JP2021154519A - プリントヘッド駆動回路、印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】圧電素子を含む吐出部と切替スイッチとを含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドを、圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とにより駆動するプリントヘッド駆動回路であって、第1期間において、切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、選択信号の論理レベルが変化する第1情報ブロックを出力し、第2期間において、切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、選択信号の論理レベルを変化させず、第3期間において、切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、選択信号の論理レベルが変化する第2情報ブロックを出力するプリントヘッド駆動回路。
【選択図】図11
Description
駆動信号が供給されることで駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動に伴い媒体に液体を吐出する吐出部と、
前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替スイッチと、
を含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドを、前記圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、前記切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とにより駆動するプリントヘッド駆動回路であって、
前記プリントヘッド駆動回路は、
第1期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第1情報ブロックを出力し、
前記第1期間よりも後の第2期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させず、
前記第2期間よりも後の第3期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第2情報ブロックを出力する。
駆動信号が供給されることで駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動に伴い媒体に液体を吐出する吐出部と、前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替スイッチと、を含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドを駆動する前記圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、前記切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とを出力するプリントヘッド駆動回路と、
を備え、
前記プリントヘッド駆動回路は、
第1期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第1情報ブロックを出力し、
前記第1期間よりも後の第2期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させず、
前記第2期間よりも後の第3期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第2情報ブロックを出力する。
図1は、印刷装置1の概略構成を示す図である。本実施形態における印刷装置1は、液体の一例としてのインクを吐出するプリントヘッド21が搭載されたキャリッジ20が往復動し、搬送される媒体Pに対してインクを吐出することで、媒体Pに対して画像を形成するシリアル印刷方式のインクジェットプリンターを例示して説明を行う。以下の説明では、キャリッジ20が移動する方向をX方向、媒体Pが搬送される方向をY方向、インクが吐出される方向をZ方向として説明する。なお、X方向、Y方向、及びZ方向は互いに直交する方向として説明を行うが、印刷装置1を構成する各種構成が直交して設けられていることに限るものではない。また、媒体Pとしては、印刷用紙、樹脂フィルム、布帛等の任意の印刷対象を用いることができる。また、印刷装置1は、媒体の幅以上に並んで設けられたプリントヘッドから搬送される媒体に対してインクを吐出することで、媒体に対して画像を形成する所謂ライン印刷方式のインクジェットプリンターであってもよい。
次に、印刷装置1の機能構成について説明する。図2は、印刷装置1の機能構成を示す図である。印刷装置1は、制御機構10、プリントヘッド21、キャリッジモーター31、搬送モーター41、及びリニアエンコーダー90を備える。
るn個の駆動信号COM1〜COMnに分岐されたのち、プリントヘッド21に出力される。同様に、基準電圧信号VBSは、制御機構10においてプリントヘッド21が有するn個の基準電圧信号VBS1〜VBSnに分岐されたのち、プリントヘッド21に出力される。この駆動信号COM、及び駆動信号COMが分岐された駆動信号COM1〜COMnが駆動信号の一例である。
、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、及びクロック信号SCKに基づいて駆動信号COMiの波形を選択又は非選択することで、駆動信号VOUTiを生成し対応する吐出部600に含まれる圧電素子60の一端に出力する。また、当該圧電素子60の他端には、基準電圧信号VBSiが供給されている。そして、圧電素子60は、駆動信号VOUTiと基準電圧信号VBSiとの電位差により変位する。
次に、吐出部600の構成について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、吐出部600の概略構成を示す図である。図3に示すように、吐出部600は、圧電素子60、振動板621、キャビティー631、及びノズル651を含む。
る。そして、圧電素子60が下方向に変位することで、キャビティー631の内部容積が縮小する。したがって、キャビティー631の内部容積の縮小の程度に応じた量のインクが、ノズル651から吐出される。すなわち、吐出部600は、駆動信号COMに基づく駆動信号VOUTが供給されることで駆動する圧電素子60を含み、圧電素子60の駆動に伴い媒体Pに液体としてのインクを吐出する。なお、圧電素子60は、駆動信号VOUTの電圧が高くなると下方向に変位し、駆動信号VOUTの電圧が低くなると上方向に変位する構成であってもよい。
次に、駆動信号出力回路51で生成され、駆動信号選択回路200に入力される駆動信号COMの波形の一例、及び駆動信号選択回路200により生成される駆動信号VOUT
の波形の一例について図5及び図6を用いて説明する。
対応する吐出部600に出力する。この「大ドット」に対応する駆動信号VOUTが圧電素子60の一端に供給された場合、当該圧電素子60に対応した吐出部600から、期間Taにおいて中程度の量のインクが吐出され、期間Tbにおいて小程度の量のインクが吐出され、期間Tcにおいてインクが吐出されない。よって、周期Tにおいて媒体Pに中程度の量のインクと小程度の量のインクとが着弾し当該インクが合体する。これにより、媒体Pには大ドットが形成される。
ATが立ち上がるまでの周期Tが、媒体Pに新たなドットを形成する印刷周期に相当する。なお、図5及び図6に示した駆動信号COM、及び駆動信号VOUTはあくまでも一例であり、プリントヘッド21が搭載されるキャリッジ20の移動速度、プリントヘッド21に供給されるインクの物性、及び媒体Pの材質等に応じて、様々な波形の組み合わせが用いられてもよい。
以上のように、駆動信号選択回路200は、駆動信号COMに含まれる台形波形Adp,Bdp,Cdpを選択又は非選択とすることで、媒体Pに形成されるドットのサイズに応じて駆動信号VOUTを生成し出力する。ここで、駆動信号VOUTを出力する駆動信号選択回路200の構成及び動作について説明する。
トレジスター222bに保持された1段〜m段のそれぞれの吐出部600に対応する下位印刷データSILは、ラッチ信号LATの立ち上がりで1段〜m段のそれぞれの吐出部600に対応する第2ラッチ回路224bによりラッチされる。
号Sを出力する。例えば、デコーダー226に入力されるラッチデータ[LTa,LTb]が[1,0]の場合、デコーダー226は、選択制御信号Q1で規定される期間Ta,Tb,TcのそれぞれにおいてH,L,LレベルのTG制御信号Sを出力する。
は、1500個以上の吐出部600のそれぞれに対応して、トランスファーゲート234を含む選択回路230と吐出部600とを含む吐出モジュール240を1500個以上有する。そして、1500個以上の吐出モジュール240を駆動するための吐出制御信号DATA、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、クロック信号SCK、及び駆動信号COMは、制御機構10から出力される。この制御機構10がプリントヘッド駆動回路の一例である。
駆動信号VOUTの精度が低下するおそれが低減する。したがって、印刷装置1が誤動作するおそれが低減されるとともに、印刷装置1の印刷品質が低下するおそれが低減される。
ば、制御回路100は、期間Tbにおいて、チェンジ信号CHの論理レベルを変化させず、吐出制御信号DATAの論理レベルが変化する印刷データ信号SIに含まれる下位印刷データSILを出力する。
論理レベルのTG制御信号Sを出力する。
3との間の期間よりも後の期間であって、制御回路100が吐出制御信号DATAの内の印刷データ信号SIに含まれる下位印刷データSILと、トランスファーゲート234を切り替えさせないように制御するLレベルで一定のチェンジ信号CHとを出力する期間Tcが第3期間の一例であり、時刻t2と時刻t3との間の期間と期間Tcとの間の期間であって、制御回路100が吐出制御信号DATAの内の印刷データ信号SIに含まれる下位印刷データSILと、トランスファーゲート234を切り替えさせないように制御するLレベルで一定のチェンジ信号CHとを出力する期間Tbが第4期間の一例であり、期間Tbと期間Tcとの間の期間であって、制御回路100がトランスファーゲート234を切り替えさせるように制御する論理レベルがLレベルからHレベルに変化するチェンジ信号CHを出力する時刻t4と時刻t5との間の期間が第5期間の一例である。
以上のように構成された印刷装置1、及び制御機構10では、吐出制御信号DATAは、上位印刷データSIHを含むブロック、下位印刷データSILを含むブロック、及びプログラムデータq0〜q3を含むブロックに分けて送信される。そして、制御機構10は、期間Taにおいて、吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIHを含むブロックと、トランスファーゲート234を切り替えさせないように制御するLレベルのチェンジ信号CHを出力し、期間Taよりも後の時刻t2と時刻t3との間の期間において、トランスファーゲート234を切り替えさせるように制御する論理レベルがLレベルからHレベルに変化するチェンジ信号CHを出力し、時刻t2と時刻t3との間の期間よりも後の期間Tcにおいて吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIHを含むブロックと、トランスファーゲート234を切り替えさせないように制御するLレベルのチェンジ信号CHを出力する。すなわち、制御機構10は、トランスファーゲート234が切り替わらないタイミングで吐出制御信号DATAの出力を行い、トランスファーゲート234が切り替わるタイミングで吐出制御信号DATAの出力を停止する。これにより、トランスファーゲート234がオンからオフに切り替わる際に生じるノイズ成分が吐出制御信号DATAに重畳するおそれが低減する。よって、印刷装置1に誤動作が生じるおそれが低減する。
台形波形Cdpは、インクを吐出しないが故に、台形波形Adp,Bdpと比較して最大電圧値が小さい。そのため、駆動信号COMにおいて台形波形Cdpが出力され時間は、台形波形Adp,Bdpが出力される時間よりも短い。また、吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIH、下位印刷データSILに含まれるデータ量は、プリントヘッド21が有するノズル651及び圧電素子60の増加に伴い増加するのに対して、吐出制御信号DATAの内のプログラムデータq0〜q3は、プリントヘッド21が有するノズル651及び圧電素子60の増加に伴い増加するのに対して一定であり、さらに、吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIH、下位印刷データSILに含まれるデータ量と比較して少ない。したがって、吐出制御信号DATAの内のプログラムデータq0〜q3を伝搬するのに要する時間は、吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIH、下位印刷データSILを伝搬するのに要する時間よりも短い。そして、駆動信号COMにおいて台形波形Adp,Bdpが出力される時間よりも短い台形波形Cdpが出力されタイミングで、吐出制御信号DATAにおいて、上位印刷データSIH、下位印刷データSILが伝搬する時間よりも短いプログラムデータq0〜q3を伝搬することで、媒体Pに対してインクを吐出する周期Tが、不用意に長くなるおそれが低減する。すなわち、媒体Pに画像を形成するために要する時間を短くすることが可能となり、印刷装置1における生産性を高めることができる。
上述した実施形態における印刷装置1、及び制御機構10では、制御機構10に含まれる制御回路100が、期間Taにおいて吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIHを出力し、期間Tbにおいて吐出制御信号DATAの内の下位印刷データSILを出力し、期間Tcにおいて吐出制御信号DATAの内のプログラムデータq0〜q3を出力するとして説明を行ったが、期間Taにおいて吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIHと、吐出制御信号DATAの内の下位印刷データSILの少なくとも一部と、を出力し、期間Tbにおいて吐出制御信号DATAの内の下位印刷データSILの残りの一部を出力し、期間Tcにおいて吐出制御信号DATAの内のプログラムデータq0〜q3を出力してもよく、期間Taにおいて吐出制御信号DATAの内の上位印刷データSIHと、吐出制御信号DATAの内の下位印刷データSILと、を出力し、期間Tbにおいて吐出制御信号DATAを出力せず、期間Tcにおいて吐出制御信号DATAの内のプログラムデータq0〜q3を出力してもよい。すなわち、制御機構10に含まれる制御回路100が、トランスファーゲート234を切り替えるためのチェンジ信号CHを出力するタイミングで、吐出制御信号DATAの出力を停止していればよい。このような場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
駆動信号が供給されることで駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動に伴い媒体
に液体を吐出する吐出部と、
前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替スイッチと、
を含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドを、前記圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、前記切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とにより駆動するプリントヘッド駆動回路であって、
前記プリントヘッド駆動回路は、
第1期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第1情報ブロックを出力し、
前記第1期間よりも後の第2期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させず、
前記第2期間よりも後の第3期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第2情報ブロックを出力する。
前記選択信号は、第3情報ブロックを含み、
前記第2期間と前記第3期間との間の第4期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第3情報ブロックを出力し、
前記第4期間と前記第3期間との間の第5期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させなくてもよい。
前記選択信号の伝搬タイミングを規定するクロック信号し出力し、
前記第2期間において前記クロック信号の出力を停止してもよい。
前記選択信号及び前記切替タイミング信号を出力する制御信号出力回路を備えてもよい。
前記駆動信号は、前記吐出部から液体を吐出させるように前記圧電素子を駆動する第1駆動波形と、前記吐出部から液体が吐出されないように前記圧電素子を駆動する第2駆動波形とを含み、
前記第1駆動波形の少なくとも一部は前記第1期間に配置され、前記第2駆動波形は、前記第1駆動波形よりも後に配置されてもよい。
前記第1情報ブロックは、前記圧電素子の駆動を制御するための駆動データを含み、
前記第2情報ブロックは、前記圧電素子の駆動パターンを規定する駆動パターンデータを含み、
前記第2駆動波形の少なくとも一部は、前記第3期間に配置されてもよい。
前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路を備えてもよい。
駆動信号が供給されることで駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動に伴い媒体に液体を吐出する吐出部と、前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替スイッチと、を含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドを駆動する前記圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、前記切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とを出力するプリントヘッド駆動回路と、
を備え、
前記プリントヘッド駆動回路は、
第1期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第1情報ブロックを出力し、
前記第1期間よりも後の第2期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させず、
前記第2期間よりも後の第3期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第2情報ブロックを出力する。
Claims (8)
- 駆動信号が供給されることで駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動に伴い媒体に液体を吐出する吐出部と、
前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替スイッチと、
を含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドを、前記圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、前記切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とにより駆動するプリントヘッド駆動回路であって、
前記プリントヘッド駆動回路は、
第1期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第1情報ブロックを出力し、
前記第1期間よりも後の第2期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させず、
前記第2期間よりも後の第3期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第2情報ブロックを出力する、
ことを特徴とするプリントヘッド駆動回路。 - 前記選択信号は、第3情報ブロックを含み、
前記第2期間と前記第3期間との間の第4期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第3情報ブロックを出力し、
前記第4期間と前記第3期間との間の第5期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させない、
ことを特徴とする請求項1に記載のプリントヘッド駆動回路。 - 前記選択信号の伝搬タイミングを規定するクロック信号し出力し、
前記第2期間において前記クロック信号の出力を停止する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のプリントヘッド駆動回路。 - 前記選択信号及び前記切替タイミング信号を出力する制御信号出力回路を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリントヘッド駆動回路。 - 前記駆動信号は、前記吐出部から液体を吐出させるように前記圧電素子を駆動する第1駆動波形と、前記吐出部から液体が吐出されないように前記圧電素子を駆動する第2駆動波形とを含み、
前記第1駆動波形の少なくとも一部は前記第1期間に配置され、前記第2駆動波形は、前記第1駆動波形よりも後に配置される、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプリントヘッド駆動回路。 - 前記第1情報ブロックは、前記圧電素子の駆動を制御するための駆動データを含み、
前記第2情報ブロックは、前記圧電素子の駆動パターンを規定する駆動パターンデータを含み、
前記第2駆動波形の少なくとも一部は、前記第3期間に配置される、
ことを特徴とする請求項5に記載のプリントヘッド駆動回路。 - 前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のプリントヘッド駆動回路。 - 駆動信号が供給されることで駆動する圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動に伴い媒体
に液体を吐出する吐出部と、前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替スイッチと、を含む吐出モジュールを1500個以上有するプリントヘッドと、
前記プリントヘッドを駆動する前記圧電素子を駆動するか否かを選択するための第1情報ブロックと第2情報ブロックとを含む選択信号と、前記切替スイッチの切り替えタイミングを制御するために論理レベルを変化する切替タイミング信号とを出力するプリントヘッド駆動回路と、
を備え、
前記プリントヘッド駆動回路は、
第1期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第1情報ブロックを出力し、
前記第1期間よりも後の第2期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させ、前記選択信号の論理レベルを変化させず、
前記第2期間よりも後の第3期間において、前記切替タイミング信号の論理レベルを変化させず、前記選択信号の論理レベルが変化する前記第2情報ブロックを出力する、
ことを特徴とする印刷装置。
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