CN111114129B - 液体喷出装置以及驱动电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液体喷出装置及驱动电路,其降低了无法使油墨喷落在介质的准确位置上的可能性。在该液体喷出装置中,头单元具有:液体喷出头,其包括驱动元件并通过驱动元件的驱动而对介质喷出液体;位置检测电路,其输出表示液体喷出头的位置的位置信息信号;第一电路,其基于第一信号而对驱动元件的驱动进行控制;第一转换电路,其与第一电路电连接且将第一光信号转换为第一信号,驱动电路具有:第二电路,其输出第二信号;第二转换电路,其与第二电路电连接且将第二信号转换为第一光信号;第一电缆;第二电缆,第一电缆对第一转换电路与第二转换电路进行连接并传输第一光信号,第二电缆对位置检测电路与第二电路进行电连接并传输位置信息信号。

Description

液体喷出装置以及驱动电路
技术领域
本发明涉及一种液体喷出装置以及驱动电路。
背景技术
在作为液体喷出装置的一个示例的喷墨打印机中,已知一种如下的技术,即,通过将利用被设置在喷墨打印机的主体中的控制电路等而生成的控制信号传输至具有喷出油墨的喷嘴的打印头(液体喷出头),并基于该控制信号而对从喷嘴被喷出的油墨的喷出定时进行控制,从而在介质上印刷图像和文件的技术。在这种液体喷出装置中,被供给至液体喷出头的控制信号通过对喷墨打印机的主体与液体喷出头进行连接的电缆而被传输。
在专利文献1中,公开了一种如下的技术,即,通过利用光纤而将液体喷出装置的主体与液体喷出头进行连接,并将数据信号转换为光信号,从而传输大量的数据信号的技术。
为了提高从喷嘴被喷出的油墨的喷落精度,在液体喷出头中,除了喷出油墨的喷嘴以外,还设置有对液体喷出头的扫描位置、以及液体喷出头与介质之间的位置关系等进行检测的传感器元件。而且,表示利用该传感器元件所检测出的位置信息的信号被传输至液体喷出头、以及液体喷出装置的主体的双方,且被用于各种控制中。在将包括这种表示位置信息的信号在内的全部信号转换为光信号并进行传输的情况下,会产生由将电信号转换为光信号的转换时间等所引起的时差,其结果为,在液体喷出头的实际的位置、和液体喷出头所喷出的油墨的喷出定时中会产生时差,从而存在无法使油墨喷落在介质上的准确的位置上的可能性。
专利文献1:日本特开2002-254755号公报
发明内容
本发明所涉及的液体喷出装置的一个方式为,具备:头单元;驱动电路,其对所述头单元进行驱动,所述头单元具有:液体喷出头,其包括驱动元件,且通过所述驱动元件的驱动而对介质喷出液体;位置检测电路,其输出表示所述液体喷出头的位置的位置信息信号;第一电路,其基于第一信号而对所述驱动元件的驱动进行控制;第一转换电路,其与所述第一电路电连接,且将第一光信号转换为所述第一信号,所述驱动电路具有:第二电路,其输出第二信号;第二转换电路,其与所述第二电路电连接,且将所述第二信号转换为所述第一光信号;第一电缆;第二电缆,所述第一电缆对所述第一转换电路与所述第二转换电路进行连接,并传输所述第一光信号,所述第二电缆对所述位置检测电路与所述第二电路进行电连接,并传输所述位置信息信号。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以采用如下方式,即,所述第二信号为,表示被形成在所述介质上的图像数据的信号。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以采用如下方式,即,具备滑架,所述滑架搭载所述液体喷出头并与所述介质对置地进行移动,所述位置信息信号包括第一位置信息信号,所述第一位置信息信号表示所述滑架所移动的方向上的所述液体喷出头的位置。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以采用如下方式,即,所述位置信息信号包括第二位置信息信号,所述第二位置信息信号表示对所述介质喷出液体的方向上的所述液体喷出头的位置。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以采用如下方式,即,所述头单元具有图像读取电路,所述图像读取电路取得被形成在所述介质上的图像信息,所述图像读取电路输出表示所取得的所述图像信息的图像信息信号,所述图像信息信号在所述第一转换电路中被转换为第二光信号,并利用所述第一电缆而被传输。
在所述液体喷出装置的一个方式中,也可以采用如下方式,即,所述第二电缆为柔性扁平电缆。
本发明所涉及的驱动电路的一个方式为对头单元进行驱动的驱动电路,所述头单元具有:液体喷出头,其包括驱动元件,并通过所述驱动元件的驱动而对介质喷出液体;位置检测电路,其输出表示所述液体喷出头的位置的位置信息信号;第一电路,其基于第一信号而对所述驱动元件的驱动进行控制;第一转换电路,其与所述第一电路电连接,且将第一光信号转换为所述第一信号,所述驱动电路具有:第二电路,其输出第二信号;第二转换电路,其与所述第二电路电连接,且将所述第二信号转换为所述第一光信号;第一电缆;第二电缆,所述第一电缆对所述第一转换电路与所述第二转换电路进行连接,并传输所述第一光信号,所述第二电缆对所述位置检测电路与所述第二电路进行电连接,并传输所述位置信息信号。
附图说明
图1为表示液体喷出装置的结构的侧视图。
图2为表示液体喷出装置的印刷部的周围结构的侧视图。
图3为表示液体喷出装置的印刷部的周围结构的主视图。
图4为表示液体喷出装置的印刷部的周围结构的立体图。
图5为表示液体喷出装置的电气结构的框图。
图6为表示油墨喷出面的结构的图。
图7为表示多个喷出部中的一个喷出部的概要结构的图。
图8为表示驱动信号COMA、COMB的波形的一个示例的图。
图9为表示驱动信号VOUT的波形的一个示例的图。
图10为表示驱动信号选择电路的结构的图。
图11为表示解码器中的解码内容的图。
图12为表示与一个喷出部的量相对应的选择电路的结构的图。
图13为用于对驱动信号选择电路的工作进行说明的图。
图14为表示控制单元以及头单元的结构的图。
图15为用于对传输光信号的电缆的概要结构进行说明的图。
图16为表示控制单元与头单元之间的信号的传输的时序图。
具体实施方式
以下,使用附图而对本发明的优选的实施方式进行说明。所使用的附图是为了便于说明而使用的附图。另外,以下所说明的实施方式并非对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当地限定的方式。此外,在下文中所说明的所有结构并不一定都是本发明的必需结构要件。
1.液体喷出装置的概要
使用图1至图4而对本实施方式中的液体喷出装置1的结构进行说明。
图1为表示液体喷出装置1的结构的侧视图。图2为表示液体喷出装置1的印刷部6的周围结构的侧视图。图3为表示液体喷出装置1的印刷部6的周围结构的主视图。图4为表示液体喷出装置1的印刷部6的周围结构的立体图。
如图1所示,液体喷出装置1具备将介质P放卷的放卷部3、对介质P进行支承的支承部4、对介质P进行输送的输送部5、在介质P上实施印刷的印刷部6、以及对这些结构进行控制的控制部2。
另外,在以下的说明中,将液体喷出装置1的宽度方向称为X方向,将液体喷出装置1的纵深方向称为Y方向,将液体喷出装置1的高度方向称为Z方向。此外,将介质P被输送的方向称为输送方向F。X方向、Y方向以及Z方向为相互正交的方向,此外,输送方向F为与X方向交叉的方向。
控制部2被固定在液体喷出装置1的内部,并生成用于对液体喷出装置1进行控制的各种信号,且将这些信号输出至所对应的各种结构。
放卷部3具备保持部件31。保持部件31对卷叠有介质P的卷筒体32以能够旋转的方式进行保持。在保持部件31上保持有种类不同的介质P、和X方向上的尺寸不同的卷筒体32。而且,在放卷部3中,通过使卷筒体32沿着一个方向旋转,从而从卷筒体32被解卷出的介质P被放卷到支承部4上。
支承部4从输送方向F的上游朝向下游而具备构成介质P的输送路径的第一支承部41、第二支承部42以及第三支承部43。第一支承部41对从放卷部3被放卷出的介质P朝向第二支承部42进行引导。第二支承部42对被实施印刷的介质P进行支承。而且,第三支承部43对完成印刷的介质P朝向输送方向F的下游进行引导。
输送部5具备对介质P施加输送力的输送辊52、将介质P按压在输送辊52上的从动辊53、和对输送辊52进行驱动的旋转机构51。
输送辊52被配置在介质P的输送路径的Z方向的下方,从动辊53被配置在介质P的输送路径的Z方向的上方。旋转机构51通过例如电机以及减速器等而被构成。而且,在输送部5中,通过在利用输送辊52及从动辊53而夹持着介质P的状态下使输送辊52旋转,从而使介质P沿着输送方向F被输送。
如图2、图3及图4所示,印刷部6具备滑架71、引导部件62、移动机构61和散热壳81。
滑架71具有滑架主体72和滑架罩73,并且以在与介质P对置的状态下能够沿着X方向而往复移动的方式被设置。滑架主体72在从X方向进行观察时的截面呈大致L字状。滑架罩73以相对于滑架主体72而拆装自如的方式被设置。而且,通过使滑架罩73被安装在滑架主体72上,从而形成了封闭空间。在滑架主体72的下部处,在X方向上等间隔地搭载有五个液体喷出头400。各液体喷出头400的下端部从滑架主体72的下表面向外部突出地被设置。在液体喷出头400的下表面上,形成有对介质P喷出作为液体的一个示例的油墨的多个喷嘴651。
此外,在滑架主体72上搭载有扫描方向位置检测电路45、喷出方向位置检测电路46和图像读取电路47。扫描方向位置检测电路45被构成为,包括用于对滑架71所移动的X方向上的液体喷出头400的位置进行检测的线性编码器等。此外,喷出方向位置检测电路46被构成为,包括用于对液体喷出头400相对于介质P的基准位置进行检测的传感器元件。此外,图像读取电路47被构成为,包括用于取得被形成在介质P上的图像信息的照相机等。
引导部件62沿着X方向而延伸。而且,在引导部件62上,以能够沿着X方向往复移动的方式而支承有滑架71。具体而言,引导部件62在其前表面下部具有在X方向上延伸的导轨部63。此外,滑架71在其后表面下部具有滑架支承部64。滑架支承部64以能够滑动的方式而被支承在导轨部63上。由此,滑架71以能够沿着引导部件62进行往复移动的方式而与引导部件62连结。
移动机构61具备电机及减速器。而且,移动机构61对该电机的正转以及反转进行控制,并且将该电机的旋转力转换为滑架71的X方向上的移动力。由此,滑架71在搭载了五个液体喷出头400、五个驱动电路基板30以及喷出控制电路基板21的状态下沿着X方向而往复移动。而且,移动机构61通过对电机以及减速器进行控制,从而对滑架71的Z方向上的位置进行调节。由此,即使在介质P的厚度不同的情况下,也能够对液体喷出头400与介质P之间的距离进行调节,从而能够提高喷落在介质P上的油墨的喷落精度。
散热壳81为,收纳有喷出控制电路基板21和五个驱动电路基板30的大致长方体状。散热壳81的前端部被固定在滑架71的后部的上端部上。即,喷出控制电路基板21和五个驱动电路基板30经由散热壳81而被搭载于滑架71上。
在喷出控制电路基板21上设置有连接器29。在连接器29上,连接有对控制部2与喷出控制电路基板21进行电连接的多个电缆82。即,电缆82对被搭载于在X方向上往复移动的滑架71上的喷出控制电路基板21、与被固定在液体喷出装置1上的控制部2进行电连接,并传输各种信号。此外,在喷出控制电路基板21的Z方向的上方竖立设置有五个驱动电路基板30,且在X方向上被并列设置。喷出控制电路基板21和各驱动电路基板30利用BtoB(Boardto Board)连接器等的连接器83而被连接。
在五个驱动电路基板30的各自的前端部上设置有连接器84、85。连接器84、85分别从散热壳81的前表面露出。在连接器84上连接有电缆86的一端,且在连接器85上连接有电缆87的一端。
此外,在五个液体喷出头400的各自的上表面上设置有连接基板74。连接基板74经由BtoB连接器等的连接器75而与液体喷出头400电连接。在连接基板74上设置有连接器76、77。在连接器76上连接有电缆86的另一端,且在连接器77上连接有电缆87的另一端。由此,五个驱动电路基板30与所对应的五个液体喷出头400被电连接。
另外,虽然在图1至图4的说明中,作为液体喷出装置1具备五个驱动电路基板30以及五个液体喷出头400的结构来进行了说明,但驱动电路基板30以及液体喷出头400的数量并不限于五个。
如上文所述,在液体喷出装置1中,被固定在液体喷出装置1的主体上的控制部2所生成的各种信号经由电缆82而被输入至搭载于以能够往复移动的方式被设置的滑架71上的、包括驱动电路基板30以及液体喷出头400在内的各种结构中。而且,滑架71依据移动机构61的控制而沿着作为扫描方向的X方向进行往复移动,介质P依据旋转机构51的控制而沿着输送方向F进行输送,并且液体喷出头400沿着作为油墨的喷出方向的Z方向而喷出油墨。由此,在介质P上形成了图像。
2.液体喷出装置的电结构
接下来,对液体喷出装置1的电气结构进行说明。图5为表示液体喷出装置1的电气结构的框图。如图5所示,液体喷出装置1具有控制单元10、头单元20、旋转机构51以及移动机构61。
控制单元10具有被包含在前述的控制部2中的主控制电路100,并对液体喷出装置1的各种工作进行控制。
主控制电路100将包括对从未图示的主计算机被供给的图像信号PDATA施加了图像处理等的信号的发送信号Tx输出至头单元20。
此外,主控制电路100生成用于对介质P的输送进行控制的控制信号Ctrl-P并输出至旋转机构51。旋转机构51通过根据控制信号Ctrl-P而对前述的电机以及减速器等进行控制,从而控制前述的输送辊52旋转以使其输送介质P。此外,主控制电路100生成用于对滑架71的移动进行控制的控制信号Ctrl-C并输出至移动机构61。移动机构61通过根据控制信号Ctrl-C而对前述的电机以及减速器等进行控制,从而使滑架71移动。
在此,控制信号Ctrl-P、Ctrl-C基于后述的扫描方向位置检测电路45所生成的扫描方向位置信息信号ENC、以及喷出方向位置检测电路46所生成的喷出方向位置信息信号APG,并利用主控制电路100而被生成。并且,控制信号Ctrl-P可以在通过与旋转机构51的结构相应的未图示的驱动电路等而被实施了信号转换之后被供给至旋转机构51,同样地,控制信号CTrl-C也可以在通过与移动机构61的结构相应的未图示的驱动电路而被实施了信号转换之后被供给至移动机构61。
头单元20包括喷出控制电路200、n个驱动信号生成电路300、n个液体喷出头400、扫描方向位置检测电路45、喷出方向位置检测电路46以及图像读取电路47。并且,为了对n个驱动信号生成电路300的各自进行区分,而称为驱动信号生成电路300-1~300-n,并且为了对n个液体喷出头400的各自进行区分,而称为液体喷出头400-1~400-n。而且,驱动信号生成电路300-i(i=1~n中的任意一个)与液体喷出头400-i相对应地被设置。
如前文所述,扫描方向位置检测电路45以包括线性编码器的方式被构成。而且,扫描方向位置检测电路45对滑架71所移动的X方向上的液体喷出头400的位置进行检测,并生成表示液体喷出头400的X方向上的位置的扫描方向位置信息信号ENC,且输出至主控制电路100以及喷出控制电路200。
如前文所述,喷出方向位置检测电路46以包括传感器元件的方式而被构成,所述传感器元件对液体喷出头400相对于介质P的基准位置进行检测。而且,喷出方向位置检测电路46对液体喷出头400向介质P喷出液体的Z方向上的液体喷出头400的位置进行检测,并生成表示液体喷出头400的Z方向上的位置的喷出方向位置信息信号APG,且输出至主控制电路100以及喷出控制电路200。并且,喷出方向位置检测电路46所具有的传感器元件既可以为例如用于对被固定在支承被实施印刷的介质P的第二支承部42上的滑架71的基准位置进行检测的传感器元件,或者,也可以为用于对滑架71与第二支承部42的距离进行检测的传感器元件。
在此,表示滑架71所移动的方向上的液体喷出头400的位置的扫描方向位置信息信号ENC为位置信息信号的一个示例,且为第一位置信息信号的一个示例。此外,表示对介质P喷出液体的方向上的液体喷出头400的位置的喷出方向位置信息信号APG为位置信息信号的其他的一个示例,且为第二位置信息信号的一个示例。即,表示本实施方式中的液体喷出头400的位置的位置信息信号包括扫描方向位置信息信号ENC以及喷出方向位置信息信号APG中的任意一方。而且,输出扫描方向位置信息信号ENC的扫描方向位置检测电路45为位置信息检测电路的一个示例,输出喷出方向位置信息信号APG的喷出方向位置检测电路46为位置信息检测电路的另一个示例。
如前文所述,图像读取电路47以包括照相机的方式被构成。而且,图像读取电路47取得被形成在介质P上的图像信息,并生成表示所取得的图像信息的图像信息信号CDATA且输出至喷出控制电路200。
喷出控制电路200被设置在前述的喷出控制电路基板21上。而且,喷出控制电路200基于发送信号Tx、扫描方向位置信息信号ENC、喷出方向位置信息信号APG以及图像信息信号CDATA,而生成印刷数据信号SI1~SIn、锁存信号LAT1~LATn、交换信号CH1~CHn、基驱动信号dA1~dAn、dB1~dBn以及时钟信号SCK,且输出至所对应的驱动信号生成电路300-1~300-n。此外,喷出控制电路200生成包括表示接收到从主控制电路100被输入的发送信号Tx的情况的信号的接收信号Rx,且输出至主控制电路100。
驱动信号生成电路300-1~300-n各自被设置在前述的驱动电路基板30上。驱动信号生成电路300-1包括第一驱动信号生成电路310a、第二驱动信号生成电路310b以及基准电压信号生成电路320。在第一驱动信号生成电路310a上被输入有数字信号的基驱动信号dA1。第一驱动信号生成电路310a在对基驱动信号dA1进行了数字/模拟信号转换之后,对被转换后的模拟信号进行D级放大而生成驱动信号COMA1,且输出至液体喷出头400-1。此外,在第二驱动信号生成电路310b中被输入有数字信号的基驱动信号dB1。第二驱动信号生成电路310b在对基驱动信号dB1进行了数字/模拟信号转换之后,对被转换后的模拟信号进行D级放大而生成驱动信号COMB1,且输出至液体喷出头400-1。并且,第一驱动信号生成电路310a以及第二驱动信号生成电路310b为相同的结构,例如,也可以由A级放大电路、B级放大电路或者AB级放大电路等而构成。
基准电压信号生成电路320生成表示驱动信号COMA1、COMB1的基准电位的基准电压信号VBS1,且输出至液体喷出头400-1。基准电压信号VBS1例如为电压值是6V的直流电压的信号。
此外,驱动信号生成电路300-1对印刷数据信号SI1、锁存信号LAT1、交换信号CH1以及时钟信号SCK进行传输,并输出至液体喷出头400-1。
并且,驱动信号生成电路300-1~300-n具有相同的结构。即,在驱动信号生成电路300-i上被输入有基驱动信号dAi、dBi。而且,驱动信号生成电路300-i生成驱动信号COMAi、COMBi、基准电压信号VBSi,且输出至所对应的液体喷出头400-i。此外,驱动信号生成电路300-i对印刷数据信号SIi、锁存信号LATi、交换信号CHi以及时钟信号SCK进行传输,且输入至所对应的液体喷出头400-i。
液体喷出头400-1包括作为驱动元件的一个示例的压电元件60,并通过压电元件60的驱动而对介质P喷出液体。液体喷出头400-1具备多个喷出模块410。多个喷出模块410分别具有驱动信号选择电路420和多个喷出部600。
驱动信号选择电路420由例如集成电路(IC:Integrated Circuit)装置而构成。在驱动信号选择电路420中被输入有印刷数据信号SI1、锁存信号LAT1、交换信号CH1、时钟信号SCK以及驱动信号COMA1、COMB1。而且,驱动信号选择电路420通过在由锁存信号LAT1以及交换信号CH1所规定的定时,根据印刷数据信号SI1而将被输入的驱动信号COMA1、COMB1设为选择或非选择,从而生成驱动信号VOUT。由驱动信号选择电路420所生成的驱动信号VOUT被供给至多个喷出部600的各自所具有的压电元件60的一端。
此外,在液体喷出头400-1中所包含的多个喷出部600的各自所具有的压电元件60的另一端中被供给有基准电压信号VBS1。而且,多个压电元件60基于驱动信号VOUT和基准电压信号VBS1而进行驱动,并喷出与该驱动相应的量的油墨。
另外,液体喷出头400-1~400-n具有相同的结构。即,在液体喷出头400-i中被输入有印刷数据信号SIi、锁存信号LATi、交换信号Chi、时钟信号SCK以及驱动信号COMAi、COMBi,并生成驱动信号VOUT。而且,所生成的驱动信号VOUT被供给至液体喷出头400-i中所包含的多个喷出部600的各自所具有的压电元件60的一端。
此外,在液体喷出头400-i中所包含的多个喷出部600的各自所具有的压电元件60的另一端中,被供给有基准电压信号VBSi。而且,多个压电元件60基于驱动信号VOUT和基准电压信号VBSi而进行驱动,且基于该驱动而喷出油墨。
3.液体喷出头的结构以及工作
接下来,对液体喷出头400的结构以及工作进行说明。另外,在对液体喷出头400的结构进行说明时,将被供给至液体喷出头400的印刷数据信号SIi、锁存信号LATi、交换信号Chi、时钟信号SCK、驱动信号COMAi、COMBi以及基准电压信号VBSi分别称为印刷数据信号SI、锁存信号LAT、交换信号CH、时钟信号SCK、驱动信号COMA、COMB以及基准电压信号VBS来进行说明。
图6为在液体喷出头400中表示形成有多个喷嘴651的油墨喷出面650的结构的图。图7为表示喷出模块410中所包含的多个喷出部600中的一个喷出部的概要结构的图。如图6以及图7所示,液体喷出头400具有喷出油墨的喷嘴651和压电元件60。
如图6所示,在液体喷出头400中,四个喷出模块410被配置成交错状。在喷出模块410的各个模块中,在Y方向上并列设置的喷嘴651沿着X方向而被形成为两列。在喷出模块410中,沿着X方向而并列设置有每一英尺300个以上的喷嘴651,而且在一个喷出模块410中,设置有600个以上的喷嘴651。即,在本实施方式中的液体喷出头400上,设置有2400个以上的喷嘴651。此外,在喷出模块410的内部设置有与喷嘴651连通的未图示的油墨流道。另外,液体喷出头400所具有的喷出模块410的数量并不限于四个。
此外,如图7所示,喷出模块410包括喷出部600以及贮液器641。油墨从油墨供给口661而被导入至贮液器641。
喷出部600包括压电元件60、振动板621、空腔631以及喷嘴651。振动板621伴随着在图7中被设置于上表面上的压电元件60的驱动而进行位移。振动板621作为使空腔631的内部容积扩大/缩小的隔膜而发挥功能。在空腔631的内部填充有油墨。而且,空腔631作为通过由压电元件60的驱动所实现的振动板621的位移从而使内部容积发生变化的压力室来发挥功能。喷嘴651为,被形成在喷嘴板632上并且与空腔631连通的开孔部。通过使空腔631的内部容积发生变化,从而使被贮留在空腔631的内部的油墨从喷嘴651被喷出。
压电元件60为利用一对电极611、612来夹持压电体601的结构。该结构的压电体601根据电极611与电极612的电位差,而使电极611、612以及振动板621的中央部分相对于两端部分而在图7中的上下方向上挠曲。具体而言,在作为压电元件60的一端的电极611中被供给有驱动信号VOUT,在作为另一端的电极612中被供给有基准电压信号VBS。而且,当驱动信号VOUT的电压下降时,压电元件60以中央部分朝向上方向挠曲的方式而进行驱动,并且当驱动信号VOUT的电压升高时,压电元件60以中央部分朝向下方向挠曲的方式而进行驱动。通过压电元件60朝向上方向挠曲而使振动板621向上方向位移,从而空腔631的内部容积扩大。因此,油墨从贮液器641被引入。此外,通过压电元件60向下方向挠曲而使振动板621向下方向位移,从而空腔631的内部容积缩小。因此,与空腔631的内部容积的缩小的程度相应的量的油墨从喷嘴651被喷出。如上文所示,液体喷出头400包括压电元件60,并通过压电元件60的驱动而对介质喷出油墨。并且,压电元件60并不限于图示的结构,只要为能够伴随着压电元件60的位移而使油墨喷出的类型即可。此外,压电元件60并不限于挠曲振动,也可以为使用纵向振动的结构。
在此,对作为被供给至压电元件60的驱动信号VOUT的基础的驱动信号COMA、COMB的波形的一个示例、以及驱动信号VOUT的波形的一个示例进行说明。
图8为表示驱动信号COMA、COMB的波形的一个示例的图。如图8所示,驱动信号COMA为使梯形波形Adp1、梯形波形Adp2连续的波形,其中,所述梯形波形Adp1被配置于从锁存信号LAT上升起至交换信号CH上升为止的期间T1内,所述梯形波形Adp2被配置于从交换信号CH上升起至锁存信号LAT上升为止的期间T2内。而且,在梯形波形Adp1被供给至压电元件60的一端的情况下,从与该压电元件60相对应喷出部600喷出较小程度的量的油墨,且在梯形波形Adp2被供给至压电元件60的一端的情况下,从与该压电元件60相对应的喷出部600喷出比较小程度的量多的中等程度的量的油墨。
此外,驱动信号COMB为使被配置在期间T1内的梯形波形Bdp1和被配置在期间T2内的梯形波形Bdp2连续的波形。而且,在梯形波形Bdp1被供给至压电元件60的一端的情况下,从与该压电元件60相对应的喷出部600不喷出油墨。该梯形波形Bdb1为,使喷出部600的喷嘴开孔部附近的油墨微振动从而用于防止油墨粘度的增大的波形。此外,在梯形波形Bdp2被供给至压电元件60的一端的情况下,与被供给有梯形波形Adp1的情况同样地,从与该压电元件60相对应的喷出部600喷出较小程度的量的油墨。
在此,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2的各自的开始定时以及结束定时的电压均为电压Vc从而是共通的。即,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2分别成为以电压Vc开始且以电压Vc结束的波形。此外,由期间T1和期间T2构成的周期Ta相当于在介质P上形成点的印刷周期。
此外,虽然在图8中将梯形波形Adp1和梯形波形Bdp2设为相同的波形来进行图示,但是也可以为不同的波形。此外,虽然作为在梯形波形Adp1被供给至压电元件60的情况、以及梯形波形Bdp1被供给至压电元件60的情况下均喷出较小程度的量的油墨的结构而进行了说明,但并不限于此。即,驱动信号COMA、COMB的波形并不限于图8所示的波形,也可以根据搭载有液体喷出头400的滑架71的移动速度、被喷出的油墨的性质、介质P的材质等而使用各种各样的波形的组合的信号。另外,分别被供给至多个液体喷出头400的驱动信号COMA、COMB的波形也可以为相互不同的波形。
图9为表示分别与被形成在介质P上的“大点”、“中点”、“小点”以及“非记录”相对应的驱动信号VOUT的波形的一个示例的图。
如图9所示,与“大点”相对应的驱动信号VOUT成为,在周期Ta内使被配置在期间T1内的梯形波形Adp1和被配置在期间T2内的梯形波形Adp2连续的波形。在该驱动信号VOUT被供给至压电元件60的一端的情况下,在周期Ta内,从与该压电元件60对应的喷出部600喷出较小程度的量的油墨和中等程度的量的油墨。因此,在介质P上,通过使各个油墨喷落而合体,从而形成大点。
与“中点”相对应的驱动信号VOUT成为,在周期Ta内使被配置在期间T1内的梯形波形Adp1和被配置在期间T2内的梯形波形Bdp2连续的波形。在该驱动信号VOUT被供给至压电元件60的一端的情况下,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷出部600喷出两次较小程度的量的油墨。因此,在介质P上,通过各个油墨喷落而合体,从而形成中点。
与“小点”相对应的驱动信号VOUT成为,在周期Ta内使被配置在期间T1内的梯形波形Adp1和被配置在期间T2内的恒定在电压Vc的波形连续的波形。在该驱动信号VOUT被供给至压电元件60的一端的情况下,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷出部600喷出较小程度的量的油墨。因此,在介质P上,该油墨喷落而形成小点。
与“非记录”相对应的驱动信号VOUT成为,在周期Ta内,使被配置在期间T1内的梯形波形Bdp1和被配置在期间T2内的恒定在电压Vc的波形连续的波形。在该驱动信号VOUT被供给至压电元件60的一端的情况下,在周期Ta内,仅通过与该压电元件60相对应的喷出部600的喷嘴开孔部附近的油墨进行微振动,油墨不会被喷出。因此,在介质P上,不会喷落油墨,从而不会形成点。
在此,恒定在电压Vc的波形是指,在作为驱动信号VOUT而未选择梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2中的任何一方的情况下,由紧靠前的电压Vc通过压电元件60的电容成分而被保持的电压构成的波形。因此,在作为驱动信号VOUT而未选择梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2的任何一方的情况下,电压Vc作为驱动信号VOUT而被供给至压电元件60。
接下来,对选择驱动信号COMA、COMB的波形并生成驱动信号VOUT的驱动信号选择电路420的结构及工作进行说明。图10为表示驱动信号选择电路420的结构的图。如图10所示,驱动信号选择电路420包括选择控制电路430以及多个选择电路440。
在选择控制电路430中,被输入有印刷数据信号SI、锁存信号LAT、交换信号CH以及时钟信号SCK。此外,在选择控制电路430中,由移位寄存器(S/R)432、锁存电路434和解码器436构成的组以与多个喷出部600分别相对应的方式而被设置。即,驱动信号选择电路420包括与所对应的喷出部600的总数m相同数量的由移位寄存器432、锁存电路434和解码器436构成的组。
具体而言,印刷数据信号SI为与时钟信号SCK同步的信号,且为包含用于针对m个喷出部600而分别选择“大点”、“中点”、“小点”以及“非记录”的任意一个的两位印刷数据[SIH,SIL]的、总计2m位的信号。印刷数据信号SI以与喷出部600相对应的方式,而针对印刷数据信号SI中所包含的每两位的量的印刷数据[SIH,SIL]而被移位寄存器432保持。具体而言,与喷出部600相对应的m级的移位寄存器432被相互级联连接,并且,被串行地输入的印刷数据信号SI按照时钟信号SCK而依次被传送至后级。另外,在图10中,为了对移位寄存器432进行区分,从输入印刷数据信号SI的上游侧起依次标记为1级、2级、…、m级。
m个锁存电路434分别在锁存信号LAT的上升沿对由m个移位寄存器432分别所保持的两位的印刷数据[SIH,SIL]进行锁存。
图11为表示解码器436中的解码内容的图。解码器436根据被锁存的两位的印刷数据[SIH,SIL]而输出选择信号S1、S2。例如,解码器436在两位的印刷数据[SIH,SIL]为[1,0]的情况下,将选择信号S1的逻辑电平在期间T1、T2内分别作为H、L电平而输出至选择电路440,且将选择信号S2的逻辑电平在期间T1、T2内作为L、H电平而输出至选择电路440。
选择电路440与喷出部600分别相对应地被设置。即,驱动信号选择电路420所具有的选择电路440的数量与所对应的喷出部600的总数m相同。图12为表示与一个喷出部600的量相对应的选择电路440的结构的图。如图12所示,选择电路440具有作为非电路(NOT电路)的逆变器442a、442b和传输门444a、444b。
选择信号S1被输入至传输门444a中未标记有圆圈标记的正控制端,另一方面,通过逆变器442a而被逻辑反转,并被输入至在传输门444a中标记有圆圈标记的负控制端。此外,驱动信号COMA被供给至传输门444a的输入端。选择信号S2被输入至传输门444b中未标记有圆圈标记的正控制端,另一方面,通过逆变器442b而被逻辑反转,并被输入至在传输门444b中标记有圆圈标记的负控制端。此外,在传输门444b的输入端处被供给有驱动信号COMB。而且,传输门444a、444b的输出端以共用的方式被连接,并作为驱动信号VOUT而输出。
具体而言,传输门444a在选择信号S1为H电平的情况下,将输入端与输出端之间设为导通,且在选择信号S1为L电平的情况下,将输入端与输出端之间设为非导通。此外,传输门444b在选择信号S2为H电平的情况下,将输入端与输出端之间设为导通,且在选择信号S2为L电平的情况下,将输入端与输出端之间设为非导通。如上文所述,选择电路440基于选择信号S1、S2而选择驱动信号COMA、COMB的波形,并输出驱动信号VOUT。
在此,利用图13,对驱动信号选择电路420的工作进行说明。图13为用于对驱动信号选择电路420的工作进行说明的图。印刷数据信号SI以与时钟信号SCK同步的方式而串行地被输入,从而在与喷出部600相对应的移位寄存器432中被依次传送。而且,当时钟信号SCK的输入停止时,与喷出部600分别相对应的两位的印刷数据[SIH,SIL]被保持在各移位寄存器432中。并且,印刷数据信号SI按照与移位寄存器432的m级、…、2级、1级的喷出部600相对应的顺序而被输入。
而且,当锁存信号LAT上升时,锁存电路434对分别被保持在移位寄存器432中的两位的印刷数据[SIH,SIL]一起进行锁存。另外,在图13中,LT1、LT2、…、LTm表示通过与1级、2级、…、m级的移位寄存器432相对应的锁存电路434而被锁存了的两位的印刷数据[SIH,SIL]。
解码器436根据由被锁存了的两位的印刷数据[SIH,SIL]所规定的点的尺寸,而在各个期间T1、T2内以图11所示的内容来分别输出选择信号S1、S2的逻辑电平。
具体而言,在印刷数据[SIH,SIL]为[1,1]的情况下,解码器436在期间T1、T2内将选择信号S1设为H、H电平,且在期间T1、T2内将选择信号S2设为L、L电平。在该情况下,选择电路440在期间T1内选择梯形波形Adp1,且在期间T2内选择梯形波形Adp2。其结果为,生成了与图9所示的“大点”相对应的驱动信号VOUT。
此外,在印刷数据[SIH,SIL]为[1,0]的情况下,解码器436在期间T1、T2内将选择信号S1设为H、L电平,且在期间T1、T2内将选择信号S2设为L、H电平。在该情况下,选择电路440在期间T1内选择梯形波形Adp1,且在期间T2内选择梯形波形Bdp2。其结果为,生成了与图9所示的“中点”相对应的驱动信号VOUT。
此外,在印刷数据[SIH,SIL]为[0,1]的情况下,解码器436在期间T1、T2内将选择信号S1设为H、L电平,且在期间T1、T2内将选择信号S2设为L、L电平。在该情况下,选择电路440在期间T1内选择梯形波形Adp1,且在期间T2内不选择梯形波形Adp2、Bdp2中的任何一个。其结果为,生成了与图9所示的“小点”相对应的驱动信号VOUT。
此外,在印刷数据[SIH,SIL]为[0,0]的情况下,解码器436在期间T1、T2内将选择信号S1设为L、L电平,且在期间T1、T2内将选择信号S2设为H、L电平。在该情况下,选择电路440在期间T1内选择梯形波形Bdp1,且在期间T2内不选择梯形波形Adp2、Bdp2中的任何一个。其结果为,生成了与图9所示的“非记录”相对应的驱动信号VOUT。
如上文所述,驱动信号选择电路420基于印刷数据信号SI、锁存信号LAT、交换信号CH以及时钟信号SCK而选择驱动信号COMA、COMB的波形,并作为驱动信号VOUT而输出。换言之,驱动信号选择电路420对驱动信号COMA、COMB的向压电元件60的供给进行控制。
4.主控制电路与喷出控制电路的电连接的详细内容
在此,对控制单元10以及头单元20的结构的详细内容、以及在控制单元10与头单元20之间被传输的信号的详细内容进行说明。
图14为表示控制单元10以及头单元20的结构的图。如图14所示,控制单元10包括主控制电路100。主控制电路100包括控制电路110、开关电路120、转换电路130、异常检测电路140以及异常告知电路150。
控制电路110生成对从未图示的主计算机等被供给的图像信号PDATA施加了图像处理的图像信号ePDATA1。即,图像信号ePDATA1为表示被形成在介质P上的图像数据的信号。而且,控制电路110经由开关电路120而将图像信号ePDATA1输出至头单元20。此外,在控制电路110中被输入有表示基于图像信号ePDATA1的信号已被输入至头单元20的情况的响应信号eREP1。在此,控制电路110为第二电路的一个示例,控制电路110所输出的图像信号ePDATA1为第二信号的一个示例。
此外,控制电路110生成对开关电路120以及后述的头单元20中所包含的开关电路220进行控制的开关控制信号SW。而且,控制电路110将开关控制信号SW输出至开关电路120、220。
此外,控制电路110生成表示包括图像信号ePDATA1在内的各种信号的发送定时的商议信号HSs。而且,控制电路110将商议信号HSs输出至后述的头单元20中所包含的控制电路210。此外,在控制电路110中被输入有从控制电路210被输出的商议信号HSb。
此外,表示在控制单元10与头单元20之间被传输的信号的传输路径上的异常的有无的异常信号ERR从异常检测电路140被输入至控制电路110。而且,控制电路110基于异常信号ERR而生成异常告知信号EINF,并输出至异常告知电路150。
此外,扫描方向位置检测电路45所生成的扫描方向位置信息信号ENC、以及喷出方向位置检测电路46所生成的喷出方向位置信息信号APG被输入至控制电路110。而且,控制电路110基于扫描方向位置信息信号ENC以及喷出方向位置信息信号APG而生成用于对滑架71的移动进行控制的控制信号Ctrl-C、以及用于对介质P的输送进行控制的控制信号Ctrl-P,并将它们输出至前述的移动机构61以及旋转机构51。
开关电路120包括开关电路121和开关电路122。开关控制信号SW、图像信号ePDATA1、响应数据信号eREP11、eREP12被输入至开关电路120。而且,开关电路120通过基于开关控制信号SW而进行工作,从而生成图像数据信号ePDATA11、ePDATA12以及响应信号eREP1。
具体而言,开关电路121由多路分配器等而构成。开关控制信号SW以及图像信号ePDATA1被输入至开关电路121。开关电路121在被输入了H电平的开关控制信号SW的情况下,将图像信号ePDATA1作为图像数据信号ePDATA11而输出至转换电路130。此外,开关电路121在被输入了L电平的开关控制信号SW的情况下,将图像信号ePDATA1作为图像数据信号ePDATA12而输出至转换电路130。即,图像信号ePDATA1包括图像数据信号ePDATA11和图像数据信号ePDATA12,开关电路121基于开关控制信号SW的逻辑电平而对图像信号ePDATA1进行时间分割,并作为图像数据信号ePDATA11、ePDATA12而输出。
此外,开关电路122由多路调制器等而构成。开关控制信号SW以及响应数据信号eREP11、eREP12被输入至开关电路122。开关电路122在被输入了H电平的开关控制信号SW的情况下,选择响应数据信号eREP11,并作为响应信号eREP1而输出至控制电路110。此外,开关电路122在被输入了L电平的开关控制信号SW的情况下,选择响应数据信号eREP12,并作为响应信号eREP1而输出至控制电路110。即,开关电路122基于开关控制信号SW的逻辑电平而选择响应数据信号eREP11或者响应数据信号eREP12,且输出包括响应数据信号eREP11、eREP12的响应信号eREP1。
转换电路130经由开关电路120而与控制电路110电连接。而且,转换电路130将图像数据信号ePDATA11、ePDATA12转换为作为光信号的图像数据信号oPDATA1、oPDATA2。换言之,转换电路130将包括图像数据信号oPDATA1、oPDATA2的图像信号ePDATA1转换为光信号。转换电路130包括E/O电路131、132和O/E电路133、134。
E/O电路131、132以包括发光元件等的方式被构成,并将被输入的电信号转换为光信号。具体而言,在E/O电路131中,被输入有作为电信号的图像数据信号ePDATA11。而且,E/O电路131将图像数据信号ePDATA11转换为作为光信号的图像数据信号oPDATA1。此外,在E/O电路132中,被输入有作为电信号的图像数据信号ePDATA12。而且,E/O电路132将图像数据信号ePDATA12转换为作为光信号的图像数据信号oPDATA2。
O/E电路133、134以包括受光元件等的方式被构成,并将被输入的光信号转换为电信号。具体而言,在O/E电路133中,被输入有作为光信号的响应数据信号oREP1。而且,O/E电路133将响应数据信号oREP1转换为作为电信号的响应数据信号eREP11。此外,在O/E电路134中,被输入有作为光信号的响应数据信号oREP2。而且,O/E电路134将响应数据信号oREP2转换为作为电信号的响应数据信号eREP12。
在此,转换电路130为第二转换电路的一个示例,转换了图像信号ePDATA1中所包含的图像数据信号ePDATA11的图像数据信号oPDATA1为第一光信号的一个示例,转换了图像信号ePDATA1中所包含的图像数据信号ePDATA12的图像数据信号oPDATA2为第一光信号的另一个示例。
在异常检测电路140中,被输入有商议信号HSs、HSb。异常检测电路140基于被输入的商议信号HSs、HSb,而对在控制单元10与头单元20之间被传输的信号的传输路径是否为异常进行检测。而且,异常检测电路140生成表示该异常的有无的异常信号ERR,并输出至控制电路110。
在异常告知电路150中,被输入有基于异常信号ERR而由控制电路110所生成的异常告知信号EINF。在被输入的异常告知信号EINF为表示在控制单元10与头单元20之间被传输的信号的传输路径中发生了异常的信号的情况下,异常告知电路150对在该传输路径上发生了异常的情况进行告知。异常告知电路150具有LED元件,并通过该LED元件的发光、灭灯或闪烁而对该异常进行告知。另外,异常告知电路150并不限于上述的结构,例如,也可以为在显示器等上对发生了该异常的情况进行显示的结构。即,异常告知电路150并不限于被包含在主控制电路100中的结构,只要被设置在能够对使用者告知该异常的位置上即可。
头单元20包括喷出控制电路200、扫描方向位置检测电路45、喷出方向位置检测电路46以及图像读取电路47。如前文所述,扫描方向位置检测电路45对滑架71所移动的X方向上的液体喷出头400的位置进行检测,并生成表示液体喷出头400的X方向上的位置的扫描方向位置信息信号ENC。此外,喷出方向位置检测电路46对液体喷出头400向介质P喷出液体的Z方向上的液体喷出头400的位置进行检测,并生成表示液体喷出头400的Z方向上的位置的喷出方向位置信息信号APG。此外,图像读取电路47取得被形成在介质P上的图像信息,并生成表示所取得的图像信息的图像信息信号CDATA,且输出至喷出控制电路200。
喷出控制电路200包括控制电路210、开关电路220以及转换电路230。
转换电路230经由开关电路220而与控制电路210电连接。而且,转换电路230将图像数据信号oPDATA1、oPDATA2转换为作为电信号的图像数据信号ePDATA21、ePDATA22。在此,转换电路230为第一转换电路的一个示例。转换电路230包括O/E电路231、232和E/O电路233、234。
O/E电路231、232以包括受光元件等的方式被构成,并将被输入的光信号转换为电信号。具体而言,在O/E电路231中被输入有作为光信号的图像数据信号oPDATA1。而且,O/E电路231将图像数据信号oPDATA1转换为作为电信号的图像数据信号ePDATA21。此外,在O/E电路232中被输入有作为光信号的图像数据信号oPDATA2。而且,O/E电路232将图像数据信号oPDATA2转换为作为电信号的图像数据信号ePDATA22。
E/O电路233、234以包括发光元件等的方式被构成,并将被输入的电信号转换为光信号。具体而言,在E/O电路233中被输入有作为电信号的响应数据信号eREP21。而且,E/O电路233将响应数据信号eREP21转换为作为光信号的响应数据信号oREP1。此外,在E/O电路234中被输入有作为电信号的响应数据信号eREP22。而且,E/O电路234将响应数据信号eREP22转换为作为光信号的响应数据信号oREP2。
开关电路220包括开关电路221和开关电路222。在开关电路220中被输入有开关控制信号SW、图像数据信号ePDATA21、ePDATA22、响应信号eREP2。而且,开关电路220通过基于开关控制信号SW而进行工作,从而生成图像信号ePDATA2以及响应数据信号eREP21、eREP22。
具体而言,开关电路221由多路调制器等而构成。在开关电路221中被输入有开关控制信号SW以及图像数据信号ePDATA21、ePDATA22。开关电路221在被输入了H电平的开关控制信号SW的情况下,选择图像数据信号ePDATA21,且作为图像信号ePDATA2而输出至控制电路210。此外,开关电路221在被输入了L电平的开关控制信号SW的情况下,选择图像数据信号ePDATA22,且作为图像信号ePDATA2而输出至控制电路210。即,开关电路221基于开关控制信号SW的逻辑电平而选择图像数据信号ePDATA21或图像数据信号ePDATA22,并输出包括图像数据信号ePDATA21、ePDATA22的图像信号ePDATA2。
此外,开关电路222由多路分配器等而构成。而且,在开关电路222中被输入有开关控制信号SW以及响应信号eREP2。开关电路222在被输入了H电平的开关控制信号SW的情况下,将响应信号eREP2作为响应数据信号eREP21而输出至E/O电路233。此外,开关电路222在被输入了L电平的开关控制信号SW的情况下,将响应信号eREP2作为响应数据信号eREP22而输出至E/O电路234。即,响应信号eREP2包括响应数据信号eREP21和响应数据信号eREP22,开关电路222基于开关控制信号SW的逻辑电平,而对响应信号eREP2进行时间分割,并作为响应数据信号eREP21、eREP22而输出。
如上文所述,转换电路230将图像数据信号oPDATA1转换为作为电信号的图像数据信号ePDATA21,且将图像数据信号oPDATA2转换为作为电信号的图像数据信号ePDATA22。而且,图像数据信号ePDATA21、ePDATA22经由开关电路220而作为图像信号ePDATA2被输出。换言之,转换电路230将图像数据信号oPDATA1、oPDATA2转换成作为电信号的图像信号ePDATA2。在此,图像信号ePDATA2为第一信号的一个示例。
控制电路210具有缓冲区域211。而且,控制电路210将被输入的图像信号ePDATA2保持在缓冲区域211中,并且生成并输出作为接收信号Rx的响应信号eREP2。
此外,控制电路210基于从控制电路110被输入的商议信号HSs,而生成表示可否接收从控制电路110被输入的各种信号的商议信号HSb并输出至控制电路110。
此外,在控制电路210中被输入有扫描方向位置信息信号ENC、喷出方向位置信息信号APG以及图像信息信号CDATA。而且,控制电路210基于被保持在缓冲区域211中的图像信号ePDATA2和扫描方向位置信息信号ENC、喷出方向位置信息信号APG以及图像信息信号CDATA,而生成并输出用于对压电元件60的驱动进行控制的印刷数据信号SI、锁存信号LAT、交换信号CH、时钟信号SCK以及基驱动信号dA、dB。即,控制电路210基于图像信号ePDATA2而对压电元件60的驱动进行控制。另外,控制电路210所生成的印刷数据信号SI、锁存信号LAT、交换信号CH、时钟信号SCK以及基驱动信号dA、dB也可以根据被设置于液体喷出装置1中的驱动信号生成电路300以及液体喷出头400的数量而被生成多个。
在此,生成并输出用于对压电元件60的驱动进行控制的印刷数据信号SI、锁存信号LAT、交换信号CH、时钟信号SCK以及基驱动信号dA、dB的控制电路210为第一电路的一个示例。
如图14所示,包括控制电路110的控制单元10与包括控制电路210的头单元20之间的信号利用作为电缆82的电缆160、170a、170b而被传输。
电缆160对扫描方向位置检测电路45、喷出方向位置检测电路46以及包括控制电路210的喷出控制电路200、包括控制电路110的主控制电路100进行电连接。而且,电缆160传输扫描方向位置信息信号ENC、喷出方向位置信息信号APG、商议信号HSs、HSb以及开关控制信号SW。电缆160为用于传输电信号的传输路径,且优选为柔性扁平电缆(FFC:FlexibleFlat Cable)。通过将电缆160设为能够容易地进行变形且滑动性较高的FFC,从而能够在不依赖于液体喷出装置1的结构、工作等的条件下,实现包括扫描方向位置信息信号ENC、喷出方向位置信息信号APG、商议信号HSs、HSb以及开关控制信号SW在内的信号的传输。在此,电缆160为第二电缆的一个示例。
电缆170a、170b对转换电路130与转换电路230进行连接。而且,电缆170a、170b传输作为光信号的图像数据信号oPDATA1、oPDATA2以及响应数据信号oREP1、oREP2。在此,对传输光信号的电缆170a、170b的结构进行说明。图15为用于对传输光信号的电缆170a、170b的概要结构进行说明的图。另外,在图15中,将电缆170a、170b作为电缆170来进行说明。
电缆170具有两个芯线171、和保护两个芯线171的保护被覆175。保护被覆175为用于对芯线171进行保护的结构,例如由聚乙烯等构成。
两个芯线171分别具有铁芯172、金属外覆173以及芯线被覆174。铁芯172为传输被输入至电缆170的光信号的部分,且由光的透过性优异的石英玻璃等而构成。金属外覆173由与铁芯172相比折射率较低的物质构成。由此,光在铁芯172与金属外覆173的边界处反射,并在铁芯172的内部传输光信号。此外,芯线被覆174为对铁芯172以及金属外覆173进行保护的结构,且由硅酮树脂等构成。芯线被覆174防止由铁芯172以及金属外覆173的损伤等而引起的强度的降低,并使利用芯线171而被传输的各种信号的特性稳定。
而且,利用两个电缆170中的电缆170a所包含的一方的芯线171来传输图像数据信号oPDATA1,并利用另一方的芯线171来传输响应数据信号oREP1。此外,利用两个电缆170中的电缆170b中所包含的一方的芯线171来传输图像数据信号oPDATA2,并利用另一方的芯线171来传输响应数据信号oREP2。换言之,图像信号ePDATA1利用电缆170a及电缆170b的双方而被传输,且响应信号eREP2利用电缆170a以及电缆170b的双方而被传输。
在此,电缆170a、170b的结构及材质并不限于上述内容,优选为,电缆170a和电缆170b为相互不同的结构。相互不同的结构包括,铁芯172、金属外覆173、芯线被覆174以及保护被覆175的材质、形状及厚度等不同的结构。由此,降低了在电缆170a、170b的双方中同时发生异常的可能性。
如上文所述,通过将基于图像信号PDATA的图像信号ePDATA1转换为能够传输大容量的数据的光信号,并利用电缆170a、170b来进行传输,从而能够传输更大的数据量。因此,为了提高形成在介质P上的图像的品质,即使在喷嘴651的数量增加了的情况下,也能够降低喷出速度并喷出油墨。
在此,传输作为光信号的图像数据信号oPDATA1的电缆170a为第一电缆的一个示例,传输作为光信号的图像数据信号oPDATA2的电缆170b为第一电缆的另一个示例。
此外,被输入至控制电路210的图像信息信号CDATA也可以作为响应信号eREP2而被输出至控制电路110。即,图像信息信号CDATA也可以在转换电路230中被转换为光信号,且利用电缆170a或电缆170b而被传输。在此,图像信息信号CDATA被转换为光信号的响应信号oREP为第二光信号的一个示例。
如前文所述,图像信息信号CDATA为,取得被形成在介质P上的图像信息、且表示所取得的图像信息的信号。因此,图像信息信号CDATA在数据量较多且利用电缆160来传输图像信息信号CDATA的情况下,存在利用电缆160而被传输的信号的通信速度下降的可能性。通过将图像信息信号CDATA转换为光信号且利用电缆170a、170b来传输,从而能够稳定地传输数据量较多的图像信息信号CDATA。而且,响应信号eREP2相对于图像信号ePDATA2而数据量较少,因此,通过利用与响应信号eREP2相同的传输路径而图像信息信号CDATA传输至控制电路110,从而无需设置新的通信电缆,便能够减少用于对控制单元10与头单元20进行连接的信号线的数量。
在以上述方式而构成的液体喷出装置1中,包括对头单元20的工作进行控制的控制单元10中所包含的控制电路110及转换电路130、和传输由控制单元10所生成的光信号即图像数据信号oPDATA1、oPDATA2的电缆170a、170b的结构为驱动电路11。
在此,对控制单元10与头单元20之间的信号的传输的详细内容进行说明。图16为表示控制单元10与头单元20之间的信号的传输的时序图。
如图14及图16所示,在液体喷出装置1启动并判断为能够进行控制单元10与头单元20之间的信号的传输之后,在时间t1处,控制电路110将商议信号HSs设为H电平,且将开关控制信号SW设为H电平。而且,控制电路110由从主计算机等被供给的图像信号PDATA生成图像数据D1,并作为图像信号ePDATA1而输出至开关电路120。此时,由于开关控制信号SW为H电平,因此图像数据D1经由开关电路121并作为图像数据信号ePDATA11而被输入至E/O电路131。而且,图像数据D1在E/O电路131中被转换为光信号。此外,控制电路210对在时间t1处被输出的H电平的商议信号HSs进行检测,并将H电平的商议信号HSb输出至控制电路110。
在时间t2处,E/O电路131将被转换为光信号的图像数据D1作为图像数据信号oPDATA1而输出至电缆170a。被转换为光信号的图像数据D1在利用电缆170a而被传输了之后,被输入至O/E电路231。
在时间t3处,O/E电路231将光信号的图像数据D1转换为电信号,并作为图像数据信号ePDATA21而输出至开关电路221。此时,由于开关控制信号SW为H电平,因此图像数据D1经由开关电路221而作为图像信号ePDATA2而被输入至控制电路210。而且,被输入至控制电路210的图像数据D1被保持在缓冲区域211中。
在此,控制电路110输出图像数据D1的时间t1与向控制电路210输入了图像数据D1的时间t3的时差td1为,通过在E/O电路131中将电信号转换为光信号而产生的转换时差、以及通过在O/E电路231中将光信号转换为电信号而产生的转换时差。换言之,从控制电路110被输出的图像数据D1延迟了时差td1而被输入至控制电路210。
控制电路210在结束了图像数据D1的输入之后的时间t4处,作为响应信号eREP2而生成响应数据A1并输出至开关电路222。此时,由于开关控制信号SW为H电平,因此响应数据A1经由开关电路222而作为响应数据信号eREP21被输入至E/O电路233。而且,响应数据A1在E/O电路233中被转换为光信号。
在时间t5处,E/O电路233将光信号的响应数据A1作为响应数据信号oREP1而输出至电缆170a。而且,被转换为光信号的响应数据A1在利用电缆170a而被传输了之后,被输入至O/E电路133。
在时间t6处,O/E电路133将光信号的响应数据A1转换为电信号,并作为响应数据信号eREP11而输出至开关电路122。此时,由于开关控制信号SW为H电平,因此响应数据A1经由开关电路122而作为响应信号eREP1被输入至控制电路110。
在此,控制电路210输出响应数据A1时间t4与向控制电路110输入响应数据A1的时间t6的时差td2为,通过在E/O电路233中将电信号转换为光信号而产生的转换时差、以及通过在O/E电路133中将光信号转换为电信号而产生的转换时差。换言之,从控制电路210被输出的响应数据A1延迟了时差td2而被输入至控制电路110。
在时间t7处,在作为响应信号eREP2的响应数据A1的输出结束时,控制电路210将商议信号HSb设为L电平,并输出至控制电路110。
在时间t8处,当控制电路110结束作为响应信号eREP1的响应数据A1的输入并检测出L电平的商议信号HSb的情况下,将商议信号HSs设为L电平,将开关控制信号SW设为L电平。
在时间t9处,控制电路110生成并输出用于对滑架71的移动进行控制的控制信号Ctrl-C。由此,滑架71在沿着图3所示的X方向的X1方向上移动。而且,伴随着滑架71的移动,扫描方向位置检测电路45生成扫描方向位置信息信号ENC。扫描方向位置信息信号ENC被输入至控制电路210,并且也经由电缆160而被输入至控制电路110。控制电路210将基于被保持在扫描方向位置信息信号ENC以及缓冲区域211中的图像数据D1而生成的印刷数据信号SI、交换信号CH、锁存信号LAT以及基驱动信号dA、dB输出至图5所示的各种结构。此外,控制电路110基于被输入的扫描方向位置信息信号ENC而对用于控制滑架71的移动的控制信号Ctrl-C、以及用于控制介质P的输送的控制信号Ctrl-P进行随时更新,并输出至前述的移动机构61以及旋转机构51。
即,控制电路110基于扫描方向位置信息信号ENC而对滑架71的移动及介质P的输送进行控制,控制电路210基于扫描方向位置信息信号ENC而生成并输出用于对油墨的喷出进行控制的印刷数据信号SI、交换信号CH、锁存信号LAT以及基驱动信号dA、dB。由于扫描方向位置信息信号ENC作为电信号而被电缆160传输,因此不会产生在从上述的电信号向光信号转换、或者从光信号向电信号转换时所产生的转换时差。因此,降低了在对油墨被喷出在介质P上的位置进行控制的控制信号Ctrl-C、Ctrl-P与对油墨向介质P的喷出进行控制的印刷数据信号SI、交换信号CH、锁存信号LAT以及基驱动信号dA、dB之间产生时间差的可能性。因此,提高了对介质P被喷出的油墨的喷落精度。换言之,降低了无法在介质上准确地喷落液体的可能性。
此外,在时间t9处,控制电路110将商议信号HSs设为H电平。而且,控制电路110由从主计算机等被供给的图像信号PDATA生成图像数据D2,并作为图像信号ePDATA1而输出至开关电路120。此时,由于开关控制信号SW为L电平,因此图像数据D2经由开关电路122而作为图像数据信号ePDATA12被输入至E/O电路132。而且,图像数据D2在E/O电路132中被转换为光信号。此外,控制电路210检测出在时间t9处被输出的H电平的商议信号HSs,并将H电平的商议信号HSb输出至控制电路110。
在时间t10处,E/O电路132将被转换为光信号的图像数据D2作为图像数据信号oPDATA2而输出至电缆170b。被转换为光信号的图像数据D2在利用电缆170b而被传输了之后,被输入至O/E电路232。
在时间t11处,O/E电路232将光信号的图像数据D2转换为电信号,并作为图像数据信号ePDATA22而输出至开关电路222。此时,由于开关控制信号SW为L电平,因此图像数据D2经由开关电路222而作为图像信号ePDATA2被输入至控制电路210。而且,被输入至控制电路210的图像数据D2被保持在缓冲区域211中。
在此,控制电路110输出图像数据D2的时间t9与向控制电路210输入图像数据D2的时间t11的时差td2为,通过在E/O电路132中将电信号转换为光信号而产生的转换时差、以及通过在O/E电路232中将光信号转换为电信号而产生的转换时差。换言之,从控制电路110被输出的图像数据D2延迟了时差td2而被输入至控制电路210。
控制电路210在结束图像数据D2的输入之后的时间t12处,作为响应信号eREP2而生成响应数据A2并输出至开关电路222。此时,由于开关控制信号SW为L电平,因此响应数据A2经由开关电路222而作为响应数据信号eREP22被输入至E/O电路234。而且,响应数据A2在E/O电路234中被转换为光信号。
在时间t13处,E/O电路234将光信号的响应数据A2作为响应数据信号oREP2而输出至电缆170b。而且,被转换为光信号的响应数据A2在利用电缆170b而被传输了之后,被输入至O/E电路134。
在时间t14处,O/E电路134将光信号的响应数据A2转换为电信号,并作为响应数据信号eREP12而输出至开关电路122。此时,由于开关控制信号SW为L电平,因此响应数据A2经由开关电路122而作为响应信号eREP1被输入至控制电路110。
在此,控制电路210输出响应数据A2的时间t12与向控制电路110输入响应数据A2的时间t14的时差td4为,通过在E/O电路234中将电信号转换为光信号而产生的转换时差、以及通过在O/E电路134中将光信号转换为电信号而产生的转换时差。换言之,从控制电路210被输出的响应数据A2延迟了时差td4而被输入至控制电路110。
在时间t15处,在作为响应信号eREP2的响应数据A2的输出结束时,控制电路210将商议信号HSb设为L电平并输出至控制电路110。
在时间t16处,当控制电路110结束作为响应信号eREP1的响应数据A2的输入并检测出L电平的商议信号HSb的情况下,将商议信号HSs设为L电平,并将开关控制信号SW设为H电平。
在时间t17处,控制电路110生成并输出用于使滑架71的移动方向反转而控制的控制信号Ctrl-C。由此,滑架71在与沿着图3所示的X方向的X1方向不同的X2方向上移动。由此,使滑架71进行往复移动。而且,伴随着滑架71的移动,扫描方向位置检测电路45生成扫描方向位置信息信号ENC。扫描方向位置信息信号ENC被输入至控制电路210,并且也经由电缆160而被输入至控制电路110。控制电路210将基于被保持在扫描方向位置信息信号ENC以及缓冲区域211中的图像数据D2而生成的印刷数据信号SI、交换信号CH、锁存信号LAT以及基驱动信号dA、dB输出至图5所示的各种结构。此外,控制电路110基于被输入的扫描方向位置信息信号ENC而对用于控制滑架71的移动的控制信号Ctrl-C、以及用于控制介质P的输送的控制信号Ctrl-P进行随时更新,并输出至前述的移动机构61以及旋转机构51。
此外,控制电路110根据从主计算机等被供给的图像信号PDATA而生成图像数据D3,并作为图像信号ePDATA1而输出至开关电路120。之后,控制单元10以及头单元20反复实施相同的工作。
如上文所述,在本实施方式中,基于图像信号PDATA而生成的图像信号ePDATA利用电缆170a、170b而被传输。具体而言,电缆170a在期间Δt2内传输作为光信号的图像数据信号oPDATA1,电缆170B在与期间Δt2不同的期间Δt1内传输作为光信号图像数据信号oPDATA2。在此,虽然也可以在滑架71沿着X1方向而移动的期间Δt1内,使作为光信号的图像数据信号oPDATA2利用电缆170a和电缆170b的双方而被传输,并且,在滑架71沿着与X1方向不同的X2方向而移动的期间Δt2内,使作为光信号的图像数据信号oPDATA1利用电缆170a和电缆170b的双方而被传输,但是如本实施方式所示,优选为,电缆170a在期间Δt1内不传输作为光信号的图像数据信号oPDATA2,电缆170b在期间Δt2内不传输作为光信号的图像数据信号oPDATA1。由此,能够减少由图像信号PDATA生成图像信号ePDATA的控制电路110的功率消耗。另外,虽然在上述的说明中,作为基于图像信号PDATA而生成的图像信号ePDATA利用两根电缆170a、170b而被传输的结构进行了说明,但是也可以采用能够传输光信号的一根电缆,还可以为三根以上。
5.作用效果
在以上所说明的本实施方式中的液体喷出装置1中,用于对从液体喷出头400喷出油墨的压电元件60的驱动进行控制的图像信号ePDATA2将由控制电路110所生成的图像信号ePDATA1转换为光信号,并利用电缆170a、170b而被传输。因此,能够传输大量的图像数据信号。此外,表示液体喷出头400的位置的位置信息信号在不被转换为光信号的条件下利用电缆160而被传输。因此,在被输入至控制电路110的位置信息信号中,不会产生从电信号向光信号转换、或者从光信号向电信号转换时所产生的转换时差。即,减少了在由头单元20所生成的位置信息信号与被输入至控制电路110的位置信息信号之间所产生的时差。因此,在头单元20中所包含的控制电路210中的压电元件60的驱动的控制与控制电路110中的各种控制之间,减少了在打印头的实际的位置与打印头所喷出的油墨的喷出定时之间所产生的时差。由此,降低了无法使油墨喷落在介质P的准确的位置上的可能性。
6.变形例
虽然作为以上所说明的液体喷出装置1为喷出油墨的液体喷出头400被搭载于滑架71上且通过该滑架71在介质P上进行往复移动而实施印刷的串行式的喷墨打印机而进行了说明,但液体喷出头400也可以为,通过在介质P的宽度方向上并列配置并输送介质P从而实施印刷的所谓的行式的喷墨打印机。
以上,虽然对实施方式及变形例进行了说明,但本发明并不限于这些实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够以各种各样的形式而实施。例如,还能够对上述的实施方式进行适当组合。
本发明包括功能、方向以及结果等与在实施方式中所说明的结构相同的结构,或者目的以及效果等与在实施方式中所说明的结构实质上相同的结构。此外,本发明包括对实施方式中所说明的结构的并非本质的部分的结构进行了替换的结构。此外,本发明包括能够起到与实施方式中所说明的结构相同的作用效果的结构,或者能够达成相同的目的的结构。此外,本发明包括在实施方式中所说明的结构中附加了公知技术的结构。
符号说明
1…液体喷出装置;2…控制部;3…放卷部;4…支承部;5…输送部;6…印刷部;10…控制单元;11…驱动电路;20…头单元;21…喷出控制电路基板;29…连接器;30…驱动电路基板;31…保持部件;32…卷筒体;41…第一支承部;42…第二支承部;43…第三支承部;45…扫描方向位置检测电路;46…喷出方向位置检测电路;47…图像读取电路;51…旋转机构;52…输送辊;53…从动辊;60…压电元件;61…移动机构;62…引导部件;63…导轨部;64…滑架支承部;71…滑架;72…滑架主体;73…滑架罩;74…连接基板;75、76、77…连接器;81…散热壳;82…电缆;83、84、85…连接器;86、87…电缆;100…主控制电路;110…控制电路;120、121、122…开关电路;130…转换电路;131、132…E/O电路;133、134…O/E电路;140…异常检测电路;150…异常告知电路;160、170、170a、170b…电缆;171…芯线;172…铁芯;173…金属外覆;174…芯线被覆;175…保护被覆;200…喷出控制电路;210…控制电路;211…缓冲区域;220、221、222…开关电路;230…转换电路;231、232…O/E电路;233、234…E/O电路;300…驱动信号生成电路;310a…第一驱动信号生成电路;310b…第二驱动信号生成电路;320…基准电压信号生成电路;400…液体喷出头;410…喷出模块;420…驱动信号选择电路;430…选择控制电路;432…移位寄存器;434…锁存电路;436…解码器;440…选择电路;442a、442b…逆变器;444a、444b…传输门;600…喷出部;601…压电体;611、612…电极;621…振动板;631…空腔;632…喷嘴板;641…贮液器;650…油墨喷出面;651…喷嘴;661…油墨供给口;P…介质。

Claims (7)

1.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
头单元;
驱动电路,其对所述头单元进行驱动,
所述头单元具有:
液体喷出头,其包括驱动元件,且通过所述驱动元件的驱动而对介质喷出液体;
位置检测电路,其输出表示所述液体喷出头的位置的位置信息信号;
第一电路,其基于第一信号而对所述驱动元件的驱动进行控制;
第一转换电路,其与所述第一电路电连接,且将第一光信号转换为所述第一信号,
所述驱动电路具有:
第二电路,其输出第二信号;
第二转换电路,其与所述第二电路电连接,且将所述第二信号转换为所述第一光信号;
第一电缆;
第二电缆,
所述第一电缆对所述第一转换电路与所述第二转换电路进行连接,并传输所述第一光信号,
所述第二电缆对所述位置检测电路与所述第二电路进行电连接,并传输所述位置信息信号。
2.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第二信号为表示被形成在所述介质上的图像数据的信号。
3.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
具备滑架,所述滑架搭载所述液体喷出头并与所述介质对置地进行移动,
所述位置信息信号包括第一位置信息信号,所述第一位置信息信号表示所述滑架所移动的方向上的所述液体喷出头的位置。
4.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述位置信息信号包括第二位置信息信号,所述第二位置信息信号表示对所述介质喷出液体的方向上的所述液体喷出头的位置。
5.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述头单元具有图像读取电路,所述图像读取电路取得被形成在所述介质上的图像信息,
所述图像读取电路输出表示所取得的所述图像信息的图像信息信号,
所述图像信息信号在所述第一转换电路中被转换为第二光信号,并利用所述第一电缆而被传输。
6.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第二电缆为柔性扁平电缆。
7.一种驱动电路,其特征在于,其对头单元进行驱动,所述头单元具有:
液体喷出头,其包括驱动元件,并通过所述驱动元件的驱动而对介质喷出液体;
位置检测电路,其输出表示所述液体喷出头的位置的位置信息信号;
第一电路,其基于第一信号而对所述驱动元件的驱动进行控制;
第一转换电路,其与所述第一电路电连接,且将第一光信号转换为所述第一信号,
所述驱动电路具有:
第二电路,其输出第二信号;
第二转换电路,其与所述第二电路电连接,且将所述第二信号转换为所述第一光信号;
第一电缆;
第二电缆,
所述第一电缆对所述第一转换电路与所述第二转换电路进行连接,并传输所述第一光信号,
所述第二电缆对所述位置检测电路与所述第二电路进行电连接,并传输所述位置信息信号。
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