JP4892936B2 - 液体吐出装置、液体吐出方法、および、液体吐出装置用のプログラム - Google Patents
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Description
このような液体吐出装置によれば、或る量の液体を吐出させる場合に、或る期間において、或るノズル群に対応する素子へは駆動信号が有する第1駆動パルスが印加され、他のノズル群に対応する素子へは他の駆動信号が有する第2駆動パルスが印加される。これにより、或る期間において、駆動信号の電流量は、或るノズル群に対応する素子を動作させるために必要な量で済み、他の駆動信号の電流量は、他のノズル群に対応する素子を動作させるために必要な量で済む。その結果、駆動信号や他の駆動信号の電流量を抑えることができる。
このような液体吐出装置によれば、或るノズル群に対応する素子への第1駆動パルスの印加によって第1トランジスタ対が発熱し、他のノズル群に対応する素子への第2駆動パルスの印加によって第2トランジスタ対が発熱する。このため、或る量の液体を吐出させる場合において、発熱を第1トランジスタ対と第2トランジスタ対とに分散させることができる。その結果、発熱対策が容易になる。
このような液体吐出装置によれば、液体の飛行速度についても、或るノズル群と他のノズル群とで揃えることができる。
このような液体吐出装置によれば、他の量の液体を吐出させる場合に、或るノズル群に対応する素子へは駆動信号が有する第1駆動パルスと、他の駆動信号が有する他の第2駆動パルスが印加される。一方、他のノズル群に対応する素子へは他の駆動信号が有する第2駆動パルスと、駆動信号が有する他の第1駆動パルスが印加される。すなわち、或るノズル群に対応する素子、および、他のノズル群に対応する素子のそれぞれに、駆動信号と他の駆動信号とが印加される。これにより、駆動信号と他の駆動信号にばらつきがあったとしても、その影響を抑制することができる。
このような液体吐出装置によれば、液体の飛行速度についても、或るノズル群と他のノズル群とで揃えることができる。
このような液体吐出装置によれば、スイッチおよび前記他のスイッチを制御することで、前記駆動信号の必要部分および前記他の駆動信号の必要部分を前記素子に印加するので、これらの必要部分の素子への印加が容易である。
このような液体吐出装置によれば、或るノズル群に対応する素子への第1駆動パルスの印加と、他のノズル群に対応する素子への第2駆動パルスの印加とを、簡単な制御で実現することができる。
このような液体吐出装置によれば、複数種類の液体を用いて所望の動作を行う液体吐出装置において、駆動信号や他の駆動信号の電流量を抑えることができる。
このような液体吐出装置によれば、インクの吐出を頻繁に行う印刷動作において、駆動信号や他の駆動信号の電流量を抑えることができる。
このような液体吐出装置によれば、液体を吐出させるために十分な力と、高い応答性を得ることができる。
すなわち、(A)複数のノズルからなるノズル群を複数有すると共に、前記ノズルに対応して設けられ、液体を吐出させるための吐出動作をする素子を有し、吐出させる液体の種類が前記ノズル群毎に定められているヘッドと、
(B)或る期間で生成される第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第1駆動パルス、および、他の期間で生成される他の第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第1駆動パルスを有する駆動信号と、前記或る期間で生成される第2駆動パルスであって前記素子に前記第1駆動パルスと同じ吐出動作を行わせるための第2駆動パルス、および、前記他の期間で生成される他の第2駆動パルスであって前記素子に前記他の第1駆動パルスと同じ吐出動作を行わせるための他の第2駆動パルスを有する他の駆動信号と、を生成する駆動信号生成部であって、
波形生成情報に基づいて、所望波形の信号を生成する波形生成回路、および、相補的に接続されたトランジスタ対によって構成され、前記所望波形の信号についてその電流を増幅して前記駆動信号として出力する電流増幅回路と、他の波形生成情報に基づいて、他の所望波形の信号を生成する他の波形生成回路、および、相補的に接続された他のトランジスタ対によって構成され、前記他の所望波形の信号についてその電流を増幅して前記他の駆動信号として出力する他の電流増幅回路と、を有する、駆動信号生成部と、
(C)或る量の液体を或るノズル群と他のノズル群とから吐出させる場合に、前記或るノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスを印加させるとともに、前記他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスを印加させ、他の量の液体を前記或るノズル群と前記他のノズル群とから吐出させる場合に、前記或るノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスおよび前記他の第2駆動パルスを印加させ、前記他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスおよび前記他の第1駆動パルスを印加させる、駆動パルス印加部であって、
前記駆動信号の前記素子への印加を制御するスイッチ、および、前記他の駆動信号の前記素子への印加を制御する他のスイッチと、前記駆動信号の必要部分および前記他の駆動信号の必要部分を選択するための選択情報を、前記液体の吐出量を示す吐出量情報に対応付けて複数記憶する選択情報記憶部とを有し、前記吐出量情報に応じて、複数の前記選択情報の中から対応するものを選び、選んだ選択情報に基づいて前記スイッチおよび前記他のスイッチを制御し、前記駆動信号および前記他の駆動信号の必要部分を前記素子に印加する、駆動パルス印加部と、
を有し、
(D)前記液体は、印刷用の液体インクであり、
(E)前記素子は、ピエゾ素子である、液体吐出装置が実現できること。
このような液体吐出装置によれば、既述のほぼ全ての効果を奏するので、本発明の目的が最も有効に達成される。
すなわち、(a)或る期間で生成される第1駆動パルスであって液体を吐出させるための吐出動作をする素子に前記吐出動作を行わせるための第1駆動パルスを有する駆動信号と、前記或る期間で生成される第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第2駆動パルスを有する他の駆動信号と、を生成するステップと、(b)複数のノズルからなるノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスを印加させる一方、複数のノズルからなる他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスを印加させることで、或る量の液体を前記或るノズル群と前記他のノズル群とから吐出させるステップと、を有する液体吐出方法が実現できること。
すなわち、液体を吐出させるための吐出動作をする素子、駆動信号生成部、および、駆動パルス印加部を有する液体吐出装置用のプログラムであって、(a)前記駆動信号生成部に、或る期間で生成される第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第1駆動パルスを有する駆動信号と、前記或る期間で生成される第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第2駆動パルスを有する他の駆動信号と、を生成させるステップと、(b)前記駆動パルス印加部に、複数のノズルからなるノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスを印加させる一方、複数のノズルからなる他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスを印加させることで、或る量の液体を前記或るノズル群と前記他のノズル群とから吐出させるステップと、を行わせるプログラムが実現できること。
<液体吐出装置について>
液体吐出装置には、印刷装置、カラーフィルタ製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、およびDNAチップ製造装置など、様々な種類があり、全てについて説明することは困難である。そこで、本明細書では、印刷装置としてのインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタともいう。)、および、このプリンタを有する印刷システムを例に挙げて説明する。なお、印刷システムとは、印刷装置と、この印刷装置の動作を制御する印刷制御装置とを少なくとも有するシステムのことであり、液体吐出装置と吐出制御装置とを有する液体吐出システムの一形態に相当する。
まず、印刷装置を印刷システム100とともに説明する。ここで、図1は、印刷システム100の構成を説明する図である。例示した印刷システム100は、印刷装置としてのプリンタ1と、印刷制御装置としてのコンピュータ110とを含んでいる。具体的には、この印刷システム100は、プリンタ1と、コンピュータ110と、表示装置120と、入力装置130と、記録再生装置140とを有している。
<コンピュータ110の構成について>
図2は、コンピュータ110、および、プリンタ1の構成を説明するブロック図である。まず、コンピュータ110の構成について簡単に説明する。このコンピュータ110は、前述した記録再生装置140と、ホスト側コントローラ111とを有している。記録再生装置140は、ホスト側コントローラ111と通信可能に接続されており、例えばコンピュータ110の筐体に取り付けられている。ホスト側コントローラ111は、コンピュータ110における各種の制御を行うものであり、前述した表示装置120や入力装置130も通信可能に接続されている。このホスト側コントローラ111は、インタフェース部112と、CPU113と、メモリ114とを有する。インタフェース部112は、プリンタ1との間でデータの受け渡しを行う。CPU113は、コンピュータ110の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ114は、CPU113が使用するコンピュータプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM、ROM、磁気ディスク装置等によって構成される。このメモリ114に格納されるコンピュータプログラムとしては、前述したように、アプリケーションプログラムやプリンタドライバがある。そして、CPU113は、メモリ114に格納されているコンピュータプログラムに従って各種の制御を行う。
<プリンタ1の構成について>
次に、プリンタ1の構成について説明する。ここで、図3Aは、本実施形態のプリンタ1の構成を示す図である。図3Bは、本実施形態のプリンタ1の構成を説明する側面図である。なお、以下の説明では、図2も参照する。
用紙搬送機構20は、媒体を搬送させる媒体搬送部に相当する。この用紙搬送機構20は、媒体としての用紙Sを印刷可能な位置に送り込んだり、この用紙Sを搬送方向に所定の搬送量で搬送させたりするものである。この搬送方向は、次に説明するキャリッジ移動方向と交差する方向である。そして、図3Aおよび図3Bに示すように、用紙搬送機構20は、給紙ローラ21と、搬送モータ22と、搬送ローラ23と、プラテン24と、排紙ローラ25とを有する。給紙ローラ21は、紙挿入口に挿入された用紙Sをプリンタ1内に自動的に送るためのローラであり、この例ではD形の断面形状をしている。搬送モータ22は、用紙Sを搬送方向に搬送させるためのモータであり、その動作は、プリンタ側コントローラ60によって制御される。搬送ローラ23は、給紙ローラ21によって送られてきた用紙Sを、印刷可能な領域まで搬送するためのローラである。この搬送ローラ23の動作もプリンタ側コントローラ60によって制御される。プラテン24は、印刷中の用紙Sを、この用紙Sの裏面側から支持する部材である。排紙ローラ25は、印刷が終了した用紙Sを搬送するためのローラである。
キャリッジ移動機構30は、ヘッドユニット40が取り付けられたキャリッジCRをキャリッジ移動方向に移動させるためのものである。キャリッジ移動方向には、一側から他側への移動方向と、他側から一側への移動方向が含まれている。ここで、ヘッドユニット40はヘッド41を有するので、キャリッジ移動方向は、ヘッド41が移動するヘッド移動方向に相当する。また、キャリッジ移動機構30は、ヘッド41を所定方向に移動させるヘッド移動部に相当する。なお、ヘッド41はノズルを有する。このため、ヘッド移動方向はノズル移動方向ともいうことができる。また、キャリッジ移動機構30は、ノズル移動部ということができる。
ヘッドユニット40は、インクを用紙Sに向けて吐出させるためのものである。このヘッドユニット40は、キャリッジCRに取り付けられている。そして、このヘッドユニット40が有するヘッド41は、ヘッドケース42の下面に設けられている。また、ヘッドユニット40が有するヘッド制御部HCは、ヘッドケース42の内部に設けられている。なお、このヘッド制御部HCについては、後で説明することにする。
検出器群50は、プリンタ1の状況を監視するためのものである。図3A,図3Bに示すように、この検出器群50には、リニア式エンコーダ51、ロータリー式エンコーダ52、紙検出器53、および、紙幅検出器54等が含まれている。リニア式エンコーダ51は、キャリッジCR(ヘッド41,ノズルNz)のキャリッジ移動方向の位置を検出するためのものである。ロータリー式エンコーダ52は、搬送ローラ23の回転量を検出するためのものである。紙検出器53は、印刷される用紙Sの先端位置を検出するためのものである。紙幅検出器54は、印刷される用紙Sの幅を検出するためのものである。
プリンタ側コントローラ60は、プリンタ1の制御を行うものである。このプリンタ側コントローラ60は、図2に示すように、インタフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、制御ユニット64とを有する。インタフェース部61は、外部装置であるコンピュータ110との間でデータの受け渡しを行う。CPU62は、プリンタ1の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM、ROM等の記憶素子によって構成される。そして、CPU62は、メモリ63に記憶されているコンピュータプログラムに従い、各制御対象部を制御する。例えば、CPU62は、制御ユニット64を介して用紙搬送機構20やキャリッジ移動機構30を制御する。
図6は、駆動信号生成回路70の構成を説明するためのブロック図である。図7は、駆動信号生成回路70が有する第1波形生成回路71A、および、第2波形生成回路71Bの構成を説明するための図である。なお、図7において、第2波形生成回路71B側の構成は、括弧付きの符号で示している。
第1駆動信号生成部70Aは、DAC値(波形生成情報)に対応する電圧の信号を生成する第1波形生成回路71Aと、第1波形生成回路71Aで生成された信号の電流を増幅する第1電流増幅回路72Aを有する。また、第2駆動信号生成部70Bは、第2波形生成回路71Bと第2電流増幅回路72Bを有する。ここで、第1駆動信号生成部70Aは、波形生成情報に基づいて、所望波形の信号を生成する波形生成回路に相当する。第2波形生成回路71Bは、他の波形生成情報に基づいて、他の所望波形の信号を生成する他の波形生成回路に相当する。また、第1電流増幅回路72Aは、所望波形の信号についてその電流を増幅して駆動信号として出力する電流増幅回路に相当する。第2電流増幅回路72Bは、他の所望波形の信号についてその電流を増幅して他の駆動信号として出力する他の電流増幅回路に相当する。なお、第1波形生成回路71Aと第2波形生成回路71Bは同じ構成であり、第1電流増幅回路72Aと第2電流増幅回路72Bは同じ構成である。このため、以下の説明は、主として、第1駆動信号生成部70A、すなわち、第1波形生成回路71Aおよび第1電流増幅回路72Aについて行う。
図7に示すように、第1波形生成回路71Aは、デジタルアナログ変換器711A(D/A変換器)と、電圧増幅回路712Aとを有する。デジタルアナログ変換器711Aは、DAC値に応じた電圧信号を出力する電気回路である。このDAC値は、電圧増幅回路712Aから出力させる電圧(以下、出力電圧ともいう。)を指示するための情報であり、メモリ63から読み出されCPU62によって出力される。本実施形態において、DAC値は10ビットのデータによって構成されている。
次に、第1電流増幅回路72Aについて説明する。ここで、図8Aは、第1電流増幅回路72A、および、第2電流増幅回路72Bの構成を説明するための図である。図8Bは、第1電流増幅回路72Aの具体例を説明する図である。図8Cは、第2電流増幅回路72Bの具体例を説明するための図である。
次に、第2駆動信号生成部70Bについて簡単に説明する。前述したように、第2波形生成回路71Bの構成は、第1波形生成回路71Aの構成と同じであり、第2電流増幅回路72Bの構成は、第1電流増幅回路72Aの構成と同じである。すなわち、第2波形生成回路71Bは、デジタルアナログ変換器711Bと、電圧増幅回路712Bとを有する。また、第2電流増幅回路72Bは、第2駆動信号COM_Bの電圧の変化に伴って発熱する第2トランジスタ対721Bを有する。そして、第2トランジスタ対721Bは、互いのエミッタ端子同士が接続されたNPN型のトランジスタTr1とPNP型のトランジスタTr2を有する。つまり、第2トランジスタ対721Bもまた、相補的に接続されたトランジスタ対によって構成されている。
ここで、駆動信号生成回路70によって生成される第1駆動信号COM_A(駆動信号に相当する。)、および、第2駆動信号COM_B(他の駆動信号に相当する。)の概略について説明する。なお、この説明では図13を参照する。
次に、ヘッド制御部HCについて説明する。ここで、図9は、ヘッド制御部HCの構成を説明するブロック図である。図10は、制御ロジック84の説明図である。図11は、デコーダ83の説明図である。
アンドゲート832Aには、小ドット用の第1選択データq1と、ドット形成データSIの上位ビットの反転データと、下位ビットのデータとが入力されている。このため、ドット形成データSIがデータ[01]の場合において、このアンドゲート832Aからの出力は、小ドット用の第1選択データq1に従った内容になる。
アンドゲート833Aには、中ドット用の第1選択データq2と、ドット形成データSIの上位ビットのデータと、下位ビットの反転データとが入力されている。このため、ドット形成データSIがデータ[10]の場合において、このアンドゲート833Aからの出力は、中ドット用の第1選択データq2に従った内容になる。
アンドゲート834Aには、大ドット用の第1選択データq3と、ドット形成データSIの上位ビットのデータと、下位ビットのデータとが入力されている。このため、ドット形成データSIがデータ[11]の場合において、このアンドゲート834Aからの出力は、大ドット用の第1選択データq3に従った内容になる。
前述した構成を有するプリンタ1では、プリンタ側コントローラ60が、メモリ63に格納されたコンピュータプログラムに従って、制御対象部(用紙搬送機構20、キャリッジ移動機構30、ヘッドユニット40、駆動信号生成回路70)を制御する。従って、このコンピュータプログラムは、この制御を実行するためのコードを有する。そして、制御対象部を制御することで、用紙Sに対する画像の印刷が行われる。ここで、図12は、印刷動作を説明するフローチャートである。例示した印刷動作は、印刷命令の受信動作(S10)、給紙動作(S20)、ドット形成動作(S30)、搬送動作(S40)、排紙判断(S50)、排紙処理(S60)、及び印刷終了判断(S70)を有している。以下、各動作について、簡単に説明する。
次に、本実施形態の特徴について説明する。ここで、図13は、駆動信号生成回路70によって生成される第1駆動信号COM_Aおよび第2駆動信号COM_Bを説明する図である。図14Aは、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyの吐出に用いられるスイッチ制御信号SWの内容を説明する図である。図14Bは、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmの吐出に用いられるスイッチ制御信号SWの内容を説明する図である。
まず、図13を参照して、第1駆動信号COM_Aおよび第2駆動信号COM_Bについて説明する。前述したように、第1駆動信号COM_Aは、期間T1で生成される第1波形部SS11と、期間T2で生成される第2波形部SS12と、期間T3で生成される第3波形部SS13とを有する。そして、第1波形部SS11は第1吐出パルスPS1を有し、第2波形部SS12は微振動パルスVPを有する。第3波形部SS13は第2吐出パルスPS2を有する。また、第2駆動信号COM_Bは、期間T1で生成される第1波形部SS21と、期間T2で生成される第2波形部SS22と、期間T3で生成される第3波形部SS23とを有する。そして、第1波形部SS21は第3吐出パルスPS3を有し、第2波形部SS22は第4吐出パルスPS4を有する。第3波形部SS23は第5吐出パルスPS5を有する。
次に、選択データq0〜q7の内容について説明する。本実施形態では、第1ノズル列Nkと第2ノズル列Nyが同じ内容の選択データを使用し、第3ノズル列Ncと第4ノズル列Nmが同じ内容の選択データを使用する。そして、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyが使用する選択データq0〜q7と、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmが使用する選択データq0〜q7とは、その内容が異なっている。前述したように、各選択データq0〜q7は、制御ロジック84(選択情報記憶部)に記憶されている。
まず、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyが使用する選択データq0〜q7(便宜上、第1の選択データq0〜q7ともいう。)について説明する。第1の選択データq0〜q7は、期間T1〜期間T3のそれぞれについて波形部の印加や非印加を示す3ビットのデータによって構成されている。各ビットのデータは、ラッチ信号LATが有するラッチパルス、第1チェンジ信号CH_Aや第2チェンジ信号CH_Bが有するチェンジパルスのタイミングで更新される。ここで、各ビットのデータは、対応する波形部の印加を示すデータ[1]と、対応する波形部の非印加を示すデータ[0]の何れかによって構成される。そして、最上位ビットは、期間T1で生成される第1波形部SS11(q0〜q3)或いは第1波形部SS21(q4〜q7)の印加、非印加を示す。また、2番目のビットは、期間T2で生成される第2波形部SS12或いは第2波形部SS22の印加、非印加を示す。同様に、最下位ビットは、期間T3で生成される第3波形部SS13或いは第3波形部SS23の印加、非印加を、それぞれ示す。
次に、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmが使用する選択データq0〜q7(便宜上、第2の選択データq0〜q7ともいう。)について説明する。第2の選択データq0〜q7もまた、第1の選択データq0〜q7と同様に、期間T1〜期間T3のそれぞれについて波形部の印加や非印加を示す3ビットのデータによって構成されている。
ここで、第1の選択データq0〜q7と第2の選択データq0〜q7とを比較する。両選択データにおいて、選択データq0同士、選択データq1同士、選択データq4同士、および、選択データq5同士は、内容が同じである。このため、ドット無し(選択データq0,q4)および小ドットの形成(選択データq1、q5)では、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyに対応する各ピエゾ素子417と、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmに対応する各ピエゾ素子417とに、同じ波形部が印加される。一方、選択データq2同士、選択データq3同士、選択データq6同士、および、選択データq7同士は、内容が異なっている。このため、中ドットの形成(選択データq2,q6)および大ドットの形成(選択データq3、q7)では、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyに対応する各ピエゾ素子417と、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmに対応する各ピエゾ素子417とに、異なる波形部が印加される。以下、印加される波形部について説明する。
図15Aは、ピエゾ素子417に印加される波形部を、ドット形成データSIの内容毎に示す図である。図15Bは、第1ヒートシンク722Aおよび第2ヒートシンク722Bについて、必要とされるサイズを説明する図である。なお、前述したように、中ドットの形成時、および、大ドットの形成時においては、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyに対応する各ピエゾ素子417と、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmに対応する各ピエゾ素子417とに、異なる波形部が印加される。このため、図15Aでは、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyに使用される波形部については(1)の符号を付し、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmに使用される波形部については(2)の符号を付して示している。
次に、比較例について説明する。この比較例は、一般的な制御を行った場合を示している。ここで、図16は、比較例における第1駆動信号COM_A´および第2駆動信号COM_B´と、スイッチ制御信号SWとを説明する図である。図17Aは、ピエゾ素子417に印加される波形部を説明する図である。図17Bは、ヒートシンク722A,722Bの必要サイズを説明する図である。
以上説明したように、第1実施形態では、中ドットの形成や大ドットの形成を、第1ノズル列Nkと第2ノズル列Nyの少なくとも一方と、第3ノズル列Ncと第4ノズル列Nmの少なくとも一方とで行う場合、期間T3において、第1ノズル列Nkと第2ノズル列Nyに対応するピエゾ素子417に対しては、第1駆動信号COM_A(第3波形部SS13,第2吐出パルスPS2)を印加し、第3ノズル列Ncと第4ノズル列Nmに対応するピエゾ素子417に対しては、第2駆動信号COM_B(第3波形部SS23,第5吐出パルスPS5)を印加している。
ところで、前述した第1実施形態では、期間T3でしか駆動信号COMの振り分けがなされていなかった。この点に関し、複数の期間において駆動信号COMを振り分けるようにしてもよい。以下、このように構成した第2実施形態について説明する。ここで、図18は、第2実施形態における第1駆動信号COM_Aおよび第2駆動信号COM_Bを説明する図である。図19Aは、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyの吐出に用いられるスイッチ制御信号SWの内容を説明する図である。図19Bは、第3ノズル列Ncおよび第4ノズル列Nmの吐出に用いられるスイッチ制御信号SWの内容を説明する図である。図20は、ピエゾ素子417に印加される波形部を説明する図である。なお、第2実施形態では、微振動パルスVPを生成していない。このため、図20では、小ドットの形成、中ドットの形成、および、大ドットの形成について、印加される波形部を示している。また、ハードウェアの構成は、前述した第1実施形態と同じである。このため、説明は省略する。
まず、第1ノズル列Nkおよび第2ノズル列Nyが使用する第1の選択データq0〜q7について説明する。図19Aに示すように、第1の選択データq0〜q7において、選択データq0は、データ[000]に定められている。そして、選択データq1、選択データq2および選択データq3は、いずれもデータ[010]に定められている。また、選択データq4および選択データq5は、いずれもデータ[000]に定められている。そして、選択データq6はデータ[001]に定められ、選択データq7はデータ[101]に定められている。
次に、ピエゾ素子417に印加される波形部(吐出パルス)について説明する。図20に示すように、ピエゾ素子417に印加される各波形部SS11〜SS13,SS21〜SS23は、第1ノズル列Nkと第2ノズル列Nyに対応するピエゾ素子417と、第3ノズル列Ncと第4ノズル列Nmに対応するピエゾ素子417とに振り分けられる。
このように、本実施形態では、期間T1〜期間T3のそれぞれにおいて、第1ノズル列Nkと第2ノズル列Nyに対応するピエゾ素子417には第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bの一方が印加され、第3ノズル列Ncと第4ノズル列Nmに対応するピエゾ素子417には第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bの他方が印加される。その結果、第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bについて、電流の量をより抑えることができる。その結果、第1ヒートシンク722Aや第2ヒートシンク722Bをより小型化できる等の効果を奏する。
前述した実施形態は、主として、液体吐出装置としてのプリンタ1を有する印刷システム100について記載されているが、その中には、液体吐出方法や液体吐出システム等の開示が含まれている。加えて、液体吐出装置を制御するためのプログラムやコードの開示も含まれている。また、これらの実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述した実施形態は、第1駆動信号COM_Aと第2駆動信号COM_Bの2種類の信号を駆動信号生成回路70で生成していた。ここで、駆動信号生成回路70から生成させる駆動信号COMは、3種類以上であってもよい。
前述した各実施形態では、各ノズル列(第1ノズル列Nk〜第4ノズル列Nm)を構成する複数のノズルNzがノズル群を構成していた。このノズル群は、ノズル列単位でなくてもよい。例えば、1つのノズル列を3つのブロックに分け、各ブロックからシアンインク、マゼンタインク、および、イエローインクを吐出させるプリンタがある。このようプリンタでは、それぞれのブロック単位でノズル群が構成される。また、複数のノズル列を構成するノズルNzでノズル群を構成してもよい。
前述した各実施形態において、或る期間において第1駆動信号COM_Aに含まれる吐出パルスと、第2駆動信号COM_Bに含まれる吐出パルスとは同じ形状の波形であった。つまり、ピエゾ素子417に対して同じ動作をさせるための吐出パルスであった。この波形に関し、同じ量のインクを吐出できるのであれば、波形が同じでなくてもよい。また、ピエゾ素子のばらつき等によってノズル群毎に特性差が生じる場合には、この特性差を加味して波形を定めてもよい。加えて、生成タイミングが多少ずれていてもよい。例えば、期間T1〜期間T3のそれぞれの期間内で生成されていればよい。
前述した実施形態では、吐出動作をする素子としてピエゾ素子417を例示した。ここで、吐出動作をする素子はピエゾ素子417に限定されるものではない。例えば、液体を加熱するための発熱素子であってもよい。
また、前述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンタ1が説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機EL製造装置(特に高分子EL製造装置)、ディスプレイ製造装置、成膜装置、DNAチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
そして、プリンタ1では、インクを頻繁に吐出するので、電流量に関し顕著な効果を得ることができる。
20 用紙搬送機構,21 給紙ローラ,22 搬送モータ,23 搬送ローラ,
24 プラテン,25 排紙ローラ,
30 キャリッジ移動機構,31 キャリッジモータ,32 ガイド軸,
33 タイミングベルト,34 駆動プーリー,35 アイドラプーリー,
40 ヘッドユニット,41 ヘッド,41A 流路ユニット,
411 ノズルプレート,412 貯留室形成基板,412a インク貯留室,
413 供給口形成基板,413a インク供給口,
41B アクチュエータユニット,414 圧力室形成基板,
414a 圧力室,415 振動板,416 蓋部材,416a 供給側連通口,
417 ピエゾ素子,42 ヘッドケース,
50 検出器群,51 リニア式エンコーダ,52 ロータリー式エンコーダ,
53 紙検出器,54 紙幅検出器,
60 プリンタ側コントローラ,61 インタフェース部,62 CPU,
63 メモリ,64 制御ユニット,
70 駆動信号生成回路,70A 第1駆動信号生成部,71A 第1波形生成回路,
711A デジタルアナログ変換器,712A 電圧増幅回路,
72A 第1電流増幅回路,721A 第1トランジスタ対,
722A 第1ヒートシンク,70B 第2駆動信号生成部,
71B 第2波形生成回路,711B デジタルアナログ変換器,
712B 電圧増幅回路,72B 第2電流増幅回路,
721B 第2トランジスタ対,722B 第2ヒートシンク,
81A 第1シフトレジスタ,81B 第2シフトレジスタ,
82A 第1ラッチ回路,82B 第2ラッチ回路,83 デコーダ,
83A 第1デコード部,831A〜834A アンドゲート,
835A オアゲート,83B 第2デコード部,
831B〜834B アンドゲート,835B オアゲート,
84 制御ロジック,85A 第1スイッチ,85B 第2スイッチ,
100 印刷システム,110 コンピュータ,111 ホスト側コントローラ,
112 インタフェース部,113 CPU,114 メモリ,
120 表示装置,130 入力装置,131 キーボード,132 マウス,
140 記録再生装置,141 フレキシブルディスクドライブ装置,
142 CD−ROMドライブ装置,
S 用紙,SI ドット形成データ,CTR コントローラ基板,
HC ヘッド制御部,CR キャリッジ,Nk 第1ノズル列,
Ny 第2ノズル列,Nc 第3ノズル列,Nm 第4ノズル列,
Tr1 NPN型のトランジスタ,Tr2 PNP型のトランジスタ,
RG レジスタ,CLK クロック,SI ドット形成データ,
LAT ラッチ信号,CH_A 第1チェンジ信号,CH_B 第2チェンジ信号,
SW スイッチ制御信号,SW_A 第1スイッチ制御信号,
SW_B 第2スイッチ制御信号,COM 駆動信号,
COM_A 第1駆動信号,SS11 第1波形部,SS12 第2波形部,
SS13 第3波形部,COM_B 第2駆動信号,SS21 第1波形部,
SS22 第2波形部,SS23 第3波形部,VP 微振動パルス,
PS1 第1吐出パルス,PS2 第2吐出パルス,PS3 第3吐出パルス,
PS4 第4吐出パルス,PS5 第5吐出パルス,
PS11 第1吐出パルス,PS12 第2吐出パルス,
PS13 第3吐出パルス,PS14 第4吐出パルス,
PS15 第5吐出パルス,PS16 第6吐出パルス
Claims (10)
- (A)複数のノズルからなるノズル群を複数有すると共に、前記ノズルに対応して設けられ、液体を吐出させるための吐出動作をする素子を有するヘッドと、
(B)或る期間で生成される第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第1駆動パルスを有する駆動信号と、前記或る期間で生成される第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第2駆動パルスを有する他の駆動信号と、を生成する駆動信号生成部と、
(C)或る量の液体を或るノズル群と他のノズル群とから吐出させる場合に、前記或るノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスを印加させ、前記他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスを印加させる駆動パルス印加部と、
を有し、
(D)前記駆動信号生成部は、
他の期間で生成される他の第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第1駆動パルスを、前記駆動信号に含ませ、
前記他の期間で生成される他の第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第2駆動パルスを、前記他の駆動信号に含ませ、
前記駆動パルス印加部は、
他の量の液体を或るノズル群と他のノズル群とから吐出させる場合に、前記或るノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスおよび前記他の第2駆動パルスを印加させ、前記他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスおよび前記他の第1駆動パルスを印加させ、
(E)前記他の第2駆動パルスは、前記他の第1駆動パルスと同じ吐出動作をさせるものである
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置であって、
前記駆動信号生成部は、
波形生成情報に基づいて、所望波形の信号を生成する波形生成回路、および、相補的に接続されたトランジスタ対によって構成され、前記所望波形の信号についてその電流を増幅して前記駆動信号として出力する電流増幅回路と、
他の波形生成情報に基づいて、他の所望波形の信号を生成する他の波形生成回路、および、相補的に接続された他のトランジスタ対によって構成され、前記他の所望波形の信号についてその電流を増幅して前記他の駆動信号として出力する他の電流増幅回路と、
を有する液体吐出装置。 - 請求項1または請求項2に記載の液体吐出装置であって、
前記第2駆動パルスは、
前記第1駆動パルスと同じ吐出動作をさせるものである、液体吐出装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記駆動パルス印加部は、
前記駆動信号の前記素子への印加を制御するスイッチ、および、前記他の駆動信号の前記素子への印加を制御する他のスイッチを有し、
前記液体の吐出量を示す吐出量情報に応じて、前記スイッチおよび前記他のスイッチを制御し、前記駆動信号の必要部分および前記他の駆動信号の必要部分を前記素子に印加するものである、液体吐出装置。 - 請求項4に記載の液体吐出装置であって、
前記駆動パルス印加部は、
前記駆動信号の必要部分および前記他の駆動信号の必要部分を選択するための選択情報を、前記吐出量情報に対応付けて複数記憶する選択情報記憶部を有し、
前記吐出量情報に応じて、複数の前記選択情報の中から対応するものを選び、選んだ選択情報に基づいて前記スイッチおよび前記他のスイッチを制御するものである、液体吐出装置。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記ヘッドは、
吐出させる液体の種類が前記ノズル群毎に定められている、液体吐出装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記液体は、
印刷用の液体インクである、液体吐出装置。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記素子は、
ピエゾ素子である、液体吐出装置。 - (a)或る期間で生成される第1駆動パルスであって液体を吐出させるための吐出動作をする素子に前記吐出動作を行わせるための第1駆動パルスを有する駆動信号と、
前記或る期間で生成される第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第2駆動パルスを有する他の駆動信号と、
を生成するステップと、
(b)複数のノズルからなるノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスを印加させる一方、複数のノズルからなる他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスを印加させることで、或る量の液体を前記或るノズル群と前記他のノズル群とから吐出させるステップと、
を有する液体吐出方法であって、
(c)他の期間で生成される他の第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第1駆動パルスを、前記駆動信号に含ませ、
前記他の期間で生成される他の第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第2駆動パルスを、前記他の駆動信号に含ませ、
(d)他の量の液体を或るノズル群と他のノズル群とから吐出させる場合に、前記或るノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスおよび前記他の第2駆動パルスを印加させ、前記他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスおよび前記他の第1駆動パルスを印加させ、
(e)前記他の第2駆動パルスは、前記他の第1駆動パルスと同じ吐出動作をさせるものである
ことを特徴とする液体吐出方法。 - 液体を吐出させるための吐出動作をする素子、駆動信号生成部、および、駆動パルス印加部を有する液体吐出装置用のプログラムであって、
(a)前記駆動信号生成部に、
或る期間で生成される第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第1駆動パルスを有する駆動信号と、
前記或る期間で生成される第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための第2駆動パルスを有する他の駆動信号と、
を生成させるステップと、
(b)前記駆動パルス印加部によって、複数のノズルからなるノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスを印加させる一方、複数のノズルからなる他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスを印加させることで、
或る量の液体を前記或るノズル群と前記他のノズル群とから吐出させるステップと、
を行わせるプログラムであるとともに、
(c)前記駆動信号生成部に、
他の期間で生成される他の第1駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第1駆動パルスを、前記駆動信号に含ませ、
前記他の期間で生成される他の第2駆動パルスであって前記素子に前記吐出動作を行わせるための他の第2駆動パルスを、前記他の駆動信号に含ませ、
前記駆動パルス印加部に、
他の量の液体を或るノズル群と他のノズル群とから吐出させる場合に、前記或るノズル群に対応する前記素子へは前記第1駆動パルスおよび前記他の第2駆動パルスを印加させ、前記他のノズル群に対応する前記素子へは前記第2駆動パルスおよび前記他の第1駆動パルスを印加させ、
(E)前記他の第2駆動パルスは、前記他の第1駆動パルスと同じ吐出動作をさせるものである
ことを特徴とするプログラム。
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