液体喷出装置及液体喷出方法

专利名称：液体喷出装置及液体喷出方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷出装置及液体喷出方法。
背景技术：
作为液体喷出装置，已知利用驱动信号驱动驱动元件，从头喷出 10 墨水的喷墨打印机(下面称为打印机)。生成驱动信号的驱动信号生成部 若长时间连续打印，则过度发热，成为喷墨打印机故障的原因。
因此，提议在驱动信号生成部中设置传感器，在传感器的检测温 度超过允许温度时，使从驱动信号生成部的驱动信号的生成待机的方 法。(例如参照专利文献1)
15 专利文献1:特开2005-219462号公报
受驱动信号生成部发热的影响，同一液体喷出装置内的头的温度 也上升。若头温度过度上升，则会产生墨水的喷出不良。 因此，以抑制头温度的上升为目的。
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发明内容
为解决所述问题的主要发明是一种液体喷出装置，具有利用驱 动信号喷出液体的头；生成所述驱动信号的驱动信号生成部；检测所述 头的温度的传感器；和控制部，根据所述传感器的检测结果，等待由所 述驱动信号从所述头喷出液体。 25 本发明的其他特征通过本说明书及附图的记载而显而易见。
通过本说明书的记载及附图的记载，至少下面的内容显而易见。 艮P，实现一种液体喷出装置，具有利用驱动信号喷出液体的头; 生成所述驱动信号的驱动信号生成部；用于检测所述头的温度的传感 器；和控制部，根据所述传感器的检测结果，等待由所述驱动信号从所 30 述头喷出液体。根据这种液体喷出装置，若驱动信号生成部因生成驱动信号而发 热，则担心与驱动信号生成部同一装置内(壳体内)的头也加热，但通过 由传感器检测头温度，根据检测结果等待喷出液体，可抑制头温度的过 度温度上升。其结果，可防止头的喷出不良或头的故障。 5 该液体喷出装置，具有用于冷却因生成所述驱动信号而发热的所
述驱动信号生成部的风扇，所述风扇从所述液体喷出装置的外部吸入空 气。
根据这种液体喷出装置，可利用温度低于由驱动信号生成部加热 的液体喷出装置内的空气的空气冷却驱动信号生成部。其结果，还可抑 10 制受驱动信号生成部发热影响的头温度的上升。
该液体喷出装置，具有用于检测所述驱动信号生成部的温度的生 成部传感器，所述控制部根据所述传感器的检测结果和所述生成部传感 器的检测结果，等待由所述驱动信号从所述头喷出液体。
根据该液体喷出装置，可抑制头的温度上升，并且，还可抑制驱 15动信号生成部的温度上升。其结果，可防止头的喷出不良或头的故障， 并且，可防止驱动信号生成部的毁坏。
该液体喷出装置中，所述控制部根据所述传感器的检测结果确定 等待由所述驱动信号从所述头喷出液体的时间、即第1待机时间，和根 据所述生成部传感器的检测结果确定第2待机时间，等待所述第1待机 20 时间和所述第2待机时间中长的一方的时间，由所述驱动信号从所述头 喷出液体。
根据这种液体喷出装置，可抑制头的温度上升，并且，还可抑制 驱动信号生成部的温度上升。其结果，可防止头的喷出不良或头的故障， 并且，可防止驱动信号生成部的毁坏。 25 该液体喷出装置中，所述控制部在所述生成部传感器的检测结果
超过基于所述传感器的检测结果的阈值时，等待由所述驱动信号从所述 头喷出液体。
根据这种液体喷出装置，可抑制头的温度上升，并且，还可抑制 驱动信号生成部的温度上升。其结果，可防止头的喷出不良或头的故障， 30 并且，可防止驱动信号生成部的毁坏。
5该液体喷出装置中，所述传感器的检测结果越高，所述阈值越低。 根据这种液体喷出装置，由于若头的温度上升，则容易等待由驱
动信号从头喷出液体，所以要抑制驱动信号生成部的温度上升，其结果，
还抑制了头的温度上升。 5 该液体喷出装置，在所述传感器的检测结果或所述生成部传感器
的检测结果之至少一方超过极限值时，停止从所述驱动信号生成部生成
所述驱动信号。
根据该液体喷出装置，可确实地防止头的喷出不良或头的故障和 驱动信号生成部的毁坏。 10 并且， 一种液体喷出方法，在具有利用驱动信号喷出液体的头、
生成所述驱动信号的驱动信号生成部、和用于检测所述头的温度的传感 器的液体喷出装置中，具有检测所述头的温度的步骤；和根据所述传 感器的检测结果，等待由所述驱动信号从所述头喷出液体的步骤。
根据该液体喷出方法，可抑制头温度的过度温度上升。其结果，可 15防止头的喷出不良或头的故障。通过防止喷出不良，可防止图像的恶化。


图1是本实施方式的打印机的整体结构框图。
图2A是打印机的斜视图，图2B是打印机的截面图。 20 图3是表示驱动信号生成电路的图。
图4是表示驱动信号生成电路和头驱动电路的图。 图5是各信号的时序图。
图6是第1驱动脉冲的电压变化和电流变化的图。
图7A是打印机的上面图，图7B是打印机的截面图。 25 图8是表示基板上的晶体管、散热片和风扇的图。
图9是表示头的中继基板的图。
图IO是实施例1中的待机动作的流程。
图11是实施例1的待机动作的条件表。
图12是实施例2中的待机动作的流程。 30 图13是实施例2的待机动作的条件表。
6图14是实施例3中的待机动作的流程。
图15A是关于待机动作的头温度的待机条件表，图15B是晶体管 温度的待机条件表。
图中l-打印机，10-控制器，11-接口部，12画CPU， 13-存储器，14-5 单元控制电路，20-传送单元，21-给纸滚筒，22-传送马达，23-传送滚 筒，24-压板，25-排纸滚筒，30-滑动架单元，31-滑动架，32-滑动架马 达，40-头单元，4-头，411-中继基板，412-喷嘴面，42-头驱动电路， 421-第1移位寄存器，422-第2移位寄存器，423-锁存电路组，424-数 据选择器，43-基板，44-散热片，45-风扇，46-空洞，50-检测器组，51-io 纸检测传感器，53-晶体管传感器，54-头传感器，60-计算机，70-驱动 信号生成电路，71-波形生成电路，72-放大电路。
具体实施例方式
<喷墨打印机的结构>
15 下面，设液体喷出装置为喷墨打印机，并且，举例喷墨打印机中
的串行式打印机(打印机l)说明实施方式。
图1是本实施方式的打印机1的整体结构框图。图2A是打印机1 的斜视图，图2B是打印机1的截面图。从作为外部装置的计算机60 接收打印数据的打印机1由控制器10控制各单元(传送单元20、滑动架 20 (carriage)单元30、头单元40)，在纸张S(介质)上形成图像。并且，检 测器组50监视打印机1中的状况，控制器10根据其检测结果控制各单 元。
控制器10是用于控制打印机1的控制单元。接口(interface)部11 用于在作为外部装置的计算机60和打印机1之间进行数据的发送接收。 25CPU12用于控制整个打印机1的运算处理装置。存储器13用于确保存 储CPU12的程序的区域或作业区域等。CPU12由单元控制电路14控制 各单元。
传送单元20在将纸张S送入至可打印的位置之后，打印时沿传送 方向以规定的传送量传送纸张S，具有给纸滚筒21、传送马达22、传 30 送滚筒23、压板(platen) 24、排纸滚筒25。使给纸滚筒21旋转，将应打印的纸张S送至传送滚筒23。纸检测传感器51 —旦检测出从给纸
滚筒21送来的纸张S的前端位置，则控制器10使传送滚筒23旋转， 将纸张S定位在打印开始位置。在纸张S定位在打印开始位置时，头 41的至少一部分喷嘴(nozzle)与纸张S相向。 5 滑动架单元30用于使头41沿与传送方向交叉的方向(下面称为移
动方向)移动，具有滑动架31、滑动架马达32。
头单元40用于向纸张S喷出墨水，具有头41(1个)、和用于驱动 头41的头驱动电路42。在头41的下面设置多个作为墨水喷出部的喷 嘴，在各喷嘴中设置容纳墨水的墨水室(未图示)、和用于使墨水室的容 io量变化、喷出墨水的驱动元件(压电元件)。
串行式的打印机1通过交替地重复从沿移动方向移动的头41间断 地喷出墨水、在纸张S上形成点的点形成处理和沿传送方向传送纸张S 的传送处理，在与由先前的点形成处理形成的点的位置不同的位置上形 成点，完成图像。 15 <关于头的驱动>
图3是表示驱动信号生成电路70的图，图4是表示驱动信号生成 电路70和驱动电路42的图，表示对应于各喷嘴的压电元件通过头驱动 电路42进行动作。图5是各信号的时序图。 <关于驱动信号生成电路> 20 如图3所示，驱动信号生成电路70(相当于驱动信号生成部)具有波
形生成电路71和电流放大电路72，生成对某个喷嘴组(压电元件PZT) 共同使用的驱动信号COM。首先，波形生成电路71根据DAC值(数字 信号的波形信息)，生成成为驱动信号COM的基础的电压波形信号 COM'(模拟信号的波形信息)。而且，电流放大电路72对于电压波形 25信号COM'，放大其电流，作为驱动信号COM输出。
电流放大电路72具有在驱动信号COM的电压上升时动作的上升 用晶体管Q1(NPN型晶体管)、和在驱动信号COM的电压下降时动作的 下降用晶体管Q2(PNP型晶体管)。上升用晶体管Ql的集电极连接于电 源，发射极连接于驱动信号COM的输出信号线。下降用晶体管Q2的 30集电极接地(地线)，发射极连接于驱动信号COM的输出信号线。
8若利用来自波形生成电路71的电压波形信号COM'，上升用晶
体管Ql为ON状态，则驱动信号COM上升，进行压电元件PZT的充 电。另外，若利用电压波形信号COM'，下降用晶体管Q2为ON状态， 则驱动信号COM下降，进行压电元件PAZT的放电。这样，生成如图 5 5所示的、在重复周期T内具有第1驱动脉冲Wl和第2驱动脉冲W2 的驱动信号COM。
<关于头驱动电路>
头驱动电路42具有180个第1移位寄存器421、 180个第2移位 寄存器422、锁存(latch)电路组423、数据选择器424和180个开关SW。 io该头驱动电路42对应于由180个喷嘴构成的喷嘴组，图中括号内的数 字表示部件(或信号)对应的喷嘴的序号。
首先，将打印信号PRT输入到180个第1移位寄存器421中，之 后，输入到180个第2移位寄存器422中。其结果，串行传输的打印信 号PRT被转换成作为180个2位数据的打印信号PRT(i)。该打印信号 15PRT(i)是对应于分配给喷嘴射的1个象素的数据的信号。
而且，若将锁存信号LAT的上升脉冲输入锁存电路组423，则将 各移位寄存器的360个数据锁存在锁存电路组423中。在将锁存信号 LAT的上升脉冲输入到锁存电路组423时，也将锁存信号LAT的上升 脉冲输入到数据选择器424，数据选择器424为初始状态。 20 并且，数据选择器424在锁存前(成为初始状态之前)，从锁存电路
组423中选择对应于各喷嘴射的2位的打印信号PRT(i)，将对应于各打 印信号PRT(i)的开关控制信号prt(i)输出至各开关SW(i)。
利用该开关控制信号prt(i)，执行对应于压电元件PZT(i)的开关 SW(i)的打开(on)、关闭(off)控制。而且，开关的打开(on)、关 25闭(off)动作将从驱动信号生成电路70传输的驱动信号COM施加于 压电元件或断开(DRV(i))，从喷嘴射喷出墨水或不喷出。 <关于墨水的喷出>
例如，在开关控制信号prt(i)的电平为"1"时，幵关SW(i)为打开 (on)，使驱动信号COM具有的驱动脉冲(W1， W2)原样通过，将驱 30动脉冲施加于压电元件PZT(i)。而且，若将驱动脉冲施加于压电元件PZT(i)，则对应于该驱动脉冲，压电元件PZT(i)变形，划分墨水室之一 部分的弹性膜(侧壁)变形，从喷嘴糾喷出墨水室内既定量的墨水。另外，
在开关控制信号prt(i)的电平为"0"时，开关SW(i)为关闭(off)，断 开驱动信号COM具有的驱动脉冲。 5 在本实施方式中，l个象素对应的打印信号prt(i)是2位的数据，
l个象素用"形成大点"、"形成中点"、"形成小点"、"不形成点" 4个等级表现。如图5所示，在开关控制信号prt(i)为"11"时，对压电 元件PZT(i)施加第l驱动脉冲Wl和第2驱动脉冲W2。而且，通过将 2个驱动脉冲施加于压电元件PZT(i)，从喷嘴糾喷出对应于大点的墨水
io量，形成大点。同样地，在开关控制信号prt(i)为"10"时，形成中点， 在开关控制信号prt(i)为"01"时，形成小点。并且，在开关控制信号 prt(i)为"00"时，由于并不对压电元件PZT(i)施加驱动脉冲，所以不使 压电元件PZT(i)变形，不形成点。 <关于晶体管的功耗>
15 图6是驱动信号COM具有的第1驱动脉冲Wl的电压变化、和流
过晶体管Q1及Q2的电流变化的说明图。根据DAC值，波形生成电路 71生成电压波形信号COM'，即便将电压波形信号COM，输入晶体 管(电流放大电路72))(图3)，例如如果开关控制信号prt(i)的数据为"10" (图5)，则对压电元件也仅施加第1驱动信号Wl,用于生成第1驱动脉
20 冲Wl的电流只流过晶体管。即，因施加于压电元件的驱动脉冲不同， 晶体管的功耗P不同。下面，说明将第1驱动脉冲W1施加于压电元件 PZT时的晶体管的功耗P。
在时刻T0的时候之前，驱动信号生成电路70维持中间驱动电压 Vc。而且，在时刻T0至时刻T1之间，驱动信号生成电路70使电压从
25 中间驱动电压Vc上升至最高驱动电压Vh。这时，上升用晶体管Q1为 ON状态，电流il(A)流过上升用晶体管Ql。而且，压电元件PZT使墨 水室的容积膨胀。
而且，驱动信号生成电路70在维持最高驱动电压Vh直至时刻T2 之后，在时刻T2至时刻T3之间，使电压从最高驱动电压Vh下降至最
30 低驱动电压V1。这时，下降用晶体管Q2为ON状态，电流i2(A)流过
10下降用晶体管Q2。而且，利用压电元件PZT收縮墨水室。通过该墨水 室内的容积变化，从喷嘴喷出墨水。
最后，驱动信号生成电路70维持最低驱动电压VI直至时刻T4， 在时刻T4至时刻T5之间，使电压从最低驱动电压VI上升至中间驱动 5电压Vc。这时，上升用晶体管Q1为ON状态，电流il(A)流过上升用 晶体管Q1。而且，压电元件PZT使墨水室的容积膨胀，将墨水室内的 容积恢复到对应于中间驱动电压Vc的基准容积。
这样，若将第1驱动脉冲Wl施加于压电元件，则电流流过上升用 晶体管Q1和下降用晶体管Q2，消耗电力。 10 在时刻T0至时刻Tl和时刻T4至时刻T5之间，电流il(A)流过上
升用晶体管Ql 。因此，在时刻T0至时刻Tl或时刻T4至时刻T5之间 的某个时刻T的功耗，利用时刻T的驱动信号DRV的电位与电源电位 (42V)的电位差、和与电流il(A)的积求出。而且，时刻T0至时刻T1和 时刻T4至时刻T5的功耗的总和为对压电元件PZT施加第1驱动脉冲 15Wl时的上升用晶体管Q1的功耗量ql(Wh)。
同样地，在时刻T2至时刻T3之间，电流i2(A)流过下降用晶体管 Q2。因此，在时刻T2至时刻T3之间的某个时刻T的功耗，利用时刻 T的驱动信号DRV的电位与GND电位的电位差、和电流i2(A)的积求 出。而且，时刻T2至时刻T3的功耗的总和为对压电元件PZT施加第 201驱动脉冲Wl时的下降用晶体管Q2的功耗量q2(Wh)。
艮P，将第1驱动脉冲Wl施加于1个压电元件PZT时的功耗量为 合计上升用晶体管Q1的功耗量ql(Wh)、和下降用晶体管Q2的功耗量 q2(Wh)的ql+q2(Wh)。另外，由于将驱动脉冲W施加于压电元件PZT 的时间(图6中为T0至T5)微小，所以，下面设功能量(ql+q^Wh》为将 25第1驱动脉冲Wl施加于压电元件PZT的瞬间的晶体管的功耗P。 <关于晶体管和头的发热和待机动作>
图7A是打印机1的上面图，图7B是打印机1的截面图。图8是 表示设置在驱动信号生成电路70的基板43上的晶体管Q、散热片44 和风扇45的图。驱动信号生成电路70的基板43位于打印机1中的移 30动方向的右侧，位于头41的原位置(homeposition)上。200910004843.8
在构成驱动信号生成电路70的晶体管Q1、 Q2的半导体中，具有
称为接合部(未图示)的点，在晶体管Q1、 Q2生成驱动信号COM时， 接合部发热。若晶体管自身的温度因该发热而变为高温，则担心晶体管 会毁坏。因此，如图8所示，设置散热片44(散热部件)，使其接触一 5对晶体管Ql、 Q2。散热片44向外部散发晶体管Q发出的热。因此， 利用散热片44抑制晶体管Q的温度上升。
并且，在本实施方式的散热片44上设置筒状的空洞46。通过设置 空洞46，散热片44的表面积增大，向空气中散发的热量也相应地增加。 并且，在为空洞46的出入口的散热片44侧面中的一侧设置风扇45。
io 利用风扇45使空气强制地通过散热片44的空洞46内，易将散热片44 的热传递到空气中。其结果，提高了散热片44和晶体管的冷却效果。
安装了散热片44、晶体管Q的基板43及头41被围在打印机1的 外框l，内。即，指散热片44、晶体管、头41如图7所示，容纳在同 一壳体内(打印机1的外框内)。因此，若晶体管因生成驱动信号而发热，
15 则该热量易停滞在打印机1的内部(外框1，内)。因此，在打印机1的 使用中，打印机l的内部温度t+At方高于打印机l的外面气体温度t。 尤其是，晶体管的周围温度比外面气体温度t高。
因此，本实施方式的风扇45向内部对打印机1外部的空气进行"吸 气"。这样，打印机1外部的较低温度t的空气利用风扇45通过散热
20 片44的空洞46内。如果设置在散热片上的风扇向外部对打印机1内部 的空气进行"排气"，则较高温度t+At的空气通过空洞46内。S口，与 对内部空气进行排气的情况相比，如本实施方式的风扇45那样对外部 空气进行吸气一方可降低散热片44的温度。因此，通过如本实施方式 那样对外部空气进行吸气，可进一步降低晶体管的接合部温度，可防止
25晶体管的高温产生的毁坏。
但是，通过使风扇45的送风方向从打印机1外部成为内部，因晶 体管的发热而加热的空气t+At在打印机l内部流动。其结果，加热后 的空气在头41位于的打印机1内部流动，头温度上升。若头温度过度 地上升，则或发生跳点或飞行弯曲等的喷出不良，或头自身故障。另外，
30如图7A所示，散热片44及风扇45与头41在传送方向上错开，并且，如图7B所示，散热片44及风扇45配置在头41的上方。因此，可防止 来自风扇45的加热了的空气直接吹头41，但受流过头41周围的加热 了的空气影响，头温度会上升。
并且，不限于如本实施方式的打印机l那样，风扇45对外部的空 5气进行吸气、加热了的空气流过头41侧的打印机，在将晶体管和头配 置在同一壳体内的打印机中，由晶体管的发热产生的热量停滞在打印机 1内部，头温度会上升。并且，若在晶体管的热量不影响头的程度下分 离晶体管和头，则装置会大型化。
即，因受驱动信号生成电路70生成驱动信号时的晶体管发热的影
io响，头温度过度上升，而引起喷出不良的产生或头的故障。尤其是，在 如本实施方式的打印机1那样，为提高散热片的冷却效果，风扇45向 内部对打印机外部的空气进行吸气时，头温度易上升。并且，若长时间 连续打印，则担心利用散热片44或风扇45不能抑制晶体管的发热，晶 体管的接合部会变为极界温度(例如125'C)以上，晶体管会毁坏。
15 因此，在本实施方式中，以抑制晶体管Q1、 Q2和头41的温度上
升为目的，利用传感器管理晶体管的温度和头的温度。这样，防止高温 导致的晶体管(接合部)的毁坏或头41的喷出不良。
晶体管的温度由如图8所示的设置在驱动信号生成电路70的基板 43上的晶体管传感器53(相当于生成部传感器)管理。控制器IO(相当于
20控制部)将由晶体管传感器53检测出的温度作为"晶体管温度Tt"管理， 防止晶体管的毁坏。
图9是表示头41的中继基板411的图。在头41的喷嘴面412的 上方设置中继基板411 。来自头控制部(未图示)的信号等在中继基板411 中继后传输给驱动元件等，从喷嘴喷出墨水。在该中继基板411上设置
25用于管理头41的温度的头传感器54(相当于传感器)。控制器IO将由头 传感器54检测出的温度作为"头温度Th"管理，防止喷出不良的发 生等。另外，该头传感器54也用于驱动信号COM的电压调整。由于 墨水因环境温度不同而粘度不同，所以根据头传感器54产生的检值结 果调整驱动信号COM的电压值，不论环境温度如何，均喷出恒定的墨
30 XK。
13在本实施方式中，为了事先防止晶体管的毁坏，设定允许温度， 在晶体管温度Tt超过允许温度时，等待基于驱动信号生成电路70的驱
动信号COM的生成。并且，晶体管温度Tt若在此之上继续打印，则在 达到晶体管会毁坏的温度(极限温度)时，停止基于驱动信号生成电路70 5的驱动信号COM的生成。这样，通过暂时中断或停止驱动信号COM 的生成，可抑制晶体管的温度上升，防止晶体管的毁坏。
同样地，为了事先防止头的喷出不良或故障，设定允许温度，在 头温度Th超过允许温度时，等待基于驱动信号生成电路70的驱动信号 COM的生成。并且，头温度Th若在此之上继续打印，则在达到确实产 io 生喷出不良的温度(极限温度)时，停止基于驱动信号生成电路70的驱动 信号COM的生成。这样，通过暂时中断或停止驱动信号COM的生成， 抑制晶体管温度Tt的上升。而且，抑制晶体管温度Tt的上升可使利用 风扇45通过散热片44的空洞46内、在头41位于的打印机内部流动的 空气的温度降低。其结果，抑制头温度Th的上升，可防止头41的喷出 15不良或故障。
艮P，通过根据头温度Th和晶体管温度Tt，等待或停止基于驱动信 号生成电路70的驱动信号的生成(等待利用驱动信号从头喷出液体，或 者停止从驱动信号生成部生成驱动信号)，防止晶体管的毁坏或头的喷 出不良/故障。下面，将等待或停止驱动信号的生成称为"待机动作"。 20 可是，将2个晶体管Q1、 Q2分别在被壳体包围的状态下设置在驱
动信号生成电路70的基板43上。并且，晶体管传感器53设置在2个 晶体管Ql、 Q2的壳体间(图8)。因此，晶体管传感器53检测的晶体管 温度Tt是发热的2个晶体管Ql、 Q2的接合部的周围温度。
晶体管的接合部的温度Tj和晶体管温度Tt的关系如下式。 25 Tj=Tt+Toff+6jcXP
另外，Toff是从晶体管传感器53到晶体管的壳体的热损失形成的 温度差，6jcXP是从壳体到晶体管的接合部的热损失形成的温度差。 9 jc是接合部/壳体间的热阻抗(。C/W)，P是将自晶体管的驱动信号COM 施加于压电元件时的功耗(W)。 30 根据上式，可知即便晶体管温度Tt相同，如果晶体管的功耗P大，
14则晶体管也为更易毁坏的状态。因此，最好是考虑该状态，确定关于待 机动作有无的晶体管温度Tt的允许温度(阈值)。
并且，若在头温度Th或晶体管温度Tt超过允许温度时，完全等 待驱动信号生成电路70的驱动信号的生成，则担心喷嘴周围的墨水增
5粘，引起堵塞。于是，在等待后，例如必需进行防水(flashing)等的 往复作业，使得从喷嘴能正常地喷出墨水。因此，在头温度Th或晶体 管温度Tt超过允许温度、执行待机动作时，也可使驱动信号生成部70 生成使液面凹凸面(meniscus)在墨水不喷出的程度下微振动的微振动 用驱动信号。微振动用驱动信号与墨水喷出用驱动信号(图5的驱动脉
io冲W1， W2)相比，功耗P小。因此，与生成打印时的墨水喷出用驱动 信号时相比，生成微振动用驱动信号时的一方可使晶体管的温度上升率 下降。因此，可防止晶体管的毁坏。另外，在打印停止中，可完全停止 驱动信号的生成，也可生成微振动用驱动信号。即，在本实施方式中， 在头温度Th或晶体管温度Tt超过允许温度时，驱动信号生成电路等待
15 或停止墨水喷出用驱动信号的生成。 <待机动作实施例1>
图10是实施例1中的待机动作的流程，图11是实施例1的待机 动作的条件表。在该实施例1中，比较晶体管温度Tt和阈值，确定是 否进行待机动作。而且，根据头温度Th确定该阈值。如图ll所示，根
20据头温度Th，将关于待机动作的晶体管温度Tt的阈值条件划分成7个 (第1条件至第7条件)。即，因头温度Th不同，是否执行待机动作的 晶体管温度Tt的阈值不同。并且，因晶体管温度Tt不同，执行待机动 作的时间也不同。
说明实施例1的打印流程。 一旦控制器IO接收打印指令(SOOI)，
25 则由头传感器54检测头温度Th(S002)。根据检测出的头温度Th和待 机动作的条件表(图11)，确定关于待机动作的晶体管温度Tt的阈值 (S003)。即，确定头温度Th是否合乎第1条件至第7条件的某个。例 女口，在头温度为42i:时，晶体管温度Tt的阈值条件为第4条件，"-20， 60,65,70,85"为待机动作的有无或各待机时间的阈值。接着，检测晶体
30管温度Tt(S004)。
15利用根据头温度Th最先确定的晶体管温度Tt的阈值，确定驱动
信号生成电路70是否执行待机动作(S005)。在不必执行待机动作时 (S005—NO)，如通常那样进行打印(S009)。
在等待墨水喷出用驱动信号的生成时(S005—YES、 S006—NO)， 5—边暂时等待(中断)头41沿移动方向的1次移动、即对每个路径墨水喷 出用驱动信号的生成， 一边进行打印。每个路径的待机时间从图11的 条件表中利用晶体管温度Tt确定。
在晶体管温度Tt是使用环境以下的温度(-2(TC)，或是晶体管毁坏 的极限温度(85。C，相当于极界值)以上时，停止打印，进行错误处理 io(S007)。所谓错误处理，例如是控制器10将错误信息发送至计算机60， 计算机60在显示器中显示打印错误等的处理。
这样，在l页的打印结束之后，确认有无下页的数据(SOIO)。如果 有下页的数据(S010—YES)，则再次根据头温度Th和晶体管温度Tt， 确定有无待机动作，并进行打印。如果没有下页的数据(S010—NO)，则 15 结束打印。
例如，在头温度Th的检测温度为37"C时，关于待机动作的晶体管 温度Tt的阈值条件为第3条件。即，阈值确定为"-20,65,70,75,85"。 而且，如果检测出的晶体管温度Tt为62'C，则不执行待机动作，进行 通常打印。并且，如果晶体管温度Tt为72X:，则一边等待对每l次的
20 路径墨水喷出用驱动信号的生成3秒钟， 一边进行打印。并且，若头温 度Th为42'C，检测出的晶体管温度Tt为62°C，则一边等待对每1次 的路径墨水喷出用驱动信号的生成0.5秒钟， 一边进行打印。
艮P，在该实施例l中，由于因头温度Th不同而关于待机动作的晶 体管温度Tt的阈值不同，所以，即便晶体管温度Tt是相同温度(例如
25 62°C)，也因头温度Th不同(例如为37。C和42'C)，而不执行待机动作， 进行通常打印，或执行待机动作，且待机时间不同。相反，即便头温度 Th相同(例如37°C)，也因晶体管温度Tt不同(例如62。C和72'C)，而有
无待机动作或待机时间不同。
根据图11的条件表，在头温度Th低于-20'C时(第1条件)，由于 30不是打印机1的使用环境，所以无论晶体管温度Tt如何，均停止打印。并且，在头温度Th为7(TC以上(极限值)时(第7条件)，无论晶体管温 度Tt如何，均由于担心头41中产生喷出不良，且头41自身故障，所 以停止打印。
在头温度Th为-2(TC以上、不足35。C时(第2条件)，不担心头41
5中产生喷出不良。因此，晶体管温度Tt在成为担心晶体管毁坏的某个 温度以上(图11中为70。C以上)之前，不执行待机动作。这是因不担心 头41中喷出不良，而仅考虑晶体管的温度上升导致的晶体管毁坏执行 待机动作时的阈值条件。另外，是否执行待机动作的阈值为"-2(TC" 禾口 "70°C"，是否停止打印的阈值为"-2(TC"和"85。C"。而且，因
io 阈值"70。C"、 "75。C"、 "80。C"、 "85。C"不同，而等待打印用驱 动信号的生成的时间也不同。
在头温度Th为35。C以上、不足7CTC时(第3条件 第6条件)，由 于担心头41中产生喷出不良，所以与头温度Th为第2条件时相比，易 执行待机动作。例如，若晶体管温度Tt为66°C，则如果头温度Th为
1530°C，就不执行待机动作，但如果头温度Th为35°C，就执行待机动作。 这样，随着头温度Th增高，下降待机动作对应的晶体管温度Tt的阈值， 易执行待机动作。这样，在头温度Th高、担心头41中产生喷出不良时， 等待墨水喷出用的驱动信号生成，抑制晶体管(接合部)的发热。这样， 从设置在散热片44上的风扇45吹向打印机内部的空气的温度下降，也
20抑制头温度Th的上升。通过抑制头温度Th的上升，防止头41的喷出 不良。
可是，如上所述，通过因散热片44的散热而使被加热的空气吹向 头41方向，从而头温度Th上升。g口，头温度Th受晶体管发热的影响 使温度上升。但是，对应于打印时的状况，即便晶体管的发热温度(晶
25 体管温度Tt)相同，头温度Th也易上升或难上升。例如，在本实施方式 的打印机1中，由于头41边沿移动方向移动边形成图像，所以在晶体 管为高温时，头41位于晶体管附近时，头温度Th易上升。相反，在晶 体管为高温时，头41远离晶体管时，头温度Th难上升。即，头温度 Th受晶体管发热的影响而使温度上升，但并非随着晶体管的发热，头
30 温度Tt始终恒定地温度上升。即，晶体管温度Tt和头温度Th的关系
17不是恒定的。另外，头温度Th的上升方式不限于受头41的移动方向的 位置的影响，也受打印机l的使用环境等干扰因素的影响。
因此，如本实施方式那样，通过管理头温度Th和晶体管温度Tt 两者，可确实地防止头41的喷出不良和晶体管的毁坏。
5 例如，如上所述，即便晶体管发热，在分离晶体管和头41的距离
时，头温度Tt的温度上升比较小。假设在仅管理晶体管温度Tt、晶体 管温度Tt上升时，预测为头温度Th也上升，要抑制头41的温度上升， 就必须抑制晶体管的温度上升，从而增长待机时间。这样，即便在晶体 管温度Tt上升、但头温度Tt的温度上升小时，待机时间也会超过必要 io 地增长，打印时间增长。因此，如本实施方式那样，在管理头温度Th 和晶体管温度Tt两者，头温度Th是不担心产生喷出不良的温度时，通
过仅执行用于抑制晶体管的温度上升的所需时间的待机动作(图11的第 2条件)，不必徒劳地执行待机动作，就可尽可能縮短打印处理时间。 并且，在晶体管高温发热之后，将其热量传给散热片44，散热到
15通过散热片44的空洞46的空气中，受加热了的空气的影响，头温度 Th上升之前会花费时间。因此，认为在头温度Th上升时，晶体管温度 Tt有可能降低。这时，虽然头温度Th上升了，但晶体管温度Tt为不担 心毁坏的温度。假设在仅管理晶体管温度Tt、晶体管温度Tt为不担心 毁坏的温度时，预测为头温度Th也不上升，不执行待机动作。这样，
20利用从晶体管发热起至头温度Th上升之前的时间延迟，在头温度Th 上升、但晶体管温度Tt下降时，不执行待机动作。其结果，不执行待 机动作、继续打印，头温度Th再上升，产生喷出不良。因此，如本实 施方式那样，通过管理头温度Th和晶体管温度Tt两者，在头温度Th 高时，即便晶体管温度Tt为不担心晶体管毁坏的温度，也执行待机动
25作，确实地抑制头温度Th上升导致的喷出不良的产生。
归纳上述，在实施例1中，根据头温度Th确定待机动作对应的晶 体管温度Tt的阈值。而且，降低阈值，在待机动作中抑制晶体管的发 热，以使头温度Th越高，越易执行待机动作。其结果，由风扇45吹向 头41方向的风的温度下降，抑制头温度Th的上升，可防止头41的喷
30出不良和头41的故障。并且，在根据头温度Th确定的晶体管温度Tt的阈值条件中，晶体管温度Tt越高，待机动作的时间越长。其结果， 在待机动作中抑制晶体管的发热，可防止晶体管的过度发热导致的毁 坏。
<待机动作实施例2> 5 图12是实施例2中的待机动作的流程，图13是实施例2的待机
动作的条件表。在实施例2中，根据头温度Th和晶体管温度Tt，确定 驱动信号生成电路70是否执行待机动作，并确定待机时间。
首先，若控制器IO接收打印指令(SIOI)，则检测头温度Th(S102)， 检测晶体管温度Tt(S103)。根据头温度Th和晶体管温度Tt，从图13
io的条件表中确定是否执行待机动作，且确定待机时间。另外，在本实施 例2中，不是如实施例1那样对每个路径、而是对每页执行待机动作。 在必需待机动作时(S104—YES/S105—NO)，在仅等待墨水喷出用驱动 信号的生成规定时间之后(S107)，执行打印(S108)。在不必待机动作时 (S104—NO)，不待机，直接打印(S108)。这样，若1页的打印结束，则
15 对每页重复打印直至无下页的打印数据。
并且，在晶体管温度Tt和头温度Th至少一个低于-20。C时，停止 打印(S105—YES)，进行错误处理(S106)。在晶体管温度Tt为若在此之 上继续打印则晶体管毁坏的极限温度以上时(85'C以上)，和头温度Th 为头41中产生喷出不良的极限温度以上时(7(TC以上)，也停止打印。
20 根据图13的条件表，晶体管温度Tt为不担心晶体管毁坏的温度
(-20°C《Tt<70°C)，且头温度Th为不担心喷出不良的温度(-2(TC《 Th〈35"C)时，不执行待机动作。
而且，即便晶体管温度Tt是不担心晶体管故障的温度(-2(TC《 Tt<70°C)，若头温度Th达到担心产生喷出不良的温度(35。C《Th<70°C),
25 也执行待机动作。而且，头温度Th越高，待机时间越长。即，在头温 度Th为担心产生喷出不良的温度时，与晶体管温度Tt无关(尽管晶体 管温度Tt低)，执行待机动作。通过执行待机动作，抑制晶体管的发热， 由风扇45吹向头41方向的风的温度下降。其结果，抑制头温度Th的
温度上升，可防止产生喷出不良。 30 同样地，即便头温度Th是不担心产生喷出不良的温度(-2(TC《
19Th<35°C)，若晶体管温度Tt达到担心晶体管毁坏的温度(7(TC《Tt)，则 执行待机动作。而且，晶体管温度Tt越高，待机时间越长。g卩，在晶 体管温度Tt为担心晶体管毁坏的温度时，与头温度Th无关(尽管头温 度Th低)，执行待机动作。通过执行待机动作，抑制晶体管的发热，可 5防止晶体管的毁坏。
而且，随着晶体管温度Tt接近担心晶体管毁坏的温度、且头温度 Th接近担心喷出不良的温度，待机时间变长。
如上所述，头温度Th受晶体管发热的影响上升，但对应于打印时 的状况，晶体管温度Tt和头温度Th的关系不是恒定。因此，如本实施 io例2，通过管理头温度Th和晶体管温度Tt两者，可确实地防止头41 的喷出不良和晶体管的毁坏。并且，也可防止不必要地执行待机动作， 增长打印时间。
<待机动作实施例3>
图14是实施例3中的待机动作的流程。图15A是待机动作对应的
15头温度Th的待机条件表，图15B是晶体管温度Tt的待机条件表。在本 实施例3中，根据头温度Th，确定不使头41中产生喷出不良所需的待 机时间(下面称为第1待机时间Tl)，根据晶体管温度Tt，确定不使晶 体管毁坏所需的待机时间(下面称为第2待机时间T2)。而且，比较第l 待机时间Tl(相当于第1待机时间)和第2待机时间T2(相当于第2待机
20时间T)，以长的一方的时间等待墨水喷出用驱动信号的生成。
首先，在打印机驱动器接收打印指令后(S201)，检测头温度 Th(S202)。根据头温度Th的检测结果，从图15A的头温度Th的待机 条件表中确定用于头41的防止喷出不良的第1待机时间T1(S203)。这 时，在头温度Th低于-2(TC，不是头41的使用环境时，或头温度Th为
25若继续打印则会确实产生喷出不良的温度(70'C《Th)时(S204—YES)， 停止打印，不检测晶体管温度Tt，进行错误处理(S207)。在不停止打印 时(S204—NO)，检测晶体管温度Tt(S205)。根据晶体管温度Tt的检测 结果，从图15B的晶体管温度Tt的待机条件表中确定用于防止晶体管 毁坏的第2待机时间T2(步骤S206)。在晶体管温度Tt低于-20'C时，或
30为晶体管毁坏的极限温度(85'C《Tt)时(S208—YES)，停止打印，执行
20错误处理(S207)。
这样，在第1待机时间Tl和第2待机时间T2确定后，如果第1 选择时间Tl及第2待机时间T2都为零(S209—YES)，则不执行待机动 作，如通常那样进行打印(S210)。如果第1待机时间Tl和第2待机时 5 间T2至少一方不是零(S209—NO)，则比较第1待机时间Tl和第2待 机时间T2(S211)。比较2个待机时间T1、 T2，以长的一方的时间等待 墨水喷出用驱动信号的生成。
如果第1待机时间Tl比第2待机时间T2长(T1〉T2)，则对每个路 径边等待第1待机时间Tl、边打印(S212)。另外，如果第2待机时间 io T2比第1待机时间Tl长(TKT2)，则对每个路径边等待第2待机时间 T2、边打印(S213)。如果第1待机时间Tl和第2待机时间T2相等，则 仅等待该时间。
这样，在实施例3中，管理头温度Th和晶体管温度Tt两者，比 较头41中不产生喷出不良所需的待机时间、和不毁坏晶体管所需的待
15 机时间，以长的一方的时间等待墨水喷出用驱动信号的生成。因此，可 确实地防止头41的喷出不良和晶体管的毁坏。例如，若第l待机时间 Tl(不产生喷出不良的时间)比第2待机时间(不毁坏晶体管所需的时间) 长，则以第1待机时间Tl等待墨水喷出用驱动信号的生成。这样，由 于第l待机时间执行待机动作，第2待机时间也执行待机动作，所以结
20果既能防止喷出不良的产生，又能防止晶体管的毁坏。假如只以2个待 机时间T1、 T2中短的一方的待机时间执行待机动作，则会产生头的喷 出不良或晶体管毁坏。
并且，在实施例1或实施例2中，根据基于头温度Th和晶体管温 度Tt的关系的多个待机条件，确定待机动作的有无或待机时间。相反，
25在实施例3中，对头温度Th的待机条件是1个(图15A)，对晶体管温 度Tt的待机条件也是1个(图15B)。 S卩，实施例3与实施例1/2相比， 待机条件少，可减少存储容量。 <其他实施方式>
上述各实施方式主要记载具有喷墨打印机的打印系统，但包含头 30温度上升的抑制方法等的公开。并且，上述实施方式是为了容易理解本
21发明，而不是为了限定解释本发明。本发明在不脱离其精神、可进行变 更、改良，并且当然在本发明中包含其等价物。尤其是，即便是下述的 实施方式，也包含在本发明中。
<关于晶体管温度的控制> 5 在所述实施方式中，管理晶体管温度Tt和头温度Th两者，但不
限于此。例如，也可仅管理头温度Th，仅在担心产生喷出不良时执行 待机动作。
<关于待机动作>
在所述实施例中，对每页或每个路径执行待机动作，但不限于此。 10例如也可对每个多页判断待机动作的有无，在必需待机动作时执行待机 动作。
<关于线性头打印机>
在所述实施方式中，举例交替进行图像形成动作和传送动作的打 印机l，但不限于此。例如，也可是喷嘴沿与传送方向交叉的方向在纸 15宽长度上排列的线性头打印机。 <关于液体喷出装置〉
在所述实施方式中，作为实施液体喷出方法的液体喷出装置(一部 分)示例喷墨打印机，但不限于此。如果是液体喷出装置，则可适用于 各种工业用装置，而非打印机(打印装置)。例如，即便是在布料上印上 20 花纹的印染装置、滤色镜制造装置或有机EL显示器等的显示器制造装
置、对芯片涂抹溶解了 DNA的溶液后制造DNA芯片的DNA芯片制造 装置、电路基板制造装置等，也可适用本发明。
并且，液体喷出方式也可是通过对驱动元件(压电元件)施加电压， 使墨水室膨胀/收縮来喷出液体的压电方式，也可是用发热元件在喷嘴 25内产生气泡，利用该气泡使液体喷出的热控方式。
如所述实施方式的打印机l，在打印机内的控制器指示待机动作时， 打印机1单体相当于液体喷出装置，在连接于打印机的计算机指示待机 动作时，连接打印机和计算机的系统相当于液体喷出装置。
权利要求
1.一种液体喷出装置，具有由驱动信号喷出液体的头；生成所述驱动信号的驱动信号生成部；用于检测所述头的温度的传感器；和控制部，根据所述传感器的检测结果，等待由所述驱动信号从所述头喷出液体。
2.根据权利要求l所述的液体喷出装置，其特征在于具有用于冷却因生成所述驱动信号而发热了的所述驱动信号生成 部的风扇，所述风扇从所述液体喷出装置的外部吸入空气。
3. 根据权利要求1或2所述的液体喷出装置，其特征在于 15 具有用于检测所述驱动信号生成部的温度的生成部传感器，所述控制部根据所述传感器的检测结果和所述生成部传感器的检 测结果，等待由所述驱动信号从所述头喷出液体。
4. 根据权利要求3所述的液体喷出装置，其特征在于 所述控制部根据所述传感器的检测结果确定等待由所述驱动信号 从所述头喷出液体的时间、即第1待机时间，和根据所述生成部传感器 的检测结果确定第2待机时间，等待所述第1待机时间和所述第2待机时间中长的一方的时间，由 所述驱动信号从所述头喷出液体。
5. 根据权利要求3所述的液体喷出装置，其特征在于25 所述控制部在所述生成部传感器的检测结果超过基于所述传感器 的检测结果的阈值时，等待由所述驱动信号从所述头喷出液体。
6. 根据权利要求5所述的液体喷出装置，其特征在于 所述传感器的检测结果越高，所述阈值越低。
7. 根据权利要求3 6之一所述的液体喷出装置，其特征在于- 在所述传感器的检测结果或所述生成部传感器的检测结果之至少一方超过极限值时，停止从所述驱动信号生成部生成所述驱动信号。
8. —种液体喷出方法，在具有由驱动信号喷出液体的头、生成所 述驱动信号的驱动信号生成部、和用于检测所述头的温度的传感器的液 体喷出装置中，具有检测所述头的温度的步骤；和根据所述传感器的检测结果，等待由所述驱动信号从所述头喷出液 体的步骤。
全文摘要
本发明提供一种液体喷出装置及液体喷出方法。能抑制头温度的上升。具有利用驱动信号喷出液体的头；生成所述驱动信号的驱动信号生成部；用于检测所述头的温度的传感器；和控制部，根据所述传感器的检测结果，等待由所述驱动信号从所述头喷出液体。
文档编号B41J2/05GK101491967SQ2009100048
公开日2009年7月29日 申请日期2009年1月21日 优先权日2008年1月23日
发明者臼井寿树 申请人:精工爱普生株式会社