JP2007237489A - Liquid ejector, liquid delivery method and program - Google Patents
Liquid ejector, liquid delivery method and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007237489A JP2007237489A JP2006060539A JP2006060539A JP2007237489A JP 2007237489 A JP2007237489 A JP 2007237489A JP 2006060539 A JP2006060539 A JP 2006060539A JP 2006060539 A JP2006060539 A JP 2006060539A JP 2007237489 A JP2007237489 A JP 2007237489A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive signal
- waveform
- elements
- period
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus, a liquid ejection method, and a program.
液体吐出ヘッドから液体を吐出する液体吐出装置としては、例えば、印刷装置、カラーフィルタ製造装置、染色装置、及び、微細加工装置が提案されている。このような液体吐出装置には、充放電によって液体を吐出させるための動作をする素子と、或る期間に複数の駆動信号を同時に生成する駆動信号生成部とを有するものがある(例えば、特許文献1を参照。)。この液体吐出装置では、繰り返し単位を構成する期間に複数の波形部が生成される。そして、必要な波形部を印加することで素子に所望の動作を行わせて液体を吐出している。
前述した液体吐出装置では、一方の駆動信号側のN番目の波形部による素子の充電期間と、他方の駆動信号側のN番目の波形部による素子の充電期間とが重なっていた。これにより、或る素子に一方の駆動信号側のN番目の波形部を印加し、他の素子に他方の駆動信号側のN番目の波形部を印加した場合に、或る素子と他の素子の充電期間が重なる。ここで、複数の素子の充電が共通の電源で行われていた場合には、電源から各素子へ流れる電流が重なっている充電期間において大きくなってしまう。そして、消費電力は電流量に依存して大きくなる。このため、或る素子と他の素子の充電期間が重なることで、消費電力の増大を招いてしまう。 In the liquid ejecting apparatus described above, the charging period of the element by the Nth waveform portion on one drive signal side overlaps with the charging period of the element by the Nth waveform portion on the other drive signal side. Accordingly, when an Nth waveform portion on one drive signal side is applied to a certain element and an Nth waveform portion on the other drive signal side is applied to another element, a certain element and another element Overlapping charging periods. Here, in the case where charging of a plurality of elements is performed by a common power source, the current flowing from the power source to each element increases during the charging period. The power consumption increases depending on the amount of current. For this reason, the charge period of a certain element overlaps with another element, resulting in an increase in power consumption.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力を抑えることにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress power consumption.
前記目的を達成するための主たる発明は、
(A)充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子を有する液体吐出ヘッドと、
(B)前記複数の素子の充電時に用いられる電源と、
(C)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号を或る期間において同時に生成し、必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させる充放電制御部であって、
第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、充放電制御部と、
(D)を有する液体吐出装置である。
The main invention for achieving the object is as follows:
(A) a liquid discharge head having a plurality of elements that operate to discharge liquid by charging and discharging;
(B) a power source used when charging the plurality of elements;
(C) a first drive signal having a plurality of waveform portions of voltage change patterns determined according to operations to be performed by the plurality of elements, and a voltage change pattern determined according to operations to be performed by the plurality of elements. Charging / discharging the plurality of elements by simultaneously generating a second drive signal having a plurality of waveform sections in a certain period and selectively applying a necessary waveform section to each of the plurality of elements A control unit,
The voltage change pattern is determined so that the charging period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. A charge / discharge control unit for generating a first drive signal and the second drive signal;
(D).
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。 At least the following will be made clear by the description of the present specification and the accompanying drawings.
すなわち、(A)充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子を有する液体吐出ヘッドと、(B)前記複数の素子の充電時に用いられる電源と、(C)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号を或る期間において同時に生成し、必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させる充放電制御部であって、第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、充放電制御部と、(D)を有する液体吐出装置が実現できること。
このような液体吐出装置によれば、充放電制御部は、第1駆動信号側のN番目の波形部による素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による素子の充電期間とが重ならないように電圧変化パターンが定められた第1駆動信号及び第2駆動信号を生成する。このため、充電時において電源から素子へ流れる電流の最大値を、従来よりも低くすることができる。その結果、消費電力を抑えることができる。
That is, (A) a liquid discharge head having a plurality of elements that operate to discharge liquid by charging and discharging, (B) a power source used when charging the plurality of elements, and (C) the plurality of elements A first drive signal having a plurality of waveform portions of a voltage change pattern determined according to an operation to be performed, and a second drive signal having a plurality of waveform portions of a voltage change pattern determined according to an operation to be performed by the plurality of elements. A charge / discharge control unit configured to charge and discharge the plurality of elements by simultaneously generating a drive signal in a certain period and selectively applying a necessary waveform section to each of the plurality of elements; The voltage change pattern is determined such that the charging period of the element by the Nth waveform portion on the drive signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. Generating a driving signal and the second driving signal, and the charging and discharging control unit, it can be realized the liquid discharge apparatus having the (D).
According to such a liquid ejection apparatus, the charge / discharge control unit includes an element charging period by the Nth waveform portion on the first drive signal side and an element charging period by the Nth waveform portion on the second drive signal side. A first drive signal and a second drive signal having a voltage change pattern determined so as to avoid overlapping each other are generated. For this reason, the maximum value of the current flowing from the power supply to the element during charging can be made lower than in the past. As a result, power consumption can be suppressed.
かかる液体吐出装置であって、前記充放電制御部は、前記素子に拘わらず前記第1駆動信号によって充放電される第1コンデンサと、前記素子に拘わらず前記第2駆動信号によって充放電される第2コンデンサとを有する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、第1コンデンサ及び第2コンデンサが素子に拘わらず充放電されることで、回路内での発振現象を防止できる。そして、これらのコンデンサの充電時において、電源からこれらのコンデンサへ流れる電流の最大値を抑えることができる。ひいては、消費電力を抑えることができる。
In this liquid ejection apparatus, the charge / discharge control unit is charged / discharged by the second drive signal regardless of the element, and the first capacitor charged / discharged by the first drive signal regardless of the element. A configuration having a second capacitor is preferable.
According to such a liquid ejecting apparatus, the first capacitor and the second capacitor are charged and discharged regardless of the element, thereby preventing an oscillation phenomenon in the circuit. When charging these capacitors, the maximum value of the current flowing from the power source to these capacitors can be suppressed. As a result, power consumption can be reduced.
かかる液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドは、前記素子の動作によって容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通されたノズルとを有し、前記素子は、充電によって前記圧力室の容積を収縮させるための動作をする構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、液体の吐出時に圧力室が急激に収縮されるため、素子を大きな電流で充電することになる。このとき、両波形部による充電期間が重ならないため、消費電力を効果的に抑えることができる。
In this liquid discharge apparatus, the liquid discharge head includes a pressure chamber whose volume is changed by the operation of the element, and a nozzle communicated with the pressure chamber. The element is charged with the pressure chamber. A configuration that operates to contract the volume is preferable.
According to such a liquid ejection device, the pressure chamber is rapidly contracted when the liquid is ejected, so that the element is charged with a large current. At this time, since the charging periods of both waveform portions do not overlap, power consumption can be effectively suppressed.
かかる液体吐出装置であって、前記素子は、ピエゾ素子であることが好ましい。
このような液体吐出装置によれば、充放電によって液体の吐出量を精度良く制御することができる。
In such a liquid discharge apparatus, the element is preferably a piezo element.
According to such a liquid ejection apparatus, the liquid ejection amount can be accurately controlled by charging and discharging.
かかる液体吐出装置であって、前記充放電制御部は、前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第1駆動信号が有する複数の波形部と前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択し、選択した波形部を或る素子へ印加する信号印加部とを有する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、限られた期間であっても、種々の波形部を選択することができる。
In this liquid ejection apparatus, the charge / discharge control unit includes a drive signal generation unit that generates the first drive signal and the second drive signal, a plurality of waveform units included in the first drive signal, and the second A configuration having a signal applying unit that selects a necessary one from a plurality of waveform parts included in the drive signal in accordance with the discharge amount of the liquid and applies the selected waveform part to a certain element is preferable.
According to such a liquid ejection device, it is possible to select various waveform portions even during a limited period.
かかる液体吐出装置であって、前記駆動信号生成部は、前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と異ならせた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、限られた期間であっても、液体の吐出量をきめ細かく制御することができる。
In this liquid ejection apparatus, the drive signal generation unit causes the element to perform an operation to be performed by the N-th waveform unit on the first drive signal side by the N-th waveform unit on the second drive signal side. It is preferable that the first drive signal and the second drive signal are generated differently from the operation to be performed.
According to such a liquid ejection device, the liquid ejection amount can be finely controlled even during a limited period.
かかる液体吐出装置であって、前記駆動信号生成部は、前記第1駆動信号側のN番目の波形部の生成期間を前記第2駆動信号側のN番目の波形部の生成期間と異ならせた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、各波形部の波形に関する自由度が増し、素子に行わせる動作を最適化できる。
In this liquid ejection apparatus, the drive signal generation unit makes the generation period of the Nth waveform portion on the first drive signal side different from the generation period of the Nth waveform portion on the second drive signal side. A configuration for generating the first drive signal and the second drive signal is preferable.
According to such a liquid ejecting apparatus, the degree of freedom regarding the waveform of each waveform section increases, and the operation performed by the element can be optimized.
かかる液体吐出装置であって、前記液体吐出ヘッドは、充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子であって複数のグループに分けられた複数の素子を有し、前記充放電制御部は、前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第1駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して或るグループに属する前記素子へ印加し、前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して他のグループに属する前記素子へ印加する信号印加部とを有する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、或るグループに属する素子と他のグループに属する素子とを異なる駆動信号で動作させているので、駆動信号を調整することで素子の動作をグループ毎に調整できる。例えば、素子の特性ばらつきをグループ毎に調整して同じ動作を行わせることができる。
In this liquid discharge apparatus, the liquid discharge head includes a plurality of elements that are operated to discharge liquid by charge / discharge and are divided into a plurality of groups, and the charge / discharge control A drive signal generation unit that generates the first drive signal and the second drive signal, and a necessary one selected from a plurality of waveform units included in the first drive signal according to a discharge amount of the liquid; A signal applying unit that applies to the elements belonging to the other group, selects a necessary one from a plurality of waveform parts included in the second drive signal according to the amount of liquid discharged, and applies to the elements belonging to the other group The structure having is preferable.
According to such a liquid ejecting apparatus, the elements belonging to a certain group and the elements belonging to another group are operated with different drive signals, so that the operation of the elements is adjusted for each group by adjusting the drive signals. it can. For example, the same operation can be performed by adjusting element characteristic variations for each group.
かかる液体吐出装置であって、前記駆動信号生成部は、前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と同じにし、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングを前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングと異ならせることで、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないようにした前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、各グループに属する素子に同じ動作を行わせつつ、消費電力を抑えることができる。
In this liquid ejection apparatus, the drive signal generation unit causes the element to perform an operation to be performed by the N-th waveform unit on the first drive signal side by the N-th waveform unit on the second drive signal side. The start timing of the operation by the Nth waveform portion on the first drive signal side is different from the start timing of the operation by the Nth waveform portion on the second drive signal side. The first drive signal in which the charging period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. And the structure which produces | generates the said 2nd drive signal is preferable.
According to such a liquid ejecting apparatus, it is possible to suppress power consumption while causing the elements belonging to each group to perform the same operation.
かかる液体吐出装置であって、前記駆動信号生成部は、前記第1駆動信号の基となる第1電圧波形信号を生成する第1電圧波形生成部と、前記電源に接続されて、前記第1電圧波形信号の電流を増幅する第1電流増幅部と、前記第2駆動信号の基となる第2電圧波形信号を生成する第2電圧波形生成部と、前記電源に接続されて、前記第2電圧波形信号の電流を増幅する第2電流増幅部とを有する構成が好ましい。
このような液体吐出装置によれば、所望の電圧波形であって複数の素子を動作させるために十分な電流容量の第1駆動信号及び第2駆動信号を生成できる。
In this liquid ejection apparatus, the drive signal generation unit is connected to the first voltage waveform generation unit that generates a first voltage waveform signal that is a basis of the first drive signal, and the power source, and the first A first current amplifying unit for amplifying a current of the voltage waveform signal; a second voltage waveform generating unit for generating a second voltage waveform signal which is a basis of the second drive signal; and the second power waveform connected to the power source. A configuration having a second current amplification unit that amplifies the current of the voltage waveform signal is preferable.
According to such a liquid ejecting apparatus, it is possible to generate the first drive signal and the second drive signal having a desired voltage waveform and sufficient current capacity for operating a plurality of elements.
また、次の液体吐出装置を実現することもできる。
すなわち、(A)充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子であって複数のグループに分けられた複数の素子と、前記素子の動作によって容積を変化させる圧力室と、前記圧力室に連通されたノズルとを有する液体吐出ヘッドであって、前記素子として、充電によって前記圧力室の容積を収縮させるための動作をするピエゾ素子を有する液体吐出ヘッドと、(B)前記複数の素子の充電時に用いられる電源と、(C)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号を或る期間において同時に生成し、必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させる充放電制御部であって、前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と異ならせ、かつ、前記第1駆動信号側のN番目の波形部の生成期間を前記第2駆動信号側のN番目の波形部の生成期間と異ならせた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号、又は、前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と同じにし、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングを前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングと異ならせることで、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないようにした前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記第1駆動信号が有する複数の波形部と前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択し、選択した波形部を或る素子へ印加する、又は、前記第1駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して或るグループに属する前記素子へ印加し、前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して他のグループに属する前記素子へ印加する信号印加部と、前記素子に拘わらず前記第1駆動信号によって充放電される第1コンデンサと、前記素子に拘わらず前記第2駆動信号によって充放電される第2コンデンサとを有し、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、充放電制御部と、を有し、(D)前記駆動信号生成部は、前記第1駆動信号の基となる第1電圧波形信号を生成する第1電圧波形生成部と、前記電源に接続されて、前記第1電圧波形信号の電流を増幅する第1電流増幅部と、前記第2駆動信号の基となる第2電圧波形信号を生成する第2電圧波形生成部と、前記電源に接続されて、前記第2電圧波形信号の電流を増幅する第2電流増幅部と、(E)を有する液体吐出装置が実現できることが明らかにされる。
Moreover, the following liquid discharge apparatus can also be realized.
That is, (A) a plurality of elements that perform an operation for discharging liquid by charging and discharging, a plurality of elements divided into a plurality of groups, a pressure chamber whose volume is changed by the operation of the elements, and the pressure A liquid discharge head having a nozzle communicated with the chamber, the liquid discharge head having a piezoelectric element that operates to contract the volume of the pressure chamber by charging as the element; A power source used when charging the element; (C) a first drive signal having a plurality of waveform portions of a voltage change pattern determined according to an operation to be performed by the plurality of elements; and an operation to be performed by the plurality of elements. Generating a second drive signal having a plurality of waveform portions of a voltage change pattern determined according to the same time period, and generating a necessary waveform portion for each of the plurality of elements A charge / discharge control unit that selectively charges and discharges the plurality of elements, wherein an operation to be performed by the N-th waveform unit on the first drive signal side is performed on the second drive signal side; Different from the operation performed by the N-th waveform section on the element, and the generation period of the N-th waveform section on the first drive signal side is defined as the generation period of the N-th waveform section on the second drive signal side. The first drive signal and the second drive signal which are different from each other, or the N-th waveform unit on the second drive signal side performs an operation to be performed on the element by the N-th waveform unit on the first drive signal side. The same operation as that performed by the element is performed, and the start timing of the operation by the Nth waveform portion on the first drive signal side is different from the start timing of the operation by the Nth waveform portion on the second drive signal side. In the first The first drive signal and the second drive signal are configured such that the charging period of the element by the Nth waveform portion on the dynamic signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. A drive signal generating unit that generates a drive signal, a plurality of waveform units included in the first drive signal, and a plurality of waveform units included in the second drive signal are selected according to the liquid discharge amount and selected. Applying the waveform portion to a certain element, or selecting a necessary one from a plurality of waveform portions included in the first drive signal according to the discharge amount of the liquid and applying it to the element belonging to a certain group, A signal applying unit that selects necessary ones from a plurality of waveform portions included in the second drive signal in accordance with a discharge amount of the liquid and applies them to the elements belonging to another group, and the first drive regardless of the elements First charge / discharge by signal And a second capacitor charged and discharged by the second drive signal regardless of the element, and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side and the second drive signal A charge / discharge control unit that generates the first drive signal and the second drive signal in which the voltage change pattern is determined so that the charging period of the element by the N-th waveform unit on the side does not overlap. And (D) the drive signal generation unit is connected to the power source and a first voltage waveform generation unit that generates a first voltage waveform signal that is a basis of the first drive signal, and the first voltage waveform signal A first current amplifying unit for amplifying the current of the second driving signal; a second voltage waveform generating unit for generating a second voltage waveform signal that is a basis of the second drive signal; and the second voltage waveform signal connected to the power source. A second current amplifier for amplifying the current of It is clear that a liquid discharge apparatus having can be realized.
このような液体吐出装置によれば、既述のほぼ全ての効果を奏するので、本発明の目的が最も有効に達成される。 According to such a liquid ejecting apparatus, since almost all the effects described above can be achieved, the object of the present invention can be achieved most effectively.
また、次の液体吐出方法が実現できることも明らかにされる。
すなわち、(A)充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子を用いた液体吐出方法であって、(B)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号であって、第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた第1駆動信号、及び、第2駆動信号を、或る期間において同時に生成すること、(C)必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させること、(D)を行う液体吐出方法が実現できることも明らかにされる。
It is also clarified that the following liquid discharge method can be realized.
That is, (A) a liquid discharge method using a plurality of elements that perform an operation for discharging a liquid by charging and discharging, and (B) a voltage change pattern determined according to an operation performed by the plurality of elements A first drive signal having a plurality of waveform portions, and a second drive signal having a plurality of waveform portions having a voltage change pattern determined according to the operation to be performed by the plurality of elements, on the first drive signal side A first driving signal in which the voltage change pattern is determined such that a charging period of the element by the Nth waveform section and a charging period of the element by the Nth waveform section on the second driving signal side do not overlap; and Generating the second drive signal simultaneously in a certain period; (C) charging and discharging the plurality of elements by selectively applying a necessary waveform portion to each of the plurality of elements; D) row It will become apparent that a liquid ejecting method can be achieved.
また、次のプログラムが実現できることも明らかにされる。
すなわち、(A)充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子を有する液体吐出装置を制御するためのプログラムであって、(B)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号であって、第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた第1駆動信号、及び、第2駆動信号を、或る期間において同時に生成させること、(C)必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加させ、前記複数の素子を充放電させること、(D)を前記液体吐出装置に行わせるプログラムが実現できることも明らかにされる。
It is also revealed that the following program can be realized.
That is, (A) a program for controlling a liquid ejection apparatus having a plurality of elements that perform an operation for discharging liquid by charging and discharging, and (B) determined according to an operation to be performed by the plurality of elements. A first drive signal having a plurality of waveform portions of the obtained voltage change pattern, and a second drive signal having a plurality of waveform portions of the voltage change pattern determined according to the operation to be performed by the plurality of elements, The voltage change pattern is defined such that the charging period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. Generating a drive signal and a second drive signal simultaneously in a certain period; and (C) selectively applying a necessary waveform portion to each of the plurality of elements to charge / discharge the plurality of elements. Thereby, it is also apparent that can be realized and to perform the (D) to the liquid ejection apparatus.
===第1実施形態===
<液体吐出装置について>
液体吐出装置には、印刷装置、カラーフィルタ製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及びDNAチップ製造装置など、様々な種類があり、全てについて説明することは困難である。そこで、本明細書では、印刷装置としてのインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタともいう。)、及び、このプリンタを有する印刷システムを例に挙げて説明する。なお、印刷システムとは、印刷装置と、この印刷装置の動作を制御する印刷制御装置とを少なくとも有するシステムのことである。
=== First Embodiment ===
<About liquid ejection device>
There are various types of liquid ejecting apparatuses such as a printing apparatus, a color filter manufacturing apparatus, a display manufacturing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, and a DNA chip manufacturing apparatus, and it is difficult to describe all of them. Therefore, in this specification, an ink jet printer (hereinafter also simply referred to as a printer) as a printing apparatus and a printing system having the printer will be described as an example. The printing system is a system having at least a printing apparatus and a printing control apparatus that controls the operation of the printing apparatus.
===印刷システム100の構成===
図1は、印刷システム100の構成を説明する図である。例示した印刷システム100は、プリンタ1と、コンピュータ110と、表示装置120と、入力装置130と、記録再生装置140とを有している。プリンタ1は印刷装置に相当し、用紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する。なお、この媒体は、液体が吐出される対象となる対象物であり、例えば用紙S(図3を参照。)が該当する。コンピュータ110は印刷制御装置に相当し、プリンタ1と通信可能に接続されている。そして、プリンタ1に画像を印刷させるため、コンピュータ110は、その画像に応じた印刷データをプリンタ1に出力する。このコンピュータ110には、アプリケーションプログラムやプリンタドライバ等のコンピュータプログラムがインストールされている。表示装置120は、ディスプレイを有している。入力装置130は、キーボードやマウス等の情報を入力するための装置である。記録再生装置140は、フレキシブルディスクドライブ装置等である。
=== Configuration of
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the
===コンピュータ110===
<コンピュータ110の構成について>
図2は、コンピュータ110、及び、プリンタ1の構成を説明するブロック図である。コンピュータ110は、記録再生装置140と、ホスト側コントローラ111とを有している。記録再生装置140は、ホスト側コントローラ111と通信可能に接続されている。ホスト側コントローラ111は、コンピュータ110における各種の制御を行うものであり、表示装置120や入力装置130も通信可能に接続されている。ホスト側コントローラ111は、インタフェース部112と、CPU113と、メモリ114とを有する。インタフェース部112は、プリンタ1との間でデータの受け渡しを行う。CPU113は、コンピュータ110の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ114は、CPU113が使用するコンピュータプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。そして、CPU113は、メモリ114に格納されているコンピュータプログラムに従って各種の制御を行う。
===
<Configuration of
FIG. 2 is a block diagram illustrating configurations of the
印刷データは、プリンタ1が解釈できる形式のデータであって、各種のコマンドデータと、ドット形成データSI(図7を参照。)とを有する。コマンドデータとは、プリンタ1に特定の動作の実行を指示するためのデータである。このコマンドデータには、例えば、給紙を指示するコマンドデータ、搬送量を示すコマンドデータ、排紙を指示するコマンドデータがある。また、ドット形成データSIは、用紙Sの上に形成されるドットに関するデータ(ドットの色や大きさ等のデータ)であり、単位領域毎に定められる。ここで、単位領域とは、用紙S等の媒体上に仮想的に定められた矩形状の領域を指し、印刷解像度に応じて大きさや形が定められる。本実施形態におけるドット形成データSIは、ドットの大きさを示すドット階調データによって構成されている。ドットの大きさは、吐出されるインク(液体の一種)の量によって定まる。このため、ドット形成データSIは吐出されるインクの量を示す吐出量情報に相当する。
The print data is data in a format that can be interpreted by the
この印刷システム100におけるドット形成データSIは、3ビットのデータによって構成されている。例えば、ドット形成データSIには、ドット無し(インクの非吐出)に対応するデータ[000]と、第1小ドットの形成に対応するデータ[001]と、第2小ドットの形成に対応するデータ[100]と、第1中ドットの形成に対応するデータ[010]と、第2中ドットの形成に関するデータ[101]と、大ドットの形成に対応するデータ[011]とがある。従って、プリンタ1は、1つの単位領域について6階調で画像が形成できる。
The dot formation data SI in the
===プリンタ1===
<プリンタ1の構成について>
次に、プリンタ1の構成について説明する。ここで、図3は、本実施形態のプリンタ1の構成を示す図である。なお、以下の説明では、図2も参照する。図2に示すように、プリンタ1は、用紙搬送機構20、キャリッジ移動機構30、ヘッドユニット40、検出器群50、プリンタ側コントローラ60、駆動信号生成回路70、及び、電源部PWSを有する。ヘッドユニット40は、ヘッド制御部HCとヘッド41とを有している。このプリンタ1では、プリンタ側コントローラ60によって制御対象部、すなわち用紙搬送機構20、キャリッジ移動機構30、ヘッドユニット40(ヘッド制御部HC,ヘッド41)、及び、駆動信号生成回路70が制御される。これにより、プリンタ側コントローラ60は、コンピュータ110から受け取った印刷データに基づき、用紙Sに画像を印刷させる。また、検出器群50の各検出器は、プリンタ1内の状況を監視している。そして、各検出器は、検出結果をプリンタ側コントローラ60に出力する。各検出器からの検出結果を受けたプリンタ側コントローラ60は、その検出結果に基づいて制御対象部を制御する。
===
<About the configuration of the
Next, the configuration of the
<用紙搬送機構20について>
用紙搬送機構20は、媒体を搬送させる媒体搬送部に相当する。この用紙搬送機構20は、媒体としての用紙Sを印刷可能な位置に送り込んだり、この用紙Sを搬送方向に所定の搬送量で搬送させたりするものである。この搬送方向は、次に説明するキャリッジ移動方向と交差する方向である。この用紙搬送機構20は、例えば図3に示すように、搬送モータ21や搬送ローラ22等を有する。搬送モータ21は搬送ローラ22の駆動源となるものである。また搬送ローラ22は用紙Sを搬送方向に搬送させるためのローラである。
<Regarding the paper transport mechanism 20>
The paper transport mechanism 20 corresponds to a medium transport unit that transports a medium. The paper transport mechanism 20 feeds the paper S as a medium to a printable position, or transports the paper S by a predetermined transport amount in the transport direction. This transport direction is a direction that intersects the carriage movement direction described below. For example, as shown in FIG. 3, the paper transport mechanism 20 includes a
<キャリッジ移動機構30について>
キャリッジ移動機構30は、ヘッドユニット40が取り付けられたキャリッジCRをキャリッジ移動方向に移動させるためのものである。キャリッジ移動方向には、一側から他側への移動方向と、他側から一側への移動方向が含まれている。ここで、キャリッジ移動機構30はヘッド41を移動させるヘッド移動部に相当し、キャリッジ移動方向はヘッド41が移動するヘッド移動方向に相当する。このキャリッジ移動機構30は、キャリッジモータ31と、ガイド軸32と、タイミングベルト33と、駆動プーリー34と、アイドラプーリー35とを有する。キャリッジモータ31は、キャリッジCRを移動させる際の駆動源に相当する。キャリッジモータ31の回転軸には、駆動プーリー34が取り付けられている。この駆動プーリー34は、キャリッジ移動方向の一端側に配置されている。駆動プーリー34とは反対側のキャリッジ移動方向の他端側には、アイドラプーリー35が配置されている。タイミングベルト33は、キャリッジCRに接続されているとともに、駆動プーリー34とアイドラプーリー35とに架け渡されている。ガイド軸32は、キャリッジCRを移動可能な状態で支持する。このガイド軸32は、キャリッジ移動方向に沿って取り付けられている。従って、キャリッジモータ31が動作すると、キャリッジCRは、このガイド軸32に沿ってキャリッジ移動方向に移動する。
<About the
The
<ヘッドユニット40について>
ヘッドユニット40は、インクを用紙Sに向けて吐出させるヘッド41を有する。このヘッドユニット40は、キャリッジCRに取り付けられている。そして、このヘッドユニット40が有するヘッド41は、ヘッドケース(図示せず)の下面に設けられている。また、ヘッドユニット40が有するヘッド制御部HCは、ヘッドケースの内部に設けられている。なお、ヘッド制御部HCについては、後で説明することにする。
<About the
The
<ヘッド41について>
図4は、ヘッド41の断面図である。ヘッド41は、液体の一種であるインクを吐出する液体吐出ヘッドの一種である。このヘッドは、図4に示すように、共通インク室411から圧力室412を通ってノズルNzに至る一連の流路をノズルNzに対応する複数有している。プリンタ1の使用時において、この流路はインクで満たされている。圧力室412は、その容積がピエゾ素子413の動作によって変化される。すなわち、圧力室412の一部は振動板414によって区画され、圧力室412とは反対側となる振動板414の表面にはピエゾ素子413が設けられている。
<About the
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
ピエゾ素子413はそれぞれの圧力室412に対応して複数設けられている。言い換えれば、ノズルNzに対応する複数設けられている。そして、各ピエゾ素子413は、電源部PWSに対して互いに並列に接続されている。このピエゾ素子413は、例えば圧電体を上電極と下電極とで挟んだ構成であり(何れも図示せず。)、これらの電極間に電位差を与えることにより変形する。この例では、上電極の電位を上昇させると圧電体が充電され、これに伴ってピエゾ素子413は圧力室412側に凸となるように撓む(つまり変形する。)。この場合、圧力室412は、図4に点線で示すように、その容積が収縮される。ピエゾ素子413の変形量は充電度合いと関連している。すなわち、充電度合いが高い程ピエゾ素子413の撓み量が大きくなる。このため、圧力室412の容積は収縮する。そして、圧力室412を収縮させるようにピエゾ素子413を急激に変形させると、圧力室412内のインクが加圧されてノズルNzからインクが吐出される。本実施形態において、ピエゾ素子413の変形量は、駆動信号COMにおける印加部分(後述する波形部SS11〜SS23。図10を参照。)によって定められる。従って、ピエゾ素子413は、印加された駆動信号COMによって与えられる電位に応じて変形するといえる。
A plurality of
以上の説明から判るように、このピエゾ素子413は、充放電によってインクを吐出させるための動作をする複数の素子であって、充電によって圧力室412の容積を収縮させる複数の素子に相当する。そして、このヘッド41ではピエゾ素子413を用いているので、駆動信号COMによる充放電によって、インクの吐出量を精度良く制御することができる。
As can be seen from the above description, the
<ノズル列について>
図5は、ヘッド41に設けられたノズル列Nk〜Nmを説明する図である。図5に示すように、複数のノズルNzは、吐出させるインクの種類毎にグループ化されており、各グループによって4つのノズル列が構成されている。従って、ヘッド41が有する複数のピエゾ素子413も複数のグループに分けられているといえる。そして、このヘッドユニット40では、4種類のインクを吐出させることができる。具体的には、図5の最も左側に位置するノズル列Nkは、ブラックインクを吐出する。左から2番目に位置するノズル列Nyは、イエローインクを吐出する。同様に、左から3番目に位置するノズル列Ncはシアンインクを吐出し、最も右側に位置するノズル列Nmはマゼンタインクを吐出する。
<About nozzle row>
FIG. 5 is a diagram for explaining the nozzle rows Nk to Nm provided in the
本実施形態では、所定方向に一定の間隔で並ぶ96個〜180個のノズルによって1つのノズル列が構成されている。そして、このノズル列が、所定方向と直交する交差方向に4つ設けられている。なお、ヘッドユニット40のキャリッジCRへの取り付け状態において、1つのノズル列に属する複数のノズルNzは用紙Sの搬送方向に並ぶ。これに伴い、各ノズル列Nk〜Nmはキャリッジ移動方向に並ぶ。
In the present embodiment, one nozzle row is composed of 96 to 180 nozzles arranged at a predetermined interval in a predetermined direction. Four nozzle rows are provided in the intersecting direction orthogonal to the predetermined direction. Note that the plurality of nozzles Nz belonging to one nozzle row are arranged in the transport direction of the paper S in a state where the
<検出器群50について>
検出器群50は、プリンタ1の状況を監視するためのものである。この検出器群50には、例えば図3に示すリニア式エンコーダ51が含まれている。このリニア式エンコーダ51は、キャリッジCR(ヘッド41)のキャリッジ移動方向の位置を検出するためのものである。この他に検出器群50には、搬送ローラ22の回転量を検出するためのロータリエンコーダや用紙Sの有無を検出する紙検出器も含まれている(いずれも図示せず。)。
<Regarding the
The
<プリンタ側コントローラ60について>
図2に示すように、プリンタ側コントローラ60は、インタフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、制御ユニット64とを有する。インタフェース部61は、外部装置であるコンピュータ110との間でデータの受け渡しを行う。CPU62は、プリンタ1の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM、ROM等の記憶素子によって構成される。
<About the printer-
As shown in FIG. 2, the printer-
CPU62は、メモリ63に記憶されているコンピュータプログラムに従い、各制御対象部を制御する。例えば、CPU62は、制御ユニット64を介して用紙搬送機構20やキャリッジ移動機構30を制御する。また、CPU62は、ヘッド41の動作を制御するためのヘッド制御信号をヘッド制御部HCに出力したり、駆動信号COM(第1駆動信号COM_A,第2駆動信号COM_B,図10を参照。)を生成させるための制御信号を駆動信号生成回路70に出力したりする。
The
ヘッド制御信号は、例えば図7に示すように、クロックCLK,ドット形成データSI,ラッチ信号LAT,第1チェンジ信号CH_A,第2チェンジ信号CH_Bである。そして、ラッチ信号LATはラッチパルスを有し、第1チェンジ信号CH_Aや第2チェンジ信号CH_Bは、チェンジパルスを有する。これらのラッチパルス及びチェンジパルスは、各駆動信号COM_A,COM_Bをピエゾ素子413へ印加させるタイミングを規定するためのタイミングパルスに相当する。なお、タイミングパルスは、各駆動信号COM_A,COM_Bが有する波形部SS11〜SS23の生成開始タイミングを規定しているともいえる。
For example, as shown in FIG. 7, the head control signals are a clock CLK, dot formation data SI, a latch signal LAT, a first change signal CH_A, and a second change signal CH_B. The latch signal LAT has a latch pulse, and the first change signal CH_A and the second change signal CH_B have a change pulse. These latch pulses and change pulses correspond to timing pulses for defining the timing at which the drive signals COM_A and COM_B are applied to the
駆動信号COMを生成させるための制御信号はDAC値とも呼ばれ、駆動信号COMの波形を定めるための波形情報に相当する。 The control signal for generating the drive signal COM is also called a DAC value and corresponds to waveform information for determining the waveform of the drive signal COM.
このような動作をするプリンタ側コントローラ60は、ヘッド制御部HCや駆動信号生成回路70と共に、ピエゾ素子413を充放電するための充放電制御部を構成する。
The printer-
<駆動信号生成回路70について>
図6は、駆動信号生成回路70の構成を説明するためのブロック図である。駆動信号生成回路70は、各ピエゾ素子413に対して共通に使用される駆動信号COMを生成するものであり、駆動信号生成部に相当すると共に、充放電制御部の一部を構成する。この駆動信号生成回路70は、複数種類の駆動信号COMを或る期間に亘って同時に生成する。本実施形態では、印刷期間Tに亘って、第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bとを同時に生成している。この印刷期間Tは前述した単位領域に対応する期間である。そして、駆動信号生成回路70は、第1駆動信号COM_Aを生成する第1駆動信号生成部70Aと、第2駆動信号COM_Bを生成する第2駆動信号生成部70Bとを有している。
<About the drive
FIG. 6 is a block diagram for explaining the configuration of the drive
第1駆動信号生成部70Aは第1波形生成回路71Aと第1電流増幅回路72Aを有する。第2駆動信号生成部70Bは第2波形生成回路71Bと第2電流増幅回路72Bを有する。第1波形生成回路71Aは、第1DAC値(第1波形情報)に基づいて第1駆動信号COM_Aの基となる電圧波形の第1電圧波形信号COM_A´を生成する。第1波形生成回路71Aは、例えば、第1DAC値に対応する電圧のアナログ信号を出力するデジタルアナログ変換回路と、デジタルアナログ変換回路から出力されたアナログ信号の電圧を増幅し、第1電圧波形信号COM_A´として出力する電圧増幅回路とを有する。第2波形生成回路71Bは、第2DAC値(第2波形情報)に基づいて第2駆動信号COM_Bの基となる電圧波形の第2電圧波形信号COM_B´を生成する。この第2波形生成回路も第1波形生成回路71Aと同様に、例えば、第2DAC値に対応する電圧のアナログ信号を出力するデジタルアナログ変換回路と、デジタルアナログ変換回路から出力されたアナログ信号の電圧を増幅し、第2電圧波形信号COM_B´として出力する電圧増幅回路とを有する。
The first drive
第1電流増幅回路72Aは、第1電圧波形信号COM_A´についてその電流を増幅し、第1駆動信号COM_Aとして出力する。図8に示すように、本実施形態において、第1電流増幅回路72Aは、相補的に接続されたトランジスタ対によって構成されている。すなわち、第1電流増幅回路72Aは、互いのエミッタ端子同士が接続されたNPN型のトランジスタTr1とPNP型のトランジスタTr2によって構成されている。NPN型のトランジスタTr1は、駆動信号COMの電圧上昇時(ピエゾ素子413の充電時)に動作するトランジスタである。このNPN型のトランジスタTr1は、コレクタが電源部PWSに、エミッタが第1駆動信号COM_Aの出力信号線に、それぞれ接続されている。PNP型のトランジスタTr2は、駆動信号COMの電圧降下時(ピエゾ素子413の放電時)に動作するトランジスタである。PNP型のトランジスタTr2は、コレクタがグランドに、エミッタが第1駆動信号COM_Aの出力信号線に、それぞれ接続されている。そして、この第1電流増幅回路72Aは、第1波形生成回路71Aから出力される第1電圧波形信号COM_A´によって動作が制御される。従って、この第1電流増幅回路72Aから出力される第1駆動信号COM_Aは、第1電圧波形信号COM_A´に倣った電圧波形となる。
The first
第2電流増幅回路72Bは、第2電圧波形信号COM_B´についてその電流を増幅し、第2駆動信号COM_Bとして出力する。図8に示すように、この第2電流増幅回路72Bも第1電流増幅回路72Aと同様に、相補的に接続されたトランジスタ対(NPN型のトランジスタTr1,PNP型のトランジスタTr2)によって構成されている。この第2電流増幅回路72Bは、第2波形生成回路71Bから出力される第2電圧波形信号COM_B´によって動作が制御される。従って、この第2電流増幅回路72Bから出力される第2駆動信号COM_Bは、第2電圧波形信号COM_B´に倣った電圧波形となる。
The second
このように、本実施形態の駆動信号生成回路70は、第1波形生成回路71A及び第1電流増幅回路72Aを有する第1駆動信号生成部70Aと、第2波形生成回路71B及び第2電流増幅回路72Bを有する第2駆動信号生成部70Bとを有しているので、所望の電圧波形であって複数のピエゾ素子413を動作させるために十分な電流容量の第1駆動信号COM_A及び第2駆動信号COM_Bを生成することができる。
As described above, the drive
<生成される駆動信号COMの概略について>
ここで、駆動信号生成回路70によって生成される第1駆動信号COM_A、及び、第2駆動信号COM_Bの概略を説明する。なお、この説明では図10を参照する。これらの第1駆動信号COM_A,第2駆動信号COM_Bは、印刷期間Tを繰り返し単位として繰り返し生成される。従って、この印刷期間Tは、第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bとを同時に生成するための或る期間に相当する。
<About Outline of Generated Drive Signal COM>
Here, an outline of the first drive signal COM_A and the second drive signal COM_B generated by the drive
第1駆動信号COM_Aは、期間T1で生成される波形部SS11と、期間T2で生成される波形部SS12と、期間T3で生成される波形部SS13とを有する。各波形部SS11〜SS13は、ピエゾ素子413に所定の動作をさせるための駆動パルスを有している。すなわち、波形部SS11は第1駆動パルスPS1を有し、波形部SS12は第2駆動パルスPS2を有する。波形部SS13は第3駆動パルスPS3を有する。第2駆動信号COM_Bは、期間T1で生成される波形部SS21と、期間T2で生成される波形部SS22と、期間T3で生成される波形部SS23とを有する。各波形部SS21〜SS23もまた、ピエゾ素子413に所定の動作をさせるための駆動パルスを有している。すなわち、波形部SS21は第4駆動パルスPS4を有し、波形部SS22は第5駆動パルスPS5を有する。波形部SS23は第6駆動パルスPS6を有する。
The first drive signal COM_A includes a waveform section SS11 generated in the period T1, a waveform section SS12 generated in the period T2, and a waveform section SS13 generated in the period T3. Each waveform section SS11 to SS13 has a drive pulse for causing the
これらの駆動パルスPS1〜PS6は、いずれもノズルNzからインクを吐出させるための吐出動作をピエゾ素子413に行わせる吐出パルスに相当する。これらの駆動信号COM_A,COM_Bについては、後で詳しく説明する。
These drive pulses PS1 to PS6 correspond to ejection pulses that cause the
<電源部PWSについて>
電源部PWSは、商用電源からプリンタ1の各部を動作させるための動作用電源を生成する。動作用電源には複数の種類がある。例えば、CPU62やメモリ63等を動作させるためのロジック電源(例えば直流3.3V)、検出器群50を構成する各検出器を動作させるための電源(例えば直流5V)、搬送モータ21やキャリッジモータ31等を動作させるための電源(例えば直流12V)、各駆動信号COM_A,COM_Bの生成に用いられる電源(例えば直流42V)がある。この様にプリンタ1では、1つの電源部PWSで各部に用いられる動作用電源を生成している。このため、各ノズル列Nk〜Nmに属する複数のピエゾ素子413は、共通の電源部PWSで生成された動作用電源によって充電される。
<About power supply unit PWS>
The power supply unit PWS generates an operation power source for operating each unit of the
<ヘッド制御部HCについて>
次に、ヘッド制御部HCについて説明する。図7は、ヘッド制御部HCの構成を説明するための図である。ヘッド制御部HCは、6種類のドット形成データSIを用いてインクの吐出を制御するものである。すなわち、ヘッド制御部HCは信号印加部に相当すると共に、充放電制御部の一部を構成する。このヘッド制御部HCは、第1駆動信号COM_Aが有する波形部SS11〜SS13を、ドット形成データSIの内容に応じて選択的にピエゾ素子413へ印加するとともに、第2駆動信号COM_Bが有する波形部SS21〜SS23を、ドット形成データSIの内容に応じて選択的にピエゾ素子413へ印加する。これにより、ピエゾ素子413は、印加された波形部SS11〜SS23に応じてインクの吐出を行う。このように、印刷期間T内に生成される第1駆動信号COM_A側の波形部SS11〜SS13と第2駆動信号COM_B側の波形部SS21〜SS23とを選択的にピエゾ素子413へ印加する構成とすることで、限られた印刷期間Tであっても様々な制御ができる。
<About the head controller HC>
Next, the head controller HC will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the head controller HC. The head controller HC controls ink ejection using six types of dot formation data SI. That is, the head controller HC corresponds to a signal applying unit and constitutes a part of the charge / discharge controller. The head controller HC selectively applies the waveform sections SS11 to SS13 included in the first drive signal COM_A to the
ヘッド制御部HCは、第1シフトレジスタ81Aと、第2シフトレジスタ81Bと、第3シフトレジスタ81Cと、第1ラッチ回路82Aと、第2ラッチ回路82Bと、第3ラッチ回路82Cと、制御ロジック83と、デコーダ84と、第1スイッチ85Aと、第2スイッチ85Bとを有する。このヘッド制御部HCでは、制御ロジック83を除いた各部、すなわち、各シフトレジスタ81A〜81C、ラッチ回路82A〜82C、デコーダ84、第1スイッチ85A、及び、第2スイッチ85Bは、それぞれピエゾ素子413毎に設けられる。また、本実施形態のプリンタ1は4種類のインクを吐出させる。このため、ヘッド制御部HCは、符号BLで示すブロックを4つ有している。そして、制御ロジック83は、吐出するインクの種類毎、つまりブロックBL毎に設けられる。
The head controller HC includes a
第1シフトレジスタ81A、第2シフトレジスタ81B、及び、第3シフトレジスタ81Cは、プリンタ側コントローラ60からのドット形成データSIがセットされるものである。例えば、第1シフトレジスタ81Aにはドット形成データSIの中位ビットがセットされ、第2シフトレジスタ81Bにはドット形成データSIの下位ビットがセットされる。そして、第3シフトレジスタ81Cにはドット形成データSIの上位ビットがセットされる。ここで、第1シフトレジスタ81Aと第2シフトレジスタ81Bには、同じ信号線を通じて供給されたドット形成データSIがクロックCLKで規定されるタイミングでセットされる。一方、第3シフトレジスタ81Cには、他の信号線を通じて供給されたドット形成データSIがクロックCLKで規定されるタイミングでセットされる。
In the
第1ラッチ回路82A、第2ラッチ回路82B、及び、第3ラッチ回路82Cは、第1シフトレジスタ81A、第2シフトレジスタ81B、及び、第3シフトレジスタ81Cにセットされたドット形成データSIをラッチするものである。すなわち、第1ラッチ回路82Aは、第1シフトレジスタ81Aにセットされたドット形成データSIをラッチする。また、第2ラッチ回路82Bは、第2シフトレジスタ81Bにセットされたドット形成データSIを、第3ラッチ回路82Cは、第3シフトレジスタ81Cにセットされたドット形成データSIを、それぞれラッチする。これらの第1ラッチ回路82A〜第3ラッチ回路82Cでラッチされることで、ドット形成データSIはノズルNz毎の組とされ、デコーダ84に入力される。
The
制御ロジック83は、第1スイッチ85A用のスイッチ制御情報q0〜q5と第2スイッチ85B用のスイッチ制御情報q6〜q11を記憶する。これらのスイッチ制御情報q0〜q11は、ドット形成データSIと同じ信号線を通じてプリンタ側コントローラ60より送信される。このため、制御ロジック83は、スイッチ制御情報用のシフトレジスタ83a(SPSR83aともいう。)と、SPSR83aにセットされたスイッチ制御情報q0〜q11を、ラッチパルスのタイミングでラッチするパターンレジスタ83bとを有している。
The
これらのスイッチ制御情報q0〜q11は、階調毎に定められるものであり、第1スイッチ85Aを動作させるための第1スイッチ動作情報SW_A及び第2スイッチ85Bを動作させるための第2スイッチ動作情報SW_Bの基となる情報である。第1スイッチ85A用のスイッチ制御情報q0〜q5としては、ドットの非形成(ドット形成データSI[000])に対応するスイッチ制御情報q0と、第1小ドットの形成(ドット形成データSI[001])に対応するスイッチ制御情報q1と、第2小ドットの形成(ドット形成データSI[100])に対応するスイッチ制御情報q2と、第1中ドットの形成(ドット形成データSI[010])に対応するスイッチ制御情報q3と、第2中ドットの形成(ドット形成データSI[101])に対応するスイッチ制御情報q4と、大ドットの形成(ドット形成データSI[011])に対応するスイッチ制御情報q5とが用意されている。また、第2スイッチ85B用のスイッチ制御情報q6〜q11としては、ドットの非形成に対応するスイッチ制御情報q6と、第1小ドットの形成に対応するスイッチ制御情報q7と、第2小ドットの形成に対応するスイッチ制御情報q8と、第1中ドットの形成に対応するスイッチ制御情報q9と、第2中ドットの形成に対応するスイッチ制御情報q10と、大ドットの形成に対応するスイッチ制御情報q11とが用意されている。
The switch control information q0 to q11 is determined for each gradation, and the first switch operation information SW_A for operating the
制御ロジック83(パターンレジスタ83b)からは、これらのスイッチ制御情報q0〜q11が出力される。そして、スイッチ制御情報q0〜q11の内容は、ラッチ信号LATのラッチパルスで規定されるタイミング、第1チェンジ信号CH_Aの第1チェンジパルスで規定されるタイミング、及び、第2チェンジ信号CH_Bの第2チェンジパルスで規定されるタイミングで更新される。なお、スイッチ制御情報q0〜q11の具体的な内容については、後で説明する。
The switch logic information q0 to q11 is output from the control logic 83 (
デコーダ84は、制御ロジック83から出力されるスイッチ制御情報q0〜q11を、ラッチ回路82でラッチされたドット形成データSIに応じて選択し、選択したスイッチ制御情報を、第1スイッチ85Aと第2スイッチ85Bのそれぞれに出力する。そして、第1スイッチ85A用に選択されたスイッチ制御情報は第1スイッチ動作情報SW_Aとなり、第2スイッチ85B用に選択されたスイッチ制御情報は第2スイッチ動作情報SW_Bとなる。
The
第1スイッチ85Aは、第1駆動信号COM_Aのピエゾ素子413への印加を制御する。例えば、第1スイッチ動作情報SW_Aがデータ[1]の期間に亘って第1駆動信号COM_Aをピエゾ素子413へ印加する。一方、第1スイッチ85Aは、データ[0]の場合、第1駆動信号COM_Aをピエゾ素子413へ印加しない。第2スイッチ85Bは、第2駆動信号COM_Bのピエゾ素子413への印加を制御する。例えば、第2スイッチ動作情報SW_Bがデータ[1]の期間に亘って第2駆動信号COM_Aをピエゾ素子413へ印加する。この第2スイッチ85Bもまた、データ[0]の場合、第1駆動信号COM_Aをピエゾ素子413へ印加しない。
The
<ダミー負荷について>
前述した駆動信号生成回路70は、電流の増幅にトランジスタ対を用いている。このため、回路中に存在するインダクタンス成分やコンデンサ成分によって発振を起こしてしまう可能性がある。無用な発振は好ましくないので、このプリンタ1ではダミー負荷を設けて無用な発振を防止するようにしている。以下、ダミー負荷について説明する。ここで、図8は、駆動信号COMをピエゾ素子413に印加するための経路を簡略化して示した図である。
<Dummy load>
The drive
図8に示すように、ダミー負荷は、第1駆動信号COM_A用の第1ダミー負荷DLAと第2駆動信号用COM_B用の第2ダミー負荷DLBとからなる。第1ダミー負荷DLAは、第1電流増幅回路72AとフレキシブルケーブルFCの間に設けられている第1駆動信号COM_A用の信号線に接続されている。第2ダミー負荷DLBは、第2電流増幅回路72BとフレキシブルケーブルFCの間に設けられている第2駆動信号COM_B用の信号線に接続されている。これらのダミー負荷DLA,DLBは、直列に接続された抵抗とコンデンサとから構成されている。すなわち、第1ダミー負荷DLAは、第1ダミー抵抗DRAと第1ダミーコンデンサDCAとから構成されている。そして、第1ダミー抵抗DRAは、その一端が第1駆動信号COM_A用の信号線に接続され、その他端が第1ダミーコンデンサDCAの一端に接続されている。第1ダミーコンデンサDCAは、その一端が第1ダミー抵抗DRAの他端に接続され、その他端がグランドに接続されている。同様に、第2ダミー負荷DLBは、第2ダミー抵抗DRBと第2ダミーコンデンサDCBとから構成されている。そして、第2ダミー抵抗DRBは、その一端が第2駆動信号COM_B用の信号線に接続され、その他端が第2ダミーコンデンサDCBの一端に接続されている。第2ダミーコンデンサDCBは、その一端が第2ダミー抵抗DRBの他端に接続され、その他端がグランドに接続されている。なお、第1ダミーコンデンサDCAと第2ダミーコンデンサDCBの静電容量は、発振が防止される容量にそれぞれ定められる。例えば、全てのピエゾ素子413の合成静電容量に対して10%〜30%程度に定められる。また、第1ダミーコンデンサDCAと第2ダミーコンデンサDCBは、複数のピエゾ素子413に対して並列に接続されている。
As shown in FIG. 8, the dummy load includes a first dummy load DLA for the first drive signal COM_A and a second dummy load DLB for the second drive signal COM_B. The first dummy load DLA is connected to a signal line for the first drive signal COM_A provided between the first
これらのダミー負荷DLA,DLBを設けることで、全てのピエゾ素子413に対する充放電が行われなくても、各ダミーコンデンサDCA,DCBに対する充放電が行われる。すなわち、第1ダミーコンデンサDCA(第1コンデンサ)は第1駆動信号COM_Aに応じて充放電され、第2ダミーコンデンサDCB(第2コンデンサ)は第2駆動信号COM_Bに応じて充放電される。これによって回路の動作が安定し、無用な発振を防止することができる。
By providing these dummy loads DLA and DLB, charging and discharging of the dummy capacitors DCA and DCB are performed even when charging and discharging of all the
===印刷動作===
<印刷動作について>
次に、用紙Sに印刷するためにプリンタ1にて行われる印刷動作について説明する。ここで、図9は、プリンタ1の印刷動作を説明するフローチャートである。図9に示すように、プリンタ1では、一連の印刷動作として、印刷命令の受信動作(S10)、給紙動作(S20)、ドット形成動作(S30)、搬送動作(S40)、排紙判断(S50)、排紙動作(S60)、及び、印刷終了判断(S70)が行われる。この印刷動作は、プリンタ側コントローラ60が有するCPU62で行われる。すなわち、CPU62は、メモリ63に記憶されたコンピュータプログラムに従って動作し、これらの動作を実行する。従って、このコンピュータプログラムは、各動作を実行するためのコードを有する。
=== Printing operation ===
<About printing operation>
Next, a printing operation performed by the
印刷命令の受信動作は、コンピュータ110から送信された印刷命令のコマンドを受信する動作である。このコマンドは、例えばコンピュータ110から送信される印刷データに含まれている。給紙動作は、印刷対象となる用紙Sを移動させ、印刷開始位置に位置決めする動作である。ドット形成動作は、キャリッジ移動方向に沿って移動するヘッド41からインクを断続的に吐出させ、用紙Sにドットを形成する動作である。このドット形成動作において、プリンタ側コントローラ60は、キャリッジモータ31を駆動し、キャリッジCRをキャリッジ移動方向に移動させる。また、キャリッジCRが移動している間に、ドット形成データSIに基づいてヘッド41(ノズルNz)からインクを吐出させる。そして、ヘッド41から吐出されたインクが着弾することで、用紙Sの単位領域にはドットが形成される。搬送動作は、用紙Sをヘッド41に対して搬送方向に沿って相対的に移動させる動作である。この搬送動作により、ヘッド41は、先程のドット形成動作によって形成されたドットの位置とは異なる位置にドットを形成することができる。排紙判断は、印刷中の用紙Sを排出するか否かを判断する処理である。この判断は、例えば、印刷データの有無に基づいて行われる。印刷終了判断は、印刷を続行するか否かの判断である。
The print command reception operation is an operation of receiving a print command transmitted from the
===ドット形成動作の詳細===
<ピエゾ素子413の充電時における電流量について>
第1駆動信号COM_Aは印刷期間Tに3つの波形部SS11〜SS13を有し、第2駆動信号COM_Bは印刷期間Tに3つの波形部SS21〜SS23を有している。そして、ドット形成データSIの内容に応じて必要な波形部が選択され、ピエゾ素子413へ印加される。ピエゾ素子413は、印加された波形部の電圧変化パターンに応じて充放電される。ここで、各ピエゾ素子413を充電するための電源は、共通の電源部PWSによって生成されている。このため、第1駆動信号COM_Aが有する各波形部によるピエゾ素子413の充電期間と、第2駆動信号COM_Bが有する各波形部によるピエゾ素子413の充電期間とが重なってしまうと、電源部PWSから各ピエゾ素子413へ流れる電流の量が増えてしまう。そして、消費電力は電流の量に依存して大きくなるので、電流の量が増えると消費電力が増えてしまう。
=== Details of Dot Forming Operation ===
<About the amount of current when charging the
The first drive signal COM_A has three waveform parts SS11 to SS13 in the printing period T, and the second drive signal COM_B has three waveform parts SS21 to SS23 in the printing period T. Then, a necessary waveform portion is selected according to the content of the dot formation data SI and applied to the
特に、このプリンタ1では、ピエゾ素子413に拘わらず各駆動信号COM_A,COM_Bによって充放電される2つのダミー負荷DLA,DLBを設けているため、各駆動信号COM_A,COM_Bが生成されていれば、ピエゾ素子413が充放電されていなくても電力が消費される。従って、第1駆動信号COM_A側の各波形部による充電期間と、第2駆動信号COM_B側の各波形部による充電期間とが重なってしまうと、多くの電力を消費することとなってしまう。
In particular, since the
このような事情に鑑み、このプリンタ1では、第1駆動信号COM_A側のN番目(Nは自然数)の波形部によるピエゾ素子413の充電期間と、第2駆動信号側COM_B側のN番目の波形部によるピエゾ素子413の充電期間とが重ならないように、第1駆動信号COM_Aの電圧変化パターン、及び、第2駆動信号COM_Bの電圧変化パターンを定めている。このように構成することで、充電時に電源部PWSからピエゾ素子413へ流れる電流の最大値を従来よりも低くすることができ、消費電力を抑えることができる。以下、詳細に説明する。
In view of such circumstances, in this
<生成される駆動信号と各波形部の印加動作について>
図10は、ドット形成動作で生成される第1駆動信号COM_A、第2駆動信号COM_B、ラッチ信号LAT、第1チェンジ信号CH_A、及び、第2チェンジ信号CH_Bを示す図である。図11は、スイッチ動作情報q0〜q11の具体的内容を示す図である。
<About the generated drive signal and the application operation of each waveform section>
FIG. 10 is a diagram illustrating the first drive signal COM_A, the second drive signal COM_B, the latch signal LAT, the first change signal CH_A, and the second change signal CH_B generated by the dot formation operation. FIG. 11 is a diagram illustrating specific contents of the switch operation information q0 to q11.
図10に示すように、第1駆動信号COM_Aは、印刷期間T(繰り返し期間)における最初の期間T1で生成される波形部SS11と、2番目の期間T2で生成される波形部SS12と、3番目の期間T3で生成される波形部SS13とを有する。そして、波形部SS11は、第1駆動パルスPS1を有する。また、波形部SS12は第2駆動パルスPS2を、波形部SS13は第3駆動パルスPS3をそれぞれ有する。また、第2駆動信号COM_Bは、期間T1で生成される波形部SS21と、期間T2で生成される波形部SS22と、期間T3で生成される波形部SS23とを有する。そして、波形部SS21は、第4駆動パルスPS4を有する。波形部SS22は第5駆動パルスPS5を、波形部SS23は第6駆動パルスPS6をそれぞれ有する。 As shown in FIG. 10, the first drive signal COM_A includes a waveform section SS11 generated in the first period T1 in the printing period T (repetition period), a waveform section SS12 generated in the second period T2, and 3 And a waveform portion SS13 generated in the th period T3. The waveform section SS11 has a first drive pulse PS1. The waveform section SS12 has a second drive pulse PS2, and the waveform section SS13 has a third drive pulse PS3. The second drive signal COM_B includes a waveform section SS21 generated in the period T1, a waveform section SS22 generated in the period T2, and a waveform section SS23 generated in the period T3. The waveform section SS21 has a fourth drive pulse PS4. The waveform section SS22 has a fifth drive pulse PS5, and the waveform section SS23 has a sixth drive pulse PS6.
各波形部SS11〜SS23が有する駆動パルスPS1〜PS6の電圧波形は、ピエゾ素子413に行わせる動作に応じて、その変化パターンが定められている。これらの駆動パルスPS1〜PS6の開始電圧、及び、終了電圧は同じであり、これらの電圧が基準電圧となっている。従って、これらの駆動パルスPS1〜PS6を有する各波形部SS11〜SS23は、基準電圧から開始され、ピエゾ素子413に行わせる動作に応じて定められたパターンの電圧変化を経た後に基準電圧に戻る一連の信号といえる。
The voltage waveform of the drive pulses PS1 to PS6 included in each waveform section SS11 to SS23 has a change pattern determined according to the operation that the
前述したように、ピエゾ素子413は、充放電状態に応じて圧力室412の容積を変化させる。例えば、基準電圧における圧力室412の容積を基準容積とする。そして、或る駆動パルスにおける基準電圧よりも高い電圧の部分がピエゾ素子413へ印加された場合、ピエゾ素子413は圧力室412側に凸となるように変形する。これに伴い、圧力室412が基準容積よりも収縮する。反対に、或る駆動パルスにおける基準電圧よりも低い電圧の部分がピエゾ素子413へ印加された場合、ピエゾ素子413は、凸の度合いが小さくなるように変形する。これに伴い、圧力室412が基準容積よりも膨張する。
As described above, the
駆動パルスPS1〜PS6は、何れもインクを吐出させるための吐出パルスである。これらの駆動パルスPS1〜PS6のうち、駆動パルスPS1〜PS3は何れも同じ電圧波形(電圧変化パターン)であり、駆動パルスPS4〜PS6は何れも同じ電圧波形である。そして、ピエゾ素子413の変形度合いはピエゾ素子413の充電状態によって定まり、ピエゾ素子413の充電状態は印加される波形部の電圧変化パターンによって定まる。従って、駆動パルスPS1〜PS3はピエゾ素子413に同じ動作をさせるためのものといえ、駆動パルスPS4〜PS6はピエゾ素子413に同じ動作をさせるためのものといえる。これらの駆動パルスPS1〜PS6に関し、本実施形態では、駆動パルスPS1〜PS3の1つがピエゾ素子413へ印加されると約2.5pLのインクがノズルNzから吐出される。また、駆動パルスPS4〜PS7の1つがピエゾ素子413へ印加されると約7pLのインクがノズルNzから吐出される。すなわち、これらの波形部SS11〜SS23に関し、第1駆動信号COM_A側のN番目の波形部は、第2駆動信号COM_B側のN番目の波形部と異なる動作をピエゾ素子413にさせるものといえる。これにより、限られた印刷期間Tにおいて、様々な動作をピエゾ素子413に行わせることができる。
The drive pulses PS1 to PS6 are all ejection pulses for ejecting ink. Of these drive pulses PS1 to PS6, the drive pulses PS1 to PS3 all have the same voltage waveform (voltage change pattern), and the drive pulses PS4 to PS6 all have the same voltage waveform. The degree of deformation of the
このプリンタ1では、6種類のドット階調でドットの形成が行える。すなわち、ドット無し(ドット形成データSI[000])、第1小ドットの形成(ドット形成データSI[001])、第2小ドットの形成(ドット形成データSI[100])、第1中ドットの形成(ドット形成データSI[010])、第2中ドットの形成(ドット形成データSI[101])、及び、大ドットの形成(ドット形成データSI[011])のそれぞれに対応する6種類で階調を制御できる。
In the
ドット無しのドット形成データSIの場合、対応するスイッチ動作情報q0はデータ[000]とされ、スイッチ動作情報q6もデータ[000]とされる。これにより、第1駆動信号COM_A側の波形部SS11〜SS13,第2駆動信号COM_B側の波形部SS21〜SS23の何れもピエゾ素子413へは印加されない。その結果、ノズルNzからはインクが吐出されない。第1小ドットのドット形成データSIの場合、対応するスイッチ動作情報q1はデータ[010]とされ、スイッチ動作情報q7はデータ[000]とされる。これにより、期間T2にて第1駆動信号COM_A側の波形部SS12がピエゾ素子413へ印加される。そして、波形部SS12が有する第2駆動パルスPS2によって約2.5pLのインクがノズルNzから吐出される。第2小ドットのドット形成データSIの場合、対応するスイッチ動作情報q2はデータ[101]とされ、スイッチ動作情報q8はデータ[000]とされる。これにより、期間T1にて第1駆動信号COM_A側の波形部SS11が、期間T3にて第1駆動信号COM_A側の波形部SS13がそれぞれピエゾ素子413へ印加される。そして、波形部SS11が有する第1駆動パルスPS1、及び、波形部SS13が有する第3駆動パルスPS3により、合計で約5pLのインクがノズルNzから吐出される。
In the case of dot formation data SI without dots, the corresponding switch operation information q0 is data [000], and the switch operation information q6 is also data [000]. Thereby, none of the waveform portions SS11 to SS13 on the first drive signal COM_A side and the waveform portions SS21 to SS23 on the second drive signal COM_B side are applied to the
第1中ドットのドット形成データSIの場合、対応するスイッチ動作情報q3はデータ[000]とされ、スイッチ動作情報q9はデータ[010]とされる。これにより、期間T2にて第2駆動信号COM_B側の波形部SS22がピエゾ素子413へ印加される。そして、波形部SS22が有する第5駆動パルスPS5によって約7pLのインクがノズルNzから吐出される。第2中ドットのドット形成データSIに対応するスイッチ動作情報q4はデータ[000]とされ、スイッチ動作情報q10はデータ[101]とされる。これにより、期間T1にて第2駆動信号COM_B側の波形部SS21が、期間T3にて第2駆動信号COM_B側の波形部SS23がそれぞれピエゾ素子413へ印加される。そして、波形部SS21が有する第4駆動パルスPS4、及び、波形部SS23が有する第6駆動パルスPS6により、合計で約14pLのインクがノズルNzから吐出される。大ドットのドット形成データSIに対応するスイッチ動作情報q5はデータ[000]とされ、スイッチ動作情報q11はデータ[111]とされる。これにより、期間T1にて第2駆動信号COM_B側の波形部SS21が、期間T2にて第2駆動信号COM_B側の波形部SS22が、期間T3にて第2駆動信号COM_B側の波形部SS23がそれぞれピエゾ素子413へ印加される。そして、波形部SS21が有する第4駆動パルスPS4、波形部SS22が有する第5駆動パルスPS5、及び、波形部SS23が有する第6駆動パルスPS6により、合計で約21pLのインクがノズルNzから吐出される。
In the case of the dot formation data SI for the first medium dot, the corresponding switch operation information q3 is data [000], and the switch operation information q9 is data [010]. As a result, the waveform portion SS22 on the second drive signal COM_B side is applied to the
===N番目の波形部による充電について===
次に、第1駆動信号COM_A側のN番目の波形部による各ピエゾ素子413や各ダミーコンデンサDCA,DCBの充電、及び、第2駆動信号COM_B側のN番目の波形部による各ピエゾ素子413や各ダミーコンデンサDCA,DCBの充電について説明する。ここで、図12Aは、波形部SS11と波形部SS21についての電圧波形と電流波形の関係を説明する図である。つまり、1番目の波形部同士の関係を説明する図である。図12Bは、期間T1にて電源部PWSから流れる電流の量を模式的に説明する図である。
=== Charging by the Nth Waveform Part ===
Next, charging of each
<波形部SS11の電圧波形について>
まず波形部SS11について説明する。この波形部SS11は、第1定電圧部HS1と、第2定電圧部HS2と、第1駆動パルスPS1とを有している。第1定電圧部HS1は、タイミングt0からt2に亘って生成される基準電圧VMで一定の部分である。第2定電圧部HS2は、タイミングt12からt13に亘って生成される基準電圧VMで一定の部分である。これらの定電圧部HS1,HS2が印加されている期間において、ピエゾ素子413は基準電圧VMに対応する度合いで撓み、圧力室412の容積を基準容積で維持する。
<Regarding the voltage waveform of the waveform section SS11>
First, the waveform section SS11 will be described. The waveform section SS11 has a first constant voltage section HS1, a second constant voltage section HS2, and a first drive pulse PS1. The first constant voltage unit HS1 is a constant part in the reference voltage VM generated from timing t0 to t2. The second constant voltage unit HS2 is a constant part in the reference voltage VM generated from timing t12 to t13. During the period in which the constant voltage portions HS1 and HS2 are applied, the
第1駆動パルスPS1は、部分a1〜部分a5によって構成されている。部分a1は、タイミングt2からt5に亘って生成され、基準電圧VMから第1最低電圧VL1まで一定の度合い(便宜上、傾きθ1ともいう。)で電圧を降下させる。部分a2は、タイミングt5からt7に亘って生成され、第1最低電圧VL1で一定とされる。部分a3は、タイミングt7からt9に亘って生成され、第1最低電圧VL1から第1最高電圧VH1まで一定の度合い(便宜上、傾きθ2ともいう。)で電圧を上昇させる。部分a4は、タイミングt9からt10に亘って生成され、第1最高電圧VH1で一定とされる。部分a5は、タイミングt10からt12に亘って生成され、第1最高電圧VH1から基準電圧VMまで一定の度合い(便宜上、傾きθ3ともいう。)で電圧を降下させる。なお、この第1駆動パルスPS1において、傾きθ1は傾きθ3と同じ大きさである。また、傾きθ2の絶対値は、傾きθ1,θ3の絶対値よりも大きい。 The first drive pulse PS1 is composed of parts a1 to a5. The portion a1 is generated from timing t2 to t5, and drops the voltage from the reference voltage VM to the first lowest voltage VL1 with a certain degree (also referred to as a slope θ1 for convenience). The portion a2 is generated from the timing t5 to t7, and is constant at the first lowest voltage VL1. The portion a3 is generated from the timing t7 to the timing t9 and increases the voltage from the first lowest voltage VL1 to the first highest voltage VH1 with a certain degree (also referred to as a gradient θ2 for convenience). The portion a4 is generated from the timing t9 to the time t10, and is constant at the first highest voltage VH1. The portion a5 is generated from the timing t10 to t12, and drops the voltage at a certain degree (also referred to as a slope θ3 for convenience) from the first highest voltage VH1 to the reference voltage VM. In the first drive pulse PS1, the gradient θ1 is the same as the gradient θ3. In addition, the absolute value of the inclination θ2 is larger than the absolute values of the inclinations θ1 and θ3.
<第1駆動パルスPS1によるピエゾ素子413の動作について>
このような第1駆動パルスPS1が印加されると、ピエゾ素子413は次のように動作する。まず、部分a1の印加開始時点(タイミングt2)において、ピエゾ素子413は基準電圧VMに対応する度合いで撓んでおり、圧力室412は基準容積とされている。そして、タイミングt5までの期間において、ピエゾ素子413は、部分a1の電圧変化に倣って撓みの度合いを小さくする。その結果、圧力室412は次第に膨張される。そして、タイミングt5では、第1最低電圧VL1に対応する膨張状態となる。次に、部分a2が印加される。これにより、タイミングt7までの間に亘って、ピエゾ素子413は撓み状態を維持し、圧力室412の膨張状態が維持される。次に、部分a3が印加される。これにより、タイミングt9までの期間において、ピエゾ素子413は、部分a3の電圧変化に倣って撓みの度合いを大きくする。従って、圧力室412は、ピエゾ素子413の撓み度合いが大きくなる程に収縮される。そして、タイミングt9において、圧力室412は、第1最高電圧VH1に対応する収縮状態となる。このとき圧力室412は極めて短い時間に急激に収縮される。これに伴い、圧力室412内のインクが急激に加圧され、この加圧によってノズルNzからインクが吐出される。次に、部分a4が印加される。これにより、タイミングt10までの間に亘って、ピエゾ素子413は撓み状態を維持し、圧力室412の収縮状態が維持される。最後に、部分a5が印加される。これにより、タイミングt12までの期間において、ピエゾ素子413は、部分a5の電圧変化に倣って撓みの度合いを小さくする。その結果、圧力室412は次第に膨張され、タイミングt12では基準容積となる。この圧力室412の膨張によって、インクの吐出後におけるインクの圧力変動が緩和される。
<Operation of
When such a first drive pulse PS1 is applied, the
<第1駆動パルスPS1によって流れる電流について>
この駆動パルスPS1の印加に伴って、電源部PWSからピエゾ素子413へ向けて電流が流れたりピエゾ素子413からグランドへ向けて電流が流れたりする。また、ピエゾ素子413に拘わらず、各ダミーコンデンサDCA,DCBを介して電流が流れる。以下、この電流について説明する。便宜上、以下の説明では、電源部PWSから各ピエゾ素子413や各ダミーコンデンサDCA,DCBに流れる充電時の電流を正の電流として表し、各ピエゾ素子413や各ダミーコンデンサDCA,DCBからグランドへ流れる放電時の電流を負の電流として表す。また、傾きθ2に対応する電流が1iであるとし、傾きθ1,θ3に対応する電流が−0.5iであるとする。
<About the current flowing by the first drive pulse PS1>
As the drive pulse PS1 is applied, a current flows from the power supply unit PWS to the
部分a1の印加中(タイミングt2からt5)は、第1電流増幅回路72Aが有する放電用のPNP型のトランジスタTr2がオン状態となり、PNP型のトランジスタTr2を通じてピエゾ素子413とグランドが接続される。これにより、図8に示すように、傾きθ1に対応する−0.5iの電流I2Aがピエゾ素子413や第1ダミーコンデンサDCAからグランドへ向けて流れる。
During application of the portion a1 (timing t2 to t5), the discharging PNP transistor Tr2 included in the first
次に部分a2が印加されるが、部分a2は一定電圧であるので電流は流れない。そして、部分a3の印加中(タイミングt7からt9)は、第1電流増幅回路72Aが有する充電用のNPN型のトランジスタTr1がオン状態となり、NPN型のトランジスタTr1を通じて電源部PWSとピエゾ素子413が接続される。これにより、傾きθ2に対応する1iの電流I1Aが電源部PWSからピエゾ素子413や第1ダミーコンデンサDCAへ向けて流れる。
Next, the portion a2 is applied, but no current flows because the portion a2 has a constant voltage. During application of the portion a3 (timing t7 to t9), the charging NPN transistor Tr1 included in the first
次に部分a4が印加されるが、部分a4は一定電圧であるので電流は流れない。そして、部分a5の印加中(タイミングt10からt12)は、第1電流増幅回路72Aが有する放電用のPNP型のトランジスタTr2がオン状態となり、傾きθ3に対応する−0.5iの電流I2Aがピエゾ素子413や第1ダミーコンデンサDCAからグランドへ向けて流れる。
Next, the portion a4 is applied, but no current flows because the portion a4 has a constant voltage. During application of the portion a5 (timing t10 to t12), the discharging PNP transistor Tr2 included in the first
<波形部SS21の電圧波形について>
次に波形部SS21について説明する。この波形部SS21に関し、基本的な形状は波形部SS11と同じである。すなわち、第3定電圧部HS3と、第4定電圧部HS4と、第4駆動パルスPS4とを有している。第3定電圧部HS3は、タイミングt0からt1に亘って生成される基準電圧VMで一定の部分である。第4定電圧部HS4は、タイミングt11からt13に亘って生成される基準電圧VMで一定の部分である。これらの定電圧部HS1,HS2が印加されている期間において、ピエゾ素子413は基準電圧VMに対応する度合いで撓み、圧力室412の容積を基準容積で維持する。
<About the voltage waveform of the waveform section SS21>
Next, the waveform section SS21 will be described. The basic shape of the waveform section SS21 is the same as that of the waveform section SS11. That is, it has a third constant voltage unit HS3, a fourth constant voltage unit HS4, and a fourth drive pulse PS4. The third constant voltage unit HS3 is a constant part in the reference voltage VM generated from timing t0 to t1. The fourth constant voltage unit HS4 is a constant part of the reference voltage VM generated from timing t11 to t13. During the period in which the constant voltage portions HS1 and HS2 are applied, the
第4駆動パルスPS4は、部分b1〜部分b5によって構成されている。部分b1は、タイミングt1からt3に亘って生成され、基準電圧VMから第1最低電圧VL1まで傾きθ1で電圧を降下させる。部分b2は、タイミングt3からt4に亘って生成され、第2最低電圧VL2で一定とされる。この第2最低電圧VL2は前述した第1最低電圧VL1よりも低い値に定められている。部分b3は、タイミングt4からt6に亘って生成され、第2最低電圧VL2から第2最高電圧VH2まで傾きθ2で電圧を上昇させる。この第2最高電圧VH2は前述した第1最高電圧VH1よりも高い値に定められている。部分b4は、タイミングt6からt8に亘って生成され、第2最高電圧VH2で一定とされる。部分b5は、タイミングt8からt11に亘って生成され、第2最高電圧VH2から基準電圧VMまで傾きθ3で電圧を降下させる。 The fourth drive pulse PS4 is composed of parts b1 to b5. The portion b1 is generated from the timing t1 to the timing t3, and drops the voltage with a slope θ1 from the reference voltage VM to the first lowest voltage VL1. The portion b2 is generated from timing t3 to t4 and is constant at the second lowest voltage VL2. The second minimum voltage VL2 is set to a value lower than the first minimum voltage VL1 described above. The portion b3 is generated from the timing t4 to the timing t6, and increases the voltage with the slope θ2 from the second lowest voltage VL2 to the second highest voltage VH2. The second highest voltage VH2 is set to a value higher than the first highest voltage VH1 described above. The portion b4 is generated from the timing t6 to the timing t8 and is constant at the second highest voltage VH2. The part b5 is generated from the timing t8 to the time t11, and drops the voltage with the slope θ3 from the second highest voltage VH2 to the reference voltage VM.
<第4駆動パルスPS4によるピエゾ素子413の動作について>
このような第4駆動パルスPS4が印加されると、ピエゾ素子413は次のように動作する。まず、部分a1の印加開始時点において、圧力室412は基準容積とされている。そして、タイミングt3までの期間において、ピエゾ素子413は、部分b1の電圧変化に倣って撓みの度合いを小さくする。その結果、圧力室412は次第に膨張され、タイミングt5で第2最低電圧VL2に対応する膨張状態となる。ここで、部分b1は、部分a1と同じ傾きθ1で電圧を下降させている。言い換えれば、ピエゾ素子413の放電速度が部分a1の印加時と部分b1の印加時とで同じになっている。このため、部分b1によるピエゾ素子413の変形速度は、部分a1によるピエゾ素子413の変形速度と同じになる。また、第2最低電圧VL2は第1最低電圧VL1よりも低いので、部分b1の印加終了時点において圧力室412の容積は、部分a1の印加終了時点における容積よりも大きい。
<Operation of
When such a fourth drive pulse PS4 is applied, the
次に、部分b2が印加される。これにより、タイミングt4までの間に亘って、ピエゾ素子413は撓み状態を維持し、圧力室412の膨張状態が維持される。部分b3の印加中において、ピエゾ素子413は撓みの度合いを大きくし、圧力室412は収縮される。そして、タイミングt6において、圧力室412は、第2最高電圧VH2に対応する収縮状態となる。このとき圧力室412は極めて短い時間に急激に収縮される。加えて、第2最高電圧VH2は第1最高電圧VH1よりも高いので、部分b2の印加終了時点において圧力室412の容積は、部分a2の印加終了時点よりも小さい。部分b2の印加に伴って、圧力室412内のインクが急激に加圧され、この加圧によってノズルNzからインクが吐出される。このときの圧力室412の収縮量は、部分a2を印加した際の収縮量よりも大きい。このため、吐出されるインクの量は、第1駆動パルスPS1が印加されたときよりも多くなる。
Next, the part b2 is applied. As a result, the
次に、部分b4が印加される。これにより、タイミングt8までの間に亘って、ピエゾ素子413は撓み状態を維持し、圧力室412の収縮状態が維持される。部分b5の印加中において、圧力室412は次第に膨張され、インクの吐出後におけるインクの圧力変動が緩和される。そして、タイミングt11において圧力室412は基準容積となる。
Next, the part b4 is applied. As a result, the
<第4駆動パルスPS4によって流れる電流について>
部分b1の印加中(タイミングt1からt3)は、第2電流増幅回路72Bが有する放電用のPNP型のトランジスタTr2がオン状態となり、PNP型のトランジスタTr2を通じてピエゾ素子413とグランドが接続される。これにより、図8に示すように、傾きθ1に対応する−0.5iの電流I2Bがピエゾ素子413や第2ダミーコンデンサDCBからグランドへ向けて流れる。
<About the current flowing by the fourth drive pulse PS4>
During application of the portion b1 (timing t1 to t3), the discharging PNP transistor Tr2 included in the second
次に部分b2が印加されるが、部分b2は一定電圧であるので電流は流れない。そして、部分b3の印加中(タイミングt4からt6)は、第2電流増幅回路72Bが有する充電用のNPN型のトランジスタTr1がオン状態となり、NPN型のトランジスタTr1を通じて電源部PWSとピエゾ素子413が接続される。これにより、傾きθ2に対応する1iの電流I1Bが電源部PWSからピエゾ素子413及び第2ダミーコンデンサDCBへ向けて流れる。
Next, the part b2 is applied, but no current flows because the part b2 has a constant voltage. During application of the portion b3 (timing t4 to t6), the charging NPN transistor Tr1 included in the second
次に部分b4が印加されるが、部分b4は一定電圧であるので電流は流れない。そして、部分b5の印加中(タイミングt8からt11)は、第2電流増幅回路72Bが有する放電用のPNP型のトランジスタTr2がオン状態となり、傾きθ3に対応する−0.5iの電流I2Bがピエゾ素子413や第2ダミーコンデンサDCBからグランドへ向けて流れる。
Next, the portion b4 is applied, but no current flows because the portion b4 has a constant voltage. During the application of the portion b5 (timing t8 to t11), the discharging PNP transistor Tr2 included in the second
<期間T1における充電時の電流について>
前述したように、電源部PWSは、各ピエゾ素子413の充電時に用いられる42V電源を生成している。このため、第1駆動信号COM_Aが有する波形部SS11〜SS13によってピエゾ素子413が充電される場合も、第2駆動信号COM_Bが有する波形部SS21〜SS23によってピエゾ素子413が充電される場合も、電源部PWSからピエゾ素子413へ向けて電流が流れる。
<About the current during charging in the period T1>
As described above, the power supply unit PWS generates a 42V power supply used when charging each
前述した波形部SS11と波形部SS21との関係では、第1駆動パルスPS1によるピエゾ素子413の充電期間がタイミングt7からt9までの期間であり、この期間に電流I1Aがピエゾ素子413へ流れる。また、第4駆動パルスPS4によるピエゾ素子413の充電期間がタイミングt4からt6までの期間であり、この期間に電流I1Bがピエゾ素子413へ流れる。図12Bに示すように、第1駆動パルスPS1による充電期間A(t7−t9)と第4駆動パルスPS4による充電期間B(t4−t6)とは重なっていない。
In the relationship between the waveform section SS11 and the waveform section SS21 described above, the charging period of the
この場合、期間T1における実効値を求めると次式(1)のようになる。
<比較例について>
次に、比較例について説明する。図13Aは比較例についての電圧波形と電流波形の関係を説明する図である。図13Bは、比較例における電源部PWSから流れる電流の量を模式的に説明する図である。
<About Comparative Example>
Next, a comparative example will be described. FIG. 13A is a diagram illustrating the relationship between the voltage waveform and the current waveform for the comparative example. FIG. 13B is a diagram schematically illustrating the amount of current flowing from the power supply unit PWS in the comparative example.
この比較例では、第1駆動パルスPS1と同じ電圧波形の比較用第1駆動パルスPS1´、及び、第4駆動パルスPS4と同じ電圧波形の比較用第1駆動パルスPS4´が用いられている。そして、この比較例では、各駆動パルスPS1´,PS4´の生成タイミングが、第1実施形態の各駆動パルスPS1,PS4の生成タイミングと異なっている。簡単に説明すると、各駆動パルスPS1´,PS4´は、何れもタイミングt1´からt10´に亘って生成される。これにより、比較用第1駆動パルスPS1´における充電用の部分a3´はタイミングt5´からt6´までの期間(充電期間A)に亘って生成され、比較用第4駆動パルスPS4´における充電用の部分b3´はタイミングt4´からt7´までの期間(充電期間B)に亘って生成される。そして、充電期間Aにおける中間のタイミングと充電期間Bにおける中間のタイミングとが一致している。 In this comparative example, the first driving pulse PS1 ′ for comparison having the same voltage waveform as the first driving pulse PS1 and the first driving pulse PS4 ′ for comparison having the same voltage waveform as the fourth driving pulse PS4 are used. In this comparative example, the generation timings of the drive pulses PS1 ′ and PS4 ′ are different from the generation timings of the drive pulses PS1 and PS4 of the first embodiment. Briefly described, each of the drive pulses PS1 ′ and PS4 ′ is generated from timing t1 ′ to t10 ′. As a result, the charging portion a3 ′ in the first comparison driving pulse PS1 ′ is generated over the period from the timing t5 ′ to t6 ′ (charging period A), and the charging portion in the fourth comparison driving pulse PS4 ′. The part b3 ′ is generated over a period (charging period B) from timing t4 ′ to t7 ′. The intermediate timing in the charging period A and the intermediate timing in the charging period B coincide with each other.
すなわち、この比較例では、第4駆動パルスPS4による充電期間Bと第1駆動パルスPS1による充電期間Aとが重なっている。従って、充電期間Aでは、電源部PWSからピエゾ素子413やダミーコンデンサDCA,DCBへ向けて2iの電流が流れる。また、部分a3´と部分b3´の傾きθ2が同じであって、電圧の変化幅が部分b3´の方が大きいので、充電期間Bは充電期間Aよりも長くなる。そして、充電期間Aと充電期間Bは中間のタイミングが一致していることから、部分b3´だけでピエゾ素子413等を充電する期間は、充電期間Aの前側(タイミングt4´からt5´)と後側(タイミングt6´からt7´)のそれぞれにおいて(B−A)/2となる。
That is, in this comparative example, the charging period B by the fourth drive pulse PS4 and the charging period A by the first drive pulse PS1 overlap. Accordingly, in the charging period A, a current of 2i flows from the power supply unit PWS toward the
この場合、期間T1における実効値を求めると次式(2)のようになる。
<まとめ>
式(1)と式(2)から、同じ電圧波形の駆動パルスPS1,PS1´と駆動パルスPS4,PS4´であっても、実効値が異なることが判る。すなわち、第1実施形態の実効値は√〔(A+B)/T1〕×iとなり、比較例の実効値は√〔(3A+B)/T1〕×iとなる。本実施形態の方が比較例よりも実効値が小さくなっているので、その分だけ消費電力が抑えられるといえる。言い換えれば、波形部の印加に伴ってピエゾ素子413へ流れる電流の最大値を小さくしたので、消費電力を抑えることができる。
<Summary>
From the equations (1) and (2), it can be seen that the effective values are different even for the drive pulses PS1, PS1 ′ and the drive pulses PS4, PS4 ′ having the same voltage waveform. That is, the effective value of the first embodiment is √ [(A + B) / T1] × i, and the effective value of the comparative example is √ [(3A + B) / T1] × i. Since the effective value of this embodiment is smaller than that of the comparative example, it can be said that the power consumption can be suppressed by that amount. In other words, the power consumption can be suppressed because the maximum value of the current flowing to the
ところで、以上は1番目の波形部である波形部SS11と波形部SS21とについて説明したが、他の波形部についても同様である。すなわち、2番目の波形部である波形部SS12(第2駆動パルスPS2)と波形部SS22(第5駆動パルスPS5)、及び、3番目の波形部である波形部SS13(第3駆動パルスPS3)と波形部SS23(第6駆動パルスPS6)についても同様のことがいえる。 By the way, although the above demonstrated waveform part SS11 and waveform part SS21 which are the 1st waveform parts, it is the same also about another waveform part. That is, the waveform portion SS12 (second drive pulse PS2) and the waveform portion SS22 (fifth drive pulse PS5) as the second waveform portion, and the waveform portion SS13 (third drive pulse PS3) as the third waveform portion. The same applies to the waveform section SS23 (sixth drive pulse PS6).
なお、印刷動作において何れのピエゾ素子413が充放電の対象となるのかは、印刷データによって定められる。そして、充放電の対象となるピエゾ素子413の数が多い程、電源部PWSからピエゾ素子413へ流れる電流の量は多くなり、消費電力が増える。
Note that which
本実施形態のように構成することで、同じ印刷データを用いた場合の消費電力を比較例よりも低くすることができる。 By configuring as in the present embodiment, the power consumption when the same print data is used can be made lower than in the comparative example.
また、本実施形態のプリンタ1は、発振を防止するためのダミー負荷DLA,DLBを有している。そして、第1ダミー負荷DLAは、第1駆動信号COM_Aによって充放電される第1ダミーコンデンサDCAを有し、第2ダミー負荷DLBは、第2駆動信号COM_Bによって充放電される第2ダミーコンデンサDCBを有している。これらのダミー負荷DLA,DLBは、ピエゾ素子413に拘わらず充放電される。例えば、全てのピエゾ素子413が充放電の対象となっていても充放電されるし、全てのピエゾ素子413が充放電の対象になっていなくても充放電される。従って、このようなダミー負荷DLA,DLBを有しているプリンタ1では、電源部PWSから各ダミーコンデンサDCA,DCBへ流れる電流の最大値を極力低くすることができる。その結果、回路の無用な発振を抑えつつも、消費電力を抑えることができる。
Further, the
また、ヘッド41が有するピエゾ素子413は、充電によって圧力室412を収縮させるための動作をする。この構成では、インクの吐出時において圧力室412を急激に収縮させる必要があるので、ピエゾ素子413は急激に充電されることになる。このようなピエゾ素子413を有するプリンタ1において、各波形部SS11〜SS23によるピエゾ素子413の充電期間をずらしているので、消費電力を効果的に抑えることができる。
The
===第2実施形態===
前述した第1実施形態は、第1駆動信号COM_A側のN番目の波形部(SS11〜SS13)の生成期間と第2駆動信号COM_B側のN番目の波形部(SS21〜SS23)の生成期間とが同じであった。また、第1駆動信号COM_A側の各波形部SS11〜SS13がいずれも同じ電圧波形であり、第2駆動信号COM_B側の各波形部SS21〜SS23がいずれも同じ電圧波形であった。第2実施形態は、これらの点において第1実施形態と相違している。すなわち、この第2実施形態では、第1駆動信号COM_A側のN番目の波形部によってピエゾ素子413に行わせる動作を、第2駆動信号COM_B側のN番目の波形部によってピエゾ素子413に行わせる動作と異ならせ、かつ、第1駆動信号COM_A側のN番目の波形部の生成期間を第2駆動信号COM_B側のN番目の波形部の生成期間と異ならせている。
=== Second Embodiment ===
In the first embodiment described above, the generation period of the Nth waveform part (SS11 to SS13) on the first drive signal COM_A side and the generation period of the Nth waveform part (SS21 to SS23) on the second drive signal COM_B side are described. Was the same. Further, the waveform parts SS11 to SS13 on the first drive signal COM_A side have the same voltage waveform, and the waveform parts SS21 to SS23 on the second drive signal COM_B side have the same voltage waveform. The second embodiment is different from the first embodiment in these points. In other words, in the second embodiment, the
以下、第2実施形態について説明する。図14は、第2実施形態で生成される第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bを説明する図である。図15は、第1駆動信号COM_Aや第2駆動信号COM_Bがピエゾ素子413等に印加された場合の電流を説明する図である。なお、プリンタ1の構成は前述した第1実施形態と同じであるので、説明は省略する。
Hereinafter, a second embodiment will be described. FIG. 14 is a diagram illustrating the first drive signal COM_A and the second drive signal COM_B generated in the second embodiment. FIG. 15 is a diagram for explaining current when the first drive signal COM_A and the second drive signal COM_B are applied to the
<生成される各駆動信号COM_A,COM_Bについて>
図14に示すように、第2実施形態において駆動信号生成回路70は、3つの波形部SS31〜SS33を有する第1駆動信号COM_Aと3つの波形部SS41〜SS43を有する第2駆動信号COM_Bとを印刷期間Tにおいて同時に生成する。波形部SS31は期間T11で生成され、第1駆動パルスPS11を有している。波形部SS32は期間T12で生成され、第2駆動パルスPS12を有している。波形部SS33は期間T13で生成され、第3駆動パルスPS13を有している。波形部SS41は期間T21で生成され、第4駆動パルスPS14を有している。波形部SS42は期間T22で生成され、第5駆動パルスPS15を有している。波形部SS43は期間T23で生成され、第6駆動パルスPS16を有している。
<Regarding Generated Drive Signals COM_A and COM_B>
As shown in FIG. 14, in the second embodiment, the drive
これらの駆動パルスPS11〜PS16のうち、第4駆動パルスPS14は微振動パルスである。この第4駆動パルスPS14がピエゾ素子413に印加されると、インクが吐出されない程度の圧力変化が圧力室412内のインクに生じる。これにより、メニスカス(ノズルNzから露出しているインクの自由表面)がわずかに振動し、ノズルNz付近のインクが攪拌される。第5駆動パルスPS15は、第1小ドットパルスである。この第5駆動パルスPS15がピエゾ素子413へ印加されると、第1小ドットの形成に適した量のインクがノズルNzから吐出される。この例では約1.5pLのインクが吐出される。第3駆動パルスPS13は、第2小ドットパルスである。この第3駆動パルスPS15がピエゾ素子413へ印加されると、第2小ドットの形成に適した量のインクがノズルNzから吐出される。この例では約3pLのインクが吐出される。第1駆動パルスPS11,第2駆動パルスPS12,第6駆動パルスPS16は、何れも中ドットパルスである。これらの駆動パルスPS11,PS12,PS16のうち、何れか1つの駆動パルスがピエゾ素子413に印加されると、第1中ドットに適した量のインクがノズルNzから吐出される。この例では約7pLのインクが吐出される。また、2つの駆動パルスがピエゾ素子413へ印加されると、第2中ドットに適した量のインクがノズルNzから吐出される。この例では約14pLのインクが吐出される。さらに、3つの駆動パルスがピエゾ素子413へ印加されると、大ドットに適した量のインクがノズルNzから吐出される。この例では約21pLのインクが吐出される。
Among these drive pulses PS11 to PS16, the fourth drive pulse PS14 is a fine vibration pulse. When the fourth drive pulse PS14 is applied to the
これらの駆動パルスPS11〜PS16の生成期間は、ピエゾ素子413に行わせる動作に応じて定められる。このため、これらの駆動パルスPS11〜PS16を有する波形部の生成期間もピエゾ素子413に行わせる動作に応じて定められる。第2実施形態では、第1駆動信号COM_Aにおける1番目の波形部である波形部SS31の生成期間がT11であるのに対し、第2駆動信号COM_Bにおける1番目の波形部である波形部SS41の生成期間がT21となっている。ここで、波形部SS41が有する第4駆動パルスPS14はメニスカスを振動させるだけでよい。このため、第4駆動パルスPS14の生成期間は、インクを吐出させるための他の駆動パルスの生成期間に比べて短くなっている。これに伴い、波形部SS41の生成期間T21は、波形部SS31の生成期間T11よりも短くなっている。また、第1駆動信号COM_Aにおける2番目の波形部である波形部SS32の生成期間がT12であるのに対し、第2駆動信号COM_Bにおける2番目の波形部である波形部SS42の生成期間がT22となっている。ここで、波形部SS42が有する第5駆動パルスPS15は、極めて少ない量のインクを吐出させるため、メニスカスを複雑に制御している。このため、第5駆動パルスPS15の生成期間は、第2駆動パルスPS12の生成期間に比べて長くなっている。これに伴い、波形部SS42の生成期間T22は、波形部SS32の生成期間T12よりも長くなっている。さらに、波形部SS33の生成期間がT13であるのに対し、波形部SS43の生成期間がT23となっている。ここで、波形部SS33が有する第3駆動パルスPS13は、波形部SS43が有する第6駆動パルスPS16とほぼ同じ生成期間であるが、第1チェンジ信号CH_A側のチェンジパルスのタイミングと、第2チェンジ信号CH_B側のチェンジパルスのタイミングをずらすため、波形部SS23の生成期間T13は、波形部SS43の生成期間T23よりも長くなっている。
The generation period of these drive pulses PS11 to PS16 is determined according to the operation to be performed by the
このように、本実施形態の第1駆動信号COM_A及び第2駆動信号COM_Bは、第1駆動信号COM_A側のN番目の波形部と第2駆動信号COM_B側のN番目の波形部とに関し、ピエゾ素子413に行わせる動作及び生成期間が互いに異なっている。このため、限られた印刷期間Tであっても、インクの吐出量をきめ細かに制御したり、微振動等の動を行わせたりすることができる。また、各波形部SS31〜SS43の電圧波形について時間的な自由度が増し、ピエゾ素子413に行わせる動作を最適化できる。
As described above, the first drive signal COM_A and the second drive signal COM_B of the present embodiment are related to the Nth waveform portion on the first drive signal COM_A side and the Nth waveform portion on the second drive signal COM_B side. The operation performed by the
<充電時の電流について>
次に充電時にピエゾ素子413等へ向かって流れる電流について説明する。この実施形態でも、第1駆動信号COM_A側の各波形部SS31〜SS33による充電期間と、第2駆動信号COM_B側の各波形部SS41〜SS43による充電期間とは、互いに重ならないように定められている。例えば、波形部SS31(第1駆動パルスPS11)の充電期間Tbは、波形部SS41(第4駆動パルスPS14)の充電期間Taと重ならないように定められている。同様に、波形部SS32(第2駆動パルスPS12)の充電期間Tdは、波形部SS42(第5駆動パルスPS15)の充電期間Tc,Teと重ならないように定められており、波形部SS33(第3駆動パルスPS13)の充電期間Tf,Thは、波形部SS43(第6駆動パルスPS16)の充電期間Tgと重ならないように定められている。
その結果、前述した第1実施形態と同様に充電時における電流の最大値を抑えることができ、消費電力を抑えることができる。
<About the current during charging>
Next, a current flowing toward the
As a result, as in the first embodiment described above, the maximum value of current during charging can be suppressed, and power consumption can be suppressed.
===第3実施形態===
前述した各実施形態は、1つのピエゾ素子413に対して、第1駆動信号側の波形部と第2駆動信号COM_B側の波形部を選択的に印加できるものであった。すなわち、1つのピエゾ素子413に対して複数の駆動信号から必要な部分を印加できるものであった。第3実施形態は、この点において各実施形態と相違している。簡単に説明すると、或るノズル列に属するピエゾ素子413には或る駆動信号が有する波形部を印加するようにし、他のノズル列に属するピエゾ素子413には他の駆動信号が有する波形部を印加するようにしている。
=== Third Embodiment ===
In each of the embodiments described above, the waveform portion on the first drive signal side and the waveform portion on the second drive signal COM_B side can be selectively applied to one
以下、第3実施形態について説明する。図16は、第3実施形態の構成を説明するための図である。図17Aは、ブラックインク及びイエローインク用の駆動信号COM(BY)を説明する図である。図17Bは、シアンインク及びマゼンタインク用の駆動信号COM(CM)を説明する図である。図17Cは、ピエゾ素子413の充電時における電流を模式的に説明する図である。
Hereinafter, the third embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining the configuration of the third embodiment. FIG. 17A is a diagram for explaining a drive signal COM (BY) for black ink and yellow ink. FIG. 17B is a diagram illustrating drive signals COM (CM) for cyan ink and magenta ink. FIG. 17C is a diagram schematically illustrating a current when the
<プリンタ1の構成について>
図16に示すように、第3実施形態のプリンタ1において、駆動信号生成回路70は、ブラックインク及びイエローインク用の第1駆動信号COM(BY)を生成するための第1波形生成回路71(BY)及び第1電流増幅回路72(BY)と、シアンインク及びマゼンタインク用の第2駆動信号COM(CM)を生成するための第2波形生成回路71(CM)及び第2電流増幅回路72(CM)とを有している。
<About the configuration of the
As shown in FIG. 16, in the
第1波形生成回路71(BY)は、プリンタ側コントローラ60からのDAC値に基づいて第1駆動信号COM(BY)の基となる電圧波形の第1電圧波形信号を生成し、第1電流増幅回路72(BY)は、第1電圧波形信号の電流を増幅することで第1駆動信号COM(BY)を生成する。同様に、第2波形生成回路71(CM)は、プリンタ側コントローラ60からのDAC値に基づいて第2駆動信号COM(CM)の基となる電圧波形の第2電圧波形信号を生成し、第2電流増幅回路72(CM)は、第2電圧波形信号の電流を増幅することで第2駆動信号COM(CM)を生成する。そして、第1駆動信号COM(BY)用の信号線には、ダミー抵抗DRとダミーコンデンサDCとからなる第1ダミー負荷DL(BY)が接続されている。また、第2駆動信号COM(CM)用の信号線には、ダミー抵抗DRとダミーコンデンサDCとからなる第2ダミー負荷DL(CM)が接続されている。
The first waveform generation circuit 71 (BY) generates a first voltage waveform signal having a voltage waveform that is a basis of the first drive signal COM (BY) based on the DAC value from the printer-
第1駆動信号COM(BY)は、ノズル列Nkに属する各ピエゾ素子413、及び、ノズル列Nyに属する各ピエゾ素子413に印加される。また、第2駆動信号COM(CM)は、ノズル列Ncに属する各ピエゾ素子413、及び、ノズル列Nmに属する各ピエゾ素子413に印加される。ノズル列Nkに属する各ピエゾ素子413への第1駆動信号COM(BY)の印加は、ヘッド制御部HCが有するブラックインク用のブロックBL(Nk)によって行われ、ノズル列Nyに属する各ピエゾ素子413への第1駆動信号COM(BY)の印加はイエローインク用のブロックBL(Ny)によって行われる。同様に、ノズル列Ncに属する各ピエゾ素子413への第2駆動信号COM(CM)の印加はシアンインク用のブロックBL(Nc)によって行われ、ノズル列Nmに属する各ピエゾ素子413への第2駆動信号COM(CM)の印加はマゼンタインク用のブロックBL(Nm)によって行われる。
The first drive signal COM (BY) is applied to each
すなわち、ブラックインク用のブロックBL(Nk)は、第1駆動信号COM(BY)が有する複数の波形部(後述する)から必要なものをドット形成データSIに応じて選択し、ノズル列Nkに属する複数のピエゾ素子413へ印加する。また、イエローインク用のブロックBL(Ny)は、第1駆動信号COM(BY)が有する複数の波形部から必要なものをドット形成データSIに応じて選択し、ノズル列Nyに属する複数のピエゾ素子413へ印加する。同様に、シアンインク用のブロックBL(Nc)は、第2駆動信号COM(CM)が有する複数の波形部から必要なものをノズル列Ncに属する複数のピエゾ素子413へ印加し、マゼンタインク用のブロックBL(Nm)は、第2駆動信号COM(CM)が有する複数の波形部から必要なものをノズル列Nmに属する複数のピエゾ素子413へ印加する。この第3実施形態では、ノズル列Nk,Ny(或るグループに相当する。)に属するピエゾ素子413と、ノズル列Nc,Nm(他のグループに相当する。)に属するピエゾ素子413とを異なる駆動信号COM(BY),COM(CM)で動作させているので、駆動信号COM(BY),COM(CM)を調整することでピエゾ素子413の動作をグループ毎に調整できる。例えば、ピエゾ素子413の特性ばらつきをグループ毎に調整して同じ動作を行わせることができる。
That is, for the black ink block BL (Nk), necessary ones from a plurality of waveform portions (described later) included in the first drive signal COM (BY) are selected according to the dot formation data SI, and the nozzle row Nk is selected. Apply to a plurality of
なお、これらの各ブロックBL(Nk)〜BL(Nm)は、第1実施形態のものと同様に構成されるため、詳細な説明は省略する。 Note that these blocks BL (Nk) to BL (Nm) are configured in the same manner as in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
<生成される各駆動信号COM(BY),COM(CM)について>
図17A及び図17Bに示すように、駆動信号生成回路70は、3つの波形部SS1A〜SS3Aを有する第1駆動信号COM(BY)と、3つの波形部SS1B〜SS3Bを有する第2駆動信号COM(CM)とを印刷期間Tにおいて同時に生成する。波形部SS1Aは期間T1で生成され、第1駆動パルスPS21を有している。波形部SS2Aは期間T2で生成され、第2駆動パルスPS22を有している。波形部SS3Aは期間T3で生成され、第3駆動パルスPS23を有している。波形部SS1Bは期間T1で生成され、第4駆動パルスPS24を有している。波形部SS2Bは期間T2で生成され、第5駆動パルスPS25を有している。波形部SS3Bは期間T3で生成され、第6駆動パルスPS26を有している。
<Regarding Generated Drive Signals COM (BY), COM (CM)>
As shown in FIGS. 17A and 17B, the drive
これらの駆動パルスPS21〜PS26は、何れも同じ電圧波形をしている。つまり、ピエゾ素子413に同じ動作をさせるためのものである。従って、この第3実施形態では、第1駆動信号COM(BY)側のN番目の波形部によってピエゾ素子413に行わせる動作を第2駆動信号COM(CM)側のN番目の波形部によってピエゾ素子413に行わせる動作と同じにしている。そして、この第3実施形態では、第1駆動信号COM(BY)側のN番目の波形部による動作の開始タイミングを第2駆動信号COM(CM)側のN番目の波形部による動作の開始タイミングと異ならせることで、第1駆動信号COM(BY)側のN番目の波形部によるピエゾ素子413の充電期間と第2駆動信号COM(CM)側のN番目の波形部によるピエゾ素子413の充電期間とが重ならないようにしている。
These drive pulses PS21 to PS26 all have the same voltage waveform. That is, this is for causing the
具体的には、第2駆動信号COM(CM)側の各波形部SS1B〜SS3Bによる動作の開始タイミングを、第1駆動信号COM(BY)側の各波形部SS1A〜SS3Aによる動作の開始タイミングよりも早くすることで、充電期間同士が重ならないようにしている。すなわち、波形部SS1Bによるピエゾ素子413の充電期間Tiは、波形部SS1Aによるピエゾ素子413の充電期間Tjが開始するまでに終了するように定められている。そして、波形部SS2Bによる充電期間Tkと波形部SS2Aによる充電期間Tlの関係、及び、波形部SS3Bによる充電期間Tmと波形部SS3Aによる充電期間Tnの関係も同様である。
Specifically, the operation start timing by each waveform unit SS1B to SS3B on the second drive signal COM (CM) side is determined from the operation start timing by each waveform unit SS1A to SS3A on the first drive signal COM (BY) side. By making it faster, the charging periods do not overlap. That is, the charging period Ti of the
これにより、図17Cに示すように、前述した第各実施形態と同様に充電時における電流の最大値を抑えることができ、消費電力を抑えることができる。なお、この実施形態では、第1駆動信号COM(BY)によって2つのノズル列Nk,Nyに属する複数のピエゾ素子413の充放電がなされ、第2駆動信号COM(CM)によって2つのノズル列Nc,Nmに属する複数のピエゾ素子413の充放電がなされていた。この点に関し、ノズル列毎に複数のピエゾ素子413をグループ化し、4種類の駆動信号COMで充放電をするようにしてもよい。
As a result, as shown in FIG. 17C, the maximum value of the current during charging can be suppressed and the power consumption can be suppressed as in the first embodiment described above. In this embodiment, the plurality of
===その他の実施形態について===
前述した実施形態は、主として、液体吐出装置としてのプリンタ1を有する印刷システム100について記載されているが、その中には、液体吐出方法や液体吐出システム等の開示が含まれている。加えて、液体吐出ヘッドを制御するための制御装置の開示や、液体吐出装置や制御装置を制御するための、プログラムやコードの開示も含まれている。また、この実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
=== About Other Embodiments ===
The above-described embodiment is mainly described with respect to the
<駆動信号について>
前述の第1実施形態では、第1駆動信号COM_Aが3つの波形部(SS11〜SS13等)を有し、第2駆動信号COM_Bも3つの波形部(SS21〜SS23)を有していた。しかし、波形部の数はこの数に限定されるものではない。各駆動信号COM_A,COM_Bが複数の波形部を有していればよい。また、第1実施形態では、第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bの2種類の駆動信号を印刷期間Tに亘って同時に生成する構成を例示したが、駆動信号COMの種類は2種類に限定されるものではない。3種類以上であっても同様に実施することができる。
<About drive signal>
In the first embodiment described above, the first drive signal COM_A has three waveform portions (SS11 to SS13, etc.), and the second drive signal COM_B also has three waveform portions (SS21 to SS23). However, the number of waveform portions is not limited to this number. Each drive signal COM_A and COM_B may have a plurality of waveform portions. Further, in the first embodiment, the configuration in which two types of drive signals, the first drive signal COM_A and the second drive signal COM_B, are generated simultaneously over the printing period T is exemplified. However, there are two types of drive signals COM. It is not limited. Even if there are three or more types, the same can be implemented.
<インクを吐出させるための動作をする素子について>
前述した各実施形態では、インクを吐出させるための動作をする素子としてピエゾ素子413を例示した。そして、このピエゾ素子413はノズルNzに対応する複数設けられており、ノズル列毎に複数のグループに分けられていた。このグループ分けに関し、ノズル列毎に限られるものではない。例えば、1つのノズル列からシアンインク、マゼンタインク、イエローインクを吐出するヘッドがある。このようなヘッドでは、吐出されるインクの種類毎にピエゾ素子413をグループ分けしてもよい。
<Elements that operate to eject ink>
In each of the above-described embodiments, the
ピエゾ素子413は、電位の上昇によって圧力室412を膨張させ、電位の下降によって圧力室412を収縮させるものであった。このピエゾ素子に関し、電位の上昇によって圧力室412を収縮させ、電位の下降によって圧力室413を膨張させるものを用いてもよい。また、インクを吐出させるための動作をする素子は、充放電によってインクを吐出するための動作を行うものであれば、同様な効果が得られると考えられる。
The
<他の応用例について>
また、前述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンタ1が説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
<About other application examples>
In the above-described embodiment, the
1 プリンタ,20 用紙搬送機構,21 搬送モータ,22 搬送ローラ,
30 キャリッジ移動機構,31 キャリッジモータ,32 ガイド軸,
33 タイミングベルト,34 駆動プーリー,35 アイドラプーリー,
40 ヘッドユニット,41 ヘッド,411 共通インク室,
412 圧力室,413 ピエゾ素子,414 振動板,50 検出器群,
51 リニア式エンコーダ,60 プリンタ側コントローラ,
61 インタフェース部,62 CPU,63 メモリ,64 制御ユニット,
70 駆動信号生成回路,70A 第1駆動信号生成部,
71A 第1波形生成回路,72A 第1電流増幅回路,
70B 第2駆動信号生成部,71B 第2波形生成回路,
72B 第2電流増幅回路,81A 第1シフトレジスタ,
81B 第2シフトレジスタ,81C 第3シフトレジスタ,
82A 第1ラッチ回路,82B 第2ラッチ回路,82C 第3ラッチ回路,
83 制御ロジック,83a スイッチ制御情報用のシフトレジスタ,
83b パターンレジスタ,84 デコーダ,85A 第1スイッチ,
85B 第2スイッチ,100 印刷システム,110 コンピュータ,
111 ホスト側コントローラ,112 インタフェース部,113 CPU,
114 メモリ,120 表示装置,130 入力装置,140 記録再生装置,
PWS 電源部,DLA 第1ダミー負荷,DRA 第1ダミー抵抗,
DCA 第1ダミーコンデンサ,DLB 第2ダミー負荷,
DRB 第2ダミー抵抗,DCB 第2ダミーコンデンサ,
Tr1 NPN型のトランジスタ,Tr2 PNP型のトランジスタ,
HC ヘッド制御部,BL ブロック,BL(Nk)〜BL(Nm) ブロック,
CR キャリッジ,Nz ノズル,Nk〜Ny ノズル列,S 用紙,
CLK クロック,SI ドット形成データ,LAT ラッチ信号,
CH_A 第1チェンジ信号,CH_B 第2チェンジ信号,
q0〜q5 第1スイッチ用のスイッチ制御情報,
q6〜q11 第2スイッチ用のスイッチ制御情報,
SW_A 第1スイッチ動作情報,
SW_B 第2スイッチ動作情報,
COM 駆動信号,COM_A 第1駆動信号,COM(BY) 第1駆動信号,
COM_A´ 第1電圧波形信号,COM_B 第2駆動信号,
COM(CM) 第2駆動信号,COM_B´ 第2電圧波形信号,
T 印刷期間,T1〜T3 期間,T11〜T13 期間,T21〜T23 期間,
SS11〜SS13 波形部,SS21〜SS23 波形部,
SS31〜SS33 波形部,SS41〜SS43 波形部,
SS1A〜SS3A 波形部,SS1B〜SS3B 波形部,
PS1 第1駆動パルス,PS11 第1駆動パルス,PS21 第1駆動パルス,
PS2 第2駆動パルス,PS12 第2駆動パルス,PS22 第2駆動パルス,
PS3 第3駆動パルス,PS13 第3駆動パルス,PS23 第3駆動パルス,
PS4 第4駆動パルス,PS14 第4駆動パルス,PS24 第4駆動パルス,
PS5 第5駆動パルス,PS15 第5駆動パルス,PS25 第5駆動パルス,
PS6 第6駆動パルス,PS16 第6駆動パルス,PS26 第6駆動パルス
1 printer, 20 paper transport mechanism, 21 transport motor, 22 transport roller,
30 Carriage moving mechanism, 31 Carriage motor, 32 Guide shaft,
33 timing belt, 34 drive pulley, 35 idler pulley,
40 head units, 41 heads, 411 common ink chamber,
412 pressure chamber, 413 piezo element, 414 diaphragm, 50 detector group,
51 linear encoder, 60 printer controller,
61 interface unit, 62 CPU, 63 memory, 64 control unit,
70 drive signal generation circuit, 70A first drive signal generation unit,
71A first waveform generation circuit, 72A first current amplification circuit,
70B second drive signal generation unit, 71B second waveform generation circuit,
72B second current amplification circuit, 81A first shift register,
81B second shift register, 81C third shift register,
82A first latch circuit, 82B second latch circuit, 82C third latch circuit,
83 Control logic, 83a Shift register for switch control information,
83b pattern register, 84 decoder, 85A first switch,
85B second switch, 100 printing system, 110 computer,
111 Host side controller, 112 interface unit, 113 CPU,
114 memory, 120 display device, 130 input device, 140 recording / reproducing device,
PWS power supply, DLA first dummy load, DRA first dummy resistor,
DCA first dummy capacitor, DLB second dummy load,
DRB second dummy resistor, DCB second dummy capacitor,
Tr1 NPN type transistor, Tr2 PNP type transistor,
HC head control unit, BL block, BL (Nk) to BL (Nm) block,
CR carriage, Nz nozzle, Nk to Ny nozzle row, S paper,
CLK clock, SI dot formation data, LAT latch signal,
CH_A first change signal, CH_B second change signal,
q0 to q5 switch control information for the first switch,
q6-q11 switch control information for the second switch,
SW_A first switch operation information,
SW_B second switch operation information,
COM drive signal, COM_A first drive signal, COM (BY) first drive signal,
COM_A ′ first voltage waveform signal, COM_B second drive signal,
COM (CM) second drive signal, COM_B ′ second voltage waveform signal,
T printing period, T1 to T3 period, T11 to T13 period, T21 to T23 period,
SS11-SS13 waveform section, SS21-SS23 waveform section,
SS31-SS33 waveform section, SS41-SS43 waveform section,
SS1A to SS3A waveform section, SS1B to SS3B waveform section,
PS1 first drive pulse, PS11 first drive pulse, PS21 first drive pulse,
PS2 second drive pulse, PS12 second drive pulse, PS22 second drive pulse,
PS3 third drive pulse, PS13 third drive pulse, PS23 third drive pulse,
PS4 4th drive pulse, PS14 4th drive pulse, PS24 4th drive pulse,
PS5 5th drive pulse, PS15 5th drive pulse, PS25 5th drive pulse,
PS6 6th drive pulse, PS16 6th drive pulse, PS26 6th drive pulse
Claims (13)
(B)前記複数の素子の充電時に用いられる電源と、
(C)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号を或る期間において同時に生成し、必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させる充放電制御部であって、
第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、充放電制御部と、
(D)を有する液体吐出装置。 (A) a liquid discharge head having a plurality of elements that operate to discharge liquid by charging and discharging;
(B) a power source used when charging the plurality of elements;
(C) a first drive signal having a plurality of waveform portions of voltage change patterns determined according to operations to be performed by the plurality of elements, and a voltage change pattern determined according to operations to be performed by the plurality of elements. Charging / discharging the plurality of elements by simultaneously generating a second drive signal having a plurality of waveform sections in a certain period and selectively applying a necessary waveform section to each of the plurality of elements A control unit,
The voltage change pattern is determined so that the charging period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. A charge / discharge control unit for generating a first drive signal and the second drive signal;
A liquid ejection apparatus having (D).
前記充放電制御部は、
前記素子に拘わらず前記第1駆動信号によって充放電される第1コンデンサと、
前記素子に拘わらず前記第2駆動信号によって充放電される第2コンデンサとを有する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The charge / discharge control unit
A first capacitor charged and discharged by the first drive signal regardless of the element;
And a second capacitor that is charged and discharged by the second drive signal regardless of the element.
前記液体吐出ヘッドは、
前記素子の動作によって容積を変化させる圧力室と、
前記圧力室に連通されたノズルとを有し、
前記素子は、
充電によって前記圧力室の容積を収縮させるための動作をする、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1 or 2, wherein
The liquid discharge head is
A pressure chamber whose volume is changed by operation of the element;
A nozzle communicated with the pressure chamber;
The element is
A liquid ejection apparatus that operates to contract the volume of the pressure chamber by charging.
前記素子は、
ピエゾ素子である、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 3,
The element is
A liquid ejection device that is a piezo element.
前記充放電制御部は、
前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記第1駆動信号が有する複数の波形部と前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択し、選択した波形部を或る素子へ印加する信号印加部とを有する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 4,
The charge / discharge control unit
A drive signal generator for generating the first drive signal and the second drive signal;
A signal for selecting a required waveform portion from the plurality of waveform portions included in the first drive signal and the plurality of waveform portions included in the second drive signal in accordance with the discharge amount of the liquid, and applying the selected waveform portion to a certain element. A liquid ejection apparatus having an application unit.
前記駆動信号生成部は、
前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と異ならせた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 5,
The drive signal generator is
The first drive signal in which the operation to be performed by the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side is different from the operation to be performed by the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side, and A liquid ejection device that generates a second drive signal.
前記駆動信号生成部は、
前記第1駆動信号側のN番目の波形部の生成期間を前記第2駆動信号側のN番目の波形部の生成期間と異ならせた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 6,
The drive signal generator is
Generating the first drive signal and the second drive signal in which the generation period of the Nth waveform portion on the first drive signal side is different from the generation period of the Nth waveform portion on the second drive signal side; Liquid ejection device.
前記液体吐出ヘッドは、
充放電によって液体を吐出させるための動作をする複数の素子であって複数のグループに分けられた複数の素子を有し、
前記充放電制御部は、
前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記第1駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して或るグループに属する前記素子へ印加し、前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して他のグループに属する前記素子へ印加する信号印加部とを有する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 4,
The liquid discharge head is
A plurality of elements that operate to discharge liquid by charging and discharging, and have a plurality of elements divided into a plurality of groups,
The charge / discharge control unit
A drive signal generator for generating the first drive signal and the second drive signal;
Necessary ones from a plurality of waveform parts of the first drive signal are selected according to the discharge amount of the liquid and applied to the elements belonging to a certain group, and necessary from the plurality of waveform parts of the second drive signal. A liquid ejecting apparatus comprising: a signal applying unit configured to select a device according to a liquid ejection amount and apply the selected device to the element belonging to another group.
前記駆動信号生成部は、
前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と同じにし、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングを前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングと異ならせることで、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないようにした前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 8, wherein
The drive signal generator is
The operation to be performed on the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side is the same as the operation to be performed on the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side. The operation start timing by the Nth waveform portion is different from the operation start timing by the Nth waveform portion on the second drive signal side, whereby the Nth waveform portion on the first drive signal side A liquid ejecting apparatus that generates the first drive signal and the second drive signal so that a charge period of the element does not overlap with a charge period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side.
前記駆動信号生成部は、
前記第1駆動信号の基となる第1電圧波形信号を生成する第1電圧波形生成部と、
前記電源に接続されて、前記第1電圧波形信号の電流を増幅する第1電流増幅部と、
前記第2駆動信号の基となる第2電圧波形信号を生成する第2電圧波形生成部と、
前記電源に接続されて、前記第2電圧波形信号の電流を増幅する第2電流増幅部とを有する、液体吐出装置。 A liquid ejection apparatus according to any one of claims 5 to 9,
The drive signal generator is
A first voltage waveform generator that generates a first voltage waveform signal that is a basis of the first drive signal;
A first current amplifier connected to the power source and amplifying the current of the first voltage waveform signal;
A second voltage waveform generator that generates a second voltage waveform signal that is a basis of the second drive signal;
A liquid ejection apparatus, comprising: a second current amplification unit that is connected to the power source and amplifies the current of the second voltage waveform signal.
前記素子として、充電によって前記圧力室の容積を収縮させるための動作をするピエゾ素子を有する液体吐出ヘッドと、
(B)前記複数の素子の充電時に用いられる電源と、
(C)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号を或る期間において同時に生成し、必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させる充放電制御部であって、
前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と異ならせ、かつ、前記第1駆動信号側のN番目の波形部の生成期間を前記第2駆動信号側のN番目の波形部の生成期間と異ならせた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号、
又は、
前記第1駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作を前記第2駆動信号側のN番目の波形部によって前記素子に行わせる動作と同じにし、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングを前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記動作の開始タイミングと異ならせることで、前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないようにした前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記第1駆動信号が有する複数の波形部と前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択し、選択した波形部を或る素子へ印加する、又は、前記第1駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して或るグループに属する前記素子へ印加し、前記第2駆動信号が有する複数の波形部から必要なものを液体の吐出量に応じて選択して他のグループに属する前記素子へ印加する信号印加部と、
前記素子に拘わらず前記第1駆動信号によって充放電される第1コンデンサと、
前記素子に拘わらず前記第2駆動信号によって充放電される第2コンデンサとを有し、
前記第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と前記第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた前記第1駆動信号及び前記第2駆動信号を生成する、充放電制御部と、
を有し、
(D)前記駆動信号生成部は、
前記第1駆動信号の基となる第1電圧波形信号を生成する第1電圧波形生成部と、
前記電源に接続されて、前記第1電圧波形信号の電流を増幅する第1電流増幅部と、
前記第2駆動信号の基となる第2電圧波形信号を生成する第2電圧波形生成部と、
前記電源に接続されて、前記第2電圧波形信号の電流を増幅する第2電流増幅部と、
(E)を有する液体吐出装置。 (A) A plurality of elements that perform an operation for discharging liquid by charging and discharging, a plurality of elements divided into a plurality of groups, a pressure chamber whose volume is changed by the operation of the elements, and a pressure chamber A liquid discharge head having a communicating nozzle,
As the element, a liquid discharge head having a piezoelectric element that operates to contract the volume of the pressure chamber by charging;
(B) a power source used when charging the plurality of elements;
(C) a first drive signal having a plurality of waveform portions of voltage change patterns determined according to operations to be performed by the plurality of elements, and a voltage change pattern determined according to operations to be performed by the plurality of elements. Charge / discharge that simultaneously generates a second drive signal having a plurality of waveform portions in a certain period and selectively applies the necessary waveform portion to each of the plurality of devices to charge / discharge the plurality of devices. A control unit,
The operation to be performed by the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side is different from the operation to be performed by the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side, and the first drive signal The first drive signal and the second drive signal, wherein the generation period of the N-th waveform portion on the side differs from the generation period of the N-th waveform portion on the second drive signal side,
Or
The operation to be performed on the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side is the same as the operation to be performed on the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side. The start timing of the operation by the Nth waveform portion is different from the start timing of the operation by the Nth waveform portion on the second drive signal side, whereby the Nth waveform portion on the first drive signal side A drive signal generation unit configured to generate the first drive signal and the second drive signal so that a charge period of the element does not overlap with a charge period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side;
A necessary one is selected from a plurality of waveform portions included in the first drive signal and a plurality of waveform portions included in the second drive signal in accordance with a discharge amount of the liquid, and the selected waveform portion is applied to a certain element. Alternatively, a plurality of waveform portions included in the second drive signal may be selected from a plurality of waveform portions included in the first drive signal according to the liquid discharge amount and applied to the elements belonging to a certain group. A signal applying unit that selects a necessary one according to the discharge amount of the liquid and applies it to the element belonging to another group;
A first capacitor charged and discharged by the first drive signal regardless of the element;
A second capacitor charged and discharged by the second drive signal regardless of the element,
The voltage change pattern is determined such that the charging period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side and the charging period of the element by the Nth waveform portion on the second drive signal side do not overlap. A charge / discharge control unit for generating the first drive signal and the second drive signal;
Have
(D) The drive signal generation unit includes:
A first voltage waveform generation unit that generates a first voltage waveform signal that is a basis of the first drive signal;
A first current amplifier connected to the power source and amplifying the current of the first voltage waveform signal;
A second voltage waveform generation unit that generates a second voltage waveform signal that is a basis of the second drive signal;
A second current amplifier connected to the power source and amplifying the current of the second voltage waveform signal;
A liquid ejection apparatus having (E).
(B)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号であって、第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた第1駆動信号、及び、第2駆動信号を、或る期間において同時に生成すること、
(C)必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加することで前記複数の素子を充放電させること、
(D)を行う液体吐出方法。 (A) A liquid discharge method using a plurality of elements that operate to discharge liquid by charge and discharge,
(B) a first drive signal having a plurality of waveform portions of voltage change patterns determined according to operations to be performed by the plurality of elements, and a voltage change pattern determined according to operations to be performed by the plurality of elements. A second drive signal having a plurality of waveform portions, the charge period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side, and the charge period of the device by the Nth waveform portion on the second drive signal side, Simultaneously generating a first drive signal and a second drive signal in which the voltage change pattern is determined so as not to overlap each other in a certain period;
(C) charging and discharging the plurality of elements by selectively applying a necessary waveform portion to each of the plurality of elements;
A liquid discharge method for performing (D).
(B)前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第1駆動信号、及び、前記複数の素子に行わせる動作に応じて定められた電圧変化パターンの波形部を複数有する第2駆動信号であって、第1駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間と第2駆動信号側のN番目の波形部による前記素子の充電期間とが重ならないように前記電圧変化パターンが定められた第1駆動信号、及び、第2駆動信号を、或る期間において同時に生成させること、
(C)必要な波形部を前記複数の素子のそれぞれに対して選択的に印加させ、前記複数の素子を充放電させること、
(D)を前記液体吐出装置に行わせるプログラム。
(A) A program for controlling a liquid ejection apparatus having a plurality of elements that perform an operation for ejecting liquid by charging and discharging,
(B) a first drive signal having a plurality of waveform portions of voltage change patterns determined according to operations to be performed by the plurality of elements, and a voltage change pattern determined according to operations to be performed by the plurality of elements. A second drive signal having a plurality of waveform portions, the charge period of the element by the Nth waveform portion on the first drive signal side, and the charge period of the device by the Nth waveform portion on the second drive signal side, Generating simultaneously the first drive signal and the second drive signal in which the voltage change pattern is determined so as not to overlap each other in a certain period;
(C) selectively applying a necessary waveform portion to each of the plurality of elements to charge / discharge the plurality of elements;
A program for causing the liquid ejection apparatus to perform (D).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006060539A JP2007237489A (en) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | Liquid ejector, liquid delivery method and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006060539A JP2007237489A (en) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | Liquid ejector, liquid delivery method and program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007237489A true JP2007237489A (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38583493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006060539A Withdrawn JP2007237489A (en) | 2006-03-07 | 2006-03-07 | Liquid ejector, liquid delivery method and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007237489A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009184159A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Seiko Epson Corp | Liquid ejecting device and method for ejecting liquid |
JP2018051804A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge device and driving circuit |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0569544A (en) * | 1991-04-05 | 1993-03-23 | Ricoh Co Ltd | Driving method for liquid jet recording head |
JPH07125195A (en) * | 1993-06-16 | 1995-05-16 | Ricoh Co Ltd | Drive method for ink jet head |
JP2006056101A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Seiko Epson Corp | Printer, and printing system |
-
2006
- 2006-03-07 JP JP2006060539A patent/JP2007237489A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0569544A (en) * | 1991-04-05 | 1993-03-23 | Ricoh Co Ltd | Driving method for liquid jet recording head |
JPH07125195A (en) * | 1993-06-16 | 1995-05-16 | Ricoh Co Ltd | Drive method for ink jet head |
JP2006056101A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Seiko Epson Corp | Printer, and printing system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009184159A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Seiko Epson Corp | Liquid ejecting device and method for ejecting liquid |
JP2018051804A (en) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge device and driving circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4572722B2 (en) | Liquid ejection apparatus and liquid ejection method | |
JP4853022B2 (en) | Liquid ejector | |
JP4306700B2 (en) | Printing apparatus and printing method | |
JP4774924B2 (en) | Piezoelectric element drive circuit and liquid ejection device | |
JP2006205720A (en) | Liquid ejecting apparatus, liquid ejection method, and program | |
JP4941092B2 (en) | Liquid ejection device | |
JP2008284848A (en) | Liquid ejector, and liquid ejection method | |
JP4595628B2 (en) | Liquid ejection apparatus and liquid ejection method | |
US10286656B2 (en) | Liquid ejecting apparatus, control device, recording system, control program of liquid ejecting apparatus, recording medium, and image forming method | |
JP2007237489A (en) | Liquid ejector, liquid delivery method and program | |
JP4760427B2 (en) | Liquid discharge head control device and liquid discharge head control method | |
JP4867974B2 (en) | Liquid ejection apparatus and liquid ejection method | |
JP2008221793A (en) | Liquid ejecting device and method of suppressing viscosity increase of liquid | |
JP4892936B2 (en) | Liquid ejection device, liquid ejection method, and program for liquid ejection device | |
JP4635515B2 (en) | Printing apparatus, printing system, and printing method | |
JP4572326B2 (en) | Printing apparatus, computer program, printing system, and printing method | |
JP2007260933A (en) | Liquid jet device, method for applying pressure change to liquid, and program | |
JP4747871B2 (en) | Liquid discharge head control device and liquid discharge head control method | |
JP2007130834A (en) | Drive circuit for piezoelectric element and liquid ejector | |
JP2007210210A (en) | Liquid ejector and generation method for drive signal | |
JP2007245475A (en) | Liquid jet device, method for jetting liquid, and program | |
JP2007210246A (en) | Controller for liquid discharge head, method for controlling liquid discharge head, and program | |
EP3885143A1 (en) | Print head drive circuit and priniting apparatus | |
JP4586455B2 (en) | Printing device | |
JP2008284850A (en) | Liquid ejector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110222 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110426 |