖1是打印機1的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。圖2A是打印機1的立體圖，圖2B是打印機1的橫截面圖。圖3是基于打印機驅(qū)動程序的處理的說明圖。圖4是表示驅(qū)動信號生成電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖5是表示向波形存儲器進行數(shù)據(jù)寫入的時序的圖。圖6是表示從波形存儲器讀取數(shù)據(jù)與生成驅(qū)動信號COM的時序的圖。圖7是表示打印頭的下表面的噴嘴配置的一個示例的圖。圖8是打印頭的噴嘴的周邊的剖面圖。圖9是表示壓電式致動器的另一示例的圖。圖10是表示對振動板的殘余振動進行了假設(shè)的單振動的計算模型的圖。圖11是墨水的增粘與殘余振動波形的關(guān)系的說明圖。圖12是氣泡混入與殘余振動波形的關(guān)系的說明圖。
圖13是表示殘余振動檢測電路的結(jié)構(gòu)的一個示例的電路圖。圖14是表示殘余振動檢測電路的比較器的輸入與輸出的關(guān)系的一個示例的圖。圖15是打印頭控制部HC的結(jié)構(gòu)的說明圖。圖16是各信號的時序的說明圖。圖17是表示驅(qū)動信號COM與圖像數(shù)據(jù)SI的關(guān)系的圖。圖18是表示打印時的噴嘴檢查的應(yīng)用例的圖。圖19是沖洗時的噴嘴檢查的應(yīng)用例的圖。圖20是表示噴嘴檢查(打印時)的處理的流程圖。圖21是表示噴嘴檢查(沖洗時)的處理的流程圖。圖22是表示針對各噴嘴分別設(shè)置殘余振動檢測電路時的圖。圖中I-打印機，20-輸送單元，21-送紙輥，22-輸送電動機，23-輸送輥，24_壓紙卷筒，25-排紙輥，30-墨盒托架單元，31-墨盒托架，40-打印頭單元，50-檢測器組，51-線性編碼器，52-旋轉(zhuǎn)編碼器，53-紙張檢測傳感器，54-光學傳感器，55-殘余振動檢測電路，56-交流放大器，57-比較器，60-控制器，61-接口部，62-CPU,63-存儲器，64-單元控制電路，65-驅(qū)動信號生成電路，71-可撓電纜，81A-第一移位寄存器，81B-第二 移位寄存器，82A-第一鎖存電路，
82B-第二鎖存電路，83-解碼器，84-控制邏輯，86-開關(guān)，
421-振動板，422-壓電式致動器，423-墨腔，424-噴嘴，425-噴嘴基板，426-墨腔基板，427_壓電元件，428-儲墨室，429-墨水供給管，430-中間層，431-第一電極，432-第二電極，651-波形存儲器，652-第一鎖存電路，653-加法器，654-第二鎖存電路，655-D/A 變換器，656-電壓放大部，657-電流放大部。
具體實施例方式根據(jù)本說明書及附圖的記載，至少以下的事項是顯然的。液體噴射裝置具有噴出液體的多個噴嘴；多個壓電元件，分別與所述多個噴嘴對應(yīng)設(shè)置；驅(qū)動信號生成部，其生成按照各噴嘴向1個像素噴出液體的每個噴出周期被重復(fù)的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號在各噴出周期中設(shè)置多個可選擇的期間、并且其中的至少一個期間為檢查期間；選擇部，其按照每個期間選擇性地對所述多個壓電元件施加所述驅(qū)動信號；和噴出檢查部，其進行來自檢查對象噴嘴的液體的噴出檢查，所述選擇部，針對所述檢查對象噴嘴，選擇所述檢查期間之前的期間及所述檢查期間，所述噴出檢查部，在所述檢查期間之前的期間與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件被所述驅(qū)動信號驅(qū)動之后，在所述檢查期間，進行所述檢查對象噴嘴的噴出檢查。根據(jù)這樣的液體噴出裝置，能夠謀求減少從裝置主體側(cè)向打印頭側(cè)的布線數(shù)。該液體噴出裝置優(yōu)選表示在各像素中是否形成點的數(shù)據(jù)信號被變換為包括所述驅(qū)動信號的驅(qū)動波形的選擇信息和所述檢查期間的選擇信息。根據(jù)這樣的液體噴出裝置，能夠進一步謀求減少布線數(shù)。該液體噴出裝置優(yōu)選按照每個所述驅(qū)動波形分別設(shè)置有所述檢查期間。
根據(jù)這樣的液體噴出裝置，能夠與驅(qū)動壓電元件的期間無關(guān)地進行噴出檢查。該液體噴出裝置優(yōu)選所述驅(qū)動波形包含不從所述噴嘴噴出液體的微振動用的波形。根據(jù)這樣的液體噴出裝置，無論是否噴出液體都能夠進行噴出檢查。該液體噴出裝置優(yōu)選檢查基準 按照每個所述驅(qū)動波形而不同。根據(jù)這樣的液體噴出裝置，能夠提高噴出檢查的精度。該液體噴出裝置優(yōu)選所述選擇部具有多個第一開關(guān)，按照所述多個壓電元件的每一個而被設(shè)置，且對向各壓電元件的一端施加/不施加所述驅(qū)動信號進行切換；以及第二開關(guān)，其對于所述多個壓電元件被公共設(shè)置，且對向所述多個壓電元件的另一端施加規(guī)定電壓、和向所述噴出檢查部輸出所述多個壓電元件的另一端的電壓進行切換，在所述檢查期間之前的期間，至少向與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件的一端施加所述驅(qū)動信號，并且向所述多個壓電元件的另一端施加所述規(guī)定電壓，在所述檢查期間，所述驅(qū)動信號恒定，并且，向與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件的一端施加所述驅(qū)動信號，且不向與非檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件的一端施加所述驅(qū)動信號，而且，所述多個壓電元件的另一端的電壓被輸出到所述噴出檢查部。根據(jù)這樣的液體噴出裝置，對于多個噴嘴，噴出檢查部可以是一個。因此能夠設(shè)置為簡單的結(jié)構(gòu)。該液體噴出裝置優(yōu)選所述第二開關(guān)是晶體管，所述噴出檢查部具有交流放大電路，其對通過所述驅(qū)動信號驅(qū)動了所述壓電元件之后的殘余振動的交流分量進行放大；比較電路，其對所述交流放大電路的輸出和基準電壓進行比較；以及邏輯電路，其進行向所述第二開關(guān)的控制電極的控制信號與所述比較電路的輸出的邏輯運算。根據(jù)這樣的液體噴出裝置，能夠根據(jù)驅(qū)動壓電元件后的殘余振動來進行噴出檢查。此外，一種噴出檢查方法，是液體噴出裝置的噴出檢查方法，所述液體噴出裝置具有噴出液體的多個噴嘴；分別與所述多個噴嘴對應(yīng)設(shè)置的多個壓電元件；和進行來自噴嘴的液體的噴出檢查的噴出檢查部，所述噴出檢查方法包括生成按照各噴嘴向1個像素噴出液體的每個噴出周期被重復(fù)的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號在各噴出周期中設(shè)置多個可選擇的期間、并且其中的至少一個期間為檢查期間；在所述檢查期間之前的期間，向與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件施加所述驅(qū)動信號；以及在所述檢查期間，根據(jù)施加了所述驅(qū)動信號之后的所述壓電元件，進行所述檢查對象的噴嘴的噴出檢查。在以下的實施方式中，作為液體噴出裝置，以噴墨打印機(以下，稱為打印機1)為例來進行說明。===打印機的結(jié)構(gòu)===圖1是本實施方式的打印機1的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。此外，圖2A是打印機1的立體圖，圖2B是打印機1的橫截面圖。以下，針對本實施方式的打印機1的基本結(jié)構(gòu)進行說明。本實施方式的打印機1具有輸送單元20、墨盒托架單元30、打印頭單元40、檢測器組50、及控制器60。從外部裝置即計算機110接收打印數(shù)據(jù)的打印機1，通過控制器60 對各單元(輸送單元20、墨盒托架單元30、打印頭單元40)進行控制?？刂破?0根據(jù)從計算機110接收到的打印數(shù)據(jù)，對各單元進行控制，且在紙張上打印圖像。打印機1內(nèi)的狀況通過檢測器組50被監(jiān)視，檢測器組50將檢測結(jié)果輸出給控制器60?？刂破?0根據(jù)從檢測器組50輸出的檢測結(jié)果，對各單元進行控制。輸送單元20是用于向規(guī)定方向(以下，稱為輸送方向)輸送介質(zhì)(例如，紙張S 等)的單元。該輸送單元20具有送紙輥21、輸送電動機22 QISPF電動機)、輸送輥23、 壓紙卷筒24、和排紙輥25。送紙輥21是用于將插入于紙張插入口的紙張送紙到打印機內(nèi)的輥。輸送輥23是將通過送紙輥21送紙的紙張S輸送到能夠打印的區(qū)域的輥，且由輸送電動機22驅(qū)動。壓紙卷筒24用于支撐打印中的紙張S。排紙輥25是將紙張S向打印機的外部排出的輥，且相對于能夠打印的區(qū)域被設(shè)置在輸送方向下流側(cè)。 墨盒托架單元30是用于使打印頭向規(guī)定方向(以下，稱為移動方向)移動(也稱為“掃描”)的單元。墨盒托架單元30具有墨盒托架31和墨盒托架電動機32 (也稱為CR 電動機)。墨盒托架31能夠在移動方向上來回移動，且通過墨盒托架電動機32進行驅(qū)動。 此外，墨盒托架31可裝卸地保持著容納墨水的墨盒。打印頭單元40用于對紙張噴出墨水。打印頭單元40具備有多個噴嘴的打印頭 41、和打印頭控制部HC。打印頭41由于設(shè)置于墨盒托架31，因此若墨盒托架31在移動方向上移動，則打印頭41也在移動方向上移動。于是，通過在打印頭41在移動方向上移動過程中斷續(xù)性地噴出墨水，從而在紙張上形成沿著移動方向的點線(網(wǎng)線)。打印頭控制部HC用于控制打印頭41的驅(qū)動等。打印頭控制部HC根據(jù)來自控制器60的打印頭控制信號，選擇性地驅(qū)動與打印頭41的各噴嘴對應(yīng)的壓電式致動器。由此， 從打印頭41的噴嘴噴出墨水。此外，針對打印頭單元40的詳細內(nèi)容在后面進行描述。檢測器組50包括線性編碼器51、旋轉(zhuǎn)編碼器52、紙張檢測傳感器53、和光學傳感器54等。線性編碼器51對墨盒托架31的移動方向的位置進行檢測。旋轉(zhuǎn)編碼器52對輸送輥23的旋轉(zhuǎn)量進行檢測。紙張檢測傳感器53對送紙中的紙張的前端位置進行檢測。 光學傳感器54根據(jù)安裝在墨盒托架31的發(fā)光部和受光部，來檢測有無紙張。于是，光學傳感器54能夠一邊通過墨盒托架31進行移動，一邊檢測紙張端部的位置，以檢測紙張的寬度。此外，光學傳感器54還能夠根據(jù)狀況來檢測排紙的前端(是輸送方向下流側(cè)的端部， 也稱為上端)/后端(是輸送方向上流側(cè)的端部，也稱為下端)。此外，本實施方式的打印機1具有用于作為檢測器組50而進行噴嘴的噴出檢查 (以下，也稱為噴嘴檢查)的殘余振動檢測電路55(相當于噴出檢查部)。并且，針對殘余振動檢測電路的詳細內(nèi)容在后面進行描述?？刂破?0是用于進行打印機控制的控制單元。控制器60具有接口部61、CPTO2、 存儲器63、單元控制電路64、和驅(qū)動信號生成電路65。接口部61在外部裝置即計算機110 與打印機1之間進行數(shù)據(jù)的發(fā)送接收。CPU62是用于進行打印機整體控制的運算處理裝置。 存儲器63具有用于確保存儲CPTO2的程序的區(qū)域或作業(yè)區(qū)域等的RAM、EEPROM等存儲元件。CPU62按照存儲于存儲器63的程序，通過單元控制電路64對各單元進行控制。驅(qū)動信號生成電路65生成驅(qū)動打印頭41的驅(qū)動信號COM。此外，針對驅(qū)動信號生成電路65的詳細內(nèi)容在后面進行描述。此外，本實施方式的控制器60，根據(jù)殘余振動檢測電路55的檢測結(jié)果，進行判定各噴嘴的正常、異常的處理(后述)?？蓳想娎|71是具有可撓性的布線，在控制器60與打印頭單元40之間輸送各種信號?！创蛴〔襟E〉 控制器60若從計算機110接收到打印命令及打印數(shù)據(jù)，則對打印數(shù)據(jù)中所包含的各種命令的內(nèi)容進行分析，且采用各單元進行以下的處理。首先，控制器60使送紙輥21旋轉(zhuǎn)，將要打印的紙張S輸送至輸送輥23處。接著， 控制器60通過驅(qū)動輸送電動機22使輸送輥23旋轉(zhuǎn)。若輸送輥23以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則紙張S以規(guī)定的輸送量被輸送。若紙張S被輸送至打印頭單元40的下部，則控制器60根據(jù)打印命令使墨盒托架電動機32旋轉(zhuǎn)。根據(jù)該墨盒托架電動機32的旋轉(zhuǎn)，墨盒托架31在移動方向上以加速一恒定速度一減速一反轉(zhuǎn)一加速一恒定速度一減速一反轉(zhuǎn)的方式來回移動。此外，通過墨盒托架31移動，設(shè)置于墨盒托架31的打印頭單元40也同時在移動方向上移動。此外，打印頭單元40在移動方向上移動的期間，控制器60使驅(qū)動信號生成電路65生成驅(qū)動信號COM，對打印頭41的壓電式致動器施加驅(qū)動信號COM。由此，打印頭單元40在打印區(qū)域沿移動方向移動的期間(恒定速度的區(qū)間)，從打印頭41斷續(xù)性地噴出墨滴。該墨滴通過在紙張S上滴墨滴，從而在移動方向上形成多個點排列的點列。并且，將通過從移動的打印頭41噴出墨水而進行的點形成動作稱為覆蓋(pass)。此外，控制器60在打印頭單元40進行來回移動的間歇中，使輸送電動機22驅(qū)動。 輸送電動機22根據(jù)來自控制器60所指令的驅(qū)動量來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向的驅(qū)動力。于是，輸送電動機22利用該驅(qū)動力使輸送輥23旋轉(zhuǎn)。輸送輥23若以規(guī)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，則紙張S以規(guī)定的輸送量被輸送。也就是說，紙張S的輸送量根據(jù)輸送輥23的轉(zhuǎn)速來確定。由此，交替地重復(fù)進行覆蓋和輸送動作，在紙張S的各像素上形成點。如此在紙張S上打印圖像。并且，最后，控制器60通過與輸送輥23同步旋轉(zhuǎn)的排紙輥25，對打印結(jié)束的紙張 S進行排紙。<打印機驅(qū)動程序的處理的概要>上述打印處理，如上所述，通過從與打印機1連接的計算機110發(fā)送打印數(shù)據(jù)而開始。該打印數(shù)據(jù)通過基于打印機驅(qū)動程序的處理而生成。以下，針對打印機驅(qū)動程序的處理，參照圖3進行說明。圖3是打印機驅(qū)動程序的處理的說明圖。打印機驅(qū)動程序從應(yīng)用程序接收圖像數(shù)據(jù)，且變換為打印機1能夠解釋的形式的打印數(shù)據(jù)，并向打印機輸出打印數(shù)據(jù)。在將來自應(yīng)用程序的圖像數(shù)據(jù)變換為打印數(shù)據(jù)時，打印機驅(qū)動程序進行分辨率變換處理/顏色變換處理/半色調(diào)處理/柵格化處理/命令附加處理等。分辨率變換處理，是將從應(yīng)用程序輸出的圖像數(shù)據(jù)(文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等)變換為在紙張上進行打印時的分辨率(打印分辨率)的處理。例如，打印分辨率被指定為 720X720dpi時，將從應(yīng)用程序接收到的向量形式的圖像數(shù)據(jù)變換為720X720dpi的分辨率的位圖形式的圖像數(shù)據(jù)。而且，分辨率變換處理后的圖像數(shù)據(jù)的各像素數(shù)據(jù)，是由RGB色空間表示的多灰度(例如256灰度)的RGB數(shù)據(jù)。該灰度值是根據(jù)RGB圖像數(shù)據(jù)確定的， 以下也稱為指令灰度值。
顏色變換處理，是將RGB數(shù)據(jù)變換為CMYK色空間的數(shù)據(jù)的處理。而且，CMYK色空間的圖像數(shù)據(jù)是與打印機具有的墨水的顏色對應(yīng)的數(shù)據(jù)。換言之，打印機驅(qū)動程序根據(jù)RGB 數(shù)據(jù)，生成CMYK平面的圖像數(shù)據(jù)。該顏色變換處理根據(jù)將RGB數(shù)據(jù)的灰度值與CMYK數(shù)據(jù)的灰度值建立對應(yīng)后得到的表格(顏色變換查找表LUT)來進行。而且，顏色變換處理后的像素數(shù)據(jù)，是由CMYK色空間表示的256灰度的CMYK數(shù)據(jù)。

半色調(diào)處理是將高灰度數(shù)的數(shù)據(jù)變換為打印機可形成的灰度數(shù)的數(shù)據(jù)的處理。通過該半色調(diào)處理，表示256灰度的數(shù)據(jù)被變換為表示2灰度的1比特數(shù)據(jù)或表示4灰度的2 比特數(shù)據(jù)。在半色調(diào)處理后的圖像數(shù)據(jù)中，按照每個像素，1比特或2比特的像素數(shù)據(jù)進行了對應(yīng)，該像素數(shù)據(jù)成為表示各像素中的點的形成狀況(有無點)等的數(shù)據(jù)。而且在本實施方式中，作為像素數(shù)據(jù)，如后面所述，生成表示有無點和有無噴嘴檢查的2比特數(shù)據(jù)。之后，針對各點的尺寸，在決定了點生成率的基礎(chǔ)上，利用抖動(dither)法/γ校正/誤差分散法等，以分散地形成點的方式生成像素數(shù)據(jù)。柵格化處理是按照打印時的點形成順序而重新排列以矩陣狀排列的像素數(shù)據(jù)的處理。例如，在打印時分多次來進行點形成處理的情況下，分別提取與各點形成處理對應(yīng)的像素數(shù)據(jù)，并按照點形成處理的順序重新排列。此外，若打印方式不同，則打印時的點形成順序不同，因此根據(jù)打印方式進行柵格化處理。命令附加處理是在被柵格化處理后的數(shù)據(jù)中，附加與打印方式相應(yīng)的命令數(shù)據(jù)的處理。作為命令數(shù)據(jù)，例如有表示介質(zhì)的輸送速度的輸送數(shù)據(jù)等。經(jīng)這些處理而生成的打印數(shù)據(jù)，通過打印機驅(qū)動程序被發(fā)送給打印機1。===關(guān)于驅(qū)動振動生成電路的結(jié)構(gòu)===圖4是表示驅(qū)動信號生成電路65的結(jié)構(gòu)的方框圖。驅(qū)動信號生成電路65具有 波形存儲器651、第一鎖存電路652、加法器653、第二鎖存電路654、D/A變換器655、電壓放大部656、和電流放大部657。并且，CPU62向驅(qū)動信號生成電路65輸出寫入允許信號DEN、寫入時鐘信號 WCLK、和寫入地址數(shù)據(jù)AO A3，例如，在波形存儲器651中寫入16比特的波形形成用數(shù)據(jù) DATA。此外，CPU62向驅(qū)動信號生成電路65輸出用于讀出該波形存儲器651所存儲的波形形成用數(shù)據(jù)DATA的讀出地址數(shù)據(jù)AO A3、設(shè)定對從波形存儲器651讀出的波形形成用數(shù)據(jù)DATA進行鎖存的時刻的第一時鐘信號ACLK、設(shè)定用于對已鎖存的波形數(shù)據(jù)進行加法運算的時刻的第二時鐘信號BCLK、以及對鎖存數(shù)據(jù)進行清除的清除信號CLER。波形存儲器651暫時存儲用于生成從CPU2輸入的驅(qū)動信號的波形形成用數(shù)據(jù) DATA。第一鎖存電路652通過所述第一時鐘信號ACLK，從波形存儲器651讀出需要的波形形成用數(shù)據(jù)DATA，并暫時進行保持(鎖存)。加法器653對第一鎖存電路652的輸出與從后述的第二鎖存電路654輸出的波形生成數(shù)據(jù)WDATA進行加法運算。第二鎖存電路654通過所述第二時鐘信號BCLK，對加法器653的加法運算輸出進行鎖存。D/A變換器655將從第二鎖存電路654輸出的波形生成數(shù)據(jù)WDATA變換為模擬信號。 電壓放大部656對從D/A變換器655輸出的模擬信號進行電壓放大。電流放大部657對電壓放大部656的輸出信號進行電流放大，輸出驅(qū)動信號COM。此外，對第一鎖存電路652及第二鎖存電路654輸入從CPU62輸出的清除信號 CLER，在該清除信號CLER處于OFF狀態(tài)(低電平)時，清除鎖存數(shù)據(jù)。圖5是表示向波形存儲器651進行數(shù)據(jù)寫入的時序圖。波形存儲器651，如圖5所示，對所指示的地址分別排列各數(shù)比特的存儲器元件， 且地址AO A3與波形數(shù)據(jù)DATA —起被存儲。具體而言，在波形存儲器651中，對CPTO2 所指示的地址AO A3，將時鐘信號WCLK和波形數(shù)據(jù)DATA —起輸入，且通過寫入允許信號 DEN的輸入而在存儲器元件中存儲波形數(shù)據(jù)DATA。圖6是表示來自波形存儲器651的數(shù)據(jù)的讀出和驅(qū)動信號COM的生成的時序圖。 在該示例中，在地址AO中，寫入作為每單位時間的電壓變化量而為0的波形數(shù)據(jù)。同樣地， 在地址Al中寫入+ Δ VI、在地址A2中寫入-Δ V2、在地址A3中寫入+ AV3的波形數(shù)據(jù)。此夕卜，通過清除信號CLER來清除第一鎖存電路652及第二鎖存電路654的保存數(shù)據(jù)。此外， 在本實施方式中，驅(qū)動信號COM設(shè)為從接地電位開始。根據(jù)該狀態(tài)，例如，如圖6所示，若地址Al的波形數(shù)據(jù)被讀取，并且輸入了第一時鐘信號ACLK，則在第一鎖存電路652中保存+AVl的數(shù)字數(shù)據(jù)。被保存的+AVl的數(shù)字數(shù)據(jù)經(jīng)由加法器653輸入第二鎖存電路654，在第二鎖存電路654中，與第二時鐘信號BCLK的上升同步地保存加法器653的輸出。在加法器653中，由于也輸入第二鎖存電路654的輸出，因此第二鎖存電路654的輸出(COM)，在第二時鐘信號BCLK的上升時刻按每+ AVl進行加法運算。在該示例(圖6)中，在時間段Tl期間，地址Al的波形數(shù)據(jù)被讀取，其結(jié)果是， 被加法運算直至+ Δ Vl的數(shù)字數(shù)據(jù)成為3倍為止。同樣地，若地址AO的波形數(shù)據(jù)被讀取，并且輸入了第一時鐘信號ACLK，則第一鎖存電路652中所保存的數(shù)字數(shù)據(jù)被切換為0。該0的數(shù)字數(shù)據(jù)，雖然與前述同樣地，經(jīng)加法器653，在第二時鐘信號BCLK的上升時刻被加法運算，但由于數(shù)字數(shù)據(jù)為0，因此實際上保持了其以前的值。在該示例中，在時間段TO期間，驅(qū)動信號COM保持為恒定值。接著，若地址A2的波形數(shù)據(jù)被讀取，并且輸入了第一時鐘信號ACLK，則第一鎖存電路652所保存的數(shù)字數(shù)據(jù)被切換為_ Δ V2。該-Δ V2的數(shù)字數(shù)據(jù)，雖然與前述同樣地，經(jīng)加法器653，在第二時鐘信號BCLK的上升時刻被加法運算，但由于數(shù)字數(shù)據(jù)是-Δ V2，因此實際上配合著第二時鐘信號，驅(qū)動信號COM按每-Δ V2進行減法運算。在該示例中，在時刻段Τ2期間，驅(qū)動信號COM被減法運算，直到_ Δ V2的數(shù)字數(shù)據(jù)成為6倍為止。若地址AO的波形數(shù)據(jù)被再次讀取且電壓變化量為0，則保持其以前的值。通過這樣的處理來生成驅(qū)動信號COM。并且，該驅(qū)動信號COM之中的上升部分是通過擴大后述的墨腔423的容積來引入墨水的階段，驅(qū)動信號COM的下降部分是通過縮小墨腔423的容積來噴出墨滴的階段。也就是說，驅(qū)動信號的波形，根據(jù)上述而容易推測出，能夠通過被寫入地址AO A3中的波形數(shù)據(jù)0、+ AVI、-AV2、+ Δ V3、第一時鐘信號ACLK、第二時鐘信號BCLK進行調(diào)整。===關(guān)于打印頭的結(jié)構(gòu)===圖7是表示打印頭41的下表面(噴嘴面)的噴嘴配置的一個示例的圖。
在打印頭41中，如圖7所示，排列有多個噴嘴。在該圖7的示例中，表示有采用四色墨水(Y 黃色、M 品紅色、C:青綠色、K:黑色)時的噴嘴的排列模式，通過這些顏色的組合能夠進行全彩色打印。針對各顏色設(shè)置有η個(例如180個)噴嘴。在圖中對Y(黃色)的噴嘴列的各噴嘴賦予號碼(Yd) γ(η))。而且，在本實施方式的打印頭41中，采用了壓電式致動器(所謂壓力方式)，且與各噴嘴相對應(yīng)地具備壓電式致動器。圖8是打印頭41的噴嘴的周邊的剖面圖。打印頭41如圖8所示，至少具有振動板421、使該振動板421移位的壓電式致動器422、在內(nèi)部填充液體即墨水并且通過振動板421的移位來增減內(nèi)部壓力的墨腔(壓力室)423、以及與該墨腔423連通并且通過該墨腔423內(nèi)的壓力的增減而將墨水作為液滴進行噴出的噴嘴424。更詳細而言，打印頭41具有形成了噴嘴424的噴嘴基板425、墨腔基板426、振動板421、以及將多個壓電元件427進行層疊后得到的層疊型的壓電式致動器422。墨腔基板 426如圖所示，形成為固定形狀，由此形成了墨腔423和與其連通的儲墨室428。此外，儲墨室428經(jīng)由墨水供給管429與墨盒CT連接。壓電式致動器422具有對置配置的梳齒狀第一電極431、第二電極432;以及與該電極(第一電極431、第二電極432)的各梳齒相交替配置的壓電元件427。此外，壓電式致動器422，其一端側(cè)如圖8所示，經(jīng)由中間層430與振動板421接合。在由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的壓電式致動器422中利用了以下模式，即通過在第一電極 431與第二電極432之間施加驅(qū)動信號COM，從而如圖8的箭頭所示，在上下方向上伸縮的模式。因此，在該壓電式致動器422中，若施加了驅(qū)動信號COM，則在振動板421上產(chǎn)生基于壓電式致動器422的伸縮的移位，使墨腔423內(nèi)的壓力發(fā)生變化，而從噴嘴424噴出墨滴。 具體而言，如后面所述，通過擴大墨腔423的容積來引入墨水，接著，通過縮小墨腔423的容積來噴出墨滴。圖9是表示壓電式致動器422的另一個示例的圖。而且，圖中的符號沿用了圖8 的符號。該圖9的壓電式致動器，一般被稱為單壓電晶片(imimorph)型致動器，是由兩個電極(第一電極431、第二電極432)夾著壓電元件427的簡單的構(gòu)造。在該圖9的結(jié)構(gòu)的情況下，通過施加驅(qū)動信號，使壓電元件427在圖的上下方向上彎曲。由此，與圖8的層疊型致動器相同，在振動板421上產(chǎn)生移位，噴出墨滴。此時也通過擴大墨腔423的容積來引入墨水，接著通過縮小墨腔423的容積而從噴嘴424噴出墨滴。在具有這樣的打印頭41的打印機1中，由于墨水用盡、墨水的增粘、氣泡的產(chǎn)生、 孔堵塞(干燥)等的原因，有時產(chǎn)生本該從噴嘴424噴出墨滴時而未噴出(不噴出)這樣的墨滴的噴出異常(所謂漏點現(xiàn)象)。為了檢測這樣的異常，需要進行噴嘴檢查。===關(guān)于噴嘴檢查===若對與各噴嘴424對應(yīng)的壓電式致動器422施加驅(qū)動信號COM，則此時的壓力變動后，在墨腔423內(nèi)產(chǎn)生殘余振動(正確而言，圖8的振動板421的自由振動)。能夠根據(jù)該殘余振動的狀態(tài)來檢測各噴嘴424的狀態(tài)(包括墨腔423內(nèi)的狀態(tài))。圖10是表示對振動板421的殘余振動進行了假設(shè)的單振動的計算模型的圖。
若從驅(qū)動信號生成電路65對壓電式致動器422施加驅(qū)動信號COM (驅(qū)動脈沖)，則壓電式致動器422根據(jù)驅(qū)動信號COM的電壓而伸縮。振動板421按照壓電式致動器422的伸縮而彎曲，由此墨腔423的容積在擴大之后收縮。此時，利用墨水室內(nèi)產(chǎn)生的壓力，使充滿墨腔423的墨水的一部分從噴嘴424作為墨滴而噴出。在該一系列的振動板421的動作時，振動板421以固有振動頻率產(chǎn)生自由振動(殘余振動)，該固有振動頻率由基于墨水供給口的形狀或墨水粘度等的流路電阻r、基于流路內(nèi)的墨水重量的慣量(inertance)m和振動板421的柔量(compliance) c來決定。該振動板421的殘余振動的計算模型，以壓力P、上述慣量m、柔量c及流路電阻r 來表示。若針對體積速度u計算在圖10的電路中賦予壓力P時的步驟響應(yīng)，則得到下式。
權(quán)利要求
1.一種液體噴射裝置，具有 噴出液體的多個噴嘴；多個壓電元件，分別與所述多個噴嘴對應(yīng)設(shè)置；驅(qū)動信號生成部，其生成按照各噴嘴向1個像素噴出液體的每個噴出周期被重復(fù)的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號在各噴出周期中設(shè)置多個可選擇的期間、并且其中的至少一個期間為檢查期間；選擇部，其按照每個期間選擇性地對所述多個壓電元件施加所述驅(qū)動信號；和噴出檢查部，其進行來自檢查對象噴嘴的液體的噴出檢查，所述選擇部，針對所述檢查對象噴嘴，選擇所述檢查期間之前的期間及所述檢查期間， 所述噴出檢查部，在所述檢查期間之前的期間與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件被所述驅(qū)動信號驅(qū)動之后，在所述檢查期間，進行所述檢查對象噴嘴的噴出檢查。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴出裝置，其特征在于，表示在各像素中是否形成點的數(shù)據(jù)信號被變換為包括所述驅(qū)動信號的驅(qū)動波形的選擇信息和所述檢查期間的選擇信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴出裝置，其特征在于， 按照每個所述驅(qū)動波形分別設(shè)置有所述檢查期間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液體噴出裝置，其特征在于， 所述驅(qū)動波形包含不從所述噴嘴噴出液體的微振動用的波形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體噴出裝置，其特征在于， 檢查基準按照每個所述驅(qū)動波形而不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5所述的液體噴出裝置，其特征在于， 所述選擇部，具有多個第一開關(guān)，按照所述多個壓電元件的每一個而被設(shè)置，且對向各壓電元件的一端施加/不施加所述驅(qū)動信號進行切換；以及第二開關(guān)，其對于所述多個壓電元件被公共設(shè)置，且對向所述多個壓電元件的另一端施加規(guī)定電壓、和向所述噴出檢查部輸出所述多個壓電元件的另一端的電壓進行切換，在所述檢查期間之前的期間，至少向與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件的一端施加所述驅(qū)動信號，并且向所述多個壓電元件的另一端施加所述規(guī)定電壓，在所述檢查期間，所述驅(qū)動信號恒定，并且，向與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件的一端施加所述驅(qū)動信號，且不向與非檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件的一端施加所述驅(qū)動信號，而且，所述多個壓電元件的另一端的電壓被輸出到所述噴出檢查部。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體噴出裝置，其特征在于， 所述第二開關(guān)是晶體管，所述噴出檢查部具有交流放大電路，其對通過所述驅(qū)動信號驅(qū)動了所述壓電元件之后的殘余振動的交流分量進行放大；比較電路，其對所述交流放大電路的輸出和基準電壓進行比較；以及邏輯電路，其進行向所述第二開關(guān)的控制電極的控制信號與所述比較電路的輸出的邏輯運算。
8. 一種噴出檢查方法，是液體噴出裝置的噴出檢查方法，所述液體噴出裝置具有噴出液體的多個噴嘴；分別與所述多個噴嘴對應(yīng)設(shè)置的多個壓電元件；和進行來自噴嘴的液體的噴出檢查的噴出檢查部，所述噴出檢查方法包括生成按照各噴嘴向1個像素噴出液體的每個噴出周期被重復(fù)的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號在各噴出周期中設(shè)置多個可選擇的期間、并且其中的至少一個期間為檢查期間；在所述檢查期間之前的期間，向與所述檢查對象噴嘴對應(yīng)的所述壓電元件施加所述驅(qū)動信號；以及在所述檢查期間，根據(jù)施加了所述驅(qū)動信號之后的所述壓電元件，進行所述檢查對象的噴嘴的噴出檢查。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體噴出裝置及噴出檢查方法。該液體噴出裝置具有噴出液體的多個噴嘴；分別與所述多個噴嘴對應(yīng)設(shè)置的多個壓電元件；生成按照各噴嘴向1個像素噴出液體的每個噴出周期被重復(fù)的驅(qū)動信號，且該驅(qū)動信號在各噴出周期中設(shè)置多個可選擇的期間、并且其中的至少一個期間為檢查期間的驅(qū)動信號生成部；按照每個期間選擇性地對所述多個壓電元件施加所述驅(qū)動信號的選擇部；和進行來自檢查對象噴嘴的液體的噴出檢查的噴出檢查部。
文檔編號B41J2/045GK102248789SQ201110129
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者新川修 申請人:精工愛普生株式會社