JP2010208094A - 流体噴射装置、及び流体噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置本体側からヘッド側への配線数を軽減させる。
【解決手段】複数のノズルのそれぞれに対応して設けられた複数の駆動素子と、前記複数の駆動素子の駆動を制御するヘッドコントローラーと、前記複数の駆動素子の駆動を制御するための信号を前記ヘッドコントローラーへ送信する本体側コントローラーと、前記本体側コントローラーと前記ヘッドコントローラーとの間で前記信号を伝送する配線と、を有し、各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を前記本体側コントローラーから前記ヘッドコントローラーに非同期通信にて送信する。
【選択図】図５

Description

本発明は、流体噴射装置、及び流体噴射方法に関する。

流体噴射装置の一例として、インクを噴射するインクジェットプリンターが知られている。プリンターには、複数のノズル及び各ノズルに対応した駆動素子（例えばピエゾ素子）を有するヘッドユニットが備えられており、駆動素子を駆動させることに基づいて、対応するノズルからインクが噴射される。

特開平１０−８１０１３号公報

このようなプリンターでは、複数の駆動素子の駆動をそれぞれ制御するために各種の信号（駆動信号、画素データなど）が装置本体側からヘッド側に伝送されている。このため、装置本体側からヘッド側までの配線数が多く必要になるという問題があった。
そこで本発明は、装置本体側からヘッド側への配線数を軽減させることを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、複数のノズルのそれぞれに対応して設けられた複数の駆動素子と、前記複数の駆動素子の駆動を制御するヘッドコントローラーと、前記複数の駆動素子の駆動を制御するための信号を前記ヘッドコントローラーへ送信する本体側コントローラーと、前記本体側コントローラーと前記ヘッドコントローラーとの間で前記信号を伝送する配線と、を有し、各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を前記本体側コントローラーから前記ヘッドコントローラーに非同期通信にて送信する、ことを特徴とする流体噴射装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンターの全体構成のブロック図である。 図２Ａは、プリンターの斜視図である。図２Ｂは、プリンターの横断面図である。 ヘッドコントローラーＨＣの説明図である。 各信号のタイミングの説明図である。 第１実施形態の説明図である。 データ受信部の動作の説明図である。 第２実施形態のデータ受信部の動作の説明図である。 第３実施形態の各信号のタイミングの説明図である。 第３実施形態のデータ受信部の説明図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

複数のノズルのそれぞれに対応して設けられた複数の駆動素子と、前記複数の駆動素子の駆動を制御するヘッドコントローラーと、前記複数の駆動素子の駆動を制御するための信号を前記ヘッドコントローラーへ送信する本体側コントローラーと、前記本体側コントローラーと前記ヘッドコントローラーとの間で前記信号を伝送する配線と、を有し、各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を前記本体側コントローラーから前記ヘッドコントローラーに非同期通信にて送信することを特徴とする流体噴射装置が明らかとなる。
このような流体噴射装置によれば、装置本体側からヘッド側への配線数を軽減させることができる。

かかる流体噴射装置であって、各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を前記本体側コントローラーから前記ヘッドコントローラーに非同期通信にて送信する際に、所定数のノズル分の前記データを１フレームとし、複数のフレームの信号を前記非同期通信にて送信することが望ましい。
このような流体噴射装置によれば、伝送単位毎のビット数を減らすことができる。よって、受信エラーを軽減することができる。

かかる流体噴射装置であって、複数の画素に対する各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を、所定期間内にまとめて送信し、前記所定期間に、前記データに基づいて、或る画素に対して各前記ノズルから流体を噴射させ、次の画素に対して各前記ノズルから流体を噴射させることが望ましい。
このような流体噴射装置によれば、転送効率を向上させることができ、ノズル数が増えたときでも、確実に転送することができる。

また、複数の駆動素子の駆動を制御するための信号を生成すること、本体側コントローラーからヘッド側コントローラーへ配線を介して前記信号を送信すること、その際に、各ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号は非同期通信にて前記配線を介して送信すること、及び、前記データに基づいて各前記駆動素子が駆動されて、前記ノズルから流体が噴射されること、を有することを特徴とする流体噴射方法が明らかとなる。

以下の実施形態では、インクジェットプリンター（以下、プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。

＝＝＝プリンターの構成＝＝＝
図１は、本実施形態のプリンター１の全体構成のブロック図である。また、図２Ａは、プリンター１の斜視図であり、図２Ｂは、プリンター１の横断面図である。以下、本実施形態のプリンター１の基本的な構成について説明する。

本実施形態のプリンター１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０（本体側コントローラーに相当する）、及び、フレキシブルケーブル７１を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、給紙ローラー２１と、搬送モーター２２（ＰＦモーターとも言う）と、搬送ローラー２３と、プラテン２４と、排紙ローラー２５とを有する。給紙ローラー２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー２３は、給紙ローラー２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラー２５は、紙Ｓをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。

キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモーター３２（ＣＲモーターとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター３２によって駆動される。また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。

ヘッドユニット４０は、紙にインクを噴射するためのものである。ヘッドユニット４０は、複数のノズルを有するヘッド４１と、ヘッドコントローラーＨＣと、クロック４２を備える。このヘッド４１はキャリッジ３１に設けられているため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に噴射することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。
なお、ヘッドユニット４０の構成については後述する。

検出器群５０には、リニア式エンコーダー５１、ロータリー式エンコーダー５２、紙検出センサー５３、および光学センサー５４等が含まれる。リニア式エンコーダー５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダー５２は、搬送ローラー２３の回転量を検出する。紙検出センサー５３は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサー５４は、キャリッジ３１に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサー５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサー５４は、状況に応じて、紙の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。

コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４と、駆動信号生成部６５とを有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー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等の記憶素子を有する。駆動信号生成部６５は、ピエゾ素子を駆動させるための共通駆動信号ＣＯＭを生成する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。

フレキシブルケーブル７１は、可撓性を有する配線であり、コントローラー６０とヘッドユニット４０との間でピエゾ素子の駆動を制御するための信号を伝送する。

なお、本体側（コントローラー６０）からフレキシブルケーブル７１を介してヘッド側（ヘッドユニット４０）に送られる信号は、共通駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、画素データ（本実施形態の場合、非同期通信用画素データＳＤ）などである。本実施形態では、後述するように、非同期通信用画素データＳＤに基づいて、ヘッド側で画素データＳＩが生成される。また、本実施形態では、ヘッドコントローラーＨＣで用いられるクロック信号ＣＬＫが、ヘッドユニット４０内のクロック４２から出力される。

なお、後述する比較例では、画素データＳＩが本体側からヘッドユニット４０に送信される。また、比較例では、本体側でクロック信号ＣＬＫが生成され、ケーブル７１を介してヘッドユニット４０に送信される。

＜印刷手順について＞
コントローラー６０は、コンピューター１１０から印刷命令及び印刷データを受信すると、印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の処理を行う。

まず、コントローラー６０は、給紙ローラー２１を回転させ、印刷すべき用紙Ｓを搬送ローラー２３の所まで送る。次に、コントローラー６０は、搬送モーター２２を駆動させることによって搬送ローラー２３を回転させる。搬送ローラー２３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。

用紙Ｓがヘッドユニット４０の下部まで搬送されると、コントローラー６０は、印刷命令に基づいてキャリッジモーター３２を回転させる。このキャリッジモーター３２の回転に応じて、キャリッジ３１が移動方向に移動する。また、キャリッジ３１が移動することによって、キャリッジ３１に設けられたヘッドユニット４０も同時に移動方向に移動する。そして、コントローラー６０は、ヘッドユニット４０が移動方向に移動している間にヘッド４１から断続的にインク滴を噴射させる。このインク滴が、用紙Ｓにインク滴が着弾することによって、移動方向に複数のドットが並ぶドット列が形成される。なお、移動するヘッド４１からインクを噴射することによるドット形成動作のことをパスという。

また、コントローラー６０は、ヘッドユニット４０が往復移動する合間に搬送モーター２２を駆動させる。搬送モーター２２は、コントローラー６０からの指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。そして、搬送モーター２２は、この駆動力を用いて搬送ローラー２３を回転させる。搬送ローラー２３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。つまり、用紙Ｓの搬送量は、搬送ローラー２３の回転量に応じて定まることになる。このように、パスと搬送動作を交互に繰り返して行い、用紙Ｓの各画素にドットを形成していく。こうして用紙Ｓに画像が印刷される。

そして、最後に、コントローラー６０は、搬送ローラー２３と同期して回転する排紙ローラー２５によって印刷が終了した用紙Ｓを排紙する。

＝＝＝ヘッドユニットについて＝＝＝
＜比較例＞
図３は、ヘッドコントローラーＨＣの説明図であり、図４は、各信号のタイミングの説明図である。

図３に示すヘッドコントローラー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１ラッチ回路８２Ａと、第２ラッチ回路８２Ｂと、デコーダ８３と、制御ロジック８４と、スイッチ８６を備えている。そして、制御ロジック８４を除いた各部（すなわち、第１シフトレジスタ８１Ａ、第２シフトレジスタ８１Ｂ、第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ、デコーダ８３、スイッチ８６）は、それぞれピエゾ素子４１７毎に設けられる。なお、ピエゾ素子４１７は、ノズルからインクを噴射するために駆動される素子（駆動素子）であり、ヘッド４１においてノズル毎に設けられている。

比較例（図３）の場合、フレキシブルケーブル７１中の伝送線には、共通駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、画素データＳＩ、クロック信号ＣＬＫ、及び接地ラインＧＮＤの各伝送線がある。そして、ヘッドコントローラーＨＣには、コントローラー６０からフレキシブルケーブル７１の各伝送線を介して、共通駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、画素データＳＩ、クロック信号ＣＬＫが送信される。以下、これらの信号について説明する。

共通駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期Ｔにおける期間Ｔ１１で生成される第１波形部ＳＳ１１と、期間Ｔ１２で生成される第２波形部ＳＳ１２と、期間Ｔ１３で生成される第３波形部ＳＳ１３とを有する。ここで、第１波形部ＳＳ１１は駆動パルスＰＳ１を有している。また、第２波形部ＳＳ１２は駆動パルスＰＳ２を、第３波形部ＳＳ１３は駆動パルスＰＳ３をそれぞれ有している。そして、駆動パルスＰＳ１、駆動パルスＰＳ２及び駆動パルスＰＳ３は、後で詳述する大ドットの形成時にピエゾ素子４１７へ印加されるものであり、互いに同じ波形をしている。また、駆動パルスＰＳ１と駆動パルスＰＳ２は、後で詳述する中ドットの形成時にも、ピエゾ素子４１７へ印加されるものである。また、駆動パルスＰＳ１は、後で詳述する小ドットの形成時にも、ピエゾ素子４１７へ印加されるものである。なお、駆動パルスがピエゾ素子４１７に印加されない場合は、インクが噴射されない（ドットが形成されない）。

この共通駆動信号ＣＯＭは、ピエゾ素子４１７毎に設けられたスイッチ８６にそれぞれ入力されている。スイッチ８６は、共通駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子４１７に印加するか否かのオン／オフ制御を行う。このオン／オフ制御により、共通駆動信号ＣＯＭの一部分を、選択的にピエゾ素子４１７へ印加させることができ、これにより、ドットの大きさを変更することができる。このように、各波形部は、ピエゾ素子４１７へ印加される一単位である。なお、各波形部をピエゾ素子４１７へ印加させるための制御については、後で詳しく説明する。

ラッチ信号ＬＡＴは、繰り返し周期Ｔ（１画素の区間をヘッド４１が移動する期間）を示す信号である。ラッチ信号ＬＡＴは、リニア式エンコーダー５１の信号に基づいて、コントローラー６０によって生成され、制御ロジック８４とラッチ回路（第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ）に入力される。
チェンジ信号ＣＨは、繰り返し周期Ｔを３等分した期間を示す信号である。チェンジ信号ＣＨは、リニア式エンコーダー５１の信号に基づいてコントローラー６０によって生成され、制御ロジック８４に入力される。

画素データＳＩは、画素毎の階調（ドット無し、小ドット、中ドット、大ドット）を示す信号である。この画素データは、１個のノズルに対して２ビットずつで構成されている。例えば、ノズル数が６４個の場合、２ビット×６４の画素データＳＩが繰り返し周期Ｔ毎にコントローラー６０から送られてくることになる。なお、画素データＳＩは、第１シフトレジスタ８１Ａ及び第２シフトレジスタ８１Ｂに入力される。
クロック信号ＣＬＫは、コントローラー６０から送られる画素データＳＩやチェンジ信号ＣＨを、制御ロジック８４や各シフトレジスタ（第１シフトレジスタ８１Ａ、第２シフトレジスタ８１Ｂ）にセットする際に用いられる信号である。

次に、ヘッドコントローラーＨＣで生成される信号について説明する。ヘッドコントローラーＨＣでは、選択信号ｑ０〜ｑ３、スイッチ制御信号ＳＷ、印加信号が生成される。
選択信号ｑ０〜ｑ３は、ラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＨに基づいて、制御ロジック６４で生成される。そして生成された選択信号ｑ０〜ｑ３は、ピエゾ素子４１７毎に設けられたデコーダ８３にそれぞれ入力される。
スイッチ制御信号ＳＷは、各ラッチ回路（第１ラッチ回路８２Ａ、第２ラッチ回路８２Ｂ）にラッチされた画素データ（２ビット）に基づいて、選択信号ｑ０〜ｑ３の何れかがデコーダ８３によって選択されたものである。各デコーダ８３で生成されたスイッチ制御信号ＳＷは、対応するスイッチ８６にそれぞれ入力される。
印加信号は、共通駆動信号ＣＯＭとスイッチ制御信号に基づいてスイッチ８６から出力される。この印加信号は、各スイッチ８６と対応するピエゾ素子４１７にそれぞれ印加される。

（ヘッドコントローラーＨＣの動作）
ヘッドコントローラーＨＣは、コントローラー６０からの画素データＳＩに基づき、インクを噴射させるための制御を行う。すなわち、ヘッドコントローラーＨＣは、印刷データに基づいてスイッチ８６のオン／オフを制御し、共通駆動信号ＣＯＭの必要な波形部を選択的にピエゾ素子４１７へ印加させている。言い換えると、ヘッドコントローラーＨＣは、各ピエゾ素子４１７の駆動を制御している。本実施形態では、画素データＳＩが２ビットで構成されている。そして、転送用クロックＣＬＫに同期して、この画素データＳＩがヘッド４１へ送られてくる。さらに、画素データＳＩの上位ビット群が各第１シフトレジスタ８１Ａにセットされ、下位ビット群が各第２シフトレジスタ８１Ｂにセットされる。第１シフトレジスタ８１Ａには第１ラッチ回路８２Ａが電気的に接続され、第２シフトレジスタ８１Ｂには第２ラッチ回路８２Ｂが電気的に接続されている。そして、コントローラー６０からのラッチ信号ＬＡＴがＨレベルになると、各第１ラッチ回路８２Ａは対応する画素データＳＩの上位ビットをラッチし、各第２ラッチ回路８２Ｂは画素データＳＩの下位ビットをラッチする。第１ラッチ回路８２Ａ及び第２ラッチ回路８２Ｂでラッチされた画素データＳＩ（上位ビットと下位ビットの組）はそれぞれ、デコーダ８３に入力される。デコーダ８３は、第１ラッチ回路８２Ａ及び第２ラッチ回路８２Ｂにラッチされた画素データＳＩに応じて、制御ロジック８４から出力される選択信号ｑ０〜ｑ３のうちの一つの選択信号（例えば選択信号ｑ１）を選択し、選択され選択信号をスイッチ制御信号ＳＷとして出力する。各スイッチ８６は、スイッチ制御信号に応じてオン／オフされて、共通駆動信号ＣＯＭに含まれる波形部を選択的にピエゾ素子４１７へ印加する。

（画素データとドットの関係）
まず、ドットの非形成の場合（画素データＳＩがデータ［００］の場合）について説明する。画素データ［００］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ０が出力される。これにより、期間Ｔにおいてスイッチ８６がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号ＣＯＭの駆動パルスはピエゾ素子４１７へ印加されない。この場合、ノズルからはインク滴は噴射されない。

次に、小ドットの形成の場合（画素データＳＩがデータ［０１］の場合）について説明する。画素データ［０１］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ１が出力される。これにより、期間Ｔ１１においてスイッチ８６がオン状態になり、期間Ｔ１２及び期間Ｔ１３においてスイッチ８６がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号ＣＯＭの第１波形部ＳＳ１１が有する駆動パルスＰＳ１がピエゾ素子４１７へ印加され、ノズルからは小ドットに対応する量のインク滴が噴射される。

次に、中ドットの形成の場合（画素データＳＩがデータ［１０］の場合）について説明する。画素データ［１０］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ２が出力される。これにより、期間Ｔ１１及び期間Ｔ１２においてスイッチ８６がオン状態になり、期間Ｔ１３ではスイッチ８６がオフ状態になる。この結果、共通駆動信号ＣＯＭの第１波形部ＳＳ１１が有する駆動パルスＰＳ１と、共通駆動信号ＣＯＭの第２波形部ＳＳ１２が有する駆動パルスＰＳ２がピエゾ素子４１７へ印加され、ノズルからは中ドットに対応する量のインク滴（中インク滴）が噴射される
次に、大ドットの形成の場合（画素データＳＩがデータ［１１］の場合）について説明する。画素データ［１１］がラッチされている場合、スイッチ制御信号ＳＷとして選択信号ｑ３が出力される。これにより、期間Ｔ１１、期間Ｔ１２及び期間Ｔ１３においてスイッチ８６はオン状態になる。この結果、共通駆動信号ＣＯＭの第１波形部ＳＳ１１が有する駆動パルスＰＳ１と、共通駆動信号ＣＯＭの第２波形部ＳＳ１２が有する駆動パルスＰＳ２と、共通駆動信号ＣＯＭの第３波形部ＳＳ１３が有する駆動パルスＰＳ３とがピエゾ素子４１７へ順に印加され、ノズルからは大ドットに対応する量のインク滴（大インク滴）が噴射される。

＜第１実施形態＞
図５は、本実施形態の説明図である。また、図６は、データ受信部の動作の説明図である。
まず、本体側のコントローラー６０から送信される信号について説明する。本実施形態（図６）の場合、フレキシブルケーブル７１中の伝送線には、共通駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、非同期通信用画素データＳＤ、及び接地（ＧＮＤ）ラインの各伝送線がある。そして、本実施形態では、本体側からヘッド側（ヘッドユニット４０）に、共通駆動信号ＣＯＭ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、非同期通信用画素データＳＤが送信される。
本実施形態では、比較例の画素データＳＩに相当する信号を非同期通信で送受信する。なお、非同期通信とは、データの伝送回線に同期をとる要素が無くても、データを正しく受信側に送ることができる伝送方式である。このため、本実施形態では、本体側からヘッド側にクロック信号ＣＬＫを送信しなくてもよい。よって、本実施形態（図６）と比較例（図３）とを比較すると、本実施形態ではクロック信号ＣＬＫの伝送線が設けられていないので、フレキシブルケーブル７１中の伝送線の数が比較例（図３）の場合よりも１つ少なくなっている。このように本実施形態では、ケーブル７１の線数を少なくできる。

図６を参照しつつ非同期通信用画素データＳＤについて説明する。ここでは、比較例と同様にノズル数を６４としている。図６に示す非同期通信用画素データＳＤには、６４ノズル分の画素データ（２ビット×６４ノズル）があり、その後にパリティビットがついている。なお、パリティビットとは、通信においてエラー検出のために与えられる１桁の２進数（つまり「０」又は「１」の１ビット）のことである。
また、画素データとパリティビットを挟む前後に、スタートビットとストップビットがある。このように、非同期通信では、このスタートビットとストップビットによってデータの区切りを示す。つまり、スタートビットとストップビットが、受信側にデータの受信のタイミングを与える。

次に本実施形態のヘッドユニット４０の構成について説明する。
本実施形態のヘッドユニット４０は、図５に示すようにヘッドコントローラーＨＣと、クロック４２と、データ受信部４３を備えている。

ヘッドコントローラーＨＣの構成は、比較例と同じである。よって、説明を省略する。
クロック４２は、ヘッドコントローラーＨＣにクロック信号ＣＬＫを出力する。また、クロック４２は、時間計測用のクロック信号ＣＬＫ２をデータ受信部４３に出力する。
データ受信部４３は、非同期通信の受信部である。データ受信部４３は、非同期通信用画素データＳＤから画素データＳＩを生成し、クロック信号ＣＬＫに同期して画素データＳＩをヘッドコントローラーＨＣに出力する。

具体的には、データ受信部４３は、図６に示すように、非同期通信用画素データＳＤのスタートビットの始まり（ＨレベルからＬレベルへの立ち下がり）を検出し、この立ち下がりを検出した後、クロック信号ＣＬＫ２を基準にしてサンプリングパルスを発生する。
最初のサンプリングパルスは、スタートビットの立ち下がりからｔ／２経過後に発生し、その後、サンプリングパルスは、ｔ経過する毎に発生する。なお、ｔは、コントローラー６０から送信される非同期通信用画素データＳＤのビット間隔に相当する時間である。

そして、データ受信部４３は、このサンプリングパルス毎に信号を受信する。
例えば、図６において、１３０個目のサンプリングパルスの際の受信ビットをパリティビットとし、１３１個目のサンプリングパルスの際の受信ビットをストップビットとすると、データ受信部４３は、スタートビットとストップビットとで挟まれた受信ビット（１２８ビット）を一旦格納し、クロック信号ＣＬＫと同期させてヘッドコントローラーＨＣに転送する。
なお、ヘッドコントローラーＨＣの動作は、比較例と同じなので、説明を省略する。

このように、第１実施例では、画素データＳＩに相当する信号（非同期通信用画素データＳＤ）を非同期通信で送受信している。これにより、装置本体側からヘッド側にクロック信号ＣＬＫを伝送しなくてもよいので、比較例と比べて、フレキシブルケーブル７１の線数を削減することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、スタートビットとストップビットとの間のビット数が多い。このため、本体側のクロックとヘッドユニット側のクロックとの間にズレがあると、受信エラーになりやすい。
そこで、第２実施形態では、スタートビットとストップビットとの間のビット数を少なくしている。具体的には、第１実施形態と同じ６４ノズルの通信を行なう場合、４ノズル分の画素データ（２ビット×４ノズル）を１フレームとして１６フレーム分のデータを、非同期通信にて送受信する。

図７は、第２実施形態のデータ受信部４３の動作の説明図である。
第２実施形態では、４ノズル分の画素データ（２ビット×４ノズル）とパリティビットの前後にスタートビットとストップビットが設けられて１フレームとなっている。よって、ノズル数が６４の場合、１６フレームの送受信が行なわれることになる。なお、第２実施形態では、データ受信部４３は、フレーム毎に第１実施形態と同様のサンプリングパルスを発生する。つまり、各フレームについて、最初のサンプリングパルスは、スタートビットの立ち下がりからｔ／２経過後に発生し、その後、サンプリングパルスは、ｔ経過する毎に発生する。これにより、１フレームについて１１個のサンプリングパルスが発生する。
データ受信部４３は、サンプリングパルス毎に信号を受信する。そして、スタートビットとストップビットとで挟まれた受信ビット（８ビット）を１フレーム毎に格納し、１６フレーム分（１２８ビット）のデータを、クロック信号ＣＬＫと同期させてヘッドコントローラーＨＣに転送する。
なお、ヘッドコントローラーＨＣの動作は、比較例と同じなので、説明を省略する。

この第２実施形態では、非同期通信の伝送単位（スタートビットとストップビットで挟まれた範囲）毎のビット数を減らすことができる。よって、データ受信部４３での受信エラーを軽減することができる。

＜第３実施形態＞
比較例の図４の画素データＳＩを見て分かるとおり、画素データＳＩは、周期Ｔ（１画素の区間をヘッド４１が移動する期間）毎に、ヘッドコントローラーＨＣへ送る必要がある。
しかし、第２実施形態では、ノズル数が多い場合、データの転送効率が悪い。なぜなら、第２実施形態の転送方法では、フレーム数が多くなるにつれて、送信すべきスタートビット、パリティビット及びストップビットの数が増えるからである。また、１フレーム分（２ビット×４ノズル）のデータ送信ごとに、次のスタートビットを検出可能にするための期間が必要だからである。
よって、ノズル数が増えたとき、第２実施形態では画素データＳＩを周期Ｔごとに転送できないおそれがある。
そこで、第３実施形態では、２画素分の画素データＳＩを含む非同期通信用画素データＳＤを周期２Ｔごとに送受信する。

図８は、第３実施形態の各信号のタイミングの説明図であり、図９は、第３実施形態のデータ受信部の説明図である。
第３実施形態のデータ受信部４３´は、サンプリングパルス発生器４３１、データ受信器４３２、バッファ４３３、第１ラッチ４３４ａ、第２タッチ４３４ｂを有している。

サンプリングパルス発生器４３１は、クロック４２からの時間計測用のクロック信号ＣＬＫ２に基づいて、サンプリングパルスを発生する。
データ受信器４３２は、サンプリングパルスに基づいて、非同期通信用の画素データＳＤのスタートビットとパリティビット及びストップビットとで挟まれたデータを受信する。つまり、図８の周期２Ｔ分（２画素分）の画素データ（１６フレーム×２）を受信する。

バッファ４３４は、データ受信器４３２が受信した２画素分の画素データＳＩをバッファする。
第１ラッチ４３４ａ及び第２ラッチ４３４ｂは、２画素分の画素データＳＩを、１画素分（１６フレーム）ずつそれぞれラッチする。そして、第１ラッチ４３４ａ及び第２ラッチ４３４ｂは、１画素分ずつの画素データＳＩを交互にヘッドコントローラーＨＣに出力する。

非同期通信用画素データＳＤは、サンプリングパルスに基づいてデータ受信器４３２で受信される。周期２Ｔの間に２画素分の画素データＳＩが得られ、この２画素分の画素データＳＩはバッファ４３４にバッファされる。そして、２画素分の画素データＳＩは、１画素分の画素データＳＩ毎に第１ラッチ４３４ａ、第２ラッチ４３４ｂにそれぞれラッチされる。
そして、例えば図８の２画素分の周期２Ｔのうち、最初の周期Ｔの間に、第１ラッチ４３４ａにラッチされた画素データＳＩをクロック信号ＣＬＫに同期してヘッドコントローラーＨＣへ出力する。

また、第１ラッチ４３４ａによる画素データＳＩの出力後、次の周期Ｔの間に、第２ラッチ４３４ｂにラッチされた画素データＳＩをクロック信号ＣＬＫに同期してヘッドコントローラーに出力する。
また、第１ラッチ４３４ａ及び第２ラッチ４３４ｂにラッチされたＳＩデータをヘッドコントローラーＨＣに順次出力する間、データ受信器４３２は、サンプリングパルスに基づいて次の画素データＳＤを受信し、受信したデータをバッファ４３４にバッファする。

以下同様の動作を繰り返す。

このように、第３実施形態では、周期Ｔと周期Ｔとの間にも非同期通信用画素データＳＤを送受信するので、通信時間を増やすことができる。よって、転送効率を向上させることができ、ノズル数が増えたときでも、確実に転送することができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、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言うまでもない。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。

＜液体噴射装置について＞
前述の実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェットプリンターが説明されている。但し、液体噴射装置はインクジェットプリンターに限られるものではなく、インク以外の液体（液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような液状体も含む）や液体以外の流体（流体として噴射できる固体、例えば粉体）を噴射する流体噴射装置にも適用可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる液状の色剤や電極材などを噴射する噴射装置や、バイオチップ製造に用いられる液状の生体有機物を噴射する噴射装置に、前述の実施形態を適用しても良い。

＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンターの実施形態だったので、インクをノズルから噴射しているが、このインクは水性でも良いし、油性でも良い。また、ノズルから噴射する流体は、インクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから噴射しても良い。

＜ピエゾ素子について＞
前述の実施形態では、ピエゾ素子を用いてインクを噴射していた。しかし、液体を噴射する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。

＜印刷方式について＞
前述の実施形態では、媒体を搬送方向に搬送する搬送動作と、ヘッドを移動方向に移動させながらノズルからインクを噴射することによって媒体にドットを形成するドット形成動作を繰り返し行なうプリンター（いわゆるシリアルプリンター）であったが、シリアルプリンターに限られない。例えば、媒体幅方向に媒体幅以上の長さのノズル列を備え、媒体を搬送方向に搬送させながらノズル列の各ノズルからインクを噴射させることで媒体に画像を印刷するラインプリンターでも良い。

＜フレキシブルケーブルについて＞
前述の実施形態では、フレキシブルケーブルを介してデータの送受信を行なっていたが、フレキシブルケーブルに限られず、基板上の配線でも良い。この場合にも配線数を軽減することができる。

１ プリンター、２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラー、
２２ 搬送モーター（ＰＦモーター）、２３ 搬送ローラー、
２４ プラテン、２５ 排紙ローラー、３０ キャリッジユニット、
３１ キャリッジ、３２ キャリッジモーター（ＣＲモーター）、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４２ クロック、
４３ データ受信部、５０ 検出器群、５１ リニア式エンコーダー、
５２ ロータリー式エンコーダー、５３ 紙検出センサー、
５４ 光学センサー、６０ コントローラー、６１ インターフェイス部、
６２ ＣＰＵ、６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
６５ 駆動信号生成部、７１ フレキシブルケーブル、
８１Ａ 第１シフトレジスタ、８１Ｂ 第２シフトレジスタ、
８２Ａ 第１ラッチ回路、８２Ｂ 第２ラッチ回路、
８３ デコーダ、８４ 制御ロジック、８６ スイッチ、
１１０ コンピューター、４１７ ピエゾ素子、
４３１ サンプリングパルス発生器、４３２ データ受信器、
４３３ バッファ、４３４ａ 第１ラッチ、４３４ｂ 第２ラッチ

Claims (4)

1. 複数のノズルのそれぞれに対応して設けられた複数の駆動素子と、
   前記複数の駆動素子の駆動を制御するヘッドコントローラーと、
   前記複数の駆動素子の駆動を制御するための信号を前記ヘッドコントローラーへ送信する本体側コントローラーと、
   前記本体側コントローラーと前記ヘッドコントローラーとの間で前記信号を伝送する配線と、
   を有し、
   各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を前記本体側コントローラーから前記ヘッドコントローラーに非同期通信にて送信する
   ことを特徴とする流体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置であって、
   各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を前記本体側コントローラーから前記ヘッドコントローラーに非同期通信にて送信する際に、
   所定数のノズル分の前記データを１フレームとし、複数のフレームの信号を前記非同期通信にて送信する、
   ことを特徴とする流体噴射装置。
3. 請求項１又は２に記載の流体噴射装置であって、
   複数の画素に対する各前記ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号を、所定期間内にまとめて送信し、
   前記所定期間に、前記データに基づいて、或る画素に対して各前記ノズルから流体を噴射させ、次の画素に対して各前記ノズルから流体を噴射させる、
   ことを特徴とする流体噴射装置。
4. 複数の駆動素子の駆動を制御するための信号を生成すること、
   本体側コントローラーからヘッド側コントローラーへ配線を介して前記信号を送信すること、その際に、各ノズルから流体を噴射するか否かを示すデータの信号は非同期通信にて前記配線を介して送信すること、及び、
   前記データに基づいて各前記駆動素子が駆動されて、前記ノズルから流体が噴射されること
   を有することを特徴とする流体噴射方法。

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