該墨盒31對應的顏色的油墨。并且,各個墨盒31也可以被設置于噴墨打印機1的其他位置處,以代替被搭載于滑架32上的情況。
[0092]如圖1所示,輸送機構7具備成為用于輸送記錄紙張P的驅動源的輸送電機71和用于對輸送電機71進行驅動的電機驅動器72。
[0093]另外,如圖2所示,輸送機構7具備:被設置于滑架32的下側(在圖2中,為一 Z方向)的壓印板74 ;通過輸送電機71的動作而旋轉的輸送輥73 ;在圖2中以繞Y軸旋轉自如的方式而被設置的引導輥75 ;用于將記錄紙張P以收卷為卷筒狀的狀態(tài)進行收納的收納部76。
[0094]在噴墨打印機1執(zhí)行印刷處理的情況下,輸送機構7從收納部76對記錄紙張P進行放卷,并沿著由引導輥75、壓印板74以及輸送輥73規(guī)定的輸送路徑,在圖中相對于+X方向(從上游側朝向下游側的方向)以輸送速度Mv進行輸送。
[0095]存儲部60具備:對從主機9被供給的印刷數據Img進行存儲的作為非易失性半導體存儲器的一種的 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read — Only Memory,電可擦可編程只讀存儲器);臨時對在執(zhí)行印刷處理等各種處理時所需的數據進行存儲或者暫時將用來執(zhí)行印刷處理等各種處理的控制程序展開的RAM (Random Access Memory,隨機存儲器);和對用于控制噴墨打印機1的各部的控制程序進行存儲的作為非易失性半導體存儲器的一種的PROM (Programmable Read 一 Only Memory,可編程只讀存儲器)。
[0096]控制部6例如被構成為,包括CPU (Central Processing Unit,中央處理單元)或者FPGA(field — programmable gate array,現場可編程邏輯門陣列)等,該CPU等按照存儲于存儲部60中的控制程序而進行動作,從而對噴墨打印機1的各部的動作進行控制。
[0097]如圖1所示,控制部6通過基于從主機9被供給的印刷數據Img等而對頭單元5以及輸送機構7進行控制,從而對在記錄紙張P上形成與印刷數據Img對應的圖像的印刷處理的執(zhí)行進行控制。
[0098]控制部6首先將從主機9被供給的印刷數據Img存儲于存儲部60中。接下來,控制部6基于印刷數據Img等被存儲于存儲部60中的各種數據,而生成用于對頭單元5的動作進行控制而使噴出部D驅動的印刷信號SI以及驅動波形信號Com等信號。另外,控制部6基于印刷信號S1、存儲于存儲部60中的各種數據,而生成用于對電機驅動器72的動作進行控制的信號,并輸出上述所生成的各種信號。并且,雖然詳細情況將在后文敘述,但本實施方式所涉及的驅動波形信號Com包含驅動波形信號Com — A以及Com — B。
[0099]如此,控制部6經由電機驅動器72的控制而以向+X方向輸送記錄紙張P的方式對輸送電機71進行驅動,另外,通過頭單元5的控制,對有無自噴出部D的油墨的噴出、油墨的噴出量以及油墨的噴出定時等進行控制。由此,控制部6對由被噴出于記錄紙張P上的油墨形成的點尺寸以及點配置進行調節(jié),并對在記錄紙張P上形成與印刷數據Img對應的圖像的印刷處理的執(zhí)行進行控制。
[0100]如圖1所示,控制部6執(zhí)行對自各噴出部D的油墨的噴出狀態(tài)是否正常進行判定的噴出狀態(tài)判定處理。控制部6通過執(zhí)行噴出狀態(tài)判定處理從而作為判定部62發(fā)揮功能。也就是說,判定部62為,通過控制部6根據控制程序進行動作而被實現功能塊。關于判定部62的詳細情況將在后文敘述。
[0101]如圖1所示,頭單元5具備:記錄頭30,其具備Μ個噴出部D ;頭驅動器50,其對記錄頭30所具備的各噴出部D進行驅動,在本實施方式中,Μ為4以上的自然數。
[0102]并且,以下,為了對Μ個噴出部D中的各個噴出部D進行區(qū)別,有時會依次稱為1段、2段、……、Μ段。另外,以下,有時會將m段的噴出部D表現為噴出部D[m](變量m為滿足1彡m彡Μ的自然數)。
[0103]Μ個噴出部D中的各個噴出部D從4個墨盒31中的任一個墨盒接受油墨的供給。
[0104]各噴出部D能夠將從墨盒31供給的油墨填充于內部,并能夠從該噴出部D所具備的噴嘴Ν噴出所填充的油墨。而且,在輸送機構7將記錄紙張Ρ輸送到壓印板74上的定時,各噴出部D向記錄紙張P噴出油墨從而在記錄紙張P上形成圖像。由此,能夠從Μ個噴出部D整體噴出CMYK的4色油墨,從而實現全彩色印刷。
[0105]頭驅動器50具備驅動部51、殘留振動檢測部52以及切換部53。
[0106]驅動部51基于控制部6所輸出的印刷信號SI以及驅動波形信號Com等從控制部6被供給的信號,而生成用于對記錄頭30所具備的Μ個噴出部D中的各個噴出部D進行驅動的驅動信號Vin,并經由后文所述的切換部53而將所生成的驅動信號Vin供給至噴出部Do各噴出部D在被供給驅動信號Vin時,將基于所供給的驅動信號Vin而被驅動,從而能夠將填充于內部的油墨向記錄紙張P噴出。
[0107]殘留振動檢測部52在噴出部D通過驅動信號Vin而被驅動之后,將在該噴出部D中產生的殘留振動作為殘留振動信號Vout進行檢測。并且,殘留振動檢測部52基于檢測出的殘留振動信號Vout,輸出表示殘留振動的一周期量的時間長度的檢測信號Tc。
[0108]切換部53基于從控制部6被供給的切換控制信號Sw,而使各噴出部D與驅動部51或殘留振動檢測部52中的任一方電連接。
[0109]另外,關于頭驅動器50的詳細情況將在后文敘述。
[0110]2.記錄頭的結構
[0111]參照圖3以及圖4,對記錄頭30和設置于記錄頭30上的噴出部D進行說明。
[0112]圖3為記錄頭30的概要性的局部剖視圖的一個示例。并且,在該圖中,為了便于圖示,而圖示了記錄頭30中的、該記錄頭30所具有的Μ個噴出部D中的1個噴出部D、經由油墨供給口 360而與該1個噴出部D連通的貯液器350、用于從墨盒31向貯液器350供給油墨的油墨取入口 370。
[0113]如圖3所示,噴出部D具備壓電元件300、在內部填充有油墨的空腔320、與空腔320連通的噴嘴Ν和振動板310。噴出部D通過壓電元件300被驅動信號Vin驅動,從而從噴嘴N噴出空腔320內的油墨。噴出部D的空腔320為,由空腔板340、噴嘴板330和振動板310劃分出的空間,空腔板340被成形為具有凹部這種預定的形狀,噴嘴板330上形成有噴嘴N??涨?20經由油墨供給口 360而與貯液器350連通。貯液器350經由油墨取入口370而與1個墨盒31連通。
[0114]在本實施方式中,作為壓電元件300,例如,采用如圖3所示的單晶(monomorph)型。壓電元件300具有下部電極301、上部電極302、設置于下部電極301以及上部電極302之間的壓電體303。而且,當通過將下部電極301設定為預定的基準電位VSS,并將驅動信號Vin供給至上部電極302,從而將電壓施加于下部電極301以及上部電極302之間時,對應于該施加的電壓,壓電元件300向圖中的上下方向撓曲,其結果為,壓電元件300進行振動。
[0115]在空腔板340的上表面開口部上設置有振動板310,在振動板310上,接合有下部電極301。因此,當壓電元件300通過驅動信號Vin而進行振動時,振動板310也進行振動。而且,通過振動板310的振動,空腔320的容積(空腔320內的壓力)發(fā)生變化,從而填充于空腔320內的油墨從噴嘴N被噴出。在通過油墨的噴出而使空腔320內的油墨減少的情況下,油墨從貯液器350被供給。另外,油墨從墨盒31經由油墨取入口 370向貯液器350供給。
[0116]圖4為,用于對在從+Z方向或者一 Z方向俯視觀察噴墨打印機1的情況下的設置于記錄頭30上的Μ個噴嘴Ν的配置的一個示例進行說明的說明圖。
[0117]如圖4所示,在記錄頭30上,設置有4列噴嘴列Ln,該4列噴嘴列Ln通過如下的噴嘴列而被構成,即,由多個噴嘴N構成的噴嘴列Ln - BK、由多個噴嘴N構成的噴嘴列Ln —CY、由多個噴嘴N構成的噴嘴列Ln - MG、由多個噴嘴N構成的噴嘴列Ln — YL。
[0118]并且,屬于噴嘴列Ln - BK的多個噴嘴N的各個噴嘴N為,被設置于噴出黑色(BK)的油墨的噴出部D中的噴嘴N,屬于噴嘴列Ln - CY的多個噴嘴N的各個噴嘴為,被設置于噴出藍綠色(CY)的油墨的噴出部D中的噴嘴Ν,屬于噴嘴列Ln - MG的多個噴嘴N的各個噴嘴為,被設置于噴出品紅色(MG)的油墨的噴出部D中的噴嘴N,屬于噴嘴列Ln — YL的多個噴嘴N的各個噴嘴為,被設置于噴出黃色(YL)的油墨的噴出部D中的噴嘴N。另外,在俯視觀察時,4列噴嘴列Ln中的各個噴嘴列以在Y軸方向上延伸的方式被設置。
[0119]而且,在對記錄紙張P(準確而言,是記錄紙張P中的、Y軸方向上的寬度為噴墨打印機1能夠印刷的最大寬度的記錄紙張P)進行印刷的情況下,各噴嘴列Ln于Y軸方向上延伸的范圍YNL成為該記錄紙張P所具有的Y軸方向上的范圍YP以上。
[0120]如圖4所示,構成各噴嘴列Ln的多個噴嘴N以在圖中從左側(一 Y側)起第偶數個噴嘴N和第奇數個噴嘴N的X軸方向上的位置相互不同的方式,而被配置為所謂的交錯狀。在各噴嘴列Ln中,噴嘴N間的Y軸方向上的間隔(pitch)可對應于印刷分辨率(dpi:dot per inch)而被適當設定。
[0121]另外,在本實施方式中的印刷處理中,并未形成像橫跨記錄紙張P的整個區(qū)域那樣的長條狀的一個圖像,而是如圖4所示那樣,假定了如下的情況,S卩,將記錄紙張P分割為多個印刷區(qū)域(例如,在記錄紙張P上對A4尺寸的圖像進行印刷的情況下的該A4尺寸的矩形的區(qū)域,或標貼紙中的標貼)和用于對上述多個印刷區(qū)域分別進行劃分的空白區(qū)域,并在此基礎上,形成與印刷區(qū)域一一對應的多個圖像的情況。
[0122]3.噴出部的動作和殘留振動
[0123]接下來,參照圖5至圖13,對自噴出部D的油墨噴出動作和在噴出部D上產生的殘留振動進行說明。
[0124]圖5為用于對自噴出部D的油墨噴出動作進行說明的說明圖。
[0125]在圖5(a)所示的狀態(tài)中,當從頭驅動器50向噴出部D所具備的壓電元件300供給驅動信號Vin時,在該壓電元件300中將產生與施加于電極間的電場相應的變形,該噴出部D的振動板310向圖中的上方撓曲。由此,與圖5(a)所示的初始狀態(tài)相比,如圖5(b)所示,該噴出部D的空腔320的容積擴大。在圖5(b)所示的狀態(tài)下,當使驅動信號Vin所示的電位發(fā)生變化時,振動板310將通過該彈性復原力而復原,從而超過初始狀態(tài)的振動板310的位置而在向圖中的下方移動,如圖5(c)所示,空腔320的容積急劇收縮。此時,通過在空腔320內產生的壓縮壓力,充滿空腔320的油墨的一部分作為油墨滴而從與該空腔320連通的噴嘴N噴出。
[0126]各噴出部D的振動板310在該一系列的油墨噴出動作結束之后到開始下一個油墨噴出動作的期間內,進行衰減振動、即殘留振動。在噴出部D的振動板310上產生的殘留振動被假定為由如下的參數決定的具有固有振動頻率的振動,所述參數為,基于噴嘴N或油墨供給口 360的形狀或者油墨的粘度等的聲阻Res、基于流道內的油墨重量的慣性(inertance) Int、振動板 310 的柔度(compliance) Cm。
[0127]對在基于上述假定的噴出部D的振動板310上產生的殘留振動的計算模型進行說明。
[0128]圖6為表示假定了振動板310的殘留振動的單振動的計算模型的電路圖。
[0129]如此,振動板310的殘留振動的計算模型由聲壓Prs、上述的慣性Int、柔度Cm以及聲阻Res表示。而且,當針對體積速度Uv而計算將聲壓Prs施加于圖6的電路時的階躍響應時,可得到下式。
[0130]Uv = {Prs/ (ω.Int)} e_ 01.sin (ω t)
[0131]ω = {1/(Int.Cm) — a 2}1/2
[0132]σ = Res/ (2.Int)
[0133]對由該式得到的計算結果(計算值)和另行實施的噴出部D的殘留振動的實驗中的實驗結果(實驗值)進行比較。并且,殘留振動的實驗是指,在從油墨的噴出狀態(tài)正常的噴出部D噴出油墨之后,對在該噴出部D的振動板310上產生的殘留振動進行檢測的實驗。
[0134]圖7為表示殘留振動的實驗值和計算值之間的關系的曲線圖。由圖7所示的曲線圖可知,在噴出部D中的油墨的噴出狀態(tài)正常的情況下,實驗值和計算值的兩個波形大致一致。
[0135]另外,盡管噴出部D執(zhí)行了油墨噴出動作,但是存在該噴出部D中的油墨的噴出狀態(tài)異常,油墨滴無法從該噴出部D的噴嘴N正常噴出,即產生噴出異常的情況。作為產生該噴出異常的原因,可列舉出(1)氣泡向空腔320內的混入、(2)因空腔320內的油墨的干燥等而引起的空腔320內的油墨的增稠或者粘著、(3)紙粉等異物向噴嘴N的出口附近的附著等。
[0136]如上所述,噴出異常典型地為成為無法從噴嘴N噴出油墨的狀態(tài),即出現油墨的不噴出現象,在該情況下,產生在印刷于記錄紙張P上的圖像中的像素的漏點。另外,如上所述,在噴出異常的情況下,即使從噴嘴N噴出了油墨,也由于油墨的量過少,或噴出的油墨滴的飛翔方向(軌道)偏差而未恰當地噴落,因此,還是會表現為像素的漏點。
[0137]以下,基于圖7所示的比較結果,按照在噴出部D中產生的噴出異常的不同原因,以使殘留振動的計算值與實驗值大致一致的方式,對聲阻Res以及慣性Int中的至少一方的值進行調節(jié)。
[0138]首先,對作為噴出異常的原因之一的(1)氣泡向空腔320內的混入進行研究。圖8為用于對氣泡混入到了空腔320內的情況進行說明的概念圖。如圖8所示,可以認為,在氣泡混入到了空腔320內的情況下,充滿空腔320內的油墨的總重量減少,從而慣性Int降低。另外,如圖8所例示的那樣,可以認為,在氣泡附著于噴嘴N附近的情況下,將成為噴嘴N的直徑被視為增大了與氣泡的直徑的大小相對應的量的狀態(tài),從而聲阻Res降低。
[0139]因此,通過與圖7所示的油墨的噴出狀態(tài)正常的情況相比,將聲阻Res以及慣性Int設定得較小而與氣泡混入時的殘留振動的實驗值相匹配,從而可獲得如圖9所示的結果(曲線圖)。如圖7以及圖9所示,在氣泡混入到了空腔320內而產生了噴出異常的情況下,與噴出狀態(tài)正常的情況相比,殘留振動的頻率變高。并且,由于聲阻Res的降低等,殘留振動的振幅的衰減率也變小,從而還能夠確認殘留振動的振幅緩慢地下降的情況。
[0140]接下來,對作為噴出異常的原因之一的(2)空腔320內的油墨的增稠或者粘著進行研究。圖10為用于對空腔320的噴嘴N附近的油墨由于干燥而粘著的情況進行說明的概念圖。如圖10所示,在噴嘴N附近的油墨干燥并粘著的情況下,空腔320內的油墨成為被封閉于空腔320內的狀況??梢哉J為,在這樣的情況下,聲阻Res增加。
[0141]因此,通過與圖7所示的油墨的噴出狀態(tài)正常的情況相比,將聲阻Res設定得較大而與噴嘴N附近的油墨粘著或者增稠時的殘留振動的實驗值相匹配,從而可得到如圖11所示的結果(曲線圖)。并且,圖11所示的實驗值為,在不安裝未圖示的蓋的狀態(tài)下將噴出部D放置幾天時間,并對噴嘴N附近的油墨發(fā)生了粘著的狀態(tài)下的該噴出部D所具備的振動板310的殘留振動進行測量而得到的值。如圖7以及圖11所示,在空腔320內的噴嘴N附近的油墨發(fā)生了粘著的情況下,與噴出狀態(tài)正常的情況相比,可得到殘留振動的頻率變得極低,并且殘留振動過度衰減的特征的波形。這是因為,在為了噴出油墨而將振動板310向+Z方向(上方)拉近,從而油墨從貯液器流入到空腔320內之后,振動板310向一 Z方向(下方)移動時,由于不存在空腔320內的油墨的退路,因此,振動板310無法急劇振動(過度衰減)。
[0142]接下來,對作為噴出異常的原因之一的(3)紙粉等異物向噴嘴N的出口附近的附著進行研究。圖12為用于對紙粉附著在噴嘴N的出口附近的情況進行說明的概念圖。如圖12所示,在紙粉附著于噴嘴N的出口附近的情況下,油墨經由紙粉而從空腔320內滲出,并且無法從噴嘴N噴出油墨??梢哉J為,在紙粉附著于噴嘴N的出口附近,并且油墨從噴嘴N滲出的情況下,從振動板310觀察時,與噴出狀態(tài)正常的情況相比,從空腔320內滲出的油墨的量增加,從而慣性Int增加。另外,可以認為,由于附著于噴嘴N的出口附近的紙粉的纖維而使聲阻Res增大。
[0143]因此,通過與圖7所示的油墨的噴出狀態(tài)正常的情況相比,將慣性Int以及聲阻Res設定得較大而與紙粉附著在噴嘴N的出口附近時的殘留振動的實驗值相匹配,從而可得到如圖13所示的結果(曲線圖)。根據圖7以及圖13的曲線圖可知,在紙粉附著于噴嘴N的出口附近的情況下,與噴出狀態(tài)正常的情況相比,殘留振動的頻率變低。
[0144]并且,根據圖11以及圖13所示的曲線圖可知,(3)紙粉等異物附著于噴嘴N的出口附近的情況與⑵空腔320內的油墨的增稠的情況相比,殘留振動的頻率較高。
[0145]在此,在⑵油墨的增稠的情況和(3)紙粉附著于噴嘴N的出口附近的情況下,與油墨的噴出狀態(tài)正常的情況相比,殘留振動的頻率均變低。這兩個噴出異常的原因能夠通過如下的方式進行區(qū)分,即,通過被預先確定的閾值而對殘留振動的波形,具體為殘留振動的頻率或者周期進行比較的方式。
[0146]由以上的說明可以明確,能夠基于對各噴出部D進行驅動時所產生的殘留振動的波形,特別是殘留振動的頻率或者周期,對各噴出部D的噴出狀態(tài)進行判定。更具體而言,能夠基于殘留振動的頻率或者周期,對各噴出部D中的噴出狀態(tài)是否正常,以及在各噴出部D中的噴出狀態(tài)異常的情況下該噴出異常的原因屬于上述(1)?(3)中的哪一個進行判定。
[0147]本實施方式所涉及的噴墨打印機1通過對殘留振動進行分析從而執(zhí)行對噴出狀態(tài)進行判定的噴出狀態(tài)判定處理。
[0148]4.頭驅動器的結構以及動作
[0149]接下來,參照圖14至圖20,對頭驅動器50(驅動部51、殘留振動檢測部52以及切換部53)的結構以及動作進行說明。
[0150]4.1.驅動部
[0151]圖14為表示頭驅動器50中的驅動部51的結構的框圖。
[0152]如圖14所示,驅動部51以與Μ個噴出部D——對應的方式而具有Μ個由移位寄存器SR、鎖存電路LT、解碼器DC及傳輸門TGa以及TGb構成的組。以下,在圖中按照從上到下的順序,將構成上述Μ個組的各要素稱為1段、2段、……、Μ段。
[0153]從控制部6向驅動部51供給時鐘信號CL、印刷信號S1、鎖存信號LAT、變更信號CH以及驅動波形信號Com (Com — A、Com 一 B)。
[0154]在此,印刷信號SI為,對在形成圖像的1點時,從各噴出部D(各噴嘴N)噴出的油墨量進行規(guī)定的數字信號。更詳細而言,本實施方式所涉及的印刷信號SI為,以高階位bl以及低階位b2這兩位對各噴出部D所噴出的油墨量進行規(guī)定的信號,并從控制部6以與時鐘信號CL同步的方式,例如串行地供給至驅動部51。
[0155]通過根據印刷信號SI而對從各噴出部D噴出的油墨量進行控制,從而能夠在記錄紙張P的各點中,表現非記錄、小點、中點以及大點這四個灰度。
[0156]各個移位寄存器SR在與各噴出部D對應的每2位上臨時保持印刷信號SI。詳細而言,與Μ個噴出部D —一對應的1段、2段、……、Μ段的Μ個移位寄存器SR相互級聯連接,并且,串行供給的印刷信號SI按照時鐘信號CL而被依次向后段轉送。而且,當印刷信號SI被轉送至全部Μ個移位寄存器SR時,Μ個移位寄存器SR分別維持對印刷信號SI中的與自身對應的兩位量的數據進行保持的狀態(tài)。
[0157]Μ個鎖存電路LT分別在鎖存信號LAT上升的定時,將被保持于Μ個移位寄存器SR的各個移位寄存器中的與各段對應的兩位量的印刷信號SI —起鎖存。在圖14中,SI[1]、SI[2]、……、SI [Μ]分別表示通過與1段、2段、……1段的移位寄存器SR對應的鎖存電路LT而分別被鎖存的兩位量的印刷信號SI。
[0158]可是,作為噴墨打印機1執(zhí)行印刷處理以及噴出狀態(tài)判定處理中的至少一方的處理的期間的動作期間由多個單位動作期間Tu構成。各單位動作期間Tu由控制期間Tsl和緊接著控制期間Tsl的控制期間Ts2構成。在本實施方式中,控制期間Tsl以及控制期間Ts2具有相互相等的時間長度。
[0159]另外,在本實施方式中,單位動作期間Tu被分類為兩類單位動作期間Tu,一類為,作為印刷處理被執(zhí)行的單位動作期間Tu的單位印刷動作期間Tu - P(參照圖16),另一類為,作為噴出狀態(tài)判定處理被執(zhí)行的單位動作期間Tu的單位判定動作期間Tu — T(參照圖17)。
[0160]如上所述,本實施方式所涉及的噴墨打印機1在將長條狀的記錄紙張Ρ分為多個印刷區(qū)域和用于對多個印刷區(qū)域分別進行劃分的空白區(qū)域的基礎上,針對各印刷區(qū)域而形成一個圖像。
[0161]具體而言,控制部6將構成動作期間的多個單位動作期間Tu中的、記錄紙張P的印刷區(qū)域的至少一部分位于記錄頭30的下側(一 Z側)的期間分類為單位印刷動作期間Tu - P,并以在該單位印刷動作期間Tu — P內執(zhí)行印刷處理的方式對噴墨打印機1的各部的動作進行控制。
[0162]另一方面,控制部6將構成動作期間的多個單位動作期間Tu中的僅記錄紙張P的空白區(qū)域位于記錄頭30的下側(一 Z側)的期間分類為單位判定動作期間Tu — T,并以在該單位判定動作期間Tu — T內執(zhí)行噴出狀態(tài)判定處理的方式對噴墨打印機1的各部的動作進行控制。
[0163]控制部6在每個單位動作期間Tu (單位印刷動作期間Tu — P、單位判定動作期間Tu - T)均向驅動部51供給印刷信號SI,并且,