JP3695077B2 - Ink jet device - Google Patents

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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインク噴射装置に係り、詳しくは、インクを噴射して被記録媒体に画像を形成するインク噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、これまでのインパクト方式の印字装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつあるノンインパクト方式の印字装置の中で、原理が最も単純で、且つ多階調化やカラー化が容易であるものとして、インクジェット方式の印字装置があげられる。その中でも、印字に使用するインクのみを噴射するドロップ・オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコストの安さなどから急速に普及しつつある。
【０００３】
ドロップ・オン・デマンド型の印字装置に用いられるインク噴射装置として、例えば、特開昭６３−２４７０５１号公報に記載の圧電材料を利用したせん断モード型のインク噴射装置がある。図９に、この種のインク噴射装置の一例を示す。尚、図９（ａ）は図９（ｂ）のＸ−Ｘ線断面に、図９（ｂ）は図９（ａ）のＹ−Ｙ線断面に、それぞれ対応している。
【０００４】
図９に示すように、インク噴射装置を構成する印字ヘッド６００は、底壁６０１、天壁６０２、それら各壁６０１，６０２間に挟持されたせん断モード型のアクチュエータ壁６０３からなる。アクチュエータ壁６０３は、天壁６０２に接着され且つ矢印６０９方向に分極された圧電材料製の上部壁６０５と、底壁６０１に接着され且つ矢印６１１方向に分極された圧電材料製の下部壁６０７とからなる。アクチュエータ壁６０３は一対となって、その間にインク室６１３を形成し、且つその隣の一対のアクチュエータ壁６０３との間には、インク室６１３よりも狭い空気室６１５を形成している。
【０００５】
各インク室６１３の一端には、ノズル６１８を有するノズルプレート６１７が固着され、他端には、マニホールド６２６を介してインクカートリッジなどのインク供給源（図示略）が接続されている。尚、マニホールド６２６は、各インク室６１３に連通する開口部を有する前部壁６２７と、各壁６０１，６０２間を密閉する後部壁６２８とを備え、インク供給源から各壁６２７，６２８間に供給されたインクを各インク室６１３に分配するものである。
【０００６】
各アクチュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が金属化層として設けられている。すなわち、インク室６１３側のアクチュエータ壁６０３には電極６１９が設けられ、空気室６１５側および印字ヘッド６００の外周側のアクチュエータ壁６０３には電極６２１が設けられている。尚、電極６１９の表面はインクと絶縁するための絶縁層で覆われている。そして、各インク室６１３内に設けられた各電極６１９は駆動回路６４０に接続されている。駆動回路６４０は、制御回路６４１の制御に基づいて、後述するような電圧（駆動信号）を生成して各電極６１９に印加する。また、各電極６２１はアース６２３に接続されている。
【０００７】
そして、各インク室６１３の電極６１９に駆動回路６４０が電圧を印加することによって、各アクチュエータ壁６０３がインク室６１３の容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形する。この動作の一例を図１０に示す。尚、図１０では、各部６０３〜６１９の符号に図の左側からａ，ｂ，ｃ，…の添え字を付して、それぞれを区別している。図１０に示すように、インク室６１３ｃの電極６１９ｃに所定の電圧Ｅ（Ｖ）が印加されると、アクチュエータ壁６０３ｅ，６０３ｆにそれぞれ矢印６３１，６３２の方向の電界が発生し、アクチュエータ壁６０３ｅ，６０３ｆがインク室６１３ｃの容積を増加する方向に圧電厚みすべり変形する。このとき、ノズル６１８ｃ付近を含むインク室６１３ｃ内の圧力が減少する。
【０００８】
この電圧Ｅ（Ｖ）の印加をインク室６１３内の圧力波の片道伝播時間Ｔだけ維持する。すると、その間に前述のインク供給源からインクが供給される。尚、上記片道伝播時間Ｔはインク室６１３内のインクの圧力波が、インク室６１３の長手方向に片道伝播する時間であり、インク室６１３の長さＬと、インク室６１３内部のインク中における音速ａとにより、Ｔ＝Ｌ／ａなる式で算出される。
【０００９】
圧力波の伝播理論によると、上記電圧Ｅの印加から片道伝播時間Ｔが経過するとインク室６１３内の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタイミングに合わせてインク室６１３ｃの電極６１９ｃに印加されている電圧を０（Ｖ）に戻す。すると、アクチュエータ壁６０３ｅ，６０３ｆが図９に示す変形前の状態に戻り、インクに圧力が加えられる。そのとき、上記正に転じた圧力と、アクチュエータ壁６０３ｅ，６０３ｆが変形前の状態に戻ることにより発生した圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力がインク室６１３ｃのノズル６１８ｃ付近の部分に生じて、ノズル６１８ｃからインクが噴射される。その噴射されたインクが印字用紙などの被記録媒体の表面に付着し、被記録媒体に画像が形成される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本願出願人は、前述のようにインク室６１３内のインクに圧力波振動を発生させてノズル６１８からインクを噴射する噴射動作の終了後、インク室６１３内のインクの残留圧力波振動をほぼ相殺する相殺動作を実行することを考えた。この相殺動作は、電極６１９ｃに印加される電圧を所定のタイミングで一旦電圧Ｅ（Ｖ）にし、続いて０（Ｖ）に戻してインク室６１３の容積を増減させることによってなされる。この相殺動作によってインク室６１３内の残留圧力波振動が早期に収束し、残留圧力波振動によりノズル６１８からインクが非所望に噴射されるアクシデンタルドロップが発生するのを防止すると共に、次の印字命令に対する処理に早期に移行することができる。従って、被記録媒体に一層正確な画像を形成すると共に、印字速度を良好に向上させることができる。
【００１１】
また、本出願人は、所定の周期タイミングでノズル６１８からインクを噴射する噴射動作を行わせた後、前記所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合には前記相殺動作を実行し、次の周期タイミングにおいて印字命令がある場合には相殺動作を実行しないことを考えた。つまり、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合には、アクシデンタルドロップが発生するおそれがあるため相殺動作を実行し、インクの飛散による汚れのない良好な画像が形成されるようにする。また、次の周期タイミングにおいて印字命令がある場合には、インク室６１３内の残留圧力波振動を積極的に利用し、その残留圧力波振動と、次の周期タイミングの印字命令によって発生させた圧力波振動とを加え合わせて大きな圧力波振動を発生させ、ノズル６１８から大きなインク滴を噴射させることにより、印字濃度を増大させて濃厚で鮮明な画像が形成されるようにする。
【００１２】
このように、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合とある場合とで相殺動作の実行・非実行を選択的に切り替えるには、駆動回路６４０による電極６１９ｃへの電圧印加動作を正確に制御する必要があり、そのためには、駆動回路６４０を制御する制御回路６４１が確実な制御動作を行うことが要求される。
【００１３】
本発明は上記要求を満足するためになされたものであって、その目的は、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合とある場合とで、インクの圧力波振動を相殺する相殺動作の実行・非実行を確実に切り替えることが可能なインク噴射装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、インクが噴射されるノズルと、当該ノズルの背後に設けられ、インクが充填されたインク室と、当該インク室内の容積を変化させるためのアクチュエータと、当該アクチュエータに駆動信号を印加することにより、インク室内に圧力波を発生させてインクに圧力を加え前記ノズルからインクを噴射させる噴射動作と、その噴射動作によって生じたインク室内の圧力波振動をほぼ相殺する相殺動作とを実行する駆動手段と、当該駆動手段に所定の周期タイミングで噴射動作を行わせた後、前記所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合には前記相殺動作を実行させ、次の周期タイミングにおいて印字命令がある場合には相殺動作を実行させないように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたインク噴射装置であって、前記ノズル，インク室，アクチュエータはそれぞれ複数個設けられ、前記制御手段は、前記噴射動作と前記相殺動作とを実行させるためのイネーブル信号である印字クロックを生成すると共に、その印字クロックに同期する切替信号を生成し、前記各アクチュエータに対応する印字命令の有無を示す画像データをシリアル出力し、前記駆動手段は、前記制御手段からシリアル出力された画像データを格納し、その画像データをパラレル出力することにより画像データのシリアル−パラレル変換を行うと共に、当該画像データをシリアル出力する第１のシリアル−パラレル変換手段と、前記第１のシリアル−パラレル変換手段からシリアル出力された画像データを、前記第１のシリアル−パラレル変換手段のシリアル出力と同じタイミングでシリアル入力し、その画像データをパラレル出力することにより画像データのシリアル−パラレル変換を行う第２のシリアル−パラレル変換手段と、前記第１のシリアル−パラレル変換手段と前記第２のシリアル−パラレル変換手段とからパラレル出力された両画像データの論理演算を行うことにより、前記駆動手段に相殺動作を実行させるための実行命令，または，相殺動作を実行させない非実行命令であるストップパルスデータを生成するストップパルスデータ生成手段と、前記制御手段の生成した切替信号に従い、前記所定の周期タイミングにて、前記第１または第２のシリアル−パラレル変換手段のいずれか一方からパラレル出力された各画像データを選択した後に、前記ストップパルスデータ生成手段からパラレル出力された各ストップパルスデータを選択するデータ選択手段と、当該データ選択手段にて選択された各画像データまたは各ストップパルスデータのそれぞれと、前記制御手段の生成した印字クロックとの論理積をとることにより、各画像データに対応した各駆動データを生成する駆動データ生成手段と、当該駆動データ生成手段の生成した各駆動データに基づいて、前記各アクチュエータに適した駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備えたことをその要旨とする。
【００１５】
従って、本発明によれば、第２のシリアル−パラレル変換手段には所定の周期タイミングにおける印字命令の有無を示す画像データが格納され、第１のシリアル−パラレル変換手段には次の周期タイミングにおける印字命令の有無を示す画像データが格納される。そして、ストップパルスデータ生成手段にて、第１および第２のシリアル−パラレル変換手段からそれぞれパラレル出力された両画像データの論理演算を行うことにより、前記駆動手段に相殺動作を実行させるための実行命令，または，相殺動作を実行させない非実行命令であるストップパルスデータが生成される。そして、駆動手段はストップパルスデータに従って制御され、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合に相殺動作を実行し、次の周期タイミングにおいて印字命令がある場合には相殺動作を実行しないことができる。従って、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合とある場合とで、インクの圧力波振動を相殺する相殺動作の実行・非実行を確実に切り替えることができる。
【００１６】
また、制御手段が生成した印字クロックに従い、データ選択手段が選択した画像データまたはストップパルスデータに基づいて、駆動手段により複数のアクチュエータを駆動することができる。そのため、複数個設けられた前記ノズル，インク室，アクチュエータに対して１つの駆動手段を設けるだけでよく、コストを低減することができる。
【００１７】
そして、制御手段から駆動手段へシリアル出力されてくる画像データが、駆動手段内の第１および第２のシリアル−パラレル変換手段にて変換されるため、制御手段から駆動手段へ画像データを転送するラインを１本にすることが可能になる。そのため、制御手段から駆動手段へ画像データをパラレル出力する場合に比べて、画像データが転送されるラインを減らせる分だけ、コストを低減することができる。
【００１８】
尚、上記相殺とは、圧力波振動を完全に解消するものでなくともよく、例えば、ノズルからインクが噴射されない程度に圧力波振動を抑制するものであってもよい。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインク噴射装置において、前記駆動手段は、前記データ選択手段の選択した各画像データまたは各ストップパルスデータを前記印字クロックに同期して格納する第１の格納手段を備え、前記駆動データ生成手段は、前記第１の格納手段の格納した各画像データまたは各ストップパルスデータのそれぞれと、前記制御手段の生成した印字クロックとの論理積をとることにより、各画像データに対応した各駆動データを生成することをその要旨とする。
【００１９】
従って、本発明においては、データ選択手段の選択した各画像データまたは各ストップパルスデータを第１の格納手段に一旦格納することにより、請求項１に記載の発明と同様の作用および効果を得ることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインク噴射装置において、前記駆動手段は、前記第１のシリアル−パラレル変換手段からパラレル出力された各画像データを印字クロックに同期して格納する第２の格納手段と、前記第２のシリアル−パラレル変換手段からパラレル出力された各画像データを印字クロックに同期して格納する第３の格納手段とを備え、前記データ選択手段は、前記制御手段の生成した切替信号に従い、前記所定の周期タイミングにて、前記第２または第３の格納手段の格納した各画像データを選択した後に、前記第３または第２の格納手段の格納した各ストップパルスデータを選択することをその要旨とする。
【００２０】
従って、本発明においては、第１のシリアル−パラレル変換手段からパラレル出力された各画像データを第２の格納手段に一旦格納し、第２のシリアル−パラレル変換手段からパラレル出力された各画像データを第３の格納手段の一旦格納する。そのため、本発明によれば、駆動データ生成手段における駆動データの生成に際して、各画像データまたは各ストップパルスデータと印字クロックとの論理演算を行うタイミングの設定の自由度を向上させることが可能になる。その結果、ノズル，インク室，アクチュエータのそれぞれの構造に合わせて印字クロックの波形を最適化することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク噴射装置において、前記駆動手段は、前記所定の周期タイミングにて、アクチュエータを駆動し、まず、前記インク室の容積を、一旦増加させた後に減少あるいは一旦減少させた後に増加させることにより前記ノズルからインクを噴射する前記噴射動作を実行し、次に、前記インク室の容積を、再び増加させた後に減少あるいは再び減少させた後に増加させることにより前記相殺動作を実行し、前記制御手段は、前記所定の周期タイミングにて、前記駆動手段に前記噴射動作を実行させる第１の時間と、前記相殺動作を実行させる第２の時間と、前記噴射動作を終えてから前記相殺動作を開始するまでの第３の時間とを、それぞれ前記インク室内をインクの圧力波が片道伝播する時間に基づいて決定することをその要旨とする。
【００２２】
従って、本発明においては、駆動手段が噴射動作を実行する際、アクチュエータを駆動してインク室の容積を一旦増加させる。すると、そのインク室内部の圧力が一旦減少し、インク室内にインクが流入する。続いて、インク室内をインクの圧力波が片道伝播する時間に基づいて決定された第１の時間後に、アクチュエータを駆動してインク室の容積を減少させることにより、インク室内に比較的高い圧力が生じ、インクがノズルから噴射される。その後、駆動手段は、前記片道伝播時間に基づいて決定された第３の時間後に、インク室の容積を再び増加させ、前記片道伝播する時間に基づいて決定された第２の時間後に、インク室の容積を減少させて相殺動作を実行する。このため、噴射動作を片道伝播時間に応じた適切な時間だけ実行することが可能になり、インクの噴射を確実に行うことができる。また、相殺動作を片道伝播時間に応じた適切なタイミングで実行することが可能になり、インクの圧力波振動をきわめて良好に相殺することができる。従って、本発明によれば、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、インクの圧力波振動を一層良好に相殺し、一層正確な画像を形成すると共に、印字速度を一層良好に向上させることができる。
【００２３】
尚、本発明において、前記インク室の容積を、一旦減少させた後に増加させることにより前記ノズルからインクを噴射する前記噴射動作を実行し、次に、前記インク室の容積を、再び減少させた後に増加させることにより前記相殺動作を実行する場合も、上記と同様の作用により同様の効果を得ることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク噴射装置において、前記駆動手段は、前記噴射動作時と前記相殺動作時とで、同じ電圧の駆動信号を前記アクチュエータに印加することをその要旨とする。
従って、本発明においては、アクチュエータとして電圧を印加することによりインク室の容積を増加または減少させるものを使用し、しかも、前記噴射動作時にも前記相殺動作時にも同じ電圧を印加するようにしたので、駆動手段の構成を簡略化することができる。また、アクチュエータの駆動制御も、電圧を印加するかしないかの切り換えによって行われ、駆動制御のための処理も簡単になる。従って、本発明によれば、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、装置の構成および制御を一層簡略化することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインク噴射装置において、前記アクチュエータは、前記インク室の側壁をなす圧電材料を用いて構成されていることをその要旨とする。
従って、本発明においては、インク室の側壁をなす圧電材料に電圧を印加して変形させることにより、インク室の容積を変化させることができる。このようなアクチュエータは、構成が簡単で耐久性にも優れ、更に安価である。従って、本発明によれば、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、装置の構成を簡略化し、耐久性を向上させると共に、製造コストを一層低減することができる。
【００２６】
尚、以下に述べる発明の実施の形態において、特許請求の範囲または課題を解決するための手段および発明の効果に記載の「駆動手段」は駆動回路２１に相当し、同じく「制御手段」は制御回路２２に相当し、同じく「第１のシリアル−パラレル変換手段」はシリアル−パラレル変換器３３に相当し、同じく「第２のシリアル−パラレル変換手段」はシリアル−パラレル変換器３４に相当し、同じく「ストップパルスデータ生成手段」はＡＮＤゲート６１およびインバータゲート６２に相当し、同じく「データ選択手段」は切替回路６３に相当し、同じく「駆動データ生成手段」はＡＮＤゲート３１に相当し、同じく「駆動信号生成手段」は出力回路３２に相当し、同じく「第１の格納手段」はデータラッチ３６に相当し、同じく「第２の格納手段」はデータラッチ３７に相当し、同じく「第３の格納手段」はデータラッチ３８に相当し、同じく「第１の時間」はタイミングｔ１，ｔ２間の時間に相当し、同じく「第２の時間」はタイミングｔ３，ｔ４間の時間に相当し、同じく「第３の時間」はタイミングｔ２，ｔ３間の時間に相当する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態のインク噴射装置を図面と共に説明する。尚、本実施形態のインク噴射装置において、印字ヘッド６００の機構的構成については、図９および図１０に示した従来の形態と同じであるので説明を省略する。
【００２８】
図１は、本実施形態のインク噴射装置を備えたインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
インクジェットプリンタの制御装置は、１チップ構成のマイクロコンピュータ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３を備えている。マイクロコンピュータ１１には、ユーザが印字の指示などを行うための操作パネル１４，後述するＣＲモータ５０６を駆動するためのモータ駆動回路１５，後述するＬＦモータ５１０を駆動するためのモータ駆動回路１６，後述する被記録媒体としての記録用紙Ｐの先端を検出するペーパーセンサ１７，記録用紙Ｐに印字する際の原点位置を検出する原点センサ１８，後述するキャリッジ５０４の位置を検出するキャリッジ位置センサ１９などが接続されている。
【００２９】
印字ヘッド６００は駆動回路２１によって駆動され、駆動回路２１は制御回路２２によって制御される。すなわち、図９に示すように、印字ヘッド６００の各インク室６１３内に設けられた各電極６１９は駆動回路２１に接続されている。駆動回路２１は、制御回路２２の制御に基づいて、印字ヘッド６００に適した電圧（駆動信号）を生成して各電極６１９に印加する。
【００３０】
マイクロコンピュータ１１とＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，制御回路２２とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して接続されている。マイクロコンピュータ１１は、ＲＯＭ１２に予め記憶されたプログラムに従い、印字タイミング信号ＴＳおよびリセット信号ＲＳを生成し、各信号ＴＳ，ＲＳを制御回路２２へ転送する。
【００３１】
制御回路２２はゲートアレイによって構成され、印字タイミング信号ＴＳおよびリセット信号ＲＳに従い、イメージメモリ２５に記憶されている画像データに基づいて、その画像データを被記録媒体に形成するための印字データである転送データＤＡＴＡ，画像データを被記録媒体に形成するに際して印字ヘッド６００のノズル６１８からインクを噴射させる噴射動作と前記したインク室６１３内の残留圧力波振動を相殺する相殺動作とを切り替えるための切替信号ＫＳ，転送データＤＡＴＡと同期する転送クロックＴＣＫ，ストローブ信号ＳＴＢ，印字クロックＩＣＫを生成し、それら各信号ＤＡＴＡ，ＫＳ，ＴＣＫ，ＳＴＢ，ＩＣＫを駆動回路２１へ転送する。また、制御回路２２は、パーソナルコンピュータ２６などの外部機器からセントロ・インターフェース２７を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ２５に記憶させる。そして、制御回路２２は、パーソナルコンピュータ２６などからセントロ・インターフェース２７を介して転送されてくるセントロ・データに基づいてセントロ・データ受信割込信号ＷＳを生成し、その信号ＷＳをマイクロコンピュータ１１へ転送する。
【００３２】
尚、各信号ＤＡＴＡ，ＫＳ，ＴＣＫ，ＳＴＢ，ＩＣＫは、駆動回路２１と制御回路２２とを接続するハーネスケーブル２８を介して転送される。
図２は、本実施形態のインク噴射装置を備えたインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【００３３】
ガイドロッド５０１及びガイド部材５０２はプリンタフレーム５０３に固定されている。
キャリッジ５０４は、ガイドロッド５０１及びガイド部材５０２に各々スライド可能に支持され、ベルト５０５に固着されて、キャリッジモータ（ＣＲモータ）５０６により駆動されて往復移動される。ベルト５０５は、長尺形状のガイドロッド５０１及びガイド部材５０２の両端部近傍に配置されている各プーリ５０７に巻回されている。一方のプーリ５０７はＣＲモータ５０６の駆動軸に接続されている。
【００３４】
キャリッジ５０４には、印字ヘッド６００と、１チップのＩＣから構成される駆動回路２１とを備えた印字ヘッドユニット５０８が取り付けられている。印字ヘッドユニット５０８は、被記録媒体としての印字用紙Ｐ上にインクの液滴を吐出して印字を行うインクジェット式のユニットである。駆動回路２１はフレキシブルなハーネスケーブル２８を介して制御回路２２（図示略）に接続されている。
【００３５】
印字ヘッドユニット５０８の後部には、印字ヘッド６００の各ノズル６１８へインクを供給するインク供給源としてのインクカートリッジ５０９が着脱可能に搭載されている。
印字ヘッド６００と対向する位置には、印字用紙Ｐを搬送する搬送機構ＬＦが配設されている。搬送機構ＬＦは、搬送モータ（ＬＦモータ）５１０の駆動により回転するプラテンローラ５１１の回転によって印字用紙Ｐを搬送する。プラテンローラ５１１のローラ軸５１２はプリンタフレーム５０３に回動可能に支承されている。
【００３６】
搬送機構ＬＦの側方には、印字ヘッド６００のインク噴射動作の維持・回復を行う維持・回復機構ＲＭが設けられている。維持・回復機構ＲＭは、吸引機構５１３およびキャップ５１４から構成されている。吸引機構５１３は、印字ヘッド６００の使用中に、インクが乾燥したり、その内部に気泡が発生したり、ノズル６１８のノズルプレート６１７の外面にインク液滴が付着したりするなどの原因で発生する噴射不良を解消するために、キャップ５１４をノズルプレート６１７に密着させノズル６１８からインクを吸引する。キャップ５１４は、インクジェットプリンタの不使用時にノズルプレート６１７の外面を覆ってインクの乾燥を防止する機能を兼ねる。
【００３７】
図３は、駆動回路２１の内部構成を示すブロック図である。
ここでは、印字ヘッド６００のインク室６１３が６４室設けられている６４チャンネル・マルチノズルヘッドを駆動する場合の駆動回路２１を例示する。
駆動回路２１は、ＡＮＤゲート３１、出力回路３２、シリアル−パラレル変換器３３，３４、データ選択合成回路３５、データラッチ３６を備えている。
【００３８】
シリアル−パラレル変換器３３は、６４ビット長のシフトレジスタから構成され、制御回路２２から転送クロックＴＣＫと同期してシリアル転送されてくる転送データＤＡＴＡを入力し、転送クロックＴＣＫの立ち上がりに従って、転送データＤＡＴＡを各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３に変換することにより、転送データＤＡＴＡのシリアル−パラレル変換を行う。また、シリアル−パラレル変換器３３は、転送クロックＴＣＫの立ち上がりに従って、入力した転送データＤＡＴＡを先頭のデータから順次１ビットずつシリアル出力端子ＯＵＴからシリアル出力する。
【００３９】
シリアル−パラレル変換器３４は、６４ビット長のシフトレジスタから構成され、転送クロックＴＣＫの立ち上がりに従って、シリアル−パラレル変換器３３からシリアル出力された転送データＤＡＴＡをシリアル入力し、転送データＤＡＴＡを各パラレルデータＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３に変換することにより、転送データＤＡＴＡのシリアル−パラレル変換を行う。
【００４０】
６４個のデータ選択合成回路３５はそれぞれ、制御回路２２から転送されてくる切替信号ＫＳに従って、各シリアル−パラレル変換器３３，３４の出力（各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３，ＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３）から、噴射動作のための噴射パルスデータＦＤと、相殺動作のためのストップパルスデータＳＤとを生成する。
【００４１】
図４は、各データ選択合成回路３５の内部構成を示すブロック図である。
各データ選択合成回路３５は、ＡＮＤゲート６１，インバータゲート６２，切替回路６３から構成されている。
ＡＮＤゲート６１は、シリアル−パラレル変換器３３から出力されたパラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３のいずれか１つのデータＦＰＤＮをインバータゲート６２を介して入力すると共に、シリアル−パラレル変換器３４から出力されたパラレルデータＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３のうち前記データＦＰＤＮに対応するデータＳＰＤＮを入力し、入力した両データの論理積をとる。ここで、各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３，ＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３はそれぞれ先頭のデータから順次対応し、例えば、ＦＰＤ０とＳＰＤ０、ＦＰＤ１とＳＰＤ１、ＦＰＤ６３とＳＰＤ６３の各データ同士がそれぞれ対応している。
【００４２】
切替回路６３は、切替信号ＫＳに従って各ノードＡ，Ｂのいずれか一方に切り替えられ、ノードＢに切り替えられた場合はＡＮＤゲート６１に入力されるシリアル−パラレル変換器３３の出力を選択し、ノードＡに切り替えられた場合はＡＮＤゲート６１の出力を選択し、その選択した出力をデータラッチ３６へ出力する。ここで、ノードＡからはストップパルスデータＳＤが出力され、ノードＢからは噴射パルスデータＦＤが出力される。
【００４３】
つまり、各データ選択合成回路３５はそれぞれ、切替信号ＫＳに従って、各ストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または各噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３を出力する。
データラッチ３６は、制御回路２２から転送されてくるストローブ信号ＳＴＢの立ち上がりに従って、各ストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または各噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３をそれぞれラッチし、そのラッチした各データを各ＡＮＤゲート３１へ出力する。
【００４４】
６４個のＡＮＤゲート３１はそれぞれ、各ストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または各噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３と、制御回路２２から転送されてくる印字クロックＩＣＫとの論理積をとり、各ストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３毎または各噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３０〜ＳＰＤ６３毎の論理積の結果である各駆動データＡ０〜Ａ６３を生成する。
【００４５】
６４個の出力回路３２はそれぞれ、各駆動データＡ０〜Ａ６３に基づいて、印字ヘッドに適した電圧（駆動信号）を生成し、その各駆動信号を印字ヘッド６００の図９に示す各インク室６１３の電極６１９へ出力する。
ちなみに、印字ヘッド６００が６４チャンネルではない場合には、シリアル−パラレル変換器３３，３４のビット長と、データ選択合成回路３５，ＡＮＤゲート３１，出力回路３２のそれぞれの個数とを、印字ヘッド６００のチャネル数と同じにすればよい。
【００４６】
ところで、各シリアル−パラレル変換器３３，３４から出力される各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３，ＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３はそれぞれ、印字ヘッド６００の各インク室６１３に対応している。そのため、各データ選択合成回路３５から出力される各ストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または各噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３もそれぞれ、印字ヘッド６００の各インク室６１３に対応する。
【００４７】
次に、上記のように構成された本実施形態のインク噴射装置の動作について説明する。
図５は、印字クロックＩＣＫ，ストローブ信号ＳＴＢ，転送データＤＡＴＡ，切替信号ＫＳのタイムチャートである。
【００４８】
転送データＤＡＴＡは、所定の印字周期のタイミング毎に転送される。
ストローブ信号ＳＴＢおよび印字クロックＩＣＫは、各データ選択合成回路３５の生成したストップパルスデータＳＤと噴射パルスデータＦＤとにそれぞれ対応して、所定の印字周期のタイミング毎に転送される。
【００４９】
ここで、各印字周期のタイミングにおいては、噴射動作の終了後に相殺動作が行われる。従って、図５に示すように、ある印字周期Ｔｍ−１のタイミングにおいてｎ−１番目の印字を行い、次の印字周期Ｔｍのタイミングにおいてｎ番目の印字を行う場合、各印字周期Ｔｍ−１，Ｔｍにおいて、印字クロックＩＣＫは、噴射パルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｆが転送された後に、ストップパルスデータＳＤに対応する印字クロックＩＣＫｓが転送される。
【００５０】
ところで、転送データＤＡＴＡは、転送クロックＴＣＫの立ち上がりに従って、各シリアル−パラレル変換器３３，３４間をシリアルに転送され、各シリアル−パラレル変換器３３，３４内において１ビットずつシフトされる。そのため、シリアル−パラレル変換器３４から出力される各パラレルデータＳＰＤ０，ＳＰＤ１…ＳＰＤＮ…ＳＰＤ６３は、シリアル−パラレル変換器３３から出力される各パラレルデータＦＰＤ０，ＦＰＤ１…ＦＰＤＮ…ＦＰＤ６３のそれぞれの６４ビット前の転送データＤＡＴＡとなる。
【００５１】
つまり、印字周期Ｔｍ−１の転送データＦＤｎの転送後において、シリアル−パラレル変換器３３から出力される各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３はｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎであり、シリアル−パラレル変換器３４から出力される各パラレルデータＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３はｎ−１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ−１である。また、印字周期Ｔｍの転送データＦＤｎ＋１の転送後において、シリアル−パラレル変換器３３から出力される各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３はｎ＋１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ＋１であり、シリアル−パラレル変換器３４から出力される各パラレルデータＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３はｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎである。
【００５２】
すなわち、印字周期Ｔｍ−１において転送される転送データＤＡＴＡはｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎであり、印字周期Ｔｍにおいて転送される転送データＤＡＴＡはｎ＋１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ＋１である。
また、印字周期Ｔｍ−１の転送データＦＤｎの転送前において、ストローブ信号ＳＴＢは、ｎ−１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ−１に対応するストローブ信号ＳＴＢｆｎ−１が転送された後で、転送データＦＤｎが転送された後に、ｎ−１番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎ−１に対応するストローブ信号ＳＴＢｓｎ−１が転送される。そして、印字周期Ｔｍの転送データＦＤｎ＋１の転送前において、ストローブ信号ＳＴＢは、ｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎに対応するストローブ信号ＳＴＢｆｎが転送された後で、転送データＦＤｎ＋１が転送された後に、ｎ番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎに対応するストローブ信号ＳＴＢｓｎが転送される。
【００５３】
また、切替信号ＫＳは、ストローブ信号ＳＴＢに対応して転送される。
つまり、印字周期Ｔｍ−１において、印字クロックＩＣＫは、ｎ−１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ−１に対応する印字クロックＩＣＫｆｎ−１が転送された後に、ｎ−１番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎ−１に対応する印字クロックＩＣＫｓｎ−１が転送される。そして、印字周期Ｔｍにおいて、印字クロックＩＣＫは、ｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎに対応する印字クロックＩＣＫｆｎが転送された後に、ｎ番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎに対応する印字クロックＩＣＫｓｎが転送される。
【００５４】
以下、図５を参照しながら駆動回路２１の動作について説明する。
印字周期Ｔｍ−１において、噴射パルスデータＦＤｎが転送される前では、シリアル−パラレル変換器３３はｎ−１番目の印字データである噴射パルスデータＦＤｎ−１を出力している。また、各データ選択合成回路３５には切替回路６３をノードＢ側に切り替える切替信号ＫＳが入力されている。そのため、データラッチ３６にはシリアル−パラレル変換器３３の出力であるＦＤｎ−１（すなわち、各画像データｃｈ０ｎ−１〜ｃｈ６３ｎ−１）が入力され、この状態でストローブ信号ＳＴＢｆｎ−１が転送され、印字クロックＩＣＫｆｎ−１のためのデータがラッチされる。
【００５５】
次に、噴射パルスデータＦＤｎが転送され、シリアル−パラレル変換器３３はｎ番目の印字データである噴射パルスデータＦＤｎを、また、シリアル−パラレル変換器３４はｎ−１番目の印字データである噴射パルスデータＦＤｎ−１を出力する。各データ選択合成回路３５には切替回路６３をノードＡ側に切り替える切替信号ＫＳが入力されている。そのため、データラッチ３６にはｎ−１番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎ−１（すなわち、画像データｃｈ０ｎ−１・バーｃｈ０ｎ〜画像データｃｈ６３ｎ−１・バーｃｈ６３ｎ）が入力され、この状態でストローブ信号ＳＴＢｓｎ−１が転送され、印字クロックＩＣＫｓｎ−１のためのデータがラッチされる。
【００５６】
同様に、印字周期Ｔｍにおいても、印字クロックＩＣＫｆｎのための噴射パルスデータＦＤｎと、印字クロックＩＣＫｓｎのためのストップパルスデータＳＤｎがデータラッチ３６にラッチされる。
印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｈ」のとき、駆動回路２１の各ＡＮＤゲート３１の出力は、データラッチ３６の出力状態に従って決定される。また、印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｌ」のとき、駆動回路２１の各ＡＮＤゲート３１の出力は、データラッチ３６の出力状態がいかなる場合でも禁止状態となり論理レベル「Ｌ」となる。つまり、印字クロックＩＣＫは、各ＡＮＤゲート３１が各駆動データＡ０〜Ａ６３を生成する際のイネーブル信号としてはたらく。
【００５７】
そのため、印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｈ」のときに、データラッチ３６から出力されるストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３の論理レベルが「Ｈ」の場合、その駆動データが入力されるＡＮＤゲート３１が生成する駆動データの論理レベルも「Ｈ」になり、その駆動データが入力される出力回路３２は駆動信号を生成して印字ヘッド６００の対応するインク室６１３の電極６１９へ出力する。また、印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｌ」のときに、データラッチ３６から出力されるストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３の論理レベルが「Ｈ」であっても、その駆動データが入力されるＡＮＤゲート３１が生成する駆動データの論理レベルは「Ｌ」になり、その駆動データが入力される出力回路３２は駆動信号を生成しない。
【００５８】
従って、図５に示すように、印字周期Ｔｍにおいて、タイミングｔ１で印字クロックＩＣＫｆｎが立ち上がると、図１０にてインク室６１３ｃを例に説明したように、アクチュエータ壁６０３に電界が発生し、インク室６１３の容積が増大してノズル６１８付近を含むインク室６１３内の圧力が減少する。その後、インク室６１３にはインクが流入する一方、容積の増大によって生じた圧力波振動による圧力が増加して正の圧力に転じ、前記した片道伝播時間Ｔを経過する時点の近傍でピークに達する。
【００５９】
尚、印字クロックＩＣＫｆｎのパルス幅は、片道伝播時間Ｔと同じに設定されている。そのため、印字クロックＩＣＫｆｎは片道伝播時間Ｔを経過後のタイミングｔ２で立ち下がる。すると、インク室６１３の容積が減少し、そのことにより発生した圧力と、上記正に転じた圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力がインク室６１３のノズル６１８付近に生じて、ノズル６１８からインクが噴射されるインク噴射動作が実行される。その噴射されたインクが印字用紙Ｐの表面に付着し、印字用紙Ｐに画像が形成される。
【００６０】
その後、インク室６１３の圧力が正から負に転じる前のタイミングｔ３で、印字クロックＩＣＫｓｎが立ち上がると、未だ正である上記圧力が急減する。そして、上記圧力が負に転じた後のタイミングｔ４で印字クロックＩＣＫｓｎが立ち下がると、負に転じた上記圧力が急増する。このため、上記圧力波の振動が相殺され、その振動が急速に収束に向かう相殺動作が実行される。このように圧力波振動が相殺されるとノズル６１８からインクが非所望に噴射されることが防止され、次の印字命令に対する処理に早期に移行することもできる。従って、印字用紙Ｐに一層正確な画像を形成すると共に、印字速度を良好に向上させることができる。
【００６１】
尚、印字クロックＩＣＫｓｎのパルス幅Ｗは、片道伝播時間Ｔの０．５倍に設定されている。印字クロックＩＣＫｓｎは前述のように圧力波振動を相殺するものであり、しかも、そのパルス幅Ｗは片道伝播時間Ｔの奇数倍と大きく異なる短い値に設定されているため、この印字クロックＩＣＫｓｎによりノズル６１８からインクが噴射されることはない。
【００６２】
また、印字クロックＩＣＫｆｎが立ち下がるタイミングｔ２から、印字クロックＩＣＫｓｎの立ち上がるタイミングｔ３と立ち下がるタイミングｔ４との中間のタイミングｔＭまでの時間ｄは、片道伝播時間Ｔの２．５倍に設定されている。
【００６３】
ところで、インク噴射動作および相殺動作において、出力回路３２が生成する駆動信号の電圧は同じである。
以上詳述したように、本実施形態のインク噴射装置において、ストップパルスデータＳＤｎ−１は、ｎ番目の印字のための転送データＤＡＴＡの論理レベルが反転されたデータと、ｎ−１番目の印字のための転送データＤＡＴＡとの論理積によって得られる。
【００６４】
従って、印字周期Ｔｍ−１におけるｎ−１番目の印字に対応する次の印字周期Ｔｍにおけるｎ番目の印字について、そのｎ番目の印字のための各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎのうち、任意の画像データｃｈｘｎの論理レベルが「Ｌ」の場合（すなわち、ｎ番目の印字における任意の画像データｃｈｘｎについて印字命令がない場合）で、任意の画像データｃｈｘｎ−１の論理レベルが「Ｈ」の場合（すなわち、ｎ−１番目の印字における任意の画像データｃｈｘｎ−１について印字命令がある場合）には、その画像データｃｈｘｎに対応して論理レベル「Ｈ」のストップパルスデータＳＤｘｎ−１が生成される。そのストップパルスデータＳＤｘｎ−１に基づき、印字周期Ｔｍ−１において、対応するインク室６１３における前記相殺動作が実行される。
【００６５】
また、ｎ番目の印字のための各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎのうち、任意の画像データｃｈｘｎの論理レベルが「Ｈ」の場合（すなわち、ｎ番目の印字における任意の画像データｃｈｘｎについて印字命令がある場合）には、その画像データｃｈｘｎに対応して論理レベル「Ｌ」のストップパルスデータＳＤｘｎ−１が生成される。そのストップパルスデータＳＤｘｎ−１に基づき、印字周期Ｔｍ−１において、対応するインク室６１３における前記相殺動作は実行されない。
【００６６】
従って、本実施形態によれば、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合とある場合とで相殺動作の実行・非実行を確実に切り替えることができる。そして、相殺動作の実行・非実行を選択的に切り替える際に、制御回路２２は、駆動回路２１による印字ヘッド６００の各インク室６１３の電極６１９ｃへの電圧印加動作を正確に制御することができる。
【００６７】
（第２実施形態）
以下、本発明を具体化した第２実施形態を図面と共に説明する。尚、本実施形態において、第１実施形態と同じ構成部材については符号を等しくしてその説明を省略する。
【００６８】
図６は、本実施形態における駆動回路２１の内部構成を示すブロック図である。
駆動回路２１は、ＡＮＤゲート３１、出力回路３２、シリアル−パラレル変換器３３，３４、データラッチ３７，３８、データ選択合成回路３９を備えている。
【００６９】
各データラッチ３７，３８はそれぞれ、制御回路２２から転送されてくるストローブ信号ＳＴＢの立ち上がりに従って、各シリアル−パラレル変換器３３，３４の出力（各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３，ＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３）をラッチする。
【００７０】
６４個のデータ選択合成回路３９はそれぞれ、制御回路２２から転送されてくる切替信号ＫＳに従って、各データラッチ３７，３８の出力（各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３，ＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３）から、噴射動作のための噴射パルスデータＦＤと、相殺動作のためのストップパルスデータＳＤとを生成する。
【００７１】
図７は、各データ選択合成回路３９の内部構成を示すブロック図である。
各データ選択合成回路３９は、ＡＮＤゲート６１，インバータゲート６２，切替回路６３から構成されている。
ＡＮＤゲート６１は、データラッチ３７から出力されたパラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３のいずれか１つのデータＦＰＤＮをインバータゲート６２を介して入力すると共に、データラッチ３８から出力されたパラレルデータＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３のうち前記データＦＰＤＮに対応するデータＳＰＤＮを入力し、入力した両データの論理積をとる。
【００７２】
切替回路６３は、切替信号ＫＳに従って各ノードＡ，Ｂのいずれか一方に切り替えられ、ノードＢに切り替えられた場合はＡＮＤゲート６１に入力されるデータラッチ３８の出力を選択し、ノードＡに切り替えられた場合はＡＮＤゲート６１の出力を選択し、その選択した出力をＡＮＤゲート３１へ出力する。ここで、ノードＡからはストップパルスデータＳＤが出力され、ノードＢからは噴射パルスデータＦＤが出力される。
【００７３】
つまり、各データ選択合成回路３９はそれぞれ、切替信号ＫＳに従って、各ストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または各噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３を出力する。
このように、本実施形態の駆動回路２１において、図３に示す第１実施形態の駆動回路２１と異なるのは、各シリアル−パラレル変換器３３，３４の出力が、各データラッチ３７，３８にてそれぞれラッチされた後に、各データ選択合成回路３９にてストップパルスデータＳＤまたは噴射パルスデータＦＤが生成され、各ＡＮＤゲート３１へ送られる点である。
【００７４】
次に、上記のように構成された本実施形態のインク噴射装置の動作について説明する。
図８は、本実施形態における印字クロックＩＣＫ，ストローブ信号ＳＴＢ，噴射パルスデータＦＤ，ストップパルスデータＳＤ，切替信号ＫＳのタイムチャートである。
【００７５】
印字周期Ｔｍ−１において、ストローブ信号ＳＴＢは、ｎ−１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ−１およびストップパルスデータＳＤｎ−１に対応するストローブ信号ＳＴＢｎ−１が転送される。そして、印字周期Ｔｍにおいて、ストローブ信号ＳＴＢは、ｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎおよびストップパルスデータＳＤｎに対応するストローブ信号ＳＴＢｎが転送される。
【００７６】
また、切替信号ＫＳは、印字クロックＩＣＫに対応して転送される。
以下、図８を参照しながら駆動回路２１の動作について説明する。
各シリアル−パラレル変換器３３，３４は第１実施形態と同様の動作を行う。すなわち、印字周期Ｔｍ−１の転送データＦＤｎ＋１の転送前において、シリアル−パラレル変換器３３は、噴射パルスデータＦＤｎをシリアル−パラレル変換した各パラレルデータＦＰＤ０ｎ〜ＦＰＤ６３ｎ（各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎ）を出力する。また、印字周期Ｔｍ−１の転送データＦＤｎ＋１の転送前において、シリアル−パラレル変換器３４は、噴射パルスデータＦＤｎ−１をシリアル−パラレル変換した各パラレルデータＳＰＤ０ｎ−１〜ＳＰＤ６３ｎ−１（各画像データｃｈ０ｎ−１〜ｃｈ６３ｎ−１）を出力する。
【００７７】
印字周期Ｔｍ−１において、ストローブ信号ＳＴＢｎ−１の立ち上がりに従い、データラッチ３７はシリアル−パラレル変換器３３から出力された各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎをラッチし、データラッチ３８はシリアル−パラレル変換器３４から出力された各画像データｃｈ０ｎ−１〜ｃｈ６３ｎ−１をラッチする。また、印字周期Ｔｍの転送データＦＤｎ＋２の転送前において、ストローブ信号ＳＴＢｎの立ち上がりに従い、データラッチ３７はシリアル−パラレル変換器３３から出力された各画像データｃｈ０ｎ＋１〜ｃｈ６３ｎ＋１をラッチし、データラッチ３８はシリアル−パラレル変換器３４から出力された各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎをラッチする。
【００７８】
印字周期Ｔｍ−１において、各データ選択合成回路３９のＡＮＤゲート６１には、データラッチ３７から出力された各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎがインバータゲート６２を介して入力されると共に、データラッチ３８から出力された各画像データｃｈ０ｎ−１〜ｃｈ６３ｎ−１が入力される。そのため、各データ選択合成回路３９の切替回路６３のノードＡからはｎ−１番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎ−１（＝ＳＤ０ｎ−１〜ＳＤ６３ｎ−１）が出力され、ノードＢからはｎ−１番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ−１（＝ＦＤ０ｎ−１〜ＦＤ６３ｎ−１）が出力される。
【００７９】
印字周期Ｔｍにおいて、各データ選択合成回路３９のＡＮＤゲート６１には、データラッチ３７から出力された各画像データｃｈ０ｎ＋１〜ｃｈ６３ｎ＋１がインバータゲート６２を介して入力されると共に、データラッチ３８から出力された各画像データｃｈ０ｎ〜ｃｈ６３ｎが入力される。そのため、各データ選択合成回路３９の切替回路６３のノードＡからはｎ番目の印字のためのストップパルスデータＳＤｎ（＝ＳＤ０ｎ〜ＳＤ６３ｎ）が出力され、ノードＢからはｎ番目の印字のための噴射パルスデータＦＤｎ（＝ＦＤ０ｎ〜ＦＤ６３ｎ）が出力される。
【００８０】
各印字周期Ｔｍ−１，Ｔｍにおいて、切替信号ＫＳは、各ストップパルスデータＳＤｎ−１，ＳＤｎに対応する各印字クロックＩＣＫｓｎ−１，ＩＣＫｓｎが転送されているときには各データ選択合成回路３９の切替回路６３をノードＡ側に切り替え、それ以外のときには各データ選択合成回路３９の切替回路６３をノードＢ側に切り替える。
【００８１】
印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｈ」のとき、駆動回路２１の各ＡＮＤゲート３１の出力は、各データ選択合成回路３９の出力状態に従って決定される。また、印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｌ」のとき、駆動回路２１の各ＡＮＤゲート３１の出力は、各データ選択合成回路３９の出力状態がいかなる場合でも禁止状態となり論理レベル「Ｌ」となる。
【００８２】
そのため、印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｈ」のときに、各データ選択合成回路３９から出力されるストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３の論理レベルが「Ｈ」の場合、その駆動データが入力されるＡＮＤゲート３１が生成する駆動データの論理レベルも「Ｈ」になり、その駆動データが入力される出力回路３２は駆動信号を生成して印字ヘッド６００の対応するインク室６１３の電極６１９へ出力する。また、印字クロックＩＣＫの論理レベルが「Ｌ」のときに、各データ選択合成回路３９から出力されるストップパルスデータＳＤ０〜ＳＤ６３または噴射パルスデータＦＤ０〜ＦＤ６３の論理レベルが「Ｈ」であっても、その駆動データが入力されるＡＮＤゲート３１が生成する駆動データの論理レベルは「Ｌ」になり、その駆動データが入力される出力回路３２は駆動信号を生成しない。
【００８３】
尚、本実施形態において、各タイミングｔ１〜ｔ４におけるインク噴射動作および相殺動作については、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
以上詳述したように、本実施形態のインク噴射装置によれば、第１実施形態と同様の作用により、所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合とある場合とで相殺動作の実行・非実行を確実に切り替えることができる。
【００８４】
また、本実施形態においては、シリアル−パラレル変換器３３から出力された各パラレルデータＦＰＤ０〜ＦＰＤ６３をデータラッチ３７に一旦ラッチし、シリアル−パラレル変換器３４から出力された各パラレルデータＳＰＤ０〜ＳＰＤ６３をデータラッチ３８に一旦ラッチする。そして、印字クロックＩＣＫに対応した切替信号ＫＳにより、データ選択合成回路３９から出力される噴射パルスデータＦＤとストップパルスデータＳＤとを切り替えてＡＮＤ回路３１へ送る。
【００８５】
そのため、図８に示すように、ストップパルスデータＳＤｎ−１に対応する印字クロックＩＣＫｓｎ−１が立ち下がるタイミングｔ５と、噴射パルスデータＦＤｎに対応する印字クロックＩＣＫｆｎが立ち上がるタイミングｔ１との時間間隔を短くすることができる。また、噴射パルスデータＦＤｎに対応する印字クロックＩＣＫｆｎが立ち下がるタイミングｔ２と、ストップパルスデータＳＤｎに対応する印字クロックＩＣＫｓｎが立ち上がるタイミングｔ３との時間間隔を短くすることができる。従って、本実施形態によれば、第１実施形態よりも各印字周期Ｔｍ−１，Ｔｍのタイミングを短くすることが可能になり、印字速度をより良好に向上させることができる。
【００８６】
尚、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
（１）上記各実施形態では、各印字周期のタイミングにおいて、噴射パルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｆが１つだけ生成されるようにしたが、噴射パルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｆが複数個生成されるようにしてもよい。この場合、噴射パルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｆの数と、ノズル６１８から噴射されるインクの滴数とは等しくなる。そのため、噴射パルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｆの数を増やすほど、噴射されるインクの滴数も増えることになり、印字濃度が増大して濃厚で鮮明な画像を得ることができる。
【００８７】
（２）上記各実施形態では、噴射パルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｆのパルス幅を、片道伝播時間Ｔと同じに設定したが、片道伝播時間Ｔのほぼ奇数倍に設定してもよい。このように印字クロックＩＣＫｆのパルス幅を変更する際に、第２実施形態によれば、第１実施形態よりもさらに当該パルス幅の変更に対する自由度を増すことが可能になり、印字クロックＩＣＫの波形を印字ヘッド６００の構造に合わせて最適化することが容易になる。
【００８８】
（３）上記各実施形態では、ストップパルスデータＦＤに対応する印字クロックＩＣＫｓのパルス幅Ｗを、片道伝播時間Ｔの０．５倍に設定したが、印字クロックＩＣＫｓによりノズル６１８からインクが噴射されないで且つ相殺動作が確実に実行されるパルス幅であればどのような値に設定してもよい。但し、印字クロックＩＣＫｓの最適なパルス幅Ｗは片道伝播時間Ｔに基づいて決定される。
【００８９】
（４）上記各実施形態では、印字クロックＩＣＫｆｎが立ち下がるタイミングｔ２から、印字クロックＩＣＫｓｎの立ち上がるタイミングｔ３と立ち下がるタイミングｔ４との中間のタイミングｔＭまでの時間ｄを、片道伝播時間Ｔの２．５倍に設定したが、相殺動作が確実に実行される時間であればどのような値に設定してもよい。但し、最適な前記時間ｄは片道伝播時間Ｔに基づいて決定される。このように時間ｄを変更する際に、第２実施形態によれば、第１実施形態よりもさらに当該時間ｄの変更に対する自由度を増すことが可能になり、印字クロックＩＣＫの波形を印字ヘッド６００の構造に合わせて最適化することが容易になる。
【００９０】
（５）上記各実施形態では、インク噴射動作および相殺動作において、出力回路３２が生成する駆動信号の電圧を同じにしているが、相殺動作において出力回路３２が生成する駆動信号の電圧を、インク噴射動作におけるそれよりも低い電圧にしたり、負の電圧にしてもよい。
【００９１】
（６）上記各実施形態では、アクチュエータ壁６０３の下部壁６０７および上部壁６０５の圧電変形により、インク室６１３の容積を変えてインクを噴射するようにしたが、下部壁６０７または上部壁６０５の一方を圧電変形しない材質で形成し、他方の圧電変形に伴って当該一方を変形させることにより、インクを噴射するようにしてもよい。
【００９２】
（７）上記各実施形態ではインク室６１３の両側に空気室６１５を設けているが、空気室６１５を設けずに、各インク室６１３が隣接するようにしてもよい。
（８）上記各実施形態ではせん断モード型のアクチュエータ壁６０３を用いたが、圧電材料を積層し、その積層方向の変形によって圧力波を発生する構成にしてもよい。その他、圧電材料に限らず、インク室６１３に圧力波を発生させるものであれば、当業者の知識に基づいて種々の変更・改良を施して具体化してもよい。但し、上記各実施形態のように圧電材料を用いたアクチュエータ壁６０３を使用すれば、印字ヘッド６００の構成が簡略化され、耐久性の向上および製造コストの低減を図ることができる。
【００９３】
（９）上記各実施形態では印字ヘッド６００がキャリッジ５０４と共に往復移動するプリンタに適用したが、プリンタ本体に印字ヘッド６００を固定したいわゆるラインプリンタ等に適用してもよい。
（１０）上記各実施形態では、相殺動作においてインク室６１３内の残留圧力波振動を完全に解消するようにしたが、相殺動作においてノズル６１８からインクが噴射されない程度にインク室６１３内の残留圧力波振動を抑制するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１および第２実施形態のインク噴射装置を備えたインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図。
【図２】第１および第２実施形態のインク噴射装置を備えたインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図。
【図３】第１実施形態のインク噴射装置の駆動回路を示すブロック図。
【図４】第１実施形態のインク噴射装置の駆動回路の要部を示すブロック図。
【図５】第１実施形態のインク噴射装置の動作を説明するためのタイムチャート。
【図６】第２実施形態のインク噴射装置の駆動回路を示すブロック図。
【図７】第２実施形態のインク噴射装置の駆動回路の要部を示すブロック図。
【図８】第２実施形態のインク噴射装置の動作を説明するためのタイムチャート。
【図９】従来の形態と第１および第２実施形態とにおけるインク噴射装置の印字ヘッドの構成を示す断面図。
【図１０】従来の形態と第１および第２実施形態とにおけるインク噴射装置の印字ヘッドの動作を説明するための断面図。
【符号の説明】
６１８…ノズル ６１３…インク室 ６０３…アクチュエータ壁
２１…駆動回路 ２２…制御回路 ｃｈ０〜ｃｈ６３…画像データ
Ａ０〜Ａ６３…駆動データ ＳＤ…ストップパルスデータ
ＦＤ…噴射パルスデータ ３１，６１…ＡＮＤゲート
６２…インバータゲート ＩＣＫ…印字クロック
３３，３４…シリアル−パラレル変換器 ３２…出力回路
３６〜３８…データラッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink ejecting apparatus, and more particularly to an ink ejecting apparatus that ejects ink to form an image on a recording medium.
[0002]
[Prior art]
Today, instead of the conventional impact printing device, the non-impact printing device that is expanding its market greatly has the simplest principle and is easy to increase in color and color. As an example, an ink jet printing apparatus can be given. Among them, a drop-on-demand type that ejects only ink used for printing is rapidly spreading due to good ejection efficiency and low running cost.
[0003]
As an ink ejecting apparatus used in a drop-on-demand type printing apparatus, for example, there is a shear mode type ink ejecting apparatus using a piezoelectric material described in JP-A-63-247051. FIG. 9 shows an example of this type of ink ejecting apparatus. 9A corresponds to the XX line cross section of FIG. 9B, and FIG. 9B corresponds to the YY line cross section of FIG. 9A.
[0004]
As shown in FIG. 9, the print head 600 constituting the ink ejecting apparatus includes a bottom wall 601, a top wall 602, and a shear mode type actuator wall 603 sandwiched between these walls 601 and 602. The actuator wall 603 is bonded to the top wall 602 and is polarized in the direction of the arrow 609, and is made of a piezoelectric material upper wall 605. The actuator wall 603 is bonded to the bottom wall 601 and is polarized in the direction of the arrow 611 and is made of piezoelectric material. Consists of. A pair of actuator walls 603 forms an ink chamber 613 therebetween, and an air chamber 615 narrower than the ink chamber 613 is formed between a pair of adjacent actuator walls 603.
[0005]
A nozzle plate 617 having a nozzle 618 is fixed to one end of each ink chamber 613, and an ink supply source (not shown) such as an ink cartridge is connected to the other end via a manifold 626. The manifold 626 includes a front wall 627 having an opening communicating with each ink chamber 613 and a rear wall 628 that seals between the walls 601 and 602, and is provided between the walls 627 and 628 from the ink supply source. The supplied ink is distributed to each ink chamber 613.
[0006]
Electrodes 619 and 621 are provided as metallization layers on both side surfaces of each actuator wall 603. That is, an electrode 619 is provided on the actuator wall 603 on the ink chamber 613 side, and an electrode 621 is provided on the actuator wall 603 on the air chamber 615 side and the outer peripheral side of the print head 600. Note that the surface of the electrode 619 is covered with an insulating layer for insulating the ink. Each electrode 619 provided in each ink chamber 613 is connected to a drive circuit 640. The drive circuit 640 generates a voltage (drive signal) as described later based on the control of the control circuit 641 and applies it to each electrode 619. Each electrode 621 is connected to the ground 623.
[0007]
Then, when the drive circuit 640 applies a voltage to the electrode 619 of each ink chamber 613, each actuator wall 603 undergoes a piezoelectric thickness slip deformation in the direction of increasing the volume of the ink chamber 613. An example of this operation is shown in FIG. In FIG. 10, subscripts a, b, c,... Are attached to the reference numerals of the parts 603 to 619 from the left side of the figure to distinguish them. As shown in FIG. 10, when a predetermined voltage E (V) is applied to the electrode 619c of the ink chamber 613c, electric fields in the directions of arrows 631 and 632 are generated on the actuator walls 603e and 603f, respectively. The piezoelectric thickness slides and deforms in the direction in which 603f increases the volume of the ink chamber 613c. At this time, the pressure in the ink chamber 613c including the vicinity of the nozzle 618c decreases.
[0008]
The application of the voltage E (V) is maintained for the one-way propagation time T of the pressure wave in the ink chamber 613. Then, ink is supplied from the ink supply source described above. The one-way propagation time T is a time for the pressure wave of the ink in the ink chamber 613 to propagate one way in the longitudinal direction of the ink chamber 613. The length L of the ink chamber 613 and the ink in the ink chamber 613 are in the ink. Based on the speed of sound a, T = L / a.
[0009]
According to the pressure wave propagation theory, when the one-way propagation time T elapses from the application of the voltage E, the pressure in the ink chamber 613 is reversed and turned to a positive pressure, but the electrode 619c of the ink chamber 613c is applied to this timing. The applied voltage is returned to 0 (V). Then, the actuator walls 603e and 603f return to the state before deformation shown in FIG. 9, and pressure is applied to the ink. At that time, the pressure turned positive and the pressure generated when the actuator walls 603e and 603f return to the state before the deformation are added together, and a relatively high pressure is generated in the vicinity of the nozzle 618c of the ink chamber 613c. Ink is ejected from the nozzle 618c. The ejected ink adheres to the surface of a recording medium such as printing paper, and an image is formed on the recording medium.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The applicant of the present invention substantially cancels the residual pressure wave vibration of the ink in the ink chamber 613 after the completion of the ejection operation in which the pressure wave vibration is generated in the ink in the ink chamber 613 and the ink is ejected from the nozzle 618 as described above. Considered to perform the offset action. This canceling operation is performed by once increasing the voltage applied to the electrode 619c to the voltage E (V) at a predetermined timing and then returning it to 0 (V) to increase or decrease the volume of the ink chamber 613. By this canceling operation, the residual pressure wave vibration in the ink chamber 613 converges early, and the residual pressure wave vibration prevents an accidental drop in which ink is undesirably ejected from the nozzle 618, and the next print command It is possible to shift to the processing for early. Accordingly, a more accurate image can be formed on the recording medium and the printing speed can be improved satisfactorily.
[0011]
Further, the applicant performs the canceling operation when there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing after performing the ejection operation of ejecting ink from the nozzle 618 at the predetermined cycle timing. When the print command is issued at the next cycle timing, the canceling operation is not executed. In other words, if there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing, an accidental drop may occur, so an offset operation is performed, and a good image free from smear due to ink scattering is formed. So that If there is a print command at the next cycle timing, the residual pressure wave vibration in the ink chamber 613 is positively used, and the pressure generated by the print command at the next cycle timing is used. By adding the wave vibration to generate a large pressure wave vibration and ejecting a large ink droplet from the nozzle 618, the print density is increased so that a thick and clear image is formed.
[0012]
Thus, in order to selectively switch execution / non-execution of the canceling operation between the case where there is no print command and the case where there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing, the voltage applied to the electrode 619c by the drive circuit 640 It is necessary to accurately control the application operation. To that end, the control circuit 641 that controls the drive circuit 640 is required to perform a reliable control operation.
[0013]
The present invention has been made in order to satisfy the above-described requirements. The purpose of the present invention is to reduce the pressure wave vibration of ink when there is no print command at the next cycle timing corresponding to a predetermined cycle timing. An object of the present invention is to provide an ink ejecting apparatus that can reliably switch execution / non-execution of a canceling operation to cancel.
[0014]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to a first aspect of the present invention, a nozzle for ejecting ink, an ink chamber provided behind the nozzle and filled with ink, an actuator for changing the volume of the ink chamber, and the actuator By applying a drive signal, a pressure wave is generated in the ink chamber to apply pressure to the ink to eject the ink from the nozzle, and an offset that substantially cancels out the pressure wave vibration in the ink chamber caused by the ejection operation. And a canceling operation when there is no print command at a next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing after the drive unit performs an ejection operation at a predetermined cycle timing. When the print command is issued at the next cycle timing, the drive means is controlled so as not to execute the canceling operation. A plurality of nozzles, ink chambers, and actuators, and the control means is a print clock that is an enable signal for executing the ejection operation and the canceling operation. And a switching signal that is synchronized with the print clock, and a print command corresponding to each actuator. Indicates the presence or absence of The image data is serially output, and the driving means stores the image data serially output from the control means, performs parallel-to-parallel conversion of the image data by outputting the image data in parallel, and outputs the image data. The first serial-parallel conversion means for serial output and the image data serially output from the first serial-parallel conversion means are serially input at the same timing as the serial output of the first serial-parallel conversion means. A second serial-parallel conversion means for performing serial-parallel conversion of the image data by outputting the image data in parallel; the first serial-parallel conversion means; and the second serial-parallel conversion means. By performing logical operations on both image data output in parallel Execution command for executing the cancellation operation to said driving means , Or non-executable instruction that does not execute cancellation operation Stop pulse data generating means for generating stop pulse data, and from the first or second serial-parallel conversion means at the predetermined cycle timing according to the switching signal generated by the control means. After selecting each image data output in parallel, data selection means for selecting each stop pulse data output in parallel from the stop pulse data generating means, and each image data or each stop selected by the data selection means By taking the logical product of each of the pulse data and the print clock generated by the control means, drive data generating means for generating each drive data corresponding to each image data, and each generated by the drive data generating means Based on the drive data, a drive signal suitable for each actuator is generated. That a dynamic signal generation means as its gist.
[0015]
Therefore, according to the present invention, the second serial-parallel conversion means has a print command at a predetermined cycle timing. Indicates the presence or absence of Image data is stored, and the first serial-parallel conversion means has a print command at the next cycle timing. Indicates the presence or absence of Image data is stored. Then, in the stop pulse data generation means, an execution for causing the driving means to perform a canceling operation by performing a logical operation on both image data output in parallel from the first and second serial-parallel conversion means, respectively. order , Or non-executable instruction that does not execute cancellation operation Stop pulse data is generated. The driving means is controlled according to the stop pulse data, and executes a canceling operation when there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing, and cancels when there is a print command at the next cycle timing. Can not run. Therefore, execution / non-execution of the canceling operation for canceling the pressure wave vibration of the ink can be reliably switched between when there is no print command and when there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing.
[0016]
In addition, a plurality of actuators can be driven by the drive means based on the image data or stop pulse data selected by the data selection means in accordance with the print clock generated by the control means. Therefore, it is only necessary to provide one driving means for the plurality of nozzles, ink chambers, and actuators, and the cost can be reduced.
[0017]
Since the image data serially output from the control means to the drive means is converted by the first and second serial-parallel conversion means in the drive means, the image data is transferred from the control means to the drive means. It becomes possible to make one line. Therefore, compared with the case where the image data is output in parallel from the control means to the drive means, the cost can be reduced by the amount that the lines to which the image data is transferred can be reduced.
[0018]
Note that the cancellation does not have to completely eliminate the pressure wave vibration, and for example, may suppress the pressure wave vibration to the extent that ink is not ejected from the nozzle.
According to a second aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to the first aspect, the driving unit stores each image data or each stop pulse data selected by the data selecting unit in synchronization with the print clock. First drive means, and the drive data generation means takes a logical product of each image data or each stop pulse data stored in the first storage means and a print clock generated by the control means. Thus, the gist is to generate each drive data corresponding to each image data.
[0019]
Therefore, in the present invention, the image data or the stop pulse data selected by the data selection means is temporarily stored in the first storage means to obtain the same operation and effect as in the first aspect of the invention. Can do.
According to a third aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to the first aspect, the drive unit stores each image data output in parallel from the first serial-parallel conversion unit in synchronization with a print clock. Second storage means, and third storage means for storing each image data output in parallel from the second serial-parallel conversion means in synchronism with a print clock, wherein the data selection means comprises: Each image data stored in the third or second storage means is selected after each image data stored in the second or third storage means is selected at the predetermined cycle timing in accordance with the switching signal generated by the control means. The gist is to select stop pulse data.
[0020]
Therefore, in the present invention, each image data output in parallel from the first serial-parallel conversion means is temporarily stored in the second storage means, and each image data output in parallel from the second serial-parallel conversion means. Is temporarily stored in the third storage means. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the degree of freedom in setting the timing for performing the logical operation of each image data or each stop pulse data and the print clock when generating the drive data in the drive data generating means. . As a result, the print clock waveform can be optimized in accordance with the structure of each of the nozzle, ink chamber, and actuator.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to any one of the first to third aspects, the driving unit drives an actuator at the predetermined cycle timing. The volume of the ink chamber is once increased and then decreased or once decreased and then increased to execute the ejection operation of ejecting ink from the nozzle, and then the volume of the ink chamber is decreased and then decreased. Alternatively, the controller performs the canceling operation by decreasing and increasing again, and the control means performs a first time for causing the driving means to execute the injection operation at the predetermined cycle timing, and the canceling operation. A second time to be executed and a third time from the end of the ejection operation to the start of the canceling operation are respectively one-way through the ink chamber. As its gist determining based on the time of sowing.
[0022]
Therefore, in the present invention, when the drive means performs the ejection operation, the actuator is driven to temporarily increase the volume of the ink chamber. As a result, the pressure in the ink chamber once decreases, and ink flows into the ink chamber. Subsequently, after a first time determined based on the time during which the pressure wave of the ink propagates one way through the ink chamber, the actuator is driven to reduce the volume of the ink chamber, whereby a relatively high pressure is applied to the ink chamber. Occurs and ink is ejected from the nozzles. Thereafter, the driving means increases the volume of the ink chamber again after a third time determined based on the one-way propagation time, and after a second time determined based on the one-way propagation time, The canceling operation is executed by reducing the volume of. For this reason, the ejection operation can be executed for an appropriate time corresponding to the one-way propagation time, and ink can be ejected reliably. Further, the canceling operation can be executed at an appropriate timing according to the one-way propagation time, and the pressure wave vibration of the ink can be canceled extremely well. Therefore, according to the present invention, in addition to the effects of the invention described in any one of claims 1 to 3, the pressure wave vibration of the ink can be canceled more satisfactorily, and a more accurate image can be formed. The speed can be further improved.
[0023]
In the present invention, the ejection operation of ejecting ink from the nozzles is performed by increasing the volume of the ink chamber after being once reduced, and then the volume of the ink chamber is decreased again. Even when the offset operation is executed by increasing the number later, the same effect can be obtained by the same operation as described above.
[0024]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the driving unit outputs a driving signal having the same voltage during the ejecting operation and during the canceling operation. The gist is to apply to the actuator.
Accordingly, in the present invention, an actuator that increases or decreases the volume of the ink chamber by applying a voltage is used, and the same voltage is applied during both the ejection operation and the cancellation operation. The configuration of the driving means can be simplified. The drive control of the actuator is also performed by switching whether to apply a voltage, and the process for drive control is simplified. Therefore, according to the present invention, in addition to the effects of the invention described in any one of claims 1 to 4, the configuration and control of the apparatus can be further simplified.
[0025]
According to a sixth aspect of the present invention, in the ink ejecting apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the actuator is configured using a piezoelectric material forming a side wall of the ink chamber. The gist.
Accordingly, in the present invention, the volume of the ink chamber can be changed by applying a voltage to the piezoelectric material forming the side wall of the ink chamber to deform it. Such an actuator is simple in structure, excellent in durability, and inexpensive. Therefore, according to the present invention, in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 5, the configuration of the apparatus can be simplified, the durability can be improved, and the manufacturing cost can be further reduced. it can.
[0026]
In the embodiments of the invention described below, the “drive means” described in the claims and the means for solving the problems and the effects of the invention correspond to the drive circuit 21, and the “control means” is also the control. Similarly, the “first serial-parallel converter” corresponds to the serial-parallel converter 33, and the “second serial-parallel converter” corresponds to the serial-parallel converter 34. Similarly, the “stop pulse data generation means” corresponds to the AND gate 61 and the inverter gate 62, the “data selection means” corresponds to the switching circuit 63, and the “drive data generation means” corresponds to the AND gate 31. The “driving signal generation means” corresponds to the output circuit 32, and the “first storage means” corresponds to the data latch 36, and also the “second case”. The “means” corresponds to the data latch 37, the “third storage means” corresponds to the data latch 38, the “first time” corresponds to the time between the timings t1 and t2, and the “second storage” The “time” corresponds to the time between the timings t3 and t4, and the “third time” similarly corresponds to the time between the timings t2 and t3.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, an ink ejecting apparatus according to a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the ink ejecting apparatus of the present embodiment, the mechanical configuration of the print head 600 is the same as that of the conventional form shown in FIGS.
[0028]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an ink jet printer including the ink ejecting apparatus according to the present embodiment.
The control device for the ink jet printer includes a microcomputer 11, a ROM 12, and a RAM 13 having a one-chip configuration. The microcomputer 11 includes an operation panel 14 for a user to give a print instruction, a motor drive circuit 15 for driving a CR motor 506 (to be described later), a motor drive circuit 16 for driving an LF motor 510 (to be described later), A paper sensor 17 that detects the leading end of a recording sheet P as a recording medium, which will be described later, an origin sensor 18 that detects the origin position when printing on the recording sheet P, a carriage position sensor 19 that detects the position of a carriage 504, which will be described later Is connected.
[0029]
The print head 600 is driven by the drive circuit 21, and the drive circuit 21 is controlled by the control circuit 22. That is, as shown in FIG. 9, each electrode 619 provided in each ink chamber 613 of the print head 600 is connected to the drive circuit 21. The drive circuit 21 generates a voltage (drive signal) suitable for the print head 600 based on the control of the control circuit 22 and applies it to each electrode 619.
[0030]
The microcomputer 11 is connected to the ROM 12, RAM 13, and control circuit 22 via an address bus 23 and a data bus 24. The microcomputer 11 generates a print timing signal TS and a reset signal RS according to a program stored in advance in the ROM 12, and transfers the signals TS and RS to the control circuit 22.
[0031]
The control circuit 22 is constituted by a gate array, and is print data for forming the image data on a recording medium based on the image data stored in the image memory 25 in accordance with the print timing signal TS and the reset signal RS. Switching for switching between the ejection operation for ejecting ink from the nozzle 618 of the print head 600 and the canceling operation for canceling the residual pressure wave vibration in the ink chamber 613 when the transfer data DATA and the image data are formed on the recording medium. A transfer clock TCK, a strobe signal STB, and a print clock ICK that are synchronized with the signal KS and transfer data DATA are generated, and these signals DATA, KS, TCK, STB, and ICK are transferred to the drive circuit 21. The control circuit 22 also stores in the image memory 25 image data transferred from an external device such as a personal computer 26 via the Centro interface 27. The control circuit 22 generates a Centro data reception interrupt signal WS based on the Centro data transferred from the personal computer 26 or the like via the Centro interface 27, and transfers the signal WS to the microcomputer 11. To do.
[0032]
The signals DATA, KS, TCK, STB, and ICK are transferred via a harness cable 28 that connects the drive circuit 21 and the control circuit 22.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an ink jet printer including the ink ejecting apparatus according to the present embodiment.
[0033]
The guide rod 501 and the guide member 502 are fixed to the printer frame 503.
The carriage 504 is slidably supported by the guide rod 501 and the guide member 502, fixed to the belt 505, and driven by a carriage motor (CR motor) 506 to reciprocate. The belt 505 is wound around pulleys 507 disposed in the vicinity of both ends of the long guide rod 501 and the guide member 502. One pulley 507 is connected to the drive shaft of the CR motor 506.
[0034]
A print head unit 508 having a print head 600 and a drive circuit 21 composed of a one-chip IC is attached to the carriage 504. The print head unit 508 is an ink jet unit that performs printing by discharging ink droplets onto a printing paper P as a recording medium. The drive circuit 21 is connected to a control circuit 22 (not shown) via a flexible harness cable 28.
[0035]
An ink cartridge 509 as an ink supply source that supplies ink to each nozzle 618 of the print head 600 is detachably mounted on the rear portion of the print head unit 508.
A transport mechanism LF that transports the printing paper P is disposed at a position facing the print head 600. The transport mechanism LF transports the printing paper P by the rotation of a platen roller 511 that rotates by driving a transport motor (LF motor) 510. A roller shaft 512 of the platen roller 511 is rotatably supported by the printer frame 503.
[0036]
A maintenance / recovery mechanism RM that performs maintenance / recovery of the ink ejection operation of the print head 600 is provided on the side of the transport mechanism LF. The maintenance / recovery mechanism RM includes a suction mechanism 513 and a cap 514. The suction mechanism 513 is generated when the print head 600 is in use because the ink is dried, bubbles are generated inside the ink head, or ink droplets are attached to the outer surface of the nozzle plate 617 of the nozzle 618. In order to eliminate the ejection failure, the cap 514 is brought into close contact with the nozzle plate 617 and ink is sucked from the nozzles 618. . Ki The cap 514 also functions to prevent the ink from drying by covering the outer surface of the nozzle plate 617 when the ink jet printer is not used.
[0037]
FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the drive circuit 21.
Here, the drive circuit 21 in the case of driving a 64-channel multi-nozzle head in which 64 ink chambers 613 of the print head 600 are provided is illustrated.
The drive circuit 21 includes an AND gate 31, an output circuit 32, serial-parallel converters 33 and 34, a data selection / synthesis circuit 35, and a data latch 36.
[0038]
The serial-parallel converter 33 is composed of a 64-bit shift register, receives transfer data DATA transferred serially from the control circuit 22 in synchronization with the transfer clock TCK, and transfers the transfer data according to the rising edge of the transfer clock TCK. By converting DATA into parallel data FPD0 to FPD63, serial-parallel conversion of transfer data DATA is performed. Further, the serial-parallel converter 33 serially outputs the input transfer data DATA from the serial output terminal OUT one bit at a time from the top data in accordance with the rising edge of the transfer clock TCK.
[0039]
The serial-parallel converter 34 is composed of a 64-bit shift register, and serially inputs the transfer data DATA serially output from the serial-parallel converter 33 in accordance with the rising edge of the transfer clock TCK. By converting the data SPD0 to SPD63, serial-parallel conversion of the transfer data DATA is performed.
[0040]
Each of the 64 data selection / synthesizing circuits 35 is ejected from the outputs of the serial-parallel converters 33 and 34 (parallel data FPD0 to FPD63 and SPD0 to SPD63) in accordance with the switching signal KS transferred from the control circuit 22. Injection pulse data FD for operation and stop pulse data SD for canceling operation are generated.
[0041]
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of each data selection / synthesis circuit 35.
Each data selection / synthesis circuit 35 includes an AND gate 61, an inverter gate 62, and a switching circuit 63.
The AND gate 61 inputs any one data FPDN of the parallel data FPD0 to FPD63 output from the serial-parallel converter 33 via the inverter gate 62 and the parallel data output from the serial-parallel converter 34. Data SPDN corresponding to the data FPDN is input from SPD0 to SPD63, and the logical product of both the input data is obtained. Here, the parallel data FPD0 to FPD63 and SPD0 to SPD63 correspond sequentially from the top data, for example, FPD0 and SPD0, FPD1 and SPD1, and FPD63 and SPD63 correspond to each other.
[0042]
The switching circuit 63 is switched to either one of the nodes A and B according to the switching signal KS. When the switching circuit 63 is switched to the node B, the output of the serial-parallel converter 33 input to the AND gate 61 is selected. When switched to A, the output of the AND gate 61 is selected, and the selected output is output to the data latch 36. Here, the stop pulse data SD is output from the node A, and the injection pulse data FD is output from the node B.
[0043]
That is, each data selection / synthesis circuit 35 outputs each stop pulse data SD0 to SD63 or each injection pulse data FD0 to FD63 in accordance with the switching signal KS.
The data latch 36 latches the stop pulse data SD0 to SD63 or the injection pulse data FD0 to FD63 in accordance with the rise of the strobe signal STB transferred from the control circuit 22, and the latched data is assigned to each AND gate 31. Output to.
[0044]
Each of the 64 AND gates 31 obtains a logical product of each stop pulse data SD0 to SD63 or each ejection pulse data FD0 to FD63 and the print clock ICK transferred from the control circuit 22, and each stop pulse data SD0 to SD0. Each drive data A0-A63 which is the result of the logical product for each SD63 or each injection pulse data FD0-FD630-SPD63 is generated.
[0045]
Each of the 64 output circuits 32 generates a voltage (drive signal) suitable for the print head based on the drive data A0 to A63, and each drive chamber 613 shown in FIG. Output to the electrode 619.
Incidentally, when the print head 600 is not 64 channels, the bit length of the serial-parallel converters 33 and 34 and the number of each of the data selection / synthesis circuit 35, the AND gate 31 and the output circuit 32 are determined. The number of channels may be the same.
[0046]
Incidentally, the parallel data FPD0 to FPD63 and SPD0 to SPD63 output from the serial-parallel converters 33 and 34 correspond to the ink chambers 613 of the print head 600, respectively. Therefore, each stop pulse data SD0 to SD63 or each ejection pulse data FD0 to FD63 output from each data selection / synthesis circuit 35 also corresponds to each ink chamber 613 of the print head 600.
[0047]
Next, the operation of the ink ejecting apparatus of the present embodiment configured as described above will be described.
FIG. 5 is a time chart of the print clock ICK, strobe signal STB, transfer data DATA, and switching signal KS.
[0048]
The transfer data DATA is transferred at every predetermined printing cycle timing.
The strobe signal STB and the print clock ICK are transferred at every predetermined print cycle timing corresponding to the stop pulse data SD and the ejection pulse data FD generated by the data selection / synthesis circuit 35, respectively.
[0049]
Here, at the timing of each printing cycle, the canceling operation is performed after the ejection operation is completed. Therefore, as shown in FIG. 5, when the (n-1) th printing is performed at the timing of a certain printing cycle Tm-1 and the nth printing is performed at the timing of the next printing cycle Tm, each printing cycle Tm-1, At Tm, the print clock ICKs corresponding to the stop pulse data SD is transferred after the print clock ICKf corresponding to the ejection pulse data FD is transferred.
[0050]
By the way, the transfer data DATA is serially transferred between the serial-parallel converters 33 and 34 in accordance with the rising edge of the transfer clock TCK, and is shifted bit by bit in the serial-parallel converters 33 and 34. Therefore, each parallel data SPD0, SPD1... SPD63 output from the serial-parallel converter 34 is 64 bits before each parallel data FPD0, FPD1... FPDN 63 output from the serial-parallel converter 33. Transfer data DATA.
[0051]
That is, after the transfer data FDn of the printing cycle Tm−1 is transferred, the parallel data FPD0 to FPD63 output from the serial-parallel converter 33 are the ejection pulse data FDn for the n-th printing, and the serial-parallel Each parallel data SPD0 to SPD63 output from the converter 34 is ejection pulse data FDn-1 for the (n-1) th printing. Further, after the transfer data FDn + 1 of the printing cycle Tm is transferred, the parallel data FPD0 to FPD63 output from the serial-parallel converter 33 are the ejection pulse data FDn + 1 for the (n + 1) th printing, and the serial-parallel converter Each parallel data SPD0 to SPD63 output from 34 is ejection pulse data FDn for the nth printing.
[0052]
That is, the transfer data DATA transferred in the printing cycle Tm−1 is the ejection pulse data FDn for the nth printing, and the transfer data DATA transferred in the printing cycle Tm is the ejection pulse data for the (n + 1) th printing. FDn + 1.
Further, before the transfer data FDn of the printing cycle Tm−1 is transferred, the strobe signal STB is transmitted after the strobe signal STBfn−1 corresponding to the ejection pulse data FDn−1 for the (n−1) th printing is transferred. After the transfer data FDn is transferred, the strobe signal STBsn-1 corresponding to the stop pulse data SDn-1 for the (n-1) th printing is transferred. Before the transfer data FDn + 1 of the printing cycle Tm is transferred, the strobe signal STB is transferred after the strobe signal STBfn corresponding to the ejection pulse data FDn for n-th printing is transferred. Later, the strobe signal STBsn corresponding to the stop pulse data SDn for the nth printing is transferred.
[0053]
The switching signal KS is transferred in correspondence with the strobe signal STB.
In other words, in the printing cycle Tm−1, the printing clock ICK is the n−1th printing after the printing clock ICKfn−1 corresponding to the ejection pulse data FDn−1 for the (n−1) th printing is transferred. The print clock ICKsn-1 corresponding to the stop pulse data SDn-1 for the transfer is transferred. In the printing cycle Tm, the printing clock ICK is printed corresponding to the stop pulse data SDn for the nth printing after the printing clock ICKfn corresponding to the ejection pulse data FDn for the nth printing is transferred. The clock ICKsn is transferred.
[0054]
Hereinafter, the operation of the drive circuit 21 will be described with reference to FIG.
Before the ejection pulse data FDn is transferred in the printing cycle Tm−1, the serial-parallel converter 33 outputs ejection pulse data FDn−1 that is the (n−1) th printing data. Each data selection / synthesis circuit 35 receives a switching signal KS for switching the switching circuit 63 to the node B side. Therefore, FDn-1 (that is, each image data ch0n-1 to ch63n-1) output from the serial-parallel converter 33 is input to the data latch 36, and the strobe signal STBfn-1 is transferred in this state, Data for the print clock ICKfn-1 is latched.
[0055]
Next, the ejection pulse data FDn is transferred, the serial-parallel converter 33 ejects ejection pulse data FDn, which is the nth print data, and the serial-parallel converter 34 ejects, which is the (n-1) th print data. The pulse data FDn-1 is output. Each data selection / synthesis circuit 35 receives a switching signal KS for switching the switching circuit 63 to the node A side. Therefore, stop pulse data SDn-1 (that is, image data ch0n-1 / bar ch0n to image data ch63n-1 / bar ch63n) for the (n-1) th printing is input to the data latch 36, and in this state The strobe signal STBsn-1 is transferred, and the data for the print clock ICKsn-1 is latched.
[0056]
Similarly, also in the printing cycle Tm, the ejection pulse data FDn for the printing clock ICKfn and the stop pulse data SDn for the printing clock ICKsn are latched by the data latch 36.
When the logic level of the print clock ICK is “H”, the output of each AND gate 31 of the drive circuit 21 is determined according to the output state of the data latch 36. Further, when the logic level of the print clock ICK is “L”, the output of each AND gate 31 of the drive circuit 21 is prohibited regardless of the output state of the data latch 36 and becomes the logic level “L”. That is, the print clock ICK serves as an enable signal when each AND gate 31 generates the drive data A0 to A63.
[0057]
Therefore, when the logical level of the stop pulse data SD0 to SD63 or the ejection pulse data FD0 to FD63 output from the data latch 36 is “H” when the logical level of the print clock ICK is “H”, the drive data is The logical level of the drive data generated by the input AND gate 31 also becomes “H”, and the output circuit 32 to which the drive data is input generates a drive signal and the electrode 619 of the corresponding ink chamber 613 of the print head 600. Output to. Further, even when the logical level of the stop pulse data SD0 to SD63 or the ejection pulse data FD0 to FD63 output from the data latch 36 is “H” when the logical level of the print clock ICK is “L”, the driving is performed. The logic level of the drive data generated by the AND gate 31 to which data is input becomes “L”, and the output circuit 32 to which the drive data is input does not generate a drive signal.
[0058]
Therefore, as shown in FIG. 5, when the print clock ICKfn rises at timing t1 in the print cycle Tm, an electric field is generated in the actuator wall 603 as described with reference to the ink chamber 613c in FIG. The volume of 613 increases and the pressure in the ink chamber 613 including the vicinity of the nozzle 618 decreases. Thereafter, while ink flows into the ink chamber 613, the pressure due to the pressure wave vibration generated by the increase in volume increases to a positive pressure, and reaches a peak in the vicinity of the point where the one-way propagation time T elapses. .
[0059]
The pulse width of the print clock ICKfn is set to be the same as the one-way propagation time T. Therefore, the print clock ICKfn falls at the timing t2 after the one-way propagation time T has elapsed. Then, the volume of the ink chamber 613 decreases, and the pressure generated thereby and the positively-turned pressure are added together, and a relatively high pressure is generated in the vicinity of the nozzle 618 in the ink chamber 613, and the ink is discharged from the nozzle 618. An ink ejecting operation is performed to eject the ink. The ejected ink adheres to the surface of the printing paper P, and an image is formed on the printing paper P.
[0060]
Thereafter, when the print clock ICKsn rises at a timing t3 before the pressure in the ink chamber 613 changes from positive to negative, the pressure that is still positive rapidly decreases. When the print clock ICKsn falls at timing t4 after the pressure has turned negative, the pressure that has turned negative increases rapidly. For this reason, the vibration of the pressure wave is canceled, and a canceling operation in which the vibration rapidly converges is executed. When the pressure wave vibration is canceled in this way, ink is prevented from being undesirably ejected from the nozzle 618, and the process for the next print command can be shifted to an early stage. Accordingly, a more accurate image can be formed on the printing paper P and the printing speed can be improved satisfactorily.
[0061]
The pulse width W of the print clock ICKsn is set to 0.5 times the one-way propagation time T. The print clock ICKsn cancels the pressure wave oscillation as described above, and the pulse width W is set to a short value that is significantly different from an odd multiple of the one-way propagation time T. Therefore, the print clock ICKsn Ink is not ejected from 618.
[0062]
The time d from the timing t2 when the print clock ICKfn falls to the timing tM between the rise timing t3 and the fall timing t4 of the print clock ICKsn is set to 2.5 times the one-way propagation time T. .
[0063]
By the way, in the ink ejection operation and the cancellation operation, the voltage of the drive signal generated by the output circuit 32 is the same.
As described above in detail, in the ink ejecting apparatus of the present embodiment, the stop pulse data SDn-1 includes the data obtained by inverting the logic level of the transfer data DATA for the nth print and the n-1th print. It is obtained by logical product with transfer data DATA for.
[0064]
Therefore, for the n-th printing in the next printing cycle Tm corresponding to the (n-1) -th printing in the printing cycle Tm-1, any image data among the image data ch0n to ch63n for the n-th printing. When the logical level of chxn is “L” (that is, when there is no print command for arbitrary image data chxn in the n-th printing), and when the logical level of arbitrary image data chxn−1 is “H” (that is, , When there is a print command for arbitrary image data chxn-1 in the (n-1) th printing), stop pulse data SDxn-1 of logical level “H” is generated corresponding to the image data chxn. Based on the stop pulse data SDxn-1, the canceling operation in the corresponding ink chamber 613 is executed in the printing cycle Tm-1.
[0065]
Further, among the image data ch0n to ch63n for the n-th printing, when the logical level of any image data chxn is “H” (that is, there is a print command for any image data chxn in the n-th printing). In the case), stop pulse data SDxn-1 of logic level "L" is generated corresponding to the image data chxn. Based on the stop pulse data SDxn-1, the canceling operation in the corresponding ink chamber 613 is not executed in the printing cycle Tm-1.
[0066]
Therefore, according to the present embodiment, execution / non-execution of the canceling operation can be reliably switched between when there is no print command and when there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing. When the execution / non-execution of the canceling operation is selectively switched, the control circuit 22 can accurately control the voltage application operation to the electrode 619c of each ink chamber 613 of the print head 600 by the drive circuit 21. .
[0067]
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0068]
FIG. 6 is a block diagram showing an internal configuration of the drive circuit 21 in the present embodiment.
The drive circuit 21 includes an AND gate 31, an output circuit 32, serial-parallel converters 33 and 34, data latches 37 and 38, and a data selection / synthesis circuit 39.
[0069]
The data latches 37 and 38 latch the outputs of the serial-parallel converters 33 and 34 (parallel data FPD0 to FPD63 and SPD0 to SPD63) in accordance with the rise of the strobe signal STB transferred from the control circuit 22, respectively. .
[0070]
Each of the 64 data selection / synthesis circuits 39 performs an injection operation from the outputs of the data latches 37 and 38 (parallel data FPD0 to FPD63, SPD0 to SPD63) in accordance with the switching signal KS transferred from the control circuit 22. Injection pulse data FD and stop pulse data SD for canceling operation are generated.
[0071]
FIG. 7 is a block diagram showing the internal configuration of each data selection / synthesis circuit 39.
Each data selection / synthesis circuit 39 includes an AND gate 61, an inverter gate 62, and a switching circuit 63.
The AND gate 61 inputs any one data FPDN of the parallel data FPD0 to FPD63 output from the data latch 37 through the inverter gate 62, and among the parallel data SPD0 to SPD63 output from the data latch 38, the AND gate 61 inputs the data FPDN. The data SPDN corresponding to the data FPDN is input, and the logical product of both the input data is obtained.
[0072]
The switching circuit 63 is switched to one of the nodes A and B in accordance with the switching signal KS, and when switched to the node B, selects the output of the data latch 38 input to the AND gate 61 and switches to the node A. If so, the output of the AND gate 61 is selected, and the selected output is output to the AND gate 31. Here, the stop pulse data SD is output from the node A, and the injection pulse data FD is output from the node B.
[0073]
That is, each data selection / synthesis circuit 39 outputs each stop pulse data SD0 to SD63 or each injection pulse data FD0 to FD63 according to the switching signal KS.
As described above, the drive circuit 21 of the present embodiment differs from the drive circuit 21 of the first embodiment shown in FIG. 3 in that the outputs of the serial-parallel converters 33 and 34 are sent to the data latches 37 and 38, respectively. The data selection / synthesis circuit 39 generates stop pulse data SD or ejection pulse data FD and sends them to each AND gate 31.
[0074]
Next, the operation of the ink ejecting apparatus of the present embodiment configured as described above will be described.
FIG. 8 is a time chart of the print clock ICK, strobe signal STB, ejection pulse data FD, stop pulse data SD, and switching signal KS in the present embodiment.
[0075]
In the printing cycle Tm-1, the strobe signal STBn corresponding to the ejection pulse data FDn-1 and the stop pulse data SDn-1 for the (n-1) th printing is transferred as the strobe signal STB. In the printing cycle Tm, the strobe signal STBn corresponding to the ejection pulse data FDn and the stop pulse data SDn for the nth printing is transferred as the strobe signal STB.
[0076]
The switching signal KS is transferred corresponding to the print clock ICK.
Hereinafter, the operation of the drive circuit 21 will be described with reference to FIG.
Each serial-parallel converter 33, 34 performs the same operation as in the first embodiment. That is, before the transfer data FDn + 1 of the printing cycle Tm−1 is transferred, the serial-parallel converter 33 outputs parallel data FPD0n to FPD63n (image data ch0n to ch63n) obtained by serial-parallel conversion of the ejection pulse data FDn. To do. Before the transfer data FDn + 1 of the printing cycle Tm−1 is transferred, the serial-parallel converter 34 converts the parallel data SPD0n-1 to SPD63n-1 (each image data obtained by serial-parallel conversion of the ejection pulse data FDn−1). ch0n-1 to ch63n-1) are output.
[0077]
In the printing cycle Tm−1, the data latch 37 latches the image data ch0n to ch63n output from the serial-parallel converter 33 and the data latch 38 is serial-parallel converter 34 in accordance with the rise of the strobe signal STBn−1. The image data ch0n-1 to ch63n-1 output from the are latched. Further, before the transfer data FDn + 2 of the printing cycle Tm is transferred, the data latch 37 latches each image data ch0n + 1 to ch63n + 1 output from the serial-parallel converter 33 and the data latch 38 is serially transferred in accordance with the rise of the strobe signal STBn. The image data ch0n to ch63n output from the parallel converter 34 are latched.
[0078]
In the printing cycle Tm−1, the image data ch0n to ch63n output from the data latch 37 are input to the AND gate 61 of each data selection / synthesis circuit 39 via the inverter gate 62 and output from the data latch 38. Each piece of image data ch0n-1 to ch63n-1 is input. Therefore, the stop pulse data SDn-1 (= SD0n-1 to SD63n-1) for the (n-1) th printing is output from the node A of the switching circuit 63 of each data selection / synthesis circuit 39, and from the node B, The ejection pulse data FDn-1 (= FD0n-1 to FD63n-1) for the (n-1) th printing is output.
[0079]
In the printing cycle Tm, the image data ch0n + 1 to ch63n + 1 output from the data latch 37 are input to the AND gate 61 of each data selection / synthesis circuit 39 via the inverter gate 62 and output from the data latch 38. Each image data ch0n to ch63n is input. Therefore, the stop pulse data SDn (= SD0n to SD63n) for the nth printing is output from the node A of the switching circuit 63 of each data selection / synthesis circuit 39, and the ejection for the nth printing is output from the node B. Pulse data FDn (= FD0n to FD63n) is output.
[0080]
In each printing cycle Tm−1, Tm, the switching signal KS is a switching circuit of each data selection / synthesis circuit 39 when each printing clock ICKsn−1, ICKsn corresponding to each stop pulse data SDn−1, SDn is transferred. 63 is switched to the node A side, and otherwise, the switching circuit 63 of each data selection / synthesis circuit 39 is switched to the node B side.
[0081]
When the logic level of the print clock ICK is “H”, the output of each AND gate 31 of the drive circuit 21 is determined according to the output state of each data selection / synthesis circuit 39. Further, when the logic level of the print clock ICK is “L”, the output of each AND gate 31 of the drive circuit 21 is prohibited regardless of the output state of each data selection / synthesis circuit 39 and becomes the logic level “L”. .
[0082]
Therefore, when the logical level of the print clock ICK is “H”, and the logical level of the stop pulse data SD0 to SD63 or the ejection pulse data FD0 to FD63 output from each data selection / synthesis circuit 39 is “H”, The logic level of the drive data generated by the AND gate 31 to which the drive data is input also becomes “H”, and the output circuit 32 to which the drive data is input generates a drive signal and the corresponding ink chamber 613 of the print head 600. Output to the electrode 619. Further, when the logic level of the print clock ICK is “L”, even if the logic level of the stop pulse data SD0 to SD63 or the ejection pulse data FD0 to FD63 output from each data selection / synthesis circuit 39 is “H”. The logic level of the drive data generated by the AND gate 31 to which the drive data is input becomes “L”, and the output circuit 32 to which the drive data is input does not generate a drive signal.
[0083]
In the present embodiment, the ink ejecting operation and the canceling operation at the timings t1 to t4 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
As described above in detail, according to the ink ejecting apparatus of the present embodiment, there is a case where there is no print command and a case where there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing due to the same operation as the first embodiment. Execution / non-execution of the offset operation can be switched reliably.
[0084]
In the present embodiment, the parallel data FPD0 to FPD63 output from the serial-parallel converter 33 are temporarily latched in the data latch 37, and the parallel data SPD0 to SPD63 output from the serial-parallel converter 34 are stored. Once latched in the data latch 38. The ejection pulse data FD and stop pulse data SD output from the data selection / synthesis circuit 39 are switched by the switching signal KS corresponding to the print clock ICK and sent to the AND circuit 31.
[0085]
Therefore, as shown in FIG. 8, the time interval between the timing t5 when the printing clock ICKsn-1 corresponding to the stop pulse data SDn-1 falls and the timing t1 when the printing clock ICKfn corresponding to the ejection pulse data FDn rises is shortened. can do. In addition, the time interval between the timing t2 when the print clock ICKfn corresponding to the ejection pulse data FDn falls and the timing t3 when the print clock ICKsn corresponding to the stop pulse data SDn rises can be shortened. Therefore, according to the present embodiment, the timing of each printing cycle Tm−1, Tm can be shortened compared to the first embodiment, and the printing speed can be improved more favorably.
[0086]
The present invention is not limited to the above embodiments, and may be embodied as follows. Even in this case, the same operations and effects as those of the above embodiments can be obtained.
(1) In each of the above embodiments, only one print clock ICKf corresponding to the ejection pulse data FD is generated at the timing of each printing cycle. However, a plurality of print clocks ICKf corresponding to the ejection pulse data FD are generated. May be generated. In this case, the number of print clocks ICKf corresponding to the ejection pulse data FD is equal to the number of ink droplets ejected from the nozzles 618. Therefore, as the number of printing clocks ICKf corresponding to the ejection pulse data FD is increased, the number of ejected ink droplets is also increased, and the printing density is increased, so that a thick and clear image can be obtained.
[0087]
(2) In each of the above embodiments, the pulse width of the print clock ICKf corresponding to the ejection pulse data FD is set to be the same as the one-way propagation time T. However, it may be set to an approximately odd multiple of the one-way propagation time T. As described above, when the pulse width of the print clock ICKf is changed, according to the second embodiment, the degree of freedom for changing the pulse width can be further increased as compared with the first embodiment. It becomes easy to optimize the waveform according to the structure of the print head 600.
[0088]
(3) In each of the above embodiments, the pulse width W of the print clock ICKs corresponding to the stop pulse data FD is set to 0.5 times the one-way propagation time T, but ink is not ejected from the nozzles 618 by the print clock ICKs. The pulse width may be set to any value as long as the canceling operation is reliably executed. However, the optimum pulse width W of the print clock ICKs is determined based on the one-way propagation time T.
[0089]
(4) In each of the above embodiments, the time d from the timing t2 at which the print clock ICKfn falls to the timing tM intermediate between the rise timing t3 and the fall timing t4 of the print clock ICKsn is calculated as 2. Although it is set to 5 times, it may be set to any value as long as the canceling operation is surely executed. However, the optimum time d is determined based on the one-way propagation time T. When the time d is changed in this way, according to the second embodiment, the degree of freedom for changing the time d can be further increased as compared with the first embodiment, and the waveform of the print clock ICK can be displayed on the print head. It becomes easy to optimize to 600 structures.
[0090]
(5) In each of the above embodiments, the voltage of the drive signal generated by the output circuit 32 is the same in the ink ejection operation and the cancellation operation, but the voltage of the drive signal generated by the output circuit 32 in the cancellation operation is A voltage lower than that in the injection operation or a negative voltage may be used.
[0091]
(6) In each of the above embodiments, the volume of the ink chamber 613 is changed and the ink is ejected by piezoelectric deformation of the lower wall 607 and the upper wall 605 of the actuator wall 603, but the lower wall 607 or the upper wall 605 One may be formed of a material that is not piezoelectrically deformed, and the other may be deformed along with the other piezoelectric deformation to eject ink.
[0092]
(7) Although the air chambers 615 are provided on both sides of the ink chamber 613 in each of the above embodiments, the ink chambers 613 may be adjacent to each other without providing the air chamber 615.
(8) In each of the above embodiments, the shear mode type actuator wall 603 is used. However, a piezoelectric material may be stacked and a pressure wave may be generated by deformation in the stacking direction. In addition, the present invention is not limited to the piezoelectric material, and may be embodied by making various changes and improvements based on the knowledge of those skilled in the art as long as it generates a pressure wave in the ink chamber 613. However, if the actuator wall 603 using a piezoelectric material is used as in the above embodiments, the configuration of the print head 600 can be simplified, and the durability can be improved and the manufacturing cost can be reduced.
[0093]
(9) In the above embodiments, the print head 600 is applied to a printer that reciprocates with the carriage 504. However, the print head 600 may be applied to a so-called line printer in which the print head 600 is fixed to the printer body.
(10) In each of the above embodiments, the residual pressure wave vibration in the ink chamber 613 is completely eliminated in the canceling operation. However, the residual pressure in the ink chamber 613 is such that ink is not ejected from the nozzle 618 in the canceling operation. You may make it suppress a wave vibration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an ink jet printer including ink ejecting apparatuses according to first and second embodiments.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an ink jet printer including the ink ejecting apparatus according to the first and second embodiments.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a drive circuit of the ink ejecting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main part of a drive circuit of the ink ejecting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the ink ejecting apparatus according to the first embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a drive circuit of the ink ejecting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a main part of a drive circuit of an ink ejecting apparatus according to a second embodiment.
FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of the ink ejecting apparatus according to the second embodiment.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a print head of an ink ejecting apparatus according to a conventional embodiment and first and second embodiments.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the operation of the print head of the ink ejecting apparatus according to the conventional embodiment and the first and second embodiments.
[Explanation of symbols]
618 ... Nozzle 613 ... Ink chamber 603 ... Actuator wall
21 ... Drive circuit 22 ... Control circuit ch0-ch63 ... Image data
A0 to A63 ... Drive data SD ... Stop pulse data
FD ... Injection pulse data 31, 61 ... AND gate
62 ... Inverter gate ICK ... Printing clock
33, 34 ... serial-parallel converter 32 ... output circuit
36-38 ... Data latch

Claims (6)

インクが噴射されるノズルと、
当該ノズルの背後に設けられ、インクが充填されたインク室と、
当該インク室内の容積を変化させるためのアクチュエータと、
当該アクチュエータに駆動信号を印加することにより、インク室内に圧力波を発生させてインクに圧力を加え前記ノズルからインクを噴射させる噴射動作と、その噴射動作によって生じたインク室内の圧力波振動をほぼ相殺する相殺動作とを実行する駆動手段と、
当該駆動手段に所定の周期タイミングで噴射動作を行わせた後、前記所定の周期タイミングに対応する次の周期タイミングにおいて印字命令がない場合には前記相殺動作を実行させ、次の周期タイミングにおいて印字命令がある場合には相殺動作を実行させないように前記駆動手段を制御する制御手段とを備えたインク噴射装置であって、
前記ノズル，インク室，アクチュエータはそれぞれ複数個設けられ、
前記制御手段は、前記噴射動作と前記相殺動作とを実行させるためのイネーブル信号である印字クロックを生成すると共に、その印字クロックに同期する切替信号を生成し、前記各アクチュエータに対応する印字命令の有無を示す画像データをシリアル出力し、
前記駆動手段は、
前記制御手段からシリアル出力された画像データを格納し、その画像データをパラレル出力することにより画像データのシリアル−パラレル変換を行うと共に、当該画像データをシリアル出力する第１のシリアル−パラレル変換手段と、
前記第１のシリアル−パラレル変換手段からシリアル出力された画像データを、前記第１のシリアル−パラレル変換手段のシリアル出力と同じタイミングでシリアル入力し、その画像データをパラレル出力することにより画像データのシリアル−パラレル変換を行う第２のシリアル−パラレル変換手段と、
前記第１のシリアル−パラレル変換手段と前記第２のシリアル−パラレル変換手段とからパラレル出力された両画像データの論理演算を行うことにより、前記駆動手段に相殺動作を実行させるための実行命令，または，相殺動作を実行させない非実行命令であるストップパルスデータを生成するストップパルスデータ生成手段と、
前記制御手段の生成した切替信号に従い、前記所定の周期タイミングにて、前記第１または第２のシリアル−パラレル変換手段のいずれか一方からパラレル出力された各画像データを選択した後に、前記ストップパルスデータ生成手段からパラレル出力された各ストップパルスデータを選択するデータ選択手段と、
当該データ選択手段にて選択された各画像データまたは各ストップパルスデータのそれぞれと、前記制御手段の生成した印字クロックとの論理積をとることにより、各画像データに対応した各駆動データを生成する駆動データ生成手段と、
当該駆動データ生成手段の生成した各駆動データに基づいて、前記各アクチュエータに適した駆動信号を生成する駆動信号生成手段と
を備えたことを特徴とするインク噴射装置。A nozzle from which ink is ejected;
An ink chamber provided behind the nozzle and filled with ink;
An actuator for changing the volume in the ink chamber;
By applying a drive signal to the actuator, a pressure wave is generated in the ink chamber, pressure is applied to the ink to eject the ink from the nozzle, and pressure wave vibration in the ink chamber caused by the ejection operation is substantially reduced. Drive means for performing a canceling operation to cancel,
After causing the driving means to perform an injection operation at a predetermined cycle timing, if there is no print command at the next cycle timing corresponding to the predetermined cycle timing, the canceling operation is executed, and printing is performed at the next cycle timing. An ink ejecting apparatus comprising control means for controlling the drive means so as not to execute a canceling operation when there is a command,
A plurality of nozzles, ink chambers, and actuators are provided,
The control means generates a print clock which is an enable signal for executing the ejection operation and the canceling operation, and generates a switching signal synchronized with the print clock, and outputs a print command corresponding to each actuator . Serially output image data indicating presence or absence ,
The driving means includes
First serial-parallel conversion means for storing image data serially output from the control means, performing serial-parallel conversion of the image data by outputting the image data in parallel, and serially outputting the image data; ,
The image data serially output from the first serial-parallel converter is serially input at the same timing as the serial output of the first serial-parallel converter, and the image data is output in parallel by outputting the image data in parallel. Second serial-parallel conversion means for performing serial-parallel conversion;
An execution instruction for causing the driving means to execute an offset operation by performing a logical operation on both image data output in parallel from the first serial-parallel conversion means and the second serial-parallel conversion means ; Or stop pulse data generating means for generating stop pulse data which is a non-execution instruction that does not execute the canceling operation ;
In accordance with the switching signal generated by the control means, after selecting each image data output in parallel from either the first or second serial-parallel conversion means at the predetermined cycle timing, the stop pulse Data selection means for selecting each stop pulse data output in parallel from the data generation means;
Each drive data corresponding to each image data is generated by taking the logical product of each image data or each stop pulse data selected by the data selection means and the print clock generated by the control means. Driving data generating means;
An ink ejecting apparatus comprising: drive signal generation means for generating a drive signal suitable for each actuator based on each drive data generated by the drive data generation means. 請求項１に記載のインク噴射装置において、
前記駆動手段は、前記データ選択手段の選択した各画像データまたは各ストップパルスデータを前記印字クロックに同期して格納する第１の格納手段を備え、
前記駆動データ生成手段は、前記第１の格納手段の格納した各画像データまたは各ストップパルスデータのそれぞれと、前記制御手段の生成した印字クロックとの論理積をとることにより、各画像データに対応した各駆動データを生成する
ことを特徴とするインク噴射装置。The ink ejecting apparatus according to claim 1,
The drive means includes first storage means for storing each image data or each stop pulse data selected by the data selection means in synchronization with the print clock,
The drive data generation means corresponds to each image data by taking the logical product of each image data or each stop pulse data stored in the first storage means and the print clock generated by the control means. An ink ejecting apparatus that generates the drive data. 請求項１に記載のインク噴射装置において、
前記駆動手段は、
前記第１のシリアル−パラレル変換手段からパラレル出力された各画像データを印字クロックに同期して格納する第２の格納手段と、
前記第２のシリアル−パラレル変換手段からパラレル出力された各画像データを印字クロックに同期して格納する第３の格納手段とを備え、
前記データ選択手段は、前記制御手段の生成した切替信号に従い、前記所定の周期タイミングにて、前記第２または第３の格納手段の格納した各画像データを選択した後に、前記第３または第２の格納手段の格納した各ストップパルスデータを選択する
ことを特徴とするインク噴射装置。The ink ejecting apparatus according to claim 1,
The driving means includes
Second storage means for storing each image data output in parallel from the first serial-parallel conversion means in synchronization with a print clock;
And third storage means for storing each image data output in parallel from the second serial-parallel conversion means in synchronization with a print clock,
The data selection means selects the image data stored in the second or third storage means at the predetermined cycle timing according to the switching signal generated by the control means, and then selects the third or second data. An ink ejecting apparatus, wherein each stop pulse data stored in the storage means is selected. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク噴射装置において、
前記駆動手段は、前記所定の周期タイミングにて、アクチュエータを駆動し、まず、前記インク室の容積を、一旦増加させた後に減少あるいは一旦減少させた後に増加させることにより前記ノズルからインクを噴射する前記噴射動作を実行し、次に、前記インク室の容積を、再び増加させた後に減少あるいは再び減少させた後に増加させることにより前記相殺動作を実行し、
前記制御手段は、前記所定の周期タイミングにて、前記駆動手段に前記噴射動作を実行させる第１の時間と、前記相殺動作を実行させる第２の時間と、前記噴射動作を終えてから前記相殺動作を開始するまでの第３の時間とを、それぞれ前記インク室内をインクの圧力波が片道伝播する時間に基づいて決定する
ことを特徴とするインク噴射装置。The ink ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The driving means drives the actuator at the predetermined cycle timing, and first ejects ink from the nozzles by increasing or decreasing the volume of the ink chamber after being once increased. Performing the ejecting operation, and then performing the canceling operation by increasing or decreasing the volume of the ink chamber after increasing or decreasing again.
The control means has a first time for causing the driving means to execute the injection operation at the predetermined cycle timing, a second time for executing the cancellation operation, and the cancellation after the injection operation is completed. 3. An ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein a third time until the operation is started is determined based on a time during which the pressure wave of the ink propagates one way in the ink chamber. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク噴射装置において、
前記駆動手段は、前記噴射動作時と前記相殺動作時とで、同じ電圧の駆動信号を前記アクチュエータに印加する
ことを特徴とするインク噴射装置。In the ink ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The ink ejecting apparatus, wherein the driving unit applies a drive signal having the same voltage to the actuator during the ejection operation and during the canceling operation. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のインク噴射装置において、
前記アクチュエータは、前記インク室の側壁をなす圧電材料を用いて構成されている
ことを特徴とするインク噴射装置。The ink ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein the actuator is configured using a piezoelectric material forming a side wall of the ink chamber.
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