特許 7151412 液体吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-03

(45)【発行日】2022-10-12

(54)【発明の名称】液体吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20221004BHJP

   B41J 2/015 20060101ALI20221004BHJP

   B41J 2/045 20060101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 207

B41J2/01 209

B41J2/015 101

B41J2/045

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018218564

(22)【出願日】2018-11-21

(65)【公開番号】P2020082456

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-08-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100186853

【弁理士】

【氏名又は名称】宗像 孝志

(72)【発明者】

【氏名】井上 孔佑

(72)【発明者】

【氏名】水谷 友大

(72)【発明者】

【氏名】飛田 克広

(72)【発明者】

【氏名】塚越 敏弘

【審査官】大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２５０４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１４０１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１３６８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５８７３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１ － ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動電圧波形の印加に応じてノズル口から液体を液滴として吐出させる複数の圧電素子を備える記録ヘッドと、
各圧電素子に印加する前記駆動電圧波形を同一の駆動波形データに基づいて同時に生成する複数の駆動電圧波形生成部と、
異なる前記駆動電圧波形生成部において生成された同一の駆動電圧波形同士を比較する駆動電圧波形比較部と、
前記駆動電圧波形比較部における比較結果に基づいて前記駆動電圧波形の異常の有無を判断する制御部と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。

【請求項2】

複数の前記駆動電圧波形生成部と複数の前記圧電素子との接続状態を切り替える切替部を有し、
前記切替部が、複数の前記圧電素子のそれぞれに対し、複数の前記駆動電圧波形生成部において生成された各駆動電圧波形を印加するように切り替えて、前記駆動電圧波形比較部に各圧電素子に印加された各駆動電圧波形が入力され、
前記駆動電圧波形比較部は、異なる駆動電圧波形生成部において生成された同一の駆動電圧波形を比較する、
請求項１記載の液体吐出装置。

【請求項3】

前記制御部は、同一の前記駆動電圧波形の差異に基づいて前記駆動電圧波形生成部か又は前記記録ヘッドの異常の有無を判断する、請求項２に記載の液体吐出装置。

【請求項4】

前記駆動電圧波形比較部は、比較対象となる駆動電圧波形の差異が一定以上である場合に、比較結果として、出力がアサートするコンパレータからなる、請求項３に記載の液体吐出装置。

【請求項5】

前記駆動電圧波形比較部は、前記駆動電圧波形をデジタル信号に変換するアナログ－デジタル変換部を有し、
デジタル変換された各駆動電圧波形を用いて比較をする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記比較結果に基づいて、前記駆動電圧波形の異常は、電圧値レベルの異常であるか、波形の位相異常であるかを切り分けて判断する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液体吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体吐出ヘッドを備える液体吐出ユニットの動作を制御して吐出対象物に対して適切なタイミングと量で液体を吐出する液体吐出装置が知られている。当該液体吐出装置の一例として、液体インクを記録媒体に吐出して文字や画像を形成するインクジェットプリンタが知られている。

【0003】

液体吐出ユニットは、例えば、圧電素子（ピエゾアクチュエータ）を用いた液体吐出ヘッドと、当該圧電素子を動作させるために印加する駆動電圧波形を生成して出力する駆動波形生成回路と、を少なくとも備える。圧電素子は印加された駆動電圧波形に応じて伸縮する素子である。液体吐出ユニットは、所定の駆動電圧波形を圧電素子に印加することで、液体吐出ヘッドに設けられているノズル口に連通している液室の容積を変化させる。この容積変化により液室内の圧力に変動が生ずるので、この変動エネルギーによって液体を液滴としてノズル口から吐出する。

【0004】

圧電素子に印加される駆動電圧波形の大きさやタイミングによって吐出される液滴の特性に影響が生ずるので、駆動電圧波形において、様々な要因により「ばらつき」が生じると画像形成において正常な液滴の吐出にはならず、形成される画像が異常画像になる。そこで、液体吐出ヘッドにおいて圧電素子に印加される駆動電圧波形を観測し、駆動電圧波形の異常を検出することで液滴の吐出状態の質を維持し、高めることが求められる。

【0005】

駆動電圧波形の異常を検出する技術として、駆動電圧波形の電圧パルス信号を所定の基準電圧と比較することで、比較結果に基づいて、当該駆動電圧波形の異常検出をする技術が知られている（特許文献１を参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術は、基準電圧との比較によって電圧パルスをカウントし、このカウントの結果によって観測対象の電圧の異常を検出するものである。駆動電圧波形を生成する駆動波形生成回路は、温度特性や経年劣化の影響により、駆動電圧波形に「なまり」や、波形の「オーバーシュート」または「アンダーシュート」などが生ずることがあるが、従来技術ではこのような異常を伴う駆動電圧波形と、正常な駆動電圧波形との区別が困難である。したがって、従来技術では、駆動電圧波形の異常の検出精度を高めるには課題がある。

【0007】

本発明は、駆動電圧波形のなまりや波形歪などの波形の変形を含む異常を検出できる液体吐出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、駆動電圧波形の印加に応じてノズル口から液体を液滴として吐出させる複数の圧電素子を備える記録ヘッドと、各圧電素子に印加する前記駆動電圧波形を同一の駆動波形データに基づいて同時に生成する複数の駆動電圧波形生成部と、異なる前記駆動電圧波形生成部において生成された同一の駆動電圧波形同士を比較する駆動電圧波形比較部と、前記駆動電圧波形比較部における比較結果に基づいて前記駆動電圧波形の異常の有無を判断する制御部と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、駆動電圧波形のなまりや波形歪などの波形の変形を含む異常を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る液体吐出装置の一実施形態であるプリンタの構成を示す概略図。

【図2】上記プリンタが備える液体吐出ヘッドの一実施形態の構成を示す側面図。

【図3】上記液体吐出ヘッドの構造の例を示す底面図。

【図4】上記記録ヘッドがノズル口の例を示す平面図。

【図5】上記プリンタが備える液体吐出ヘッドの一実施形態の構成を示す分解斜視図。

【図6】上記液体吐出ユニットの機能ブロック図。

【図7】上記記録ヘッドが備える圧電素子に印加される駆動信号の波形の例を示す図。

【図8】上記圧電素子に印加される駆動信号の波形の比較例を示す図。

【図9】上記液体吐出装置において実行される駆動電圧波形比較処理の例を示すフローチャート。

【図10】上記駆動電圧波形比較処理の別の例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［本発明の概要］
本発明に係る液体吐出装置は、複数の異なる駆動波形生成部と、当該駆動電圧波形生成部が生成する駆動電圧波形を比較する駆動電圧比較部と、比較結果に基づいて駆動電圧波形の異常を判断する制御部と、を備え、各駆動電圧波形の比較結果に基づいて当該駆動電圧波形の異常を判断する、ことを要旨の一つとする。

【0012】

従来から知られている液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口（ノズル口）を複数備え、各ノズルにおいて液体を吐出させるエネルギーを発生させる圧電素子が設けられている。駆動電圧波形発生部が、この圧電素子を駆動させるための駆動電圧波形を生成する。駆動電圧波形発生部は、生成する駆動電圧の大きさやパルス周期が異なる複数の駆動電圧波形を生成することができる。例えば、吐出する液滴の大きさ（大、中、小）を制御するために、専用の駆動電圧波形を生成したり、調整用の微振動からなる駆動電圧波形を生成したりすることもでき、これらをシーケンシャルに繋げて圧電素子に印加する。上記のように、複数の異なる駆動電圧波形を生成して、これをシーケンシャルに繋げて圧電素子に印加すると、駆動電圧波形の周期が長くなるので、吐出動作の高速化には不向きである。

【0013】

本発明に係る液体吐出装置は、圧電素子に対して駆動電圧波形生成部を複数備えていて、一方の駆動電圧波形生成部で液滴の大きさを制御するための駆動電圧波形を生成して、他方の駆動電圧波形生成部では微振動波形を生成することができる。また、駆動電圧波形と圧電素子途の接続を切替部によって切り替えて、適宜、圧電素子に印加することができる。これらの構成を備えることで、本発明に係る液体吐出装置では、駆動電圧波形生成部が生成した駆動電圧波形と基準電圧とを比較ではなく、駆動電圧波形生成部の異常を検出し、その異常の内容を判断することもできる。

【0014】

特に、本発明に係る液体吐出装置では、基準電圧との比較による異常検出では検出することができない、温度特性や経年劣化により生ずる各駆動電圧波形の「なまり」や「オーバーシュート」、「アンダーシュート」などの駆動電圧波形の異常も検出して判断することができる。

【0015】

また、本発明に係る液体吐出装置は、切替部において駆動波形生成部と圧電素子の接続を遮断した状態で、生成した駆動電圧波形を比較することにより、異常の発生箇所を絞ることもできる。以下、本発明に係る液体吐出装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0016】

［インクジェットプリンタ１０００の全体構成］
図１は、本発明に係る液体吐出装置の実施形態であるインクジェットプリンタ１０００の全体構成図である。インクジェットプリンタ１０００は、オンデマンド方式のライン走査型を例示している。

【0017】

図１に示すように、インクジェットプリンタ１０００は、画像形成部２１０と、給紙部２２０と、レジスト調整部２３０と、乾燥部２４０と、記録媒体反転部２５０と、排紙部２９０と、を備えている。インクジェットプリンタ１０００における画像形成出力動作（印刷動作）の流れの一例を説明する。

【0018】

まず給紙部２２０の給紙スタック２２１に積載された記録媒体Ｗ１が、エアー分離部２２２によって１枚ずつピックアップされ、画像形成部２１０の方向に搬送される。給紙部２２０から搬送された記録媒体Ｗ１は、レジスト調整部２３０に達すると、レジスト調整部２３０では内部に設けられたレジストローラ対２３１によって記録媒体Ｗ１の傾きの補正が行われる。

【0019】

レジスト調整された記録媒体Ｗ１は、画像形成部２１０に送られ、円筒形状のドラム１０の表面に設けた記録媒体グリッパ１１によって記録媒体先端を挟んで、ドラム１０が回転することでヘッドアレイ２８Ｋ～２８Ｐに対向する位置へ搬送される。画像形成部２１０では、円筒形状のドラム１０表面に沿って、インクジェット方式によりインクを吐出する記録ヘッドユニットであるヘッドアレイ２８Ｋ～２８Ｐが、所定のインク色を充填した状態で放射状に角度をもって配置されている。

【0020】

複数のヘッドアレイ２８Ｋ～２８Ｐが、円周の外側からドラム１０の表面に保持された記録媒体Ｗ１の外周面へ、インク(液体)を吐出することで、記録媒体Ｗ１に画像を形成する。ドラム１０の外周面には、空吐出受け１２が設けられており、ヘッドモジュール２８が記録媒体Ｗ１にインクを吐出していないときに、空吐出されたインクを受け取る。画像が形成されると記録媒体Ｗ１は、乾燥部２４０に送られる。

【0021】

乾燥部２４０には乾燥ユニット２４１が取り付けられ、その下を記録媒体Ｗ１が通過することによって、記録媒体Ｗ１の水分を蒸発させる。また、乾燥部２４０には、記録媒体反転機構２５１を含む記録媒体反転部２５０が設けられている。両面印刷時には、記録媒体反転部２５０で記録媒体Ｗ１を反転し反転搬送部２５２により再度画像形成部２１０の方向へ搬送する。なお、ドラム１０に達する前に画像形成部２１０内部に設けられたレジストローラ２５３によって記録媒体Ｗ１の傾きが補正される。乾燥部２４０による乾燥を終えた記録媒体Ｗ１は排紙部２９０に搬送されて、記録媒体Ｗ１の端部が整合された状態で積載される。

【0022】

［液体吐出ヘッドユニットの実施形態］
次に、本発明に係る液体吐出装置に適用可能な液体吐出ヘッドユニットの実施形態について、説明する。液体吐出ヘッドユニットの実施形態は、すでに説明をしたヘッドモジュール２８である。図２は、ヘッドモジュール２８の側面図である。

【0023】

図２に示すように、ヘッドモジュール２８は、主に、記録ヘッド１５と、ケーブル１６と、駆動制御基板１７と、から構成される。

【0024】

駆動制御基板１７には、駆動制御部２６と、駆動電圧波形生成部２７１と、記憶部１８が搭載されている。

【0025】

ケーブル１６は、駆動制御基板コネクタ１９と、ヘッド側コネクタ２０が両端に取り付けられており、記録ヘッド１５に搭載されているヘッド基板２２と駆動制御基板１７との間のアナログ信号通信及びデジタル信号通信を担う。

【0026】

記録ヘッド１５は、主に、残留振動検知モジュール２１と、ヘッド基板２２と、駆動電圧波形をどの圧電素子４２に印加するかを切り替える切替部を備えるヘッド駆動ＩＣ基板２４と、ヘッド内インクタンク２３と、剛性プレート２５と、から構成される。なお、インクジェットプリンタ１０００が備える液体吐出ヘッドの構成がライン走査型であれば、記録媒体Ｗ１の搬送方向の垂直方向である、記録媒体Ｗ１の幅方向に、記録ヘッド１５を並べたラインヘッド構成である。ただし、本発明は、１つ若しくは複数の記録ヘッド１５を、記録媒体Ｗ１の幅方向に移動させながら、更に記録媒体Ｗ１を搬送方向に搬送し、画像を形成するシリアル走査型や、その他の液体吐出装置にも適用可能なものである。

【0027】

［記録ヘッド１５の構成］
図３は、記録ヘッド１５をラインヘッド構成で配置した一例を示す概略図である。本実施形態に係るヘッドモジュール２８は、ブラックのインク滴を吐出するブラック用のヘッドアレイ２８Ｋと、シアンのインク滴を吐出するシアン用のヘッドアレイ２８Ｃ、マゼンダのインク滴を吐出するマゼンダ用のヘッドアレイ２８Ｍと、イエローのインク滴を吐出するイエロー用のヘッドアレイ２８Ｙ、など吐出する液体インクの色ごとに区別された構成物の集合体である。各ヘッドアレイは、記録媒体の搬送方向(矢印方向)と直交する方向に配置している。このようにヘッドをアレイ化することにより広域な印刷領域を確保している。

【0028】

図４は、記録ヘッド１５の各体底面図である。記録ヘッド１５の底面は、複数のノズル口である印字ノズル３０が千鳥状に配置されているノズル面２９を形成している．印字ノズル３０に配列されている各印字ノズル３０からは、圧電素子４２の伸縮に基づいて液滴が吐出される。印字ノズル３０を千鳥配列にすることで、吐出した液体によって形成する画像の解像度を高くすることができる。

【0029】

［記録ヘッド１５の詳細構成］
次に記録ヘッド１５の詳細な構成について図５を用いて説明する。記録ヘッド１５は、主に、ノズルプレート３１と、圧力室プレート３３と、リストリクタプレート３５と、ダイアフラムプレート３８と、剛性プレート２５と、圧電素子であるピエゾ素子群４６と、から構成されている。

【0030】

多数の印字ノズル３０が千鳥状に配列されるように形成されたノズルプレート３１と、各印字ノズル３０に対応する個別圧力室３２を形成した圧力室プレート３３と、共通インク流路３９と、個別圧力室３２を連通して個別圧力室３２へのインク流量を制御するリストリクタ３４を形成したリストリクタプレート３５と、振動板３６と、フィルタ３７を設けたダイアフラムプレート３８と、を順次重ねて位置決めして接合することにより、流路版が構成される。この流路版を剛性プレート２５に接合して、フィルタ３７を共通インク流路３９の開口部と対向させる。

【0031】

インク導入パイプ４１の上側開口端は、剛性プレート２５の共通インク流路３９に接続され、インク導入パイプ４１の下側開口端は、インクを充填したヘッド内インクタンクに接続される。

【0032】

ピエゾ素子支持基板４３上には、ピエゾ素子駆動ＩＣ４４が搭載され、圧電素子４２を多数個配列して構成したピエゾ素子群４６を、剛性プレート２５に設けられている開口部４０から挿入し、各圧電素子４２の自由端を振動板３６に接着固定することで、記録ヘッド１５が構成される。なお、図５では、簡略化のために印字ノズル３０、個別圧力室３２、リストリクタ３４などの因数を減らして図示している。

【0033】

［ヘッドモジュール２８の機能構成］
次に、ヘッドモジュール２８の機能構成について、図６を用いて説明する。ヘッドモジュール２８は、記録ヘッド制御部５３と、記録ヘッド１５と、から構成される。

【0034】

記録ヘッド制御部５３は、ヘッド制御部５０と、ヘッド駆動部２７と、駆動電圧波形比較部５１と、を備える。

【0035】

記録ヘッド１５は、駆動電圧波形切替部５２と、複数の圧電素子４２を備える。

【0036】

ヘッド制御部５０は、駆動波形データを格納する記憶部１８と、記憶部１８の情報を基にヘッド駆動部２７を制御し、また駆動電圧波形比較部５１の結果に基づいて異常の有無を判断する制御部４８を有する。駆動電圧波形比較部５１は、２つ以上の駆動電圧波形を比較できればよく、例えば、オペアンプ等を用いたコンパレータや、電圧波形をデジタルデータに変換するＡＤＣ（アナログ－デジタル変換部）と、デジタルデータを比較する比較器によって構成される。なお、駆動電圧波形比較部５１は、複数の駆動電圧波形を同時に入力し、これらを同時に比較するものでもよいし、特定の二つだけを比較し、二つ以上の駆動電圧波形を比較するときには、順次入力を切り替える構成を備えてもよい。駆動電圧波形比較部５１にコンパレータを用いる場合は、比較対象となる駆動波形電圧の差異が一定以上であるときに、出力をアサートする構成であればよい。この場合、制御部４８は、コンパレータの出力が有った場合に異常があると判断する。

【0037】

記録ヘッド制御部５３は、駆動周波数向上等の目的で、ヘッド駆動部２７において、複数の駆動波形生成部（第一駆動電圧波形生成部２７１Ａ、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂ）を備える。第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂは、同一の構成および機能を有する。したがって、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂは同一の駆動電圧波形を生成することができる。第一駆動電圧波形生成部２７１Ａ及び第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂは、制御部４８により、動作が制御される。

【0038】

記録ヘッド１５が備える駆動電圧波形切替部５２は、ヘッド駆動部２７において生成された駆動電圧波形を印加する圧電素子４２を切り替えるスイッチとして動作をする。駆動電圧波形切替部５２は、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａおよび第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した駆動電圧波形を、それぞれ、どの圧電素子４２に印加させるか、その接続状態を制御する。また、駆動電圧波形切替部５２は、ヘッド駆動部２７と圧電素子４２の接続を遮断するようにも動作する。その場合、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａおよび第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂから出力された駆動電圧波形は、駆動電圧波形比較部５１にそのまま入力される。

【0039】

上記の構成を備えるヘッドモジュール２８によれば、異なる駆動波形生成部（第一駆動電圧波形生成部２７１Ａまたは第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂ）において、制御部４８の制御によって、同一の駆動電圧波形を生成させて、それぞれを圧電素子４２のいずれかに印加させることができる。このとき、圧電素子４２に印加された駆動電圧波形を、駆動電圧波形比較部５１において比較する。この比較は、駆動電圧波形が圧電素子に印加されると同時に行うことができる。たとえば、印字ノズル３０の詰まりを防止するために吐出動作をさせる「フラッシング」を実行するときなど、画像形成とは関係ないタイミングで、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａ及び第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂに同一の駆動電圧波形を生成させて圧電素子４２に印加させる。このときの駆動電圧波形を駆動電圧波形比較部５１において比較することで、駆動電圧波形の異常発生および、異常の種類を判断することができる。

【0040】

なお、駆動電圧波形切替部５２は、１つのモジュールとして構成される必要はなく、複数のモジュールによって圧電素子４２への駆動電圧波形の印加を切り換えるように構成してもよい。

【0041】

［ヘッドモジュール２８の動作］
次に、本実施形態に係るヘッドモジュール２８における、異常検出動作について図７を用いて説明する。図７は、駆動電圧波形の比較によって記録ヘッド１５及び駆動電圧波形生成部２７１の異常を検知する方法を例示している。

【0042】

なお、本発明に係る液体吐出装置は、駆動電圧波形の比較をリアルタイムで行い、駆動電圧波形の異常検出を行うことができる。図７のように同時刻（時刻Ｘ）における同一の駆動電圧波形を比較する場合を想定する。

【0043】

図７における波形Ａは、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａにおいて生成され、圧電素子４２ａに印加された駆動電圧波形の例とする。波形Ｂは、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂにおいて生成され、圧電素子４２ｂに印加された駆動電圧波形の例とする。制御部４８は、波形Ａと波形Ｂを同一の駆動電圧波形となるように制御したとする。この例において、図７の時刻Ｘに着目して比較すると、波形Ａに対して波形Ｂが遅延していることが判断できる。このように、同一になるはずのものに差異が生じていることを、異なる複数の駆動波形生成部（第一駆動電圧波形生成部２７１Ａ及び第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂ）が生成した駆動波形を比較することで検出できる。また、図７の波形Ａと波形Ｂの比較では、位相異常であると判断することもできる。このように、何らかの原因により、比較対象とした駆動電圧波形に異常が生じていることを判断できる。異常の差異については、所定の閾値を設けることで、その際が一定以上である場合に、異常が生じていると判断すればよい。

【0044】

仮に、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成して圧電素子４２ｂに印加した駆動電圧波形が、波形Ｃであったならば、波形Ａとの比較において、波形Ｃは「なまっている」ことになる。この場合、位相はずれていないが電圧値レベルが異常になっている、と判断することができる。

【0045】

従来技術では、基準電圧を閾値として、駆動電圧波形と閾値との比較により駆動電圧波形の状態を検出していたので、閾値に対応する波形の変動は検出できるが、波形そのものの「遅延」や「なまり」が生じているかなどの、時間的要素に関連する異常の検知は困難である。仮に、従来技術において、時間要素に関連する異常の検出を行うならば、時間要素に対応する閾値を複数設け、かつ時間要素の閾値に対応する基準電圧を設定する必要がある。

【0046】

駆動電圧波形の異常は、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａや第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂの温度特性の個体差などによって生ずることが考えられる。この点、本実施形態に係るヘッドモジュール２８によれば、時間要素に関連する閾値（比較判定の基準となる時刻）を少なくとも一つ設定すれば、駆動電圧波形の異常を検出することができる。

【0047】

また、本実施形態に係るヘッドモジュール２８の動作において、異常の種類を切り分ける方法について説明する。図７を用いて説明したときと同様に、図８に示す波形Ｃは、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａにおいて生成され、圧電素子４２ａに印加された駆動電圧波形の例とする。波形Ｄは、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂにおいて生成され、圧電素子４２ｂに印加された駆動電圧波形の例とする。制御部４８は、波形Ｃと波形Ｄを同一の駆動電圧波形となるように制御したとする。

【0048】

この例において、波形Ｃと波形Ｄは同じ波形になるべきである。しかし、波形Ｄは波形Ｃに比べて同時刻における電圧値レベルが同じになっていない。すなわち、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂは、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａに対して、駆動電圧波形を十分なレベルで生成できていない。

【0049】

これを駆動電圧波形比較部５１において、所定の時間内に電圧値レベルが閾値を超えた回数で比較するならば、判定Ｃと判定Ｄの比較から明らかなように、波形Ｃに比べて波形Ｄの閾値越えの回数は少なくなる。この結果に基づけば、波形Ｄを生成した第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂでは、電圧レベルに異常が発生していると判断できる。

【0050】

また、図８において、波形Ｅも、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂにおいて生成され、圧電素子４２ｂに印加された駆動電圧波形の例とする。もちろん、制御部４８は、波形Ｃと波形Ｅを同一の駆動電圧波形となるように制御したとする。

【0051】

この場合も、波形Ｃと波形Ｅは同じ波形になるべきである。しかし、波形Ｅは波形Ｃに比べて同時刻において電圧レベルが同じになっておらず、遅延している。この場合、駆動電圧波形比較部５１において、所定の時間内に電圧レベルが閾値を超えた回数で比較すると、判定Ｃと判定Ｅの比較から明らかなように、閾値越えの回数は同じになるが、閾値越えが検出されるタイミングが異なることになる。この結果に基づけば、波形Ｅを生成した第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂでは、電圧レベルには異常が発生していないが、駆動電圧波形の生成において遅延という異常が生じていると判断できる。

【0052】

以上のとおり、ヘッドモジュール２８によれば、複数の駆動電圧波形生成部に基づいて、駆動電圧波形の異常の検出、異常の種類の判断を行うことができる。

【0053】

［ヘッドモジュール２８における動作フローの第一例］
次に、本実施形態に係るヘッドモジュール２８における動作フローの例を、図９のフローチャートを用いて説明する。

【0054】

まず、制御部４８が、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂに対して、同一の駆動電圧波形を生成して出力するように指示をする。これによって、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した同一の駆動電圧波形が圧電素子４２に印加される（Ｓ９０１）。このとき、駆動電圧波形切替部５２は、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａが生成した駆動電圧波形が圧電素子４２ａに印加される接続状態にしているものとする。また、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した駆動電圧波形が圧電素子４２ｂに印加される接続状態にしているものとする。

【0055】

第一駆動電圧波形生成部２７１Ａが生成した第一駆動電圧波形が圧電素子４２ａに印加されるとともに、駆動電圧波形比較部５１に入力される。同時に、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した第二駆動電圧波形が圧電素子４２ｂに印加されるとともに、駆動電圧波形比較部５１に入力される。駆動電圧波形比較部５１は、各駆動電圧波形を比較して、その比較結果を制御部４８に出力する（Ｓ９０２）。

【0056】

続いて、制御部４８において比較結果を判断する。図７及び図８に例示したように、異なる駆動電圧波形生成部において生成された同一の駆動電圧波形の比較によって、電圧値レベルの差異が所定の基準レベルを超えているか、また、位相異常（遅延など）が所定の基準レベルを超えているかを判定する。基準レベルを超えている場合は、「異常有り」と判定し（Ｓ９０３／Ｙｅｓ）、インクジェットプリンタ１０００が備える異常報知手段に通知する（Ｓ９０４）。基準レベルを超えていない場合は、「異常無し」と判定し（Ｓ９０３／Ｎｏ）、処理を終了する。

【0057】

［ヘッドモジュール２８における動作フローの第二例］
次に、本実施形態に係るヘッドモジュール２８における動作フローの別例を、図１０のフローチャートを用いて説明する。

【0058】

まず、制御部４８が、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂに対して、同一の駆動電圧波形を生成して出力するように指示をする。これによって、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した同一の駆動電圧波形が圧電素子４２に印加される（Ｓ１００１）。このとき、駆動電圧波形切替部５２は、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａが生成した駆動電圧波形が圧電素子４２ａに印加される接続状態にしているものとする。また、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した駆動電圧波形が圧電素子４２ｂに印加される接続状態にしているものとする。

【0059】

次に、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａが生成した第一駆動電圧波形が圧電素子４２ａに印加されるとともに、駆動電圧波形比較部５１に入力される。同時に、第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した第二駆動電圧波形が圧電素子４２ｂに印加されるとともに、駆動電圧波形比較部５１に入力される。駆動電圧波形比較部５１は、各駆動電圧波形を比較して、その比較結果を制御部４８に出力する（Ｓ１００２）。

【0060】

続いて、制御部４８において比較結果を判断する。図７及び図８に例示したように、異なる駆動電圧波形生成部において生成された同一の駆動電圧波形の比較によって、電圧値レベルの差異が所定の基準レベルを超えているか、また、位相異常（遅延など）が所定の基準レベルを超えているかを判定する。基準レベルを超えている場合は、「異常有り」と判定する（Ｓ１００３／Ｙｅｓ）。基準レベルを超えていない場合は、「異常無し」と判定し（Ｓ１００３／Ｎｏ）、処理を終了する。

【0061】

Ｓ１００３において「異常有り」と判定されたときは、駆動電圧波形切替部５２において、駆動電圧波形生成部（第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂ）と、圧電素子（圧電素子４２ａ、圧電素子４２ｂ）との接続を遮断する（Ｓ１００４）。

【0062】

続いて、制御部４８が、再度、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂに対して、第一駆動電圧波形と第二駆動電圧波形を生成するように指示をする。これによって、第一駆動電圧波形生成部２７１Ａと第二駆動電圧波形生成部２７１Ｂが生成した同一の駆動電圧波形が駆動電圧波形比較部５１に入力される（Ｓ１００５）。

【0063】

続いて、制御部４８において比較結果を判断する。図７及び図８に例示したように、異なる駆動電圧波形生成部において生成された同一の駆動電圧波形を比較する（Ｓ１００６）。比較結果を制御部４８に通知する。

【0064】

続いて、電圧値レベルの差異が所定の基準レベルを超えているか、また、位相異常（遅延など）が所定の基準レベルを超えているかを判定する。基準レベルを超えている場合は、「異常有り」と判定する（Ｓ１００７／Ｙｅｓ）。この場合、異常の原因は駆動電圧波形生成部側にあると考えられるので、その旨を、第一異常として報知して（Ｓ１００８）、処理を終了する。

【0065】

Ｓ１００７において「異常無し」と判定された場合（Ｓ１００７／Ｎｏ）、異常の原因は圧電素子側にあると考えられるので、その旨を、第二異常として報知して（Ｓ１００９）、処理を終了する。

【符号の説明】

【0066】

１７ ：駆動制御基板
１８ ：記憶部
１９ ：駆動制御基板コネクタ
２０ ：ヘッド側コネクタ
２１ ：残留振動検知モジュール
２２ ：ヘッド基板
２３ ：ヘッド内インクタンク
２４ ：ヘッド駆動ＩＣ基板
２７ ：ヘッド駆動部
２８ ：ヘッドモジュール
４２ ：圧電素子
４８ ：制御部
５０ ：ヘッド制御部
５１ ：駆動電圧波形比較部
５２ ：駆動電圧波形切替部
５３ ：記録ヘッド制御部
１００ ：記録ヘッド制御部
１０００ ：インクジェットプリンタ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0067】

【文献】特開２０１２－１９４６６３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】