JP2014133359A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus.
インクのような液滴を吐出して画像や文書を被記録材に印刷するインクジェットプリンターには、圧電素子(例えばピエゾ素子)を用いたものが知られている。圧電素子は、プリントヘッドにおける複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、プリントヘッドの主走査方向に沿った移動と被記録材の副走査方向への搬送とに伴って、それぞれを駆動信号にしたがって駆動することによって、所定のタイミングで所定量の液滴をノズルから吐出させる。
主走査方向に沿って往復するプリントヘッドに設けられた圧電素子を適切に駆動するために、印刷装置の筐体に取り付けられた制御基板から駆動信号を、フレキシブルケーブルを介してプリントヘッドに供給する構成が一般的である(特許文献1参照)。詳細には、フレキシブルケーブルにおける導体の配列面の長手方向を、すなわち導体の延在方向をプリントヘッドの移動方向に一致させるとともに、導体配列面と平面状の被記録材とが互い向かい合うようにフレキシブルケーブルを配置させる構成が一般的である。この構成により、筐体の高さを抑えたプリンタを実現することができる。
2. Description of the Related Art An inkjet printer that uses a piezoelectric element (for example, a piezo element) is known as an ink jet printer that prints an image or a document on a recording material by discharging droplets such as ink. Piezoelectric elements are provided corresponding to each of a plurality of nozzles in the print head, and each of them is used as a drive signal as the print head moves in the main scanning direction and the recording material is conveyed in the sub scanning direction. Therefore, by driving, a predetermined amount of liquid droplets are ejected from the nozzle at a predetermined timing.
In order to appropriately drive the piezoelectric element provided in the print head that reciprocates along the main scanning direction, a drive signal is supplied to the print head via a flexible cable from a control board attached to the casing of the printing apparatus. The configuration is general (see Patent Document 1). More specifically, the longitudinal direction of the conductor arrangement surface in the flexible cable, that is, the extending direction of the conductor coincides with the moving direction of the print head, and the conductor arrangement surface and the planar recording material are flexible so as to face each other. A configuration in which cables are arranged is common. With this configuration, it is possible to realize a printer in which the height of the housing is suppressed.
ところで、A3やA2などのように大きな被記録材に印刷を行うプリンタに対し、特許文献1に記載されているようにフレキシブルケーブルを配置させた構成を採用した場合、被記録材の大きさに比例してプリントヘッドの稼働領域が長くなり、それに合わせてフレキシブルケーブルも長くする必要がある。このため、フレキシブルケーブルは、プリントヘッドの移動、および、フレキシブルケーブルの自重により撓み、変形して、印刷装置の各部と互いに接触した状態で摺り合って(摺動して)、帯電することがある。フレキシブルケーブルが帯電した状態で金属のような導電性部材に接触すると、接触放電によりノイズが発生して、フレキシブルケーブルで伝送される信号に重畳される結果、印刷装置における誤動作の原因になり得る。
そこで、本発明のいくつかの態様の目的の一つは、フレキシブルケーブルにノイズが重畳されるのを防いで、誤動作の発生を抑えた印刷装置を提供することにある。
By the way, when adopting a configuration in which a flexible cable is arranged as described in
Accordingly, one of the objects of some aspects of the present invention is to provide a printing apparatus that prevents noise from being superimposed on a flexible cable and suppresses malfunctions.
上記目的の一つを達成するために、本発明の一態様に係る印刷装置は、印刷を行うプリントヘッドを主走査方向に移動させ、被記録材を前記プリントヘッドに対して副走査方向に相対的に移動させて、被記録材に印刷する印刷装置において、フラット面の少なくとも一部が前記被記録材の記録面と向かい合い、制御基板から前記プリントヘッドに複数の制御信号を伝送するフレキシブルケーブルと、所定のカットオフ周波数を有し、前記複数の制御信号のうち、少なくとも一の制御信号の伝送路中に電気的に介挿されたローパスフィルターと、を具備することを特徴とする。
上記一態様に係る印刷装置によれば、帯電状態にあるフレキシブルケーブルに、他の部材との接触放電によってノイズが重畳されても、当該ノイズはローパスフィルターで減衰するので、当該ノイズによる誤動作を防止することができる。なお、このローパスフィルターのカットオフ周波数(減衰量が−3dBとなる周波数)については、接触放電によってフレキシブルケーブルに重畳されるノイズのレベルおよび周波数に応じて、当該ノイズを十分に吸収できるように設定される。
In order to achieve one of the above objects, a printing apparatus according to one aspect of the present invention moves a print head that performs printing in a main scanning direction, and moves a recording material relative to the print head in a sub scanning direction. A flexible cable for transferring a plurality of control signals from a control board to the print head, wherein at least a part of a flat surface faces the recording surface of the recording material A low-pass filter having a predetermined cutoff frequency and electrically inserted in a transmission path of at least one control signal among the plurality of control signals.
According to the printing apparatus according to the above aspect, even if noise is superimposed on the charged flexible cable due to contact discharge with another member, the noise is attenuated by the low-pass filter, so that malfunction due to the noise is prevented. can do. The cut-off frequency of this low-pass filter (frequency at which the attenuation is −3 dB) is set so that the noise can be sufficiently absorbed according to the level and frequency of noise superimposed on the flexible cable by contact discharge. Is done.
上記態様に係る印刷装置において、前記プリントヘッドは、複数のノズルと、前記ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記から液滴を吐出させる駆動素子と、 前記駆動素子を駆動する駆動パルスを少なくとも1つ含み、それぞれ異なる波形を有する複数の駆動信号のうち、いずれかを選択して前記駆動素子に供給するスイッチ回路と、を有し、前記一の信号は、前記駆動パルスの供給タイミングを規定する信号である構成が好ましい。この構成によれば、駆動パルスの供給タイミングを規定する信号の供給経路にノイズが混入することに起因する誤動作を防止することができる。 In the printing apparatus according to the above aspect, the print head is provided corresponding to each of the plurality of nozzles, the nozzles, ejects droplets from the nozzles, and at least a driving pulse for driving the driving elements. A switch circuit that selects one of a plurality of drive signals each having a different waveform and supplies the selected drive signal to the drive element, wherein the one signal defines the supply timing of the drive pulse The structure which is a signal to do is preferable. According to this configuration, it is possible to prevent malfunction caused by noise mixed in the signal supply path that defines the supply timing of the drive pulse.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
実施形態に係る印刷装置は、液体のインクを吐出することによって紙などの被記録材にインクドット群を形成し、これにより、ホストコンピューターから供給された画像データに応じた画像(文字、図形等を含む)を印刷するインクジェットプリンターである。なお、本願においては、被記録材のうち、インクが付着して画像が形成される面を記録面と呼ぶ。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
The printing apparatus according to the embodiment forms a group of ink dots on a recording material such as paper by ejecting liquid ink, whereby an image (characters, graphics, etc.) corresponding to image data supplied from a host computer. An ink jet printer. In the present application, the surface of the recording material on which the ink adheres and the image is formed is called a recording surface.
図1は、印刷装置1におけるプリントヘッドの周辺構成を示す要部斜視図である。
この図において、制御基板10は、印刷装置1のフレーム(この図では省略)に固定され、印刷のための各種の制御信号を生成する。制御基板10によって生成された制御信号は、コネクター12、フレキシブルケーブル30およびコネクター22を順に介してプリントヘッド20に伝送される。
プリントヘッド20は、被記録材の搬送方向(副走査方向)であるZ方向に対して直交するX方向(主走査方向)に移動可能なキャリッジ24に搭載されて、キャリッジ24と一体となって、被記録材の表面との距離をほぼ一定に保ちながら、X方向に沿って往復移動する。プリントヘッド20は、複数のノズルを有する。ノズルの各々は、フレキシブルケーブル30を介して伝送された制御信号に応じた量のインクを、当該制御信号で規定されたタイミングで、被記録材に向けて吐出する。なお、図1では、構成の複雑さを回避するために被記録材を省略している。また、本実施形態では、Y方向が重力方向となっている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a main part of a peripheral configuration of a print head in the
In this figure, a
The
フレキシブルケーブル30は、複数の導体を平行に面を形成するように並べて絶縁材量により被覆して帯状に形成したものであり、その名の通り可撓性を有する。なお、本願においては、複数の導体が平行に配列して形成された面をフラット面と呼ぶ。フレキシブルケーブル30は、プリントヘッド20の例えば図において左側から、主走査方向に沿ってほぼ平行に沿って引き出される。すなわち、フレキシブルケーブル30は、導体の延在方向が主走査方向と一致するように、換言すれば、副走査方向と平面視で交差するように引き出される。さらに、フレキシブルケーブル30は、プリントヘッド20から左側から引き出された後、円弧状のループPによって右側に反転して、制御基板10に接続された構成となっている。このため、フレキシブルケーブル30は、プリントヘッド20の移動に伴ってループPの大きさや位置を変化させながら、制御信号を制御基板10からプリントヘッド20に伝送することになる。
The
プリントヘッド20における複数のノズルには、それぞれインクチューブ40が接続されて、筐体側に設けられたインクタンクから例えば4色分のインクが供給される構成となっている。詳細には、プリントヘッド20において被記録材の配置側とは反対方向に引き出されるとともに、屈曲部Qで、フレキシブルケーブル30の引き出し側とは反対の右側に屈曲して、主走査方向に沿ってほぼ平行に沿って引き出されるとともに、円弧状のループRによって左側に反転して、接続部Sにおいて図示省略したインクタンクに接続された構成となっている。インクチューブ40のうち、プリントヘッド20の接続部から屈曲部Qまでの部分が硬質部材で形成され、その他の部分は軟質部材で形成されている。このため、インクチューブ40は、フレキシブルケーブル30と同様に、プリントヘッド20の移動に伴ってループRの大きさや位置を変化させながら、インクをインクタンクからプリントヘッド20に供給することになる。
An
図2は、印刷装置1の電気的な構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、制御基板10には、主制御部120と駆動信号生成部140とが設けられる。
主制御部120は、ホストコンピューターから取得した画像データに基づいて、画像展開処理や、色変換処理、インク色分版処理、ハーフトーン処理などいった印刷のための演算処理を実行して、印刷のためのクロック信号SCK、印字データSI、ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CHを生成して、プリントヘッドに20に出力する。なお、以下の説明においては、クロック信号SCK、印字データSI、ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CHを区別しないで、単に制御信号と称呼する場合がある。また、これらの制御信号の詳細については後述する。
駆動信号生成部140は、主制御部120による制御にしたがって互いに異なる波形を有する駆動信号COM−A、COM−Bを生成してプリントヘッド20に出力する。
FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the
As shown in this figure, the
Based on the image data acquired from the host computer, the
The
プリントヘッド20には、LPF(Low Pass Filter)群90と、選択制御部200と、選択部250と、複数の圧電素子(ピエゾ素子)50とが設けられる。
制御基板10からフレキシブルケーブル30を介して伝送された制御信号は、LPF群90を介して選択制御部200にそれぞれ供給される。選択制御部200は、LPF群90を介して供給された制御信号にしたがって、駆動信号COM−A、COM−Bのいずれかを選択するのかを規定する選択信号を、圧電素子50のそれぞれに対応して出力する。
選択部250は、選択制御部200による選択信号にしたがって、駆動信号COM−A、COM−Bを選択して、圧電素子50のそれぞれに供給する。換言すれば、圧電素子50のそれぞれは、選択部250によって選択された駆動信号COM−A、COM−Bによって駆動される構成になっている。
The
Control signals transmitted from the
The
なお、制御基板10で実行される印刷のための各演算処理の内容は、印刷装置の技術分野において周知の事項であるため、説明を省略する。また、印刷装置1としては、プリントヘッド20を搭載したキャリッジを主走査方向に移動させるためのキャリッジモーターなどの機構や、被記録材を副走査方向に搬送するための搬送モーターなどの機構を含み、また、制御基板10としては、これらのモーターに駆動信号を供給する構成を含むが、同様に周知の事項であるため、説明を省略する。
Note that the contents of each arithmetic processing for printing executed on the
図3は、プリントヘッド20の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、LPF群90は、LPF90a〜90dによって構成される。このうち、LPF90aは、フレキシブルケーブル30を介して伝送されたクロック信号SCKの高周波数成分をカットして、選択制御部200に供給する。同様に、LPF90b、90c、90dは。それぞれ印字データSI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CHの高周波数成分をカットして、選択制御部200に供給する。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
As shown in this figure, the
なお、LPF90a〜90dのそれぞれについては、具体的には、図4に示されるように抵抗素子92と容量素子94とで構成される積分回路であり、本実施形態においてカットオフ周波数が、いずれも5MHzに設定されている。
Note that each of the
説明を再び図3に戻すと、選択制御部200は、圧電素子50(ノズル)のそれぞれに対応して、シフトレジスタ(S/R)210とラッチ回路220とデコーダー230との組を含む。
Returning to FIG. 3 again, the
ここで、印字データSIは、画像の1ドットを形成するにあたって、1つのノズルから吐出させるインク量を規定する。本実施形態では、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドットの4階調を表現するために、印字データSIは、上位ビット(MSB)および下位ビット(LSB)の2ビットで構成される。そして、印字データSIは、クロック信号SCKに同期してノズルごとに、プリントヘッド20の主走査に合わせて主制御部120からシリアルで供給される。
シリアルで供給された印字データSIを、ノズルに対応して2ビット分、一旦保持するための構成がシフトレジスタ210である。詳細には、圧電素子50(ノズル)に対応した段数のシフトレジスタ210が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印字データSIが、クロック信号SCKにしたがって順次後段に転送される構成となっている。
このため、クロック信号SCKに同期して印字データSIが選択制御部200に供給される一方、すべてのシフトレジスタ210のそれぞれに対応した印字データSIが順次転送された時点でクロック信号SCKの供給が停止すると、シフトレジスタ210のそれぞれは、自身に対応した印字データSIを保持した状態を維持することになる。
なお、圧電素子50の個数をm(mは複数)としたときに、シフトレジスタ210を区別するために、印字データSIが供給される上流側から順番に1段、2段、…、m段と表記している。
Here, the print data SI defines the amount of ink ejected from one nozzle when forming one dot of an image. In the present embodiment, in order to express four gradations of non-recording, small dots, medium dots, and large dots, the print data SI is composed of two bits, an upper bit (MSB) and a lower bit (LSB). The print data SI is serially supplied from the
The
Therefore, the print data SI is supplied to the
When the number of
ラッチ回路220は、シフトレジスタ210で保持された印字データSIを、LPF90cを介したラッチ信号LATの立ち上がりでラッチする。
デコーダー230は、ラッチ回路220によってラッチされた2ビットの印字データSIをデコードして、LPF90cを介したラッチ信号LATとLPF90dを介したチェンジ信号CHとで規定される期間T1、T2ごとに、選択信号Sa、Sbを出力する。なお、デコーダー230におけるデコード内容については後述する。
The
The
選択部250は、1対のトランスミッションゲート252a、252bを、圧電素子50(ノズル)のそれぞれに対応してm組、有する。トランスミッションゲート252aは、選択信号SaがHレベルのときにオンし、Lレベルのときにオフする。同様に、トランスミッションゲート252bは、選択信号SbがHレベルのときにオンし、Lレベルのときにオフする。
トランスミッションゲート252aの一端には駆動信号COM−Aが供給され、トランスミッションゲート252bの一端には駆動信号COM−Bが供給されて、トランスミッションゲート252a、252bの他端が圧電素子50の一端に共通接続されている。
なお、圧電素子50の他端は、グランドGに接地されている。
The
A drive signal COM-A is supplied to one end of the
The other end of the
このように構成された選択制御部200および選択部250の動作を説明する前に、駆動信号生成部140によって生成される駆動信号COM−A、COM−Bの波形について説明する。
Before describing operations of the
図6は、駆動信号COM−A、COM−Bの波形と、プリントヘッド20における動作とを説明するためのタイミングチャートである。
図に示されるように駆動信号COM−Aは、印刷周期Taのうち、ラッチ信号LATが立ち上がってからチェンジ信号CHが立ち上がるまでの期間T1に配置された駆動パルスAdp1と、印刷周期Taのうち、チェンジ信号CHが立ち上がってから次のラッチ信号LATが立ち上がるまでの期間T2に配置された駆動パルスAdp2とを連続させた波形となっている。本実施形態において駆動パルスAdp1、Adp2とは、互いにほぼ同一の波形であり、仮にそれぞれが圧電素子50に供給されたとすれば、プリントヘッド20のノズルから所定量、具体的には中程度の量のインクがそれぞれ吐出されるような波形である。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the waveforms of the drive signals COM-A and COM-B and the operation in the
As shown in the figure, the drive signal COM-A includes the drive pulse Adp1 arranged in the period T1 from the rise of the latch signal LAT to the rise of the change signal CH in the print cycle Ta, and the print cycle Ta. It has a waveform in which the drive pulse Adp2 arranged in the period T2 from when the change signal CH rises to when the next latch signal LAT rises is continued. In the present embodiment, the drive pulses Adp1 and Adp2 have substantially the same waveform. If each of the drive pulses Adp1 and Adp2 is supplied to the
駆動信号COM−Bは、期間T1に配置された駆動パルスBdp1と、期間T2に配置された駆動パルスBdp2とを連続させた波形となっている。本実施形態において駆動パルスBdp1、Bdp2とは、互いに異なる波形である。このうち、駆動パルスBdp1は、ノズルの開口部付近のインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための波形である。このため、仮に駆動パルスBdp1が圧電素子50に供給されても、ノズルからインク滴が吐出されない。また、駆動パルスBdp2は、駆動パルスAdp1(Adp2)とは異なる波形となっている。仮に駆動パルスBdp2が圧電素子50に供給されると、ノズルから上記所定量よりも少ない量のインクが吐出されるような波形である。
なお、駆動パルスAdp1、Adp2、Bdp1、Bdp2の開始タイミングでのレベルと、終了タイミングでのレベルとは、いずれもVcで共通である。
The drive signal COM-B has a waveform obtained by continuing the drive pulse Bdp1 arranged in the period T1 and the drive pulse Bdp2 arranged in the period T2. In the present embodiment, the drive pulses Bdp1 and Bdp2 have different waveforms. Among these, the drive pulse Bdp1 has a waveform for preventing the increase in the viscosity of the ink by slightly vibrating the ink in the vicinity of the nozzle opening. For this reason, even if the drive pulse Bdp1 is supplied to the
Note that the level at the start timing and the level at the end timing of the drive pulses Adp1, Adp2, Bdp1, and Bdp2 are all common to Vc.
一方、主制御部120からノズル毎に2ビットの印字データSIが、クロック信号SCKに同期してシリアルで供給されて、ノズルに対応するシフトレジスタ210において順次転送される。そして、クロック信号SCKの供給が停止して、シフトレジスタ210のそれぞれには、ノズルに対応した印字データSIが保持された状態になる。なお、印字データSIは、シフトレジスタ210における最終m段、…、2段、1段のノズルに対応した順番で供給される。
印刷期間Taの開始タイミングにおいて、ラッチ信号LATが立ち上がると、ラッチ回路220のそれぞれは、シフトレジスタ210に保持された印字データSIを一斉にラッチする。図3および図6において、L1、L2、…、Lmは、1段、2段、…、m段のシフトレジスタ210に対応するラッチ回路220によってラッチされた印字データSIを示している。
On the other hand, 2-bit print data SI for each nozzle is supplied serially from the
When the latch signal LAT rises at the start timing of the printing period Ta, each of the
デコーダー230は、ラッチされた印字データSIの2ビットに応じて、印刷期間Taの期間T1および期間T2のそれぞれにおいて、選択信号Sa、Sbの論理レベルを図5に示されるように規定して出力する。
なお、この図において、ラッチされた2ビットの印字データSIについては(MSB、LSB)と表記している。また、選択信号Sa、Sbの論理レベルについては、特に図示していないが、レベルシフターによって、クロック信号SCK、印字データSI、ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CHよりも高振幅論理にレベルシフトされる。
The
In this figure, the latched 2-bit print data SI is expressed as (MSB, LSB). Although the logic levels of the selection signals Sa and Sb are not particularly shown, the level shifter is level-shifted to a higher amplitude logic than the clock signal SCK, the print data SI, the latch signal LAT, and the change signal CH.
図7は、印字データSIに対して圧電素子50に供給される電圧波形を示す図である。 印字データSIが(1、1)のとき、選択信号Sa、Sbは、期間T1において図5を参照すればH、Lレベルとなるので、トランスミッションゲート252aがオンし、トランスミッションゲート252bがオフする。このため、駆動信号COM−Aの駆動パルスAdp1が選択される。一方、印字データSIが(1、1)のとき、選択信号Sa、Sbは、期間T2においてもH、Lレベルとなるので、駆動信号COM−Aの駆動パルスAdp2が選択される。このように期間T1において駆動パルスAdp1が選択され、期間T2において駆動パルスAdp2が選択されて、圧電素子50に供給されるので、ノズルからそれぞれに対応した中程度の量のインクが2回にわけて吐出される。このため、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に、大ドットが形成される。
FIG. 7 is a diagram illustrating a voltage waveform supplied to the
ラッチされた2ビットの印字データSIが(0、1)のとき、選択信号Sa、Sbは、期間T1においてH、Lレベルとなるので、駆動信号COM−Aの駆動パルスAdp1が選択される一方、期間T2においてL、Hレベルとなるので、駆動信号COM−Bの駆動パルスBdp2が選択される。このように期間T1において駆動パルスAdp1が選択され、期間T2において駆動パルスBdp2が選択されて、圧電素子50に供給されるので、ノズルからそれぞれに対応した中程度および小程度の量のインクが2回にわけて吐出される。このため、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に、中ドットが形成される。
When the latched 2-bit print data SI is (0, 1), the selection signals Sa and Sb are at the H and L levels in the period T1, so that the drive pulse Adp1 of the drive signal COM-A is selected. During the period T2, the drive pulse Bdp2 of the drive signal COM-B is selected because it is at the L and H levels. In this way, the drive pulse Adp1 is selected in the period T1, and the drive pulse Bdp2 is selected in the period T2 and supplied to the
ラッチされた2ビットの印字データSIが(1、0)のとき、選択信号Sa、Sbは、期間T1においてL、Lレベルとなるので、駆動信号COM−Aの駆動パルスAdp1、駆動信号COM−Bの駆動パルスBdp1のいずれも選択されない一方、期間T2においてL、Hレベルとなるので、駆動信号COM−Bの駆動パルスBdp2が選択される。このため、期間T1において小程度の量のインクが1回だけ吐出されるだけであるので、被記録材上では、結果的に、小ドットが形成される。 When the latched 2-bit print data SI is (1, 0), the selection signals Sa and Sb are at the L and L levels in the period T1, so that the drive pulse Adp1 and the drive signal COM- of the drive signal COM-A While none of the B drive pulses Bdp1 is selected, the drive pulses Bdp2 of the drive signal COM-B are selected because they are at the L and H levels in the period T2. For this reason, since a small amount of ink is ejected only once in the period T1, small dots are formed on the recording material as a result.
印字データSIが(0、0)であれば、選択信号Sa、Sbは、期間T1においてL、Hレベルとなるので、駆動信号COM−Bの駆動パルスBdp1が選択される一方、期間T1においてL、Lレベルとなるので、駆動信号COM−Aの駆動パルスAdp2、駆動信号COM−Bの駆動パルスBdp2のいずれも選択されない。このため、期間T1においてノズルの開口部付近のインクが微振動するのみであり、インクは吐出されないので、被記録材上では、結果的にドットが形成されない、すなわち非記録となる。 If the print data SI is (0, 0), the selection signals Sa and Sb are L and H levels in the period T1, so that the drive pulse Bdp1 of the drive signal COM-B is selected, while the selection signals Sa and Sb are L in the period T1. Therefore, neither the drive pulse Adp2 of the drive signal COM-A nor the drive pulse Bdp2 of the drive signal COM-B is selected. For this reason, the ink in the vicinity of the opening of the nozzle only slightly vibrates in the period T1, and the ink is not ejected. As a result, no dots are formed on the recording material, that is, no recording is performed.
なお、図6および図7において、駆動信号COM−A、COM−Bの選択については1段、2段、…、m段において同時並行的において実行される。
また、駆動パルスがいずれも選択されない場合、圧電素子50の一端は、電気的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態になる。ただし、選択されない状態の前のレベルVcに、圧電素子50自身による容量性によって保持されるので、駆動パルスがいずれも選択されない場合であっても、圧電素子50の一端の電位が不定にはならない。
6 and 7, the selection of the drive signals COM-A and COM-B is performed simultaneously in the first stage, the second stage,.
When none of the drive pulses is selected, one end of the
次に、プリントヘッド20の移動に伴うフレキシブルケーブル30の位置関係について説明する。
図10および図11は、フレキシブルケーブル30の位置関係について示す要部側面図である。なお、これらの図においては、印刷装置1におけるプリントヘッド20の周辺構成について、図1におけるZ方向に向かって観察した状態で示している。
Next, the positional relationship of the
FIGS. 10 and 11 are side views of the main part showing the positional relationship of the
これらの図に示されるように、制御基板10は、例えば筐体においてほぼ水平な面(X−Z平面)のフレーム80に固定される。また、被記録材5は、プリントヘッド20の直下であって、X−Z平面とほぼ平行になるように、Z方向(紙面奥側)に搬送される。一方、プリントヘッド20におけるノズルは、インクを重力方向であるY方向に沿って吐出する。したがって、被記録材5の図において上面側が記録面6になる。
一方、プリントヘッド20の上方には、フレーム80とフレキシブルケーブル30を介して対向する面を有する天板70が設けられる。また、プリントヘッド20の左側であって、ループPの内側には、フレキシブルケーブル30の弛みを抑制するための板状の支持部材60が、筐体に板面を水平にして設けられる。
なお、本実施形態において支持部材60、天板70およびフレーム80は、いずれも鉄などの導通性金属板から構成される。また、この図においてインクチューブ40を省略している。
As shown in these drawings, the
On the other hand, a
In the present embodiment, the
さて、図10または図11において、(a)は、プリントヘッド20の移動範囲における左端位置を示し、(b)は、右端位置を示す。本実施形態は、主走査方向に対する被記録材の長さが1メートル以上の大判の印刷装置1を想定している。このため、プリントヘッド20の移動距離は、1メートルを超える。
プリントヘッド20の移動に伴って、フレキシブルケーブル30では、ループPの位置が移動したり、ループPの形状が変化したりする。また、プリントヘッド20の移動に伴って、フレキシブルケーブル30におけるフラット面31の一部が、平面的な被記録材5の記録面6と向かい合う位置関係になる。
ここで、フレキシブルケーブル30を変形させたときの反発力が小さい場合や、比較的重い場合、当該フレキシブルケーブル30は、図10において破線で示されるように、重力方向である下側に垂れが下がる。このため、プリントヘッド20が静止した状態において、フレキシブルケーブル30は、支持部材60、フレーム80に接触する。
一方、フレキシブルケーブル30を変形させたときの反発力が大きくて比較的軽い場合、当該フレキシブルケーブル30は、図11において破線で示されるように、プリントヘッド20が静止した状態において 支持部材60、フレーム80のみならず、天板70に接触することがある。
10 or 11, (a) shows the left end position in the movement range of the
As the
Here, when the repulsive force when the
On the other hand, when the repulsive force when the
なお、図10および図11は、フレキシブルケーブル30の状態の一例を示しているに過ぎない。実際にはフレキシブルケーブル30の材質や、厚さ、線数、線長、重量などによって撓みの態様が異なり、支持部材60またはフレーム80のみの接触となる場合もある。
10 and 11 merely show an example of the state of the
さて、プリントヘッド20が移動すると、フレキシブルケーブル30は、フレーム80に対しては摺り合うことなく接触または剥離し、支持部材60および天板70に対しては摺動することになる。したがって、プリントヘッド20の移動に伴って、フレキシブルケーブル30では、導体の表面を被服する絶縁材量において帯電しやすくなる。
When the
図12の(a)に示されるようにフレキシブルケーブル30が帯電している状態で、同図の(b)に示されるように導通性の支持部材60、天板70またはフレーム80に接触すると、電荷の移動が発生する(接触放電)。この接触放電によって、同図の(c)に示されるように、フレキシブルケーブル30で伝送される信号にノイズが重畳される。
この接触放電によるノイズのレベルにつき、気中放電との比較において以下に検討する。
When the
The level of noise due to this contact discharge will be discussed below in comparison with air discharge.
図9は、帯電電圧とフレキシブルケーブル30の伝送路に重畳されるノイズレベルとの関係を示す図である。
この図に示されるように、静電気などの気中放電による帯電電圧は、おおよそ5kV〜7kvの範囲であり、伝送路長が1メートルを超えるフレキシブルケーブル30に重畳されるノイズレベルは、おおよそ30V〜40Vの範囲であって、当該ノイズの発生周波数もGHz帯である。このため、静電対策のみを講じるのであれば、図8において(b)に示されるように、ローパスフィルターのカットオフ周波数を7GHz程度で設定すれば十分であった。
FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the charging voltage and the noise level superimposed on the transmission path of the
As shown in this figure, the charging voltage due to air discharge such as static electricity is in the range of approximately 5 kV to 7 kv, and the noise level superimposed on the
しかしながら、本件で問題とする接触放電によって発生する電圧は、およそ2kV〜4kvの範囲であり、フレキシブルケーブル30に重畳されるノイズレベルは、おおよそ2V〜4Vの範囲になるだけでなく、ノイズの発生周波数も100MHz程度であり、気中放電と比較して低い。このため、静電対策のみに対応したローパスフィルターでは、接触放電によるノイズを遮断することができず、プリントヘッド20の誤動作を招き、印刷の品質を著しく低下させる、という問題があった。
具体的には、論理信号であるクロック信号SCKや、印字データSI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CHが、制御基板10からはLレベルで出力されたにもかかわらず、接触放電によるノイズが重畳されて、論理レベルの閾値を超えてしまうと、選択制御部200ではHレベルであると誤認識されてしまう。Lレベルであるはずの論理信号がHレベルであると認識されてしまうと、指定されたタイミングでインクが吐出されない、逆に指定されたタイミングとは異なるタイミングでインクが吐出される、指定された量とは異なる量のインクが吐出される、などのように印刷の品質を著しく低下させる原因となる。
However, the voltage generated by the contact discharge in question in this case is in the range of about 2 kV to 4 kv, and the noise level superimposed on the
Specifically, although the clock signal SCK, which is a logic signal, the print data SI, the latch signal LAT, and the change signal CH are output from the
そこで、本実施形態では、論理信号の伝送路であるフレキシブルケーブル30において接触放電で発生する2〜4V程度でかつ周波数が100MHz程度のノイズを、遮断できるようにLPF90a〜90dのカットオフ周波数を、図8において(a)で示されるように5MHzに設定したのである。カットオフ周波数が5MHzであれば、100MHzの減衰量が約−26dB(1/400)となるので、上記ノイズを十分に吸収することができる。
したがって、本実施形態によれば、接触放電によるノイズが遮断されるので、プリントヘッド20の誤動作を防いで、印刷の品質の低下を抑えることができるのである。
Therefore, in the present embodiment, the cutoff frequencies of the
Therefore, according to the present embodiment, noise due to contact discharge is blocked, so that malfunction of the
なお、フレキシブルケーブル30に重畳されるノイズによる誤動作を防止するのであれば、制御信号を差動(逆位相)で伝送することが考えられるが、差動伝送は、送信側と受信側とで専用の回路が必要になるだけでなく、1つの制御信号に2本の伝送線路が必要になるなどコスト高を招く。
In order to prevent malfunction caused by noise superimposed on the
また、クロック信号SCK、印字データSI、ラッチ信号LATおよびチェンジ信号CH以外の別の制御信号を論理信号で用いる構成であれば、その制御信号の伝送路中にローパスフィルターを設けても良い。 Further, if a control signal other than the clock signal SCK, the print data SI, the latch signal LAT, and the change signal CH is used as a logic signal, a low-pass filter may be provided in the transmission path of the control signal.
1…印刷装置、5…被記録材、10…制御基板、20…プリントヘッド、30…フレキシブルケーブル、31…フラット面、50…圧電素子、60…支持部材、70…天板、80…フレーム、90a〜90f…LPF、200…選択制御部、250…選択部。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
フラット面の少なくとも一部が前記被記録材の記録面と向かい合い、制御基板から前記プリントヘッドに複数の制御信号を伝送するフレキシブルケーブルと、
所定のカットオフ周波数を有し、前記複数の制御信号のうち、少なくとも一の制御信号の伝送路中に電気的に介挿されたローパスフィルターと、
を具備することを特徴とする印刷装置。 In a printing apparatus for printing on a recording material by moving a print head for printing in the main scanning direction and moving the recording material relative to the print head in the sub-scanning direction,
A flexible cable for transmitting a plurality of control signals from a control board to the print head, at least a part of the flat surface facing the recording surface of the recording material;
A low-pass filter having a predetermined cutoff frequency and electrically inserted in a transmission path of at least one control signal among the plurality of control signals;
A printing apparatus comprising:
前記プリントヘッドは、
複数のノズルと、
前記ノズルのそれぞれに対応して設けられ、前記からインクを吐出させる圧電素子と、
前記圧電素子を駆動する駆動パルスを少なくとも1つ含み、それぞれ異なる波形を有する複数の駆動信号のうち、いずれかを選択して前記圧電素子に供給する選択部と、
を有し、
前記一の制御信号は、前記駆動パルスの供給タイミングを規定する信号である
ことを特徴とする印刷装置。
The printing apparatus according to claim 1,
The print head is
Multiple nozzles,
A piezoelectric element that is provided corresponding to each of the nozzles and ejects ink from the nozzle;
A selection unit that includes at least one drive pulse for driving the piezoelectric element, and selects any one of a plurality of drive signals each having a different waveform and supplies the selected one to the piezoelectric element;
Have
The printing apparatus according to claim 1, wherein the one control signal is a signal that defines a supply timing of the drive pulse.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019005961A (en) * | 2017-06-22 | 2019-01-17 | セイコーエプソン株式会社 | Large-sized printer |
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2013
- 2013-01-10 JP JP2013002364A patent/JP2014133359A/en active Pending
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