JP2019025843A - 信号伝送装置及びプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ヌル点の生成が低減された通信が可能なプリンタを提供することを目的とする。
【解決手段】
移動しながらプリント動作を行うプリント部（ヘッド１１０）の移動範囲にわたって設けられ、当該プリント部に制御信号を送信する第１の固定伝送路１０１であって、一方の端部が所定のインピーダンスで終端された第１の固定伝送路１０１と、
プリント部に設けられ、第１の固定伝送路１０１と電界または磁界またはその両方による結合に基づいて通信する第１のカプラ１１１と、を有し、
プリント部は、第１のカプラ１１１を介して受信した制御信号に基づいてプリント動作を行うための制御を行う。
【選択図】 図７

Description

本発明は、可動部と本体部の間の非接触な信号伝送装置とそれを用いたプリンタに関する。

従来、産業機器やプリンタのプリントヘッド等、一定距離を移動することができる可動部を有する機器において、可動部を制御するための信号の伝送や、可動部への給電にケーブルやフレキシブル基板（以下、ケーブル等という）が広く用いられている。

しかし、上記ケーブル等を省略することができれば、製造上あるいは構造上大きなメリットがある。例えば、プリンタの分野においてケーブル等を省略できれば、製造時に狭小部でケーブル等を接続する作業が不要になり、製造を容易にすることができる。また、機器（プリンタ）の構造が簡単になり、ケーブル等の交換等のメンテナンスも不要となる。このため、従来から可動部に接続するケーブル等を省略したいという要求があった。例えば、プリンタの分野においては、プリントヘッドとプリンタ本体の間で無線給電と非接触通信を行う技術が提案されている。

特許文献１には、プリンタ本体側に第１の共振回路と送信用コイルを設け、プリントヘッド側に第２の共振回路と受信用コイルを設け、両コイルの近傍電磁界結合を利用して非接触の信号伝送・電力供給を行うプリンタが記載されている。

特開２０１５−１９３２６５号公報

上記特許文献１による技術は、プリントヘッドの移動範囲の全体で通信可能な大きさの送信用コイルを設け、送信側と受信側のコイルを有する共振回路間で信号を伝送する。

しかし、送信用コイルが信号の波長に比べて長いため、数百Ｍｂｐｓ以上の高周波で印刷用データを伝送する場合はヌル点ができてしまう可能性が生じる。コイル上のヌル点では通信ができず、さらにヌル点を通過するたびに高周波信号が反転してしまうため、ヘッドの位置を検出しながら高周波信号を検出し、高周波信号に含まれる印刷データを復調する必要があった。さらに、ヌル点は周波数ごとに位置が変化するため、すべての周波数で信号を問題なく伝送するのは技術的に困難であった。

本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、ヌル点の生成が低減された通信が可能なプリンタを提供することを目的とする。

本発明によるプリンタは、
移動しながらプリント動作を行うプリント部の移動範囲にわたって設けられ、前記プリント部に制御信号を送信する第１の固定伝送路であって、一方の端部が所定のインピーダンスで終端された第１の固定伝送路と、
前記プリント部に設けられ、前記第１の固定伝送路と電界または磁界またはその両方による結合に基づいて通信する第１のカプラと、を有し、
前記プリント部は、前記第１のカプラを介して受信した制御信号に基づいて前記プリント動作を行うための制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、ヌル点の生成が低減された通信が可能なプリンタを提供することができる。

第１の実施形態によるプリンタ本体側からヘッド側に送信する信号伝送装置のブロック図。 プリンタ本体側からヘッド側に送信する信号のタイミングチャート。 第１の実施形態のカプラの変形例を示す図。 第１の実施形態によるヘッド側からプリンタ本体側に送信する信号伝送装置のブロック図。 ヘッド側からプリンタ本体側に送信する信号のタイミングチャート。 第２の実施形態による信号伝送装置のブロック図。 第３の実施形態によるプリンタの制御系と信号伝送装置のブロック図。 第４の実施形態によるヘッドとプリンタ本体の間で双方向に非接触の信号伝送を行い、かつ、無線電力伝送を行うプリンタのブロック図。

本実施形態の信号伝送装置は、可動部と本体部を有し、可動部が本体部からの距離に応じて本体部から制御され、種々の異なる動作を行う機器に使用されるものである。本実施形態にいう信号は、かかる可動部の動作を制御するための信号、あるいは可動部からフィードバックされる信号である。本実施形態の信号伝送装置が使用される機器としては、プリンタの他にスキャナ、産業機器等が考えられる。本実施形態の信号伝送装置はプリンタを例に説明すれば分かり易いため、以下プリンタを例に説明する。本実施形態のプリンタにおいては、可動部が、移動しながらプリント動作を行うプリントヘッドを含むプリント部になっており、プリンタ本体が本体部になっている。プリンタでは、所定の位置で所定の印刷を行うように、プリントヘッドを駆動し、プリントヘッドの位置に応じて印刷制御信号をプリンタ本体からプリントヘッドに送信する。プリントヘッドでは、プリンタ本体からの制御信号に従ってインク吐出部等を制御し、所定の印刷を行う。伝送される信号としては、プリンタ本体側からはプリントヘッドの動作を制御する信号、印刷データ等がある。一方、プリントヘッドからプリンタ本体へは、プリントヘッドの状態や位置などを示す信号が送信される。

（第１の実施形態）
図１は、プリンタに用いた本実施形態の信号伝送装置のブロック図を示している。

図１において、符号１０１はプリンタ本体の筐体（不図示）に設置された固定伝送路を示している。固定伝送路１０１は、信号の差動伝送を行える一対の差動伝送路を有し、プリントヘッドの移動範囲の全体にわたって設置されている。固定伝送路１０１の終端は、固定伝送路１０１の固有インピーダンスに略等しい終端抵抗１０２によって終端されている。終端抵抗１０２は高周波の信号が固定伝送路１０１の末端で反射波を防止している。したがって、終端抵抗１０２により反射波が生じることが抑制され、進行波と反射波の合成により生じるヌル点の形成が防止される。また、終端抵抗１０２のインピーダンスは、固定伝送路１０１の固有インピーダンスに略等しいため、反射波による干渉ノイズの生成が軽減または防止される。信号源１０３が出力するディジタル信号は差動バッファ１０４によって差動信号に変換されて、固定伝送路１０１に入力され、固定伝送路１０１上を末端に向かって伝播する。高周波の信号は伝播した距離に従って大きく減衰するため、差動バッファ１０４から入力される高周波信号は固定伝送路１０１の終端部においても伝送されるように、十分な大きさで入力される。固定伝送路１０１の終端に到達した信号は、理想的には終端抵抗１０２によって完全に吸収される。

符号１１０はプリントヘッドを示している。プリントヘッド１１０（以後ヘッド１１０と略称する）は、インクタンクやインク吐出部、キャリッジなどを搭載し、固定伝送路１０１の長さの範囲内で平行に移動する。ヘッド１１０は、固定伝送路１０１に近接するように設けられたカプラ１１１を有している。カプラ１１１はヘッド１１０のすべての移動範囲内で固定伝送路１０１と電界、磁界、またはその両方で結合するように、固定伝送路１０１に十分近づけられて設けられている。ヘッド１１０は、カプラ１１１を介して受信したデータに基づいて、印刷のための制御を行う。ヘッド１１０は、カプラ１１１を介して受信したデータに基づいて、インクを記録媒体である印刷用紙に吐出する。カプラ１１１と固定伝送路１０１の間隙は例えば１ｍｍ以下とすることができる。これにより、固定伝送路１０１に入力された差動のディジタル信号の少なくともエッジ信号がカプラ１１１によって検出されるようになる。カプラ１１１は、符号間干渉によってディジタル信号に影響を与える可能性を考慮し、差動ディジタル信号の最大周波数の１／４波長以下の長さで終端された差動伝送路であるものとする。なお、カプラ１１１は、差動ディジタル信号の最大ビットレートに基づいて長さが決定されてもよい。例えば、カプラ１１１は、最大ビットレートの基本周波数の１／２波長以下の長さで終端された差動伝送路であってもよい。なお、ビットレートの基本周波数とは、単位時間当たりに伝送されるビット数を、単位時間当たりの振動数と見立てた場合の周波数である。

カプラ１１１にはコンパレータ１１２が接続され、カプラ１１１で検出した信号の波形を整形できるようになっている。カプラ１１１による信号の波形の整形・復調は後に再度説明する。

図２は信号のタイミングチャートを示している。図２（Ａ）は、信号源１０３からの出力信号のタイミングを示している。

信号源１０３から出力された信号は、差動バッファ１０４での遅延と、固定伝送路１０１を伝播する時間だけ遅れてカプラ１１１で検出される。固定伝送路１０１で伝播する時間はヘッド１１０の位置によって変化するため、ヘッド１１０の位置に応じて正しく制御するためには信号の遅延時間を考慮する必要がある。たとえば、固定伝送路１０１を伝播する距離と伝播する速度から遅延時間を計算し、位置による印刷のタイミングのずれを調整するようにする。なお、固定伝送路１０１に入力され、カプラ１１１で検出される信号は差動信号であるが、図２では説明の簡略化のために差動信号の差信号を示している。

信号源１０３から出力された信号は、差動バッファ１０４を介して固定伝送路１０１に入力される。固定伝送路１０１上を伝播する信号は基板上の伝送モードの速度で伝播し、伝送線路の固有インピーダンスと略等しい終端抵抗１０２に吸収される。ここで終端抵抗１０２が固定伝送路１０１の固有インピーダンスと完全に一致していれば、終端まで伝播された信号は反射することなく終端抵抗１０２に完全に吸収される。ヘッド１１０付近での固定伝送路１０１上の信号は、信号源１０３の信号の出力時点から差動バッファ１０４の遅延と信号の伝播による遅延を足したΔｔ_１時間だけ遅れた信号になる（Ｂ）。Δｔ_１は、ヘッド１１０の位置によって変化するが、信号の伝播速度と固定伝送路１０１上の伝播距離から算出することができる。カプラ１１１では上記信号のエッジ信号が検出され（Ｃ）、コンパレータ１１２によって整形され、信号（Ｂ）と同じ信号が復調される（Ｄ）。信号源１０３から出力される信号が印刷用データであれば、以上のようにしてヘッド１１０のインク吐出部へ印刷用データを送信しそれに従ってインクを吐出させることによって画像を印刷することが可能となる。

図２（Ｃ）は、波形の整形・復調の方法を示している。図２（Ｃ）に見られるように、コンパレータ１１２はカプラ１１１のエッジ信号のプラスの閾値電圧Ｖｔｈ以上になった場合に“１”に、マイナスの閾値電圧−Ｖｔｈ以下になったときに“０”になるようにヒステリシスが設けられている。カプラ１１１のカップルド端で検出される信号波形は周波数によって山と谷からなる波形、すなわちカプラ１１１の長さに応じた矩形波を呈し、同アイソレーション端で検出される信号波形は狭い範囲で高い値を示すピーキーな波形を呈する。このピーキーな波形をディジタル信号のエッジ信号として捉えることにより、ディジタル信号を検出することができる。なお、カプラ１１１のアイソレーション端の波形をディジタル信号のエッジ信号として捉えることにより、ディジタル信号を検出してもよい。

コンパレータ１１２に所定の閾値電圧によるヒステリシスを設けるのは以下の理由による。終端抵抗１０２が固定伝送路１０１の固有インピーダンスと完全に一致していれば固定伝送路１０１の終端からの反射波がないが、現実的には固定伝送路１０１の固有インピーダンスと終端抵抗１０２にわずかなインピーダンスのずれが存在することがある。また、カプラ１１１内の不整合による反射波等のノイズが生じる場合がある。このため、カプラ１１１で検出される信号には、不規則なノイズ信号が存在している。このため、コンパレータ１１２では、所定の閾値電圧を超える高い値を示す信号を、ディジタル信号のエッジ信号（図２（Ｃ））として捉える。閾値電圧Ｖｔｈと−Ｖｔｈの間の信号はノイズとして除去するようにする。換言すると、閾値電圧Ｖｔｈと−Ｖｔｈは、ノイズを除外し、かつ、エッジ信号が減衰する場所でも十分エッジ信号を検出できる値に設定するのである。エッジ信号を検出することにより、図２（Ｃ），（Ｄ）に示すように、信号源１０３の信号を復調することができる。

なお、ノイズの低減のために、固定伝送路１０１の端部に設けられた終端抵抗１０２は固定伝送路１０１の固有インピーダンスと可能な限り等しくなるように設定するのが好ましい。また、カプラ１１１においては、送信側の伝送路特性を固定伝送路１０１の影響を含めて計算し、線路幅、間隔、終端インピーダンスが決定される。ノイズを軽減できれば、ＳＩ比が改善され、ひいては処理を高速化することができる。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、カプラ１１１の変形例を示している。

図１においてはカプラ１１１を終端された差動伝送路としたが、図３（Ａ）のように２つの伝送路が短絡された、固定伝送路１０１と磁界結合する磁界カプラ１１１’としてもよい。さらに、図３（Ｂ）のように２つの伝送路が終端されずに開放され、固定伝送路１０１と電界結合する電界カプラ１１１’’としてもよい。

図４はヘッド１１０からプリンタ本体側に信号を伝送する信号伝送装置の概略ブロック図である。ヘッド１１０の位置を検出するため、プリンタ本体の筐体にはエンコーダ（不図示）が設けられている。一方、ヘッド１１０にはエンコーダのスケールを読み取るセンサ（不図示）が設けられている。ヘッド１１０のセンサがエンコーダを読み取った読取情報は信号源２１２の出力信号に含まれる。信号源２１２の出力は差動バッファ２１３を介して差動ディジタル信号としてカプラ２１１に入力される。カプラ２１１は、符号間干渉によってディジタル信号に影響を与えないように、差動ディジタル信号の最大周波数の１／４波長以下の長さで終端されるものとする。なお、カプラ２１１は、差動ディジタル信号の最大ビットレートに基づいて長さが決定されてもよい。例えば、カプラ２１１は、差動ディジタル信号の最大ビットレートの基本周波数の１／２波長以下の長さで終端されてもよい。

カプラ２１１は、固定伝送路２０１と電界、磁界、またはその両方で結合するように、固定伝送路２０１に十分近づけて設けられている。固定伝送路２０１は、一方が固有インピーダンスと略等しい終端抵抗２０２で終端されている。カプラ２１１に入力された信号は、電界結合または磁界結合または電磁界結合によって固定伝送路２０１に伝送される。固定伝送路２０１上の信号は、終端抵抗２０２により大きな反射波が混入することなくプリンタ本体側のコンパレータ２０３に入力される。コンパレータ２０３に入力される信号は差動ディジタル信号のエッジ信号である。

図５はヘッド１１０からプリンタ本体側に送信される信号のタイミングチャートである。図５（Ｅ）は、信号源２１２からの出力信号のタイミングを示している。カプラ２１１に入力される差動信号は差動バッファ２１３の伝送遅延や、カプラ２１１までの基板内の伝送遅延等で信号源２１２の出力よりわずかに遅延（Δｔ_２０）してカプラ２１１に到達する（Ｆ）。カプラ２１１に到達した信号は、電界、磁界、またはその両方で結合されて固定伝送路２０１に入力され、固定伝送路１０１の中をコンパレータ２０３が接続されている端部まで伝播する。カプラ２１１からコンパレータ２０３までは伝播時間（Δｔ_２１）を要する（Ｇ）。従って、コンパレータ２０３に入力される信号は、信号源２１２の信号からΔｔ_２０＋Δｔ_２１だけ遅延してコンパレータ２０３に入力される。信号の伝播速度と固定伝送路１０１上の伝播距離から遅延時間を算出することができるため、ヘッド１１０の正確な位置を算出することができる。

コンパレータ２０３では、エッジ信号のプラスの閾値電圧Ｖｔｈ以上になった場合に“１”に、マイナスの閾値電圧−Ｖｔｈ以下になったときに“０”になるようにヒステリシスが設けられる。カプラ２１１内の反射波や固定伝送路２０１内での反射波やその他のノイズが２つの閾値電圧Ｖｔｈ、−Ｖｔｈ以内になり、かつ、エッジ信号を十分検知できるように閾値電圧を設定することにより、コンパレータ２０３はノイズを検出することなく、信号（Ｇ）のエッジ信号のみを検出することができる。これにより、ノイズが取り除かれて、図５（Ｅ），（Ｈ）に示すように、信号源２１２の出力信号が復調されてコンパレータ２０３から出力される。

（第２の実施形態）
次に、ヘッドとプリンタ本体の間で双方向に信号伝送を行い、信号伝送路にアイソレーション用グラウンド（ＧＮＤ）を設けた実施形態について説明する。

図６は、本実施形態によるプリンタの信号伝送装置の概略ブロック図を示している。図６に示すように、本実施形態はプリンタ本体からヘッドへの通信とヘッドからプリンタ本体への通信を同時に行う。図６において、図１と図４と同一部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

固定伝送路１０１、２０１は、ヘッド１１０の移動距離とほぼ同じ長さに設けられている。固定伝送路１０１と固定伝送路２０１は互いに平行に配置されている。固定伝送路１０１とカプラ１１１、及び固定伝送路２０１とカプラ２１１は、それぞれ互いに近接して設けられている。信号源１０３から制御用の信号が出力され、該信号は固定伝送路１０１とカプラ１１１を経てコンパレータ１１２から出力される。一方、信号源２１２からは例えばヘッド１１０の状態や位置を示す信号が出力され、カプラ２１１と固定伝送路２０１を経てコンパレータ２０３から出力される。

ヘッド１１０のサイズが小さくカプラ１１１とカプラ２１１の間の距離が短い場合は、固定伝送路１０１と固定伝送路２０１の間の距離も短いため、固定伝送路１０１、２０１間でクロストークが生じやすい。そこで、図６に示すように固定伝送路１０１と固定伝送路２０１の間に、双方向の信号がクロストークで干渉しないように、アイソレーション用ＧＮＤライン３０１（以下ＧＮＤライン３０１という）が設けられている。

なお、図６の例では、ヘッド１１０側のカプラ１１１とカプラ２１１の間にはアイソレーション用ＧＮＤが入っていないが、アイソレーションが十分でない場合は、カプラ１１１とカプラ２１１の間にもアイソレーション用のＧＮＤラインを追加してもよい。

また、図６の例では、固定伝送路１０１について見れば、２本の差動線路の一方はアイソレーション用のＧＮＤライン３０１と隣接しているが、もう一方にはＧＮＤラインが設けられていない。固定伝送路１０１の差動線路のインピーダンスが崩れる可能性がある場合は、ＧＮＤライン３０１と隣接していない方の差動線路の外側に、さらにＧＮＤラインを追加しても良い。固定伝送路２０１についても同様である。カプラ１１１、２１１に関しても同様である。

（第３の実施形態）
次に、ＣＰＵを有し、それによってヘッドを制御する複数種類の信号を伝送する信号伝送装置を有するプリンタについて説明する。

図７は、本実施形態よるプリンタの制御系と信号伝送装置の概略ブロック図を示している。図７において、図１と図４と図６と同一部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。図７に示すように、本実施形態のプリンタは、装置全体の動作の制御を行うＣＰＵ４０１を有している。ＣＰＵ４０１はプリンタポート４００を有し、プリンタポート４００から印刷データを受信するものとする。プリンタ本体からプリントヘッドに制御信号を送信するための差動バッファ１０４の上流と、プリントヘッドからプリンタ本体にヘッドの状態信号や位置情報を送信するための差動バッファ２１３の上流のそれぞれに、パラレルシリアル変換器４０４とパラレルシリアル変換器４０２が設けられている。また、プリンタ本体からプリントヘッドに送られる制御信号を受信するためのコンパレータ１１２の下流と、プリントヘッドからプリンタ本体に送られる状態信号等を受信するコンパレータ２０３の下流のそれぞれに、シリアルパラレル変換器４０５とシリアルパラレル変換器４０３が設けられている。パラレルシリアル変換器４０２、４０４と、シリアルパラレル変換器４０３、４０５により、ＣＰＵ４０１とヘッド１１０は、複数種類の信号を双方向に同時に通信することができるようになる。

ＣＰＵ４０１は、有線または無線で印刷データを受信するプリンタポート４００から印刷データを受信し、ヘッドの複数の色の吐出器の制御信号に変換する。また、プリンタポート４００の印刷データには、該印刷データが印刷されるべき位置情報も含まれている。この印刷データの印刷されるべき位置情報は、ヘッド１１０を駆動するサーボモータ（不図示）に送られ、ヘッド１１０を印刷すべき位置に移動させる。

複数の色の吐出器のパラレル制御信号は、パラレルシリアル変換器４０４によってシリアル信号に変換され、固定伝送路１０１を介してヘッド１１０に向けて送信される。シリアル化された吐出器の制御信号は、固定伝送路１０１からカプラ１１１を介してヘッド１１０に伝送され、コンパレータ１１２に入力される。シリアルな吐出器の制御信号は、コンパレータ１１２で波形を整形された後、シリアルパラレル変換器４０５によって複数の制御信号（パラレル信号）に分離（変換）され、各色の吐出器に送信される。これによって、各色の吐出器がそれぞれ独立にインクを所定の位置に所定の量を吐出する。なお、ヘッド１１０の位置による制御信号の遅延時間が考慮され、位置が補正されて印刷が実行されることは前述した通りである。

なお、印刷データと該印刷データが印刷されるべき位置と、その他の制御信号は、それぞれ別の周波数で変調され、１つの伝送路で同時に伝送されるようにしてもよい。

ヘッド１１０からプリンタ本体側へは、ヘッドの位置や温度やインクの量などの複数種類の状態信号と位置信号がＣＰＵ４０１に送られる。ヘッド１１０の位置信号は、エンコーダのスケールを読み取るセンサより入力される。また、ヘッド１１０の温度は温度センサ（不図示）によって入力される。各色のインクの量は各インク量のセンサから入力される。これらの状態信号や位置信号の検出は、センサから常時入力するようにしても良いし、所定のイベント（例えば所定の閾値を超えたイベント）が発生した時に入力するようにしてもよい。ヘッド１１０の複数種類の状態信号と位置信号は、パラレルシリアル変換器４０２によってシリアル化され、差動バッファ２１３によって差動信号化され、カプラ２１１に送信される。シリアル化及び差動化されたヘッド１１０の状態信号と位置信号は、カプラ２１１から固定伝送路２０１に伝送され、コンパレータ２０３に入力される。コンパレータ２０３は、受信したヘッドの状態信号と位置信号を波形整形した後、シリアルパラレル変換器４０３で複数の情報に分離し、ＣＰＵ４０１に入力する。ＣＰＵ４０１は、差動バッファ２１３と固定伝送路２０１における伝播の遅延時間を算出し、位置情報についてはヘッド１１０の駆動サーボモータにフィードバックし、他の状態情報はヘッド１１０の制御に必要に応じてフィードバックする。また、温度が過度に上昇した場合、あるいは、インクの残量が少なくなった場合は、警告信号を出力する。

なお、ヘッドの位置信号と状態信号はそれぞれ別の周波数で変調され、１つの伝送路で同時に伝送されるようにしてもよい。

本実施形態によれば、信号の伝送を終端された固定伝送路とカプラで行い、カプラと固定伝送路間の距離が一定で安定した信号が検出できるため、高速データを含む高周波信号を伝送する場合もヌル点が生じず、安定した信号が検出できる。また、印刷データとエンコーダデータのような信号を同時にリアルタイムに伝送することができる。さらに、双方向の信号伝送において、複数種類の信号を別々の周波数で変調し、一つの伝送路とカプラを用いて伝送することも可能である。あるいは、複数の信号をパラレルシリアル変換器によってシリアル化し、本実施形態の信号伝送装置で信号伝送を行い、受信した信号をシリアルパラレル変換器によって分離することによって複数の信号を同時に送受信する事が可能となる。

（第４の実施形態）
次に、本実施形態の信号伝送装置を有し、さらに無線電力伝送を行うプリンタについて説明する。

図８は、ヘッドとプリンタ本体の間で双方向に非接触で信号伝送を行い、かつ、無線電力伝送を行うプリンタの概略ブロック図を示している。図８において、図１，４，６と同一部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する。なお、図８の例では、第３の実施形態のパラレルシリアル変換器やシリアルパラレル変換器を備えていないが、これらの手段を有するようにしても無論良い。

図８において、符号５０２は交流電源を示し、符号５０１は送電アンテナを示している。送電アンテナ５０１は、ヘッド１１０の移動範囲にわたってプリンタ本体に設けられている。一方、ヘッド１１０には受電アンテナ５１１と、整流回路を含む受電回路５１２と、直流出力５１３が設けられている。送電アンテナ５０１と受電アンテナ５１１は電力を伝送できるように配置されている。

交流電源５０２の交流電力は、送電アンテナ５０１に入力され、送電アンテナ５０１を介して受電アンテナ５１１によって受電される。受電回路５１２は整流回路を含み、受電アンテナ５１１によって受電された交流電力を直流に変換し、ヘッド１１０に必要な電圧に変換して直流出力５１３から出力する。

本実施形態によれば、プリンタ本体とプリントヘッド間で制御信号と状態信号等を非接触で双方向に行い、かつ、プリントヘッドに必要な電力を無線で給電することができる。このため、ヘッド１１０に接続するケーブル等を完全に省略し、製造が容易で、ケーブル等のメンテナンスが不要な簡単な構造のプリンタを得ることができる。

なお、以上の実施形態では移動しながらプリント動作を行うプリント部を用いてインクを吐出させるインクジェットプリンタを例に説明したが、これに限らない。インク以外の記録材を用い、移動可能なプリント部によってプリント動作を行うプリンタにも適用可能である。また、本実施形態と同様な、または類似した移動動作を行うものであればプリンタ以外の信号伝送装置にも適用可能である。

１０１、２０１ 固定伝送路
１０２、２０２ 終端抵抗
１０３、２１２ 信号源
１０４、２１３ 差動バッファ
１１０ ヘッド
１１１、２１１ カプラ
１１１’ 磁界カプラ
１１１’’ 電界カプラ
１１２、２０３ コンパレータ
３０１ ＧＮＤライン
４００ プリンタポート
４０１ ＣＰＵ
４０２、４０４ パラレルシリアル変換器
４０３、４０５ シリアルパラレル変換器
５０１ 送電アンテナ
５０２ 交流電源
５１１ 受電アンテナ
５１２ 受電回路
５１３ 直流出力

Claims (10)

1. 移動しながらプリント動作を行うプリント部の移動範囲にわたって設けられ、前記プリント部に制御信号を送信する第１の固定伝送路であって、一方の端部が所定のインピーダンスで終端された第１の固定伝送路と、
   前記プリント部に設けられ、前記第１の固定伝送路と電界または磁界またはその両方による結合に基づいて通信する第１のカプラと、を有し、
   前記プリント部は、前記第１のカプラを介して受信した制御信号に基づいて前記プリント動作を行うための制御を行うことを特徴とするプリンタ。
2. 前記プリント部の移動範囲にわたって設けられ、前記プリント部の位置と状態の少なくとも一方を示す信号を受信する第２の固定伝送路と、
   前記プリント部に設けられ、前記第２の固定伝送路と電界または磁界またはその両方による結合に基づいて通信する第２のカプラと、を有することを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記第１の固定伝送路と前記第１のカプラの少なくとも一方は差動伝送路を有していることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
4. 前記第１の固定伝送路は、ディジタル信号を入力し、
   前記第１のカプラは、前記ディジタル信号のエッジ信号を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のプリンタ。
5. 前記エッジ信号を所定の閾値を設けて検出するコンパレータを有することを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
6. 複数種類の信号をシリアル信号に変換するパラレルシリアル変換手段と、シリアル信号を複数種類の信号に分離するシリアルパラレル変換手段とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプリンタ。
7. 前記プリント部への複数種類の制御信号と、前記可動部から受信する位置と状態の少なくとも一方を示す複数種類の信号を、それぞれ別の周波数で変調して同時に送信する変調手段を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプリンタ。
8. 前記第１の固定伝送路は、印刷データを含む制御信号を送信し、
   前記プリント部は、前記第１のカプラを介して受信した前記印刷データを含む制御信号に基づいて前記プリント動作を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプリンタ。
9. プリント動作を行うための電力を前記プリント部に無線により供給する送電手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のプリンタ。
10. 前記所定のインピーダンスは、前記第１の固定伝送路の固有インピーダンスに略等しいことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプリンタ。

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