JP5169599B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

液体吐出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5169599B2
JP5169599B2 JP2008201101A JP2008201101A JP5169599B2 JP 5169599 B2 JP5169599 B2 JP 5169599B2 JP 2008201101 A JP2008201101 A JP 2008201101A JP 2008201101 A JP2008201101 A JP 2008201101A JP 5169599 B2 JP5169599 B2 JP 5169599B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
nozzle row
drive signal
liquid
sub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008201101A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010036424A (ja
Inventor
直樹 萱原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2008201101A priority Critical patent/JP5169599B2/ja
Priority to US12/535,619 priority patent/US20100026745A1/en
Publication of JP2010036424A publication Critical patent/JP2010036424A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5169599B2 publication Critical patent/JP5169599B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/1433Structure of nozzle plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0458Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14475Structure thereof only for on-demand ink jet heads characterised by nozzle shapes or number of orifices per chamber

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。
液体吐出装置として、駆動信号により駆動素子を駆動して、その駆動素子に対応するノズルからインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。また、複数のノズル列を有するヘッドを用いて印刷するプリンタでは、ノズル列ごとのドット形成位置のずれや吐出特性のバラツキを抑えるため、駆動信号を生成するための駆動信号生成部(波形発生装置)をノズル列ごとに設けたプリンタが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平10−291310号公報
しかし、特許文献1に記載のプリンタのように、ノズル列ごとに駆動信号生成部を設けると、ヘッドが多数のノズル列を有する場合には多くの駆動信号生成部が必要となり、コストがかかってしまう。
本発明では、低コスト化を図ることを目的とする。
上記目的を達成するための主たる発明は、第1の液体を吐出するノズルが所定方向に所定間隔にて並んだ第1ノズル列と、前記第1の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第2ノズル列と、第2の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第3ノズル列と、前記第2の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第4ノズル列と、を備えるヘッドを有し、前記第1ノズル列と前記第2ノズル列は前記所定方向と交差する方向にずれて配置されており、前記第1ノズル列の端部のノズルと前記第2ノズル列の端部のノズルとの前記所定方向の間隔が前記所定間隔であり、前記第3ノズル列と前記第4ノズル列は前記交差する方向にずれて配置されており、前記第3ノズル列の端部のノズルと前記第4ノズル列の端部のノズルとの前記所定方向の間隔が前記所定間隔であり、前記第2ノズル列と前記第3ノズル列とが前記所定方向に並んで配置され、共通の駆動信号により、前記第2ノズル列と前記第3ノズル列とから液体を吐出させる液体吐出装置。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
===開示の概要===
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
即ち、第1の液体を吐出するノズルが所定方向に所定間隔にて並んだ第1ノズル列と、前記第1の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第2ノズル列と、第2の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第3ノズル列と、前記第2の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第4ノズル列と、を備えるヘッドを有し、前記第1ノズル列と前記第2ノズル列は前記所定方向と交差する方向にずれて配置されており、前記第1ノズル列の端部のノズルと前記第2ノズル列の端部のノズルとの前記所定方向の間隔が前記所定間隔であり、前記第3ノズル列と前記第4ノズル列は前記交差する方向にずれて配置されており、前記第3ノズル列の端部のノズルと前記第4ノズル列の端部のノズルとの前記所定方向の間隔が前記所定間隔であり、前記第2ノズル列と前記第3ノズル列とが前記所定方向に並んで配置され、共通の駆動信号により、前記第2ノズル列と前記第3ノズル列とから液体を吐出させる、液体吐出装置を実現すること。
このような液体吐出装置によれば、共通の駆動信号により第2ノズル列と第3ノズル列とから液体を吐出させることで、異なる駆動信号により第2ノズル列と第3ノズル列とから液体を吐出させる場合に比べて、駆動信号を生成する駆動信号生成部の数を削減でき、低コスト化を図れる。また、回路が複雑になってしまうことを防止できる。
かかる液体吐出装置であって、第1の駆動信号生成部によって前記第1ノズル列から液体を吐出させるための駆動信号が生成され、第2の駆動信号生成部によって前記共通の駆動信号が生成され、第3の駆動信号生成部によって前記第4ノズル列から液体を吐出させるための駆動信号が生成されること。
このような液体吐出装置によれば、所定方向と交差する方向にずれているノズル列により形成されるドット列の交差する方向の位置を同じにすることができ、画質劣化を抑制できる。
かかる液体吐出装置であって、前記第2ノズル列が有するノズル数は前記第1ノズル列が有するノズル数よりも少なく、前記第4ノズル列が有するノズル数は前記第3ノズル列が有するノズル数よりも少ないこと。
このような液体吐出装置によれば、例えば、ヘッドを所定方向に並べた際に、ノズルを所定方向に等間隔にて並べることができる。
かかる液体吐出装置であって、複数の前記ヘッドが前記所定方向に並んで配置されており、前記第3の駆動信号生成部によって生成される駆動信号により、複数の前記ヘッドの前記第4ノズル列から液体を吐出させること。
このような液体吐出装置によれば、駆動信号生成部の数を削減でき、低コスト化が図れる。
かかる液体吐出装置であって、前記第1の駆動信号生成部に生成される駆動信号が有する駆動パルスの発生タイミングと、前記第2の駆動信号生成部に生成される駆動信号が有する駆動パルスの発生タイミングと、前記第3の駆動信号生成部に生成される駆動信号が有する駆動パルスの発生タイミングと、を調整すること。
このような液体吐出装置によれば、所定方向と交差する方向にずれているノズル列の液体吐出タイミングを調整できる。そうすることで、各ノズル列に形成されるドット列の交差する方向の位置を同じにすることができ、画質劣化を抑制できる。
かかる液体吐出装置であって、前記ヘッドは、前記第1ノズル列に属するノズルから液体を吐出させるための駆動信号が入力される第1入力部と、前記共通の駆動信号が入力される第2入力部と、前記第4ノズル列に属するノズルから液体を吐出させるための駆動信号が入力される第3入力部と、を有すること。
このような液体吐出装置によれば、所定方向と交差する方向にずれているノズル列から液体を吐出させるための駆動信号をそれぞれに調整することができるため、各ノズル列により形成されるドット列の交差する方向の位置を同じにすることができ、画質劣化を抑制できる。
===ラインヘッドプリンタについて===
本実施形態では、「液体吐出装置」として、インクジェット方式のプリンタの中の「ラインヘッドプリンタ」を例に挙げて説明する。まず、ラインヘッドプリンタ(以下、プリンタ1)について説明する。
図1は、プリンタ1の全体構成のブロック図である。図2Aは、プリンタ1の断面図である。図2Bは、プリンタ1が用紙S(媒体)を搬送する様子を示す図である。外部装置であるコンピュータ50から印刷データを受信したプリンタ1は、コントローラ10により、各ユニット(搬送ユニット20、ヘッドユニット30)を制御し、用紙Sに画像を形成する。また、プリンタ1内の状況を検出器群40が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラ10は各ユニットを制御する。検出器群40は、例えば、給紙時に用紙Sを検出するセンサや、用紙Sを所定の搬送量だけ搬送するためのロータリー式エンコーダなどを有する。
コントローラ10は、プリンタ1の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部11は、外部装置であるコンピュータ50とプリンタ1との間でデータの送受信を行うためのものである。CPU12は、プリンタ1全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ13は、CPU12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る。CPU12は、メモリ13に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路14で各ユニットを制御する。
搬送ユニット20は、用紙Sを印刷可能な位置に送り込み、印刷時には搬送方向(交差する方向に相当)に所定の搬送量で用紙Sを搬送させる。給紙ローラ23は、紙挿入口に挿入された用紙Sをプリンタ1内の搬送ベルト22上に自動的に給紙するためのローラである。そして、輪状の搬送ベルト22が搬送ローラ21A及び21Bにより回転し、搬送ベルト22上の用紙Sは搬送される。なお、用紙Sは搬送ベルト22に静電吸着又はバキューム吸着している。
ヘッドユニット30は、用紙Sにインクを吐出するためのものであり、搬送方向に並ぶ複数のヘッド31を有する。ヘッド31(チップ)は、インク吐出部であるノズルを複数有する。そして、各ノズルには、インク(液体)が入った圧力室と、圧力室の容量を変化させてインクを吐出させるための駆動素子(ピエゾ素子)が設けられている。そして、駆動素子に電圧(駆動パルス)をかけて、圧力室を膨張・収縮させることによりノズルからインクが吐出される。なお、これに限らず、圧力室内に発熱素子(駆動素子に相当)を設けてもよい。この場合、発熱素子に電圧(駆動パルス)をかけて発熱させ、その発熱により圧力室内に気泡を発生させる。そうすることで、発生した気泡によりノズルから液体が吐出される。
このようなプリンタ1では、印刷データを受信したコントローラ10が、まず、給紙ローラ23を回転させ、印刷すべき用紙Sを搬送ベルト22上まで送る。その後、用紙Sは、搬送ベルト22上を一定速度で停まることなく搬送され、ヘッドユニット30の下を搬送される。ヘッドユニット30の下を用紙Sが搬送される間に、各ノズルからインクが断続的に吐出される。その結果、用紙S上には搬送方向に沿った複数のドットからなるドット列が形成され、画像が印刷される。
<ノズルの配列について>
図3Aは、ヘッドユニット30の下面のヘッド31の配列を示し、図3Bは、ヘッド31の繋ぎ目部分のノズル配列を示す図である。紙幅長さに亘って所定間隔にノズルが並ぶラインヘッドプリンタでは高速印刷が可能となる。しかし、製造上の問題(歩留まり等)により、1つのヘッド内において紙幅長さに亘るノズル列を形成することは難しい。そこで、本実施形態では、図3Aに示すように、ヘッドユニット30の下面にて、短尺の複数のヘッド31を紙幅方向(所定方向に相当)に並べて配置する。説明のため、紙幅方向の左側のヘッド31から順に若い番号を付す。
そして、図3Bに示すように、各ヘッド31が有するノズルは、主ノズル群と、主ノズル群が有するノズル数よりも少ない数のノズルを有する副ノズル群とに分類される。副ノズル群はヘッド31の紙幅方向の左側端部に位置し、主ノズル群は、副ノズル群の右側からヘッド31の右側端部まで位置する。また、主ノズル群と副ノズル群は、それぞれ、イエローノズル列Yと、マゼンタノズル列Mと、シアンノズル列Cと、ブラックノズル列Kを有する。そして、副ノズル群のノズル列は、主ノズル群のノズル列に対して、1列分だけ搬送方向の下流側にずれている。
そのため、同一のヘッド31内において、副ノズル群のイエローノズル列Yと主ノズル群のマゼンタノズル列Mが紙幅方向に並ぶ。同様に、副ノズル群のマゼンタノズル列Mと主ノズル群のシアンノズル列Cが紙幅方向に並び、副ノズル群のシアンノズル列Cと主ノズル群のブラックノズル列Kが紙幅方向に並ぶ。ただし、主ノズル群のイエローノズル列Yと副ノズル群のブラックノズル列Kは、異なる色のインクを吐出するノズル列と紙幅方向に並ばない。このように、ヘッド31が有する一部のノズル列は、異なる液体を吐出する主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列とが紙幅方向に一直線上に並ぶ。
また、副ノズル群内においては、搬送方向の上流側のノズル列(例えば、イエローノズル列Y)ほどノズル数が少なく、逆に、主ノズル群内においては、搬送方向の上流側のノズル列ほどノズル数が多くなる。そのため、結果的には1つのヘッド31内において、各ノズル列が有するノズル数は等しい。
そして、各ノズル列のノズルは紙幅方向に800dpiの間隔(所定間隔)にて並んでおり、「ノズルピッチ=800dpi」となる。更に、隣り合うヘッド31(1),31(2)の同じ色のノズル列同士において、紙幅方向の左側のヘッド31(1)の主ノズル群のうちの右側端部のノズル(例:イエローノズル列Yの主ノズル群のノズル#N)と右側のヘッド31(2)の副ノズル群のうちの左側端部のノズル(例:イエローノズル列Yの副ノズル群のノズル#1)との間隔が「800dpi」となっている。そして、同じヘッド31(2)の同じ色のノズル列同士において、副ノズル群のうちの右側端部のノズル(例:イエローノズル列の副ノズル群のノズル#n)と主ノズル群のうちの左側端部のノズル(例:イエローノズル列の主ノズル群のノズル#1)との間隔が「800dpi」となっている。そのため、紙幅長さに亘って、ノズルが紙幅方向に800dpiの間隔にて並んでいることになる。なお、各ノズル列の端部の搬送方向の位置は揃っていないため、図3Aに示すように、全てのノズル列のノズルが存在する範囲内が最大印刷範囲となる。
通常、図3Bに示すように、ヘッド31の縁部とノズル列の端部との間隔は、ノズルピッチ(800dpi)よりも広い。そのため、同じようにノズルが並んだノズル列を有するヘッドを単純に紙幅方向に並べるだけでは、ヘッドの繋ぎ目部分にて、一方のヘッドの端部ノズルと他方のヘッドの端部ノズルの紙幅方向の間隔がノズルピッチよりも広くなってしまう。そこで、本実施形態では、前述のように、主ノズル群のノズル列に対して副ノズル群のノズル列を搬送方向にずらすことによって、ヘッド31の繋ぎ目部分においても、隣り合うヘッド31の端部ノズルの紙幅方向の間隔をノズルピッチ(800dpi)にすることを可能としている。その結果、紙幅長さに亘って、ノズルを所定のノズルピッチにて並ばせることができる。
なお、紙幅方向に所定間隔にてノズルを並ばせるために、特許文献1(特開平10−95113号公報)のように、同じノズル数からなるノズル群(長さの等しいノズル列からなるヘッド)を、搬送方向にずらして紙幅方向に並べた場合(千鳥状に並べた場合)、ヘッドユニットが搬送方向に長くなり、印刷装置が大型化してしまう。
そこで、本実施形態では、図3に示すように、各ヘッド31の主ノズル群については媒体搬送方向にずらさずに紙幅方向に並べ、ヘッド31の繋ぎ目に位置する副ノズル群を主ノズル群に対して媒体搬送方向にずらして並べる。そうすることで、ヘッド31の繋ぎ目に位置するノズルの紙幅方向の間隔を一定にすることができ、且つ、ヘッドユニット30の媒体搬送方向の長さを小さくでき、印刷装置の大型化を防止できる。また、主ノズル群よりも副ノズル群の数を少なくできる。
また、ヘッドユニット30が有するノズルのうち、多くのノズルが属する主ノズル群のノズルをノズル列方向に一直線上に配置しているため、主ノズル群のノズルから吐出するドットの着弾位置のズレ調整量は小さい。もし、主ノズル群が特許文献1のように媒体搬送方向にずれて配置されると、主ノズル群ごとのドット着弾位置のズレ調整量は大きくなり、印刷タイミングをずらす時間も長くなる。そうすると、印刷タイミングをずらす時間分だけ印刷データをバッファに蓄えておかなければならない。また、副ノズル群と主ノズル群の媒体搬送方向のズレ量は、ヘッド31内にて隣接するノズル列間隔のズレ量と等しく、前述の特許文献1に比べて小さい。そのため、主ノズル群と副ノズル群において、印刷タイミングをずらす時間が短く、印刷データをバッファに蓄える時間を短くできる。
また、本実施形態のヘッド31では、副ノズル群は主ノズル群に対してノズル数を少なくしている。即ち、同じ液体を吐出するノズルにおいて、主ノズル群に属する多くのノズルが紙幅方向に一直線上に並び、副ノズル群に属する少数のノズルが主ノズル群から搬送方向にずれて配置されることになる。主ノズル群と副ノズル群は搬送方向にずれて配置されているため、各ノズル群から液体を吐出するタイミングを調整する必要がある(詳細は後述)。そのため、本実施形態のヘッド31では、主ノズル群よりも副ノズル群を少なくして、出来る限り多くのノズルの吐出タイミングを調整しなくともドットが紙幅方向に並ぶようにする。そうすることで、より画質劣化を抑制できる。また、ノズルから吐出されたインク(液体)が用紙に着弾すると、インクの溶媒成分(水分)により用紙が伸縮する。主ノズル群と副ノズル群にて、用紙上の搬送方向の位置が等しい領域に液体を吐出するため、主ノズル群よりも副ノズル群のノズル数を少なくし、出来る限り多くのノズル(主ノズル群)から同時に液体を吐出する方が、先にノズルから吐出された液体による用紙の伸縮の影響を受けるノズル(副ノズル群)の数を少なくでき、より画質劣化を抑制できる。
===インクの吐出について===
<ヘッド制御部HCについて>
次に、各ノズルからのインク(液体)が吐出される仕組みについて説明する。
図4は、駆動信号生成部32とヘッド制御部HCにより駆動素子PZTが動作することを示す電子回路図であり、図5は、各信号のタイミングチャートである。ヘッドユニット30はヘッド制御部HCと駆動信号生成部32(後述)を有する。そして、ヘッド制御部HCは、駆動を制御するノズル数分の第1シフトレジスタ33,第2シフトレジスタ34,スイッチSWと、ラッチ回路群35と、データセレクタ36と、を有する。このヘッド制御部HCは、シリアル伝送される印刷信号PRTに基づいて、1つのヘッド31に属する各ノズルに対応するピエゾ素子PZTをそれぞれ駆動し、各ノズルからインクを吐出するためのものである。このヘッド制御部HCは各ヘッド31及び各ノズル列毎に設けられている。
印刷信号PRT(i)は、ノズル#iが担当する1画素に対して割り当てられている画素データに対応した信号である。ここでは、印刷信号PRT(i)は1画素につき2ビットの情報を有する信号とする。まず、ノズル数分の印刷信号PRT(i)が、ヘッド制御部HCの第1シフトレジスタ33と第2シフトレジスタ34にシリアル伝送されると、印刷信号PRT(i)はパラレルデータに変換される。そして、ラッチ信号LATの立ち上がりパルスがラッチ回路群35に入力されると、各シフトレジスタのデータがラッチ回路群35にラッチされる。それと同時に、データセレクタ36は初期状態になる。
そして、データセレクタ36は、次のラッチ信号LATが入力される前に、ラッチ回路群35にラッチされた2ビットのデータである印刷信号PRT(i)をスイッチ制御信号prt(i)に変換し、各スイッチSW(i)に出力する。スイッチSWには、駆動信号生成部32からの駆動信号COMも入力される。図5に示すように、駆動信号COMは繰り返し周期T内に2つの駆動パルスW1,W2を有する。そして、スイッチ制御信号prt(i)のレベルが「1」のとき、スイッチSW(i)は駆動信号COMの対応する駆動パルスWをそのまま通過させる。一方、スイッチ制御信号prt(i)のレベルが「0」のとき、スイッチSW(i)は駆動信号COMの対応する駆動パルスWを遮断する。そのため、厳密には、ノズルから液体を吐出するための駆動信号COMが有する駆動パルスWを各ノズルに対応する駆動素子(ピエゾ素子)に入力されていることになるが、以下、説明のため、駆動信号COMを駆動素子に入力するとも言う。
ピエゾ素子PZT(i)に駆動パルスW1,W2が印加されると、ピエゾ素子PZT(i)が変形する。それに応じて、インクが充填された圧力室の一部を区画する弾性膜(側壁)が変形し、圧力室のインクがノズル#iから吐出する。そのため、駆動パルスW1,W2の形状はノズルから吐出させるインク量に応じて定められている。つまり、駆動パルスWの形状の違いにより大きさの異なるドットを形成することが出来る。
本実施形態では、1画素が4階調にて表されるとし、図5に示すように、スイッチ制御信号prt(i)が「11」の場合、ピエゾ素子PZT(i)に駆動するパルスW1及びW2が印加され、大ドットが形成される。同様に、スイッチ制御信号prt(i)が「10」の場合、ピエゾ素子PZT(i)に第1駆動パルスW1が入力し、中ドットが形成され、スイッチ制御信号prt(i)が「01」の場合、ピエゾ素子PZT(i)に第2駆動パルスW2が入力し、小ドットが形成され、スイッチ制御信号prt(i)が「00」の場合にはドットが形成されない。
<駆動信号生成部32について>
図6Aは、駆動信号生成部32を示す図であり、図6Bは、波形生成回路70の動作を説明するための図である。駆動信号生成部32は、波形生成回路70と電流増幅回路60を含んでいる。
コントローラ10から更新周期τ毎に波形生成回路70にDAC値が順次出力される。図6Bの例では、クロックCLKで規定されるタイミングt(n)で電圧V1に対応するDAC値が出力される。これにより、周期τ(n)にて、波形生成回路70からは電圧V1が出力される。そして、更新周期τ(n+4)までは、電圧V1に対応するDAC値がコントローラ10から波形生成回路70に順次入力され、電圧V1が出力され続ける。また、タイミングt(n+5)では、電圧V2に対応するDAC値がコントローラ10から波形生成回路70に入力される。これにより、周期τ(n+5)にて、波形生成回路70の出力は、電圧V1から電圧V2へ降下する。同様に、タイミングt(n+6)では、電圧V3に対応するDAC値がコントローラ10から波形生成回路70に入力され、出力が電圧V2から電圧V3へ降下する。以下同様に、DAC値が波形生成回路70に順次入力されるため、出力される電圧は、次第に降下する。そして、周期τ(n+10)にて、波形生成回路70の出力は電圧V4まで降下する。このような方法によって、波形生成回路70から電位波形信号COM’が電流増幅回路60に出力される。
そして、電流増幅回路60は、波形生成回路70から入力された電位波形信号COM’について、その電流を増幅し、駆動信号COMとして出力する。電流増幅回路60は、多数のピエゾ素子を駆動するために電流の増幅を行っている。電流増幅回路60の出力は、電流増幅回路60にフィードバックされている。
なお、電流増幅回路60は、駆動信号COMの電位上昇時に動作する上昇用トランジスタQ1(NPN型トランジスタ)と、駆動信号COMの電位下降時に動作する下降用トランジスタQ2(PNP型トランジスタ)を有する。波形生成回路70からの電位波形信号COM’によって、上昇用トランジスタQ1がON状態になると、駆動信号COMが上昇し、ピエゾ素子PZTの充電が行われる。一方、電位波形信号COM’によって、下降用トランジスタQ2がON状態になると、駆動信号COMが下降し、ピエゾ素子PZTの放電が行われる。
===主ノズル群と副ノズル群のドット形成位置の調整について===
図7は、主ノズル群のブラックノズル列Kと副ノズル群のブラックノズル列Kから同時に液体を吐出して形成されるドット位置を示す図である。図3Bに示すように、副ノズル群のブラックノズル列Kは主ノズル群のブラックノズル列Kに対して搬送方向の下流側にずれて配置されている。そのため、共通の駆動信号COMにより主ノズル群と副ノズル群の各ブラックノズル列Kから同時に液体を吐出すると、図示するように、副ノズル群に形成されるドット列は主ノズル群に形成されるドット列よりも搬送方向の下流側に形成される。そのため、同じ液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群とがそれぞれ形成するドット列が紙幅方向に一直線上に並ぶように、主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列から液体を吐出するタイミングを調整する必要がある。そうしなければ、画質が劣化してしまう。
即ち、本実施形態では、同一ヘッド31内において同じ液体を吐出するノズル列であっても、主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列は、搬送方向にずれているため、液体吐出タイミングを調整する。そのために、主ノズル群のノズル列からある液体を吐出するための駆動信号COMと副ノズル群のノズル列からその同じ液体を吐出するための駆動信号COMとを異ならせる。図4に示すように、同じインクを吐出するノズルに共通のヘッド制御部HCが設けられた場合には、その共通のヘッド制御部HCに、主ノズル群のノズル列から液体を吐出するための駆動信号COM1と副ノズル群のノズルから液体を吐出するための駆動信号COM2が入力される。
図8は、主ノズル群のブラックノズル列Kから液体を吐出させるための駆動信号COM1と副ノズル群のブラックノズル列Kから液体を吐出させるための駆動信号COM2の違いを示す図である。主ノズル群のブラックノズル列Kの駆動信号COM1の繰り返し周期Tが時刻t0から開始しているのに対して、副ノズル群のブラックノズル列Kの駆動信号COM2の繰り返し周期Tは時刻t1から開始している。即ち、主ノズル群のブラックノズル列Kからは時刻t0から時刻t0+Tの間に液体が吐出され、副ノズル群のブラックノズル列Kからは時刻t1から時刻t1+Tの間に液体が吐出される。この時刻t0と時刻t1との差が、主ノズル群と副ノズル群の液体吐出タイミングのずれ量である。このように、主ノズル群用の駆動信号COM1が有する駆動パルスWの発生タイミングと、副ノズル群用の駆動信号COM2が有する駆動パルスWの発生タイミングを調整することで、各ノズルからの液体吐出タイミングを調整できる。
例えば、図7に示すように、主ノズル群のブラックノズル列Kと副ノズル群のブラックノズル列Kの搬送方向の間隔(距離)を「D」とする。この場合、主ノズル群から液体が吐出され、用紙Sが搬送方向に「D」の長さを搬送された後に、副ノズル群から液体が吐出されることで、主ノズル群のドット列と副ノズル群のドット列が紙幅方向に一直線上に並ぶ。この場合、用紙Sが長さDを搬送される時間が、時刻t0と時刻t1との差に相当する。その他のノズル列も同様に、主ノズル群のノズル列と、それに対応し同じ色の液体を吐出する副ノズル群のノズル列と、の搬送方向の間隔の長さを、用紙Sが搬送される時間分だけ、駆動信号COMが有する駆動パルスWの発生タイミングをずらし、液体吐出タイミングを調整するとよい。
このように、主ノズル群のノズル列に対応する駆動素子に入力する駆動信号COM1と副ノズル群のノズル列に対応する駆動素子に入力する駆動信号COM2とを異ならせることで、主ノズル群のノズル列から液体を吐出している間に、副ノズル群のノズル列から液体を吐出させ始めることができる。そのため、主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列の液体吐出タイミングの調整量が微小であっても(1画素分や繰り返し周期Tよりも細かく調整する必要があっても)、液体吐出タイミングを調整できる。その結果、主ノズル群に形成されるドット列と副ノズル群に形成されるドット列をより正確に紙幅方向に一直線上に並ばせることができ、画質劣化を抑制できる。
つまり、本実施形態では、同一ヘッド31内にて同じ液体を吐出するノズル列であっても、液体吐出のタイミングを調整するために、異なる駆動信号COMにより液体を吐出させる。そうすることで、同じ液体にて形成されるドットが紙幅方向に一直線上に並び、画質劣化を抑制できる。
なお、主ノズル群と副ノズル群の液体吐出タイミングのずれ量(調整量)が繰り返し周期Tよりも大きい場合には、液体吐出タイミングのずれ量のうち、繰り返し周期Tより大きいずれ量は繰り返し周期Tの単位で調整し(例えば、図4のスイッチ制御信号SW’を調整し)、残りのずれ量を主ノズル群の駆動信号COM1と副ノズル群の駆動信号COM2の開始時間の差で調整してもよい。あるいは、液体吐出タイミングのずれ量の全てを駆動信号COM1,COM2の開始のずれ量で調整してもよい。
===ヘッド駆動回路について:回路例1===
図9は、本実施形態とは異なる比較例のヘッド駆動回路の概略図である。本実施形態では、同じ液体を吐出する主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列において、液体吐出のタイミングを調整するために、駆動信号COMを異ならせる。そのために、この比較例では(図9)、主ノズル群の4ノズル列YMCKと副ノズル群の4ノズル列YMCKの合計8個のノズル列に対して、駆動信号生成部32を設けるとする。そうすることで、同じ液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列に形成されるドット列の搬送方向の位置を揃えることができる。例えば、主ノズル群のブラックノズル列Kに形成されるドット列と副ノズル群のブラックノズル列Kに形成されるドット列が紙幅方向に一直線上に並び、画質劣化を抑制できる。同様に、その他の色の主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列にそれぞれ形成されるドット列も紙幅方向に一直線上に並ぶ。
この比較例のように(図9)、ヘッド31が有するノズル列ごとに駆動信号生成部32を設けることで画質劣化を抑制できる。しかし、本実施形態のヘッド31のように4色のインクYMCKを吐出するヘッド31が8個のノズル列を有し、副ノズル群のようにノズル数の少ないノズル列に対しても1つの駆動信号生成部32を設けると、コストがかかってしまう。また、ヘッド駆動回路も複雑になってしまう。
そこで、本実施形態では、同じ液体を吐出する主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列とにそれぞれ形成されるドット列の搬送方向の位置を揃え、画質劣化を抑制し、且つ、低コスト化を図ることを目的とする。
図10は、1つのヘッド31が有する8個のノズル列から同時に液体を吐出して用紙S上に形成されたドット位置を示す図である。前述のように、同じ液体を吐出する主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列とにそれぞれ形成されるドット列は搬送方向にずれる。ただし、本実施形態のヘッド31の一部のノズル列では、図3Bに示すように、異なる液体を吐出する主ノズル群のノズル列と副ノズル群のノズル列とが紙幅方向に並ぶ。そのため、同時に液体を吐出すると、図示するように異なる液体により形成されたドット列が紙幅方向に並ぶ。例えば、副ノズル群のシアンノズル列に形成されたドット列(副C)と主ノズル群のブラックノズル列に形成されたドット列(主K)は、搬送方向の位置が等しく、紙幅方向に並んで形成されている。
ところで、印刷画像は、用紙S上に仮想的に定められた「画素」が搬送方向及び紙幅方向に2次元的に並ぶことにより構成される。そして、カラー印刷では、印刷データの指示により各画素に4色のドット(YMCK)がそれぞれ選択的に形成されることで、種々の色が表現される。即ち、4色のドット(YMCK)が用紙上の同じ位置(画素)に形成されるようにする必要がある。そのためには、同じ液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列にそれぞれ形成されるドット列の搬送方向の位置を揃えるに限らず、異なる液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列にそれぞれ形成されるドット列の搬送方向の位置も揃える必要がある。
本実施形態のヘッド31では、異なる液体を吐出するノズル列であっても、例えば、副ノズル群のシアンノズル列(副C)と主ノズル群のブラックノズル列(主K)は搬送方向の位置が一致している。即ち、副ノズル群のシアンノズル列と主ノズル群のブラックノズル列は、液体吐出のタイミングを調整しなくとも、搬送方向における等しい位置(同じ画素)にドットを形成することができる。液体吐出のタイミングを調整する必要がないということは、副ノズル群のシアンノズル列と主ノズル群のブラックノズル列とにそれぞれ対応する駆動素子に入力する駆動信号COMを共通にすることができる。
同様に、副ノズル群のマゼンタノズル列(副M)と主ノズル群のシアンノズル列(主C)の搬送方向の位置が等しいため、駆動信号COMを共通にすることができ、また、副ノズル群のイエローノズル列(副Y)と主ノズル群のマゼンタノズル列(主M)の搬送方向の位置が等しいため、駆動信号COMを共通にすることができる。
図11は、本実施形態のヘッド駆動回路の概略図である。この回路例1では、副ノズル群のブラックノズル列(副K・第4ノズル列に相当)に対して1つの駆動信号生成部32(1)を設け、主ノズル群のイエローノズル列(主Y・第1ノズル列に相当)に対して1つの駆動信号生成部32(5)を設ける。そして、副ノズル群のシアンノズル列(副C・第2ノズル列に相当)と主ノズル群のブラックノズル列(主K・第3ノズル列に相当)に対して共通の駆動信号生成部32(2)を設け、副ノズル群のマゼンタノズル列(副M・第2ノズル列に相当)と主ノズル群のシアンノズル列(主C・第3ノズル列に相当)に対して共通の駆動信号生成部32(3)を設け、副ノズル群のイエローノズル列(副Y・第2ノズル列に相当)と主ノズル群のマゼンタノズル列(主M・第3ノズル列に相当)に対して共通の駆動信号生成部32(4)を設ける。
このようなヘッド駆動回路において、駆動信号生成部32(1)に生成される駆動信号COM(1)の駆動パルスWの発生タイミングと、駆動信号生成部32(2)に生成される駆動信号COM(2)の駆動パルスWの発生タイミングとの時間差を、主ノズル群と副ノズル群の各ブラックノズル列Kの搬送方向の間隔Dの長さを用紙Sが搬送される時間とする。そうすることで、用紙S上に定められた紙幅方向に並ぶ画素列に対して、副ノズル群のブラックノズル列(副K)から液体を吐出させ、用紙Sが長さDだけ搬送された後に、副ノズル群のシアンノズル列(副C)と主ノズル群のブラックノズル列(主K)から液体を吐出させることができる。その結果、同じ液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列にそれぞれ形成されるドット列を形成することができる。
その後も同様に、同じ液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列(例:主Cと副C)の搬送方向の間隔Dの長さを用紙Sが搬送された後に、異なる液体を吐出するが紙幅方向に並ぶ主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列(例:主Cと副M)から液体を吐出させる。その結果、搬送方向の位置が等しい画素列に4色YMCKのドット列を重ねて形成することができる。つまり、この回路例1のヘッド駆動回路(図11)によれば、印刷データに応じて、用紙S上の各画素に4色YMCKのドットを選択的に形成することが可能であり、画質劣化を抑制できる。
そして、異なる液体を吐出するが紙幅方向に並ぶ主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列に対して(例:副Cと主K)、共通の1つの駆動信号生成部(例:32(2))を設けることで、回路例1のヘッド駆動回路(図11)は、比較例のヘッド駆動回路(図9)よりも、駆動信号生成部32の数を減らすことができる(8個→5個)。その結果、低コスト化を図れる。
言い換えれば、異なる液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列の搬送方向の位置を揃えることで、駆動信号生成部32の数を削減でき、低コスト化を図れる。例えば、仮に、主ノズル群のブラックノズル列(主K)と副ノズル群のシアンノズル列(副C)が搬送方向にずれているとする。この場合、副ノズル群のシアンノズル列(副C)と主ノズル群のブラックノズル列(主K)の液体吐出のタイミングを調整しなければならない。そうすると、比較例のように(図9)、ヘッド31が有する8つのノズル列に対してそれぞれ駆動信号生成部32を設けなければならず、コストがかかってしまう。
つまり、本実施形態では、同じ液体を吐出するノズル列であっても搬送方向にずれたノズル列(例:副Kと主K)に対しては異なる駆動信号COMにより液体を吐出させ、異なる液体を吐出するノズル列であっても紙幅方向に並ぶノズル列(例:副Cと主K)に対しては共通の駆動信号COMにより液体を吐出させる。そうすることで、駆動信号生成部32を出来る限り削減でき、低コスト化を図れる。
即ち、本実施形態のヘッド31は、副ノズル群のブラックノズル列Kから液体を吐出するための駆動信号COM(1)が入力される入力部(不図示)と、副ノズル群のシアンノズル列Cと主ノズル群のブラックノズル列Kから液体を吐出するための駆動信号COM(2)が入力される入力部と、副ノズル群のマゼンタノズル列Mと主ノズル群のシアンノズル列Cから液体を吐出するための駆動信号COM(3)が入力される入力部と、副ノズル群のイエローノズル列Yと主ノズル群のマゼンタノズル列Mから液体を吐出するための駆動信号COM(4)が入力される入力部と、主ノズル群のイエローノズル列Yから液体を吐出するための駆動信号COM(5)が入力される入力部と、を有することになる。
なお、紙幅方向に沿う4色YMCKのドット列が搬送方向の同じ位置に形成されるように、各ノズル列の液体吐出のタイミングを調整量は、主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列の搬送方向のずれ量Dに基づいて決定する。そのために、例えば、テストパターンとして、図10に示すようにヘッド31が有するノズルから同時に液体を吐出し、主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列に形成されたドット列の実際の搬送方向の間隔に基づいて、各ノズル列の液体吐出のタイミングを調整するとよい。そうすることで、設計上における主ノズル群と副ノズル群のノズル列の搬送方向の間隔Dだけでなく、搬送誤差やノズルの製造誤差等を加味して液体吐出のタイミングを調整できるため、より画質劣化を抑制できる。
また、これに限らず、副ノズル群のノズル列(例:副K)から液体を吐出してドット列を形成し、その副ノズル群のノズル列(例:副K)と、同じ液体を吐出する主ノズル群のノズル列(例:主K)と、の搬送方向の間隔Dを、用紙Sが搬送された後に、主ノズル群のノズル列(例:主K)から液体を吐出させて、テストパターンを形成してもよい。この場合、主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列に形成されたドット列の搬送方向にずれ量が、搬送誤差やノズルの製造誤差に相当するため、これらの誤差を加味して液体吐出のタイミングを調整するとよい。
また、同じ液体を吐出する主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列の搬送方向の間隔Dが、画素(搬送方向の長さ)の整数倍であるとする。この場合、図4に示すスイッチ制御信号prt(又はLAT信号など)を調整し、共通の駆動信号COMを用いて画素単位で液体の吐出タイミングをずらすことで、主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列に形成されるドット列を紙幅方向に一直線上に形成できる。そのため、例えば、図11に示す副ノズル群のイエローノズル列(副Y)と主ノズル群のイエローノズル列(主Y)との搬送方向の間隔Dが画素の整数倍であり、副ノズル群のイエローノズル列(副Y)と主ノズル群のマゼンタノズル列(主M)が紙幅方向に並んでいる場合、主ノズル群と副ノズル群の各イエローノズル列(主Y・副Y)と主ノズル群のマゼンタノズル列(主M)を、共通の駆動信号COMにより駆動することができる。
但し、電力の問題などにより、1つの駆動信号生成部32にて生成する駆動信号COMにより駆動できる駆動素子の数には制限がある。そのため、図11に示すように、主ノズル群と副ノズル群の各イエローノズル列に対して異なる駆動信号生成部32を設け、副ノズル群のイエローノズル列と主ノズル群のマゼンタノズル列に対して、共通の駆動信号生成部32(4)を設ける。そうすることで、駆動信号COMにより確実に駆動素子を駆動でき、また、搬送誤差などにより、主ノズル群と副ノズル群の各イエローノズル列の搬送方向の間隔Dが画素の整数倍でなかったとしても、主ノズル群と副ノズル群の各イエローノズル列を紙幅方向に一直線上に並べることができる。つまり、この回路例1によれば、主ノズル群と副ノズル群の各ノズル列にそれぞれ形成されるドット形成位置を精度良く調整することができる。
また、駆動信号COMが異なるノズル列においては、ドット形成位置に限らず、液体吐出量も補正できる。例えば、副ノズル群のブラックノズル列(副K)と主ノズル群のブラックノズル列(主K)とで、液体吐出量にバラツキがある場合に、図8に示す駆動信号COMの中間電圧Vcから最高電圧までの電圧差Vhを調整するとよい。
===ヘッド駆動回路について:回路例2===
図12は、回路例2のヘッド駆動回路の概略図を示す図である。前述の回路例1では(図11)、副ノズル群のブラックノズル列(副K)と主ノズル群のイエローノズル列(主Y)に対して、それぞれ1つの駆動信号生成部32(1),32(5)を設けている。前述のように、1つの駆動信号生成部32が生成する駆動信号COMにより駆動可能な駆動素子の数には限界がある。そのため、副ノズル群に比べてノズル数の多い主ノズル群のイエローノズル列(主Y)では、ヘッド31ごとに1つの駆動信号生成部32(5)を設けることで、駆動素子を確実に駆動させることができる。
一方、副ノズル群のブラックノズル列(副K)は、主ノズル群に比べてノズル数が少ないが、回路例1では、ヘッド31ごとに1つの駆動信号生成部32(1)が設けられている。逆に言えば、1つの駆動信号生成部32(1)に生成される駆動信号COMは、1つの副ノズル群のブラックノズル列(副K)に対応する駆動素子に加え、それ以外のノズルに対応する駆動素子を駆動することができる。
そこで、この回路例2では、紙幅方向に並んだ複数のヘッド31(1)〜31(i)の複数の副ノズル群のブラックノズル列(副K・第4ノズル列に相当)に対して、共通の駆動信号生成部32(第3の駆動信号生成部に相当)を設ける。そうすることで、回路例2の駆動信号生成部32の数(4個×ヘッド数i個+1個)は、比較例(図9)の駆動信号生成部32の数(8個×ヘッド数i個)に対して、約1/2に減らすことができる。その結果、低コスト化を図れる。また、全てのヘッド31は同じ構造であり、各ヘッド31の副ノズル群のブラックノズル列(副K)の搬送方向の位置は等しくなる。そのため、異なるヘッド31の副ノズル群のブラックノズル列(副K)に対して共通の駆動信号COMを用いても問題ないと言える。
また、この回路例2(図12)は回路例1(図11)よりも更に駆動信号生成部32の数を削減でき、低コスト化を図れる。ただし、ヘッド31の特性差により、各ヘッド31の副ノズル群のブラックノズル列にばらつき(ドット径やドット形成位置のばらつき)が発生する場合には、回路例1では各ヘッド31の副ノズル群のブラックノズル列の特性に合わせて駆動信号COMを調整でき、より画質劣化を抑制できる。
===その他の実施の形態===
上記の実施形態は、主としてプリンタについて記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピュータシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体等の開示が含まれていることは言うまでもない。
また、一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、上記の実施形態は、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言うまでもない。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。
<副ノズル群について>
前述の実施形態では、ある副ノズル群が有するノズル数を、その副ノズル群と同じ液体を吐出する主ノズル群が有するノズル数よりも少ないとしているが、これに限らない。例えば、副ノズル群のノズル数が主ノズル群のノズル数と同数、または、それより多くてもよい。この場合、ノズル列方向(所定方向)に並ぶ主ノズル群と副ノズル群(例えばブラックの主ノズル群とシアンの副ノズル群)の合計ノズル数が多くなるため、ノズル列方向に並ぶ主ノズル群と副ノズル群に入力する駆動信号を生成する共通の駆動信号生成部は、多数のノズルを駆動可能な駆動信号生成部とするとよい。
<液体吐出装置について>
前述の実施形態では、液体吐出装置としてインクジェットプリンタを例示していたが、これに限らない。液体吐出装置であれば、プリンタ(印刷装置)ではなく、様々な工業用装置に適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルター製造装置や有機ELディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへDNAを溶かした溶液を塗布してDNAチップを製造するDNAチップ製造装置等であっても、本件発明を適用することができる。
また、液体の吐出方式は、駆動素子(ピエゾ素子)に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより液体を吐出するピエゾ方式でもよいし、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によって液体を吐出させるサーマル方式でもよい。
前述の実施形態では、紙幅方向に並んだノズルの下に媒体を搬送させるラインヘッドプリンタを例に挙げているがこれに限らない。例えば、ノズル列方向に並んだ複数のヘッドを媒体に対してノズル列方向と交差する方向に移動させながら画像を形成する印刷装置や、ノズル列方向に並んだ複数のヘッドをノズル列方向と交差する方向に移動させながら画像を形成する動作と、ヘッドと媒体をノズル列方向に相対移動させる搬送動作と、を交互に繰り返す印刷装置であってもよい。
<駆動信号生成部32について>
前述の実施形態では、1つの駆動信号生成部32にて生成する駆動信号COMにより駆動できる駆動素子の数に制限があるとし、例えば、回路例1では、各ヘッド31の紙幅方向に並ぶノズル列ごと(即ち、図11に示す、副Kと、副C・主Kと、副M・主Cと、副Y・主Mと、主Yの5列ごと)に駆動信号生成部32を設けているがこれに限らない。例えば、1つの駆動信号生成部32にて生成する駆動信号COMにより駆動できる駆動素子の数に制限がなければ、複数のヘッド31において、紙幅方向に並ぶノズル列に共通の駆動信号生成部32を設けても良い。例えば、ヘッド31(1)からヘッド31(i)の各副ノズル群のシアンノズル列(副C)と各主ノズル群のブラックノズル列(主K)に対して、共通の駆動信号生成部32を設けても良い。
また、前述の実施形態の駆動信号生成部32は、DAC値を波形生成回路70(D/A変換器)に入力して、DAC値を波形生成回路70でアナログデータである電位波形信号COM’に変換し、トランジスタQ1,Q2で構成される電流増幅回路60にて電位波形信号COM’の電流を増幅させ、駆動素子に入力しているが、これに限らない。例えば、DAC値(デジタル信号)をD/A変換器でアナログ変換した電位波形信号をパルス変調し、このパルス変調された変調信号をデジタル増幅器で電力増幅し、この電力増幅された信号を平滑化フィルタで平滑化して、駆動素子に入力してもよい。
<ヘッド駆動回路について>
前述の実施形態では、搬送方向にずれたノズル列の液体吐出タイミングを調整するために、例えば、回路例1では、各ヘッド31の紙幅方向に並ぶノズル列ごと(即ち、図11に示す、副Kと、副C・主Kと、副M・主Cと、副Y・主Mと、主Yの5列ごと)に駆動信号生成部32を設けているがこれに限らない。
図13は、ヘッド駆動回路の変形例の概略図である。例えば、図13に示すように、1つのヘッド31に対して、1つの駆動信号生成部32を設けても良い。このとき、駆動信号生成部32が生成する駆動信号COM(5)により、主ノズル群のイエローノズル列(主Y)にから液体を吐出させる。そして、駆動信号生成部32が生成する駆動信号COM(5)を遅延回路に入力し、遅延回路から出力した駆動信号COM(4)により、紙幅方向に並んだ副ノズル群のイエローノズル列(副Y)と主ノズル群のマゼンタノズル列(主M)とから液体を吐出させる。他のノズル列も同様に、駆動信号生成部32にて生成された駆動信号COM(5)を遅延回路により調整し、液体吐出タイミングを調整する。そうすることで、ノズル列が搬送方向にずれていたとしても、4色YMCKの紙幅方向に沿ったドット列を搬送方向の同じ位置に形成することができ、画質劣化を抑制できる。
そして、異なる液体を吐出するノズル列であっても、紙幅方向に並ぶノズル列(例:副Yと主M)から液体を吐出するための駆動信号COMを共通にすることで、遅延回路の数を減らすことができ、低コスト化を図れる。また、回路が複雑になることを防止できる。仮に、ヘッド31が有する8つのノズル列からそれぞれ液体を吐出するために、8つの異なる駆動信号COMを生成するとなると、8つの遅延回路が必要となり、コストがかかってしまう。つまり、異なる液体を吐出するノズル列であっても、紙幅方向に並ぶノズル列に対しては共通の駆動信号COMにより液体を吐出させることで、低コスト化を図れる。
プリンタの全体構成のブロック図である。 図2Aはプリンタの断面図であり、図2Bは用紙が搬送される様子を示す図である。 図3Aはヘッドの配列を示し、図3Bはヘッドの繋ぎ目部分のノズル配列を示す図である。 駆動素子が動作することを示す電子回路図である。 各信号のタイミングチャートである。 図6Aは駆動信号生成部を示す図であり、図6Bは波形生成回路を示す図である。 主ノズル群と副ノズル群から同時に液体を吐出して形成されるドット位置を示す図である。 主ノズル群の駆動信号と副ノズル群の駆動信号の違いを示す図である。 比較例のヘッド駆動回路の概略図である。 8個のノズル列から同時に液体を吐出して形成されるドット位置を示す図である。 本実施形態のヘッド駆動回路の概略図である。 回路例2のヘッド駆動回路の概略図を示す図である。 ヘッド駆動回路の変形例の概略図である。
符号の説明
1 プリンタ、10 コントローラ、11 インターフェース部、
12 CPU、13 メモリ、14 ユニット制御回路、
20 搬送ユニット、21A〜21B 搬送ローラ、22搬送ベルト、
23 給紙ローラ、30 ヘッドユニット、31 ヘッド、
32 駆動信号生成部、33 第1シフトレジスタ、34 第2シフトレジスタ、
35 ラッチ回路群、36 データセレクタ、40 検出器群、
50 コンピュータ、60 電流増幅回路、70 波形生成回路、
HC ヘッド制御部

Claims (6)

  1. 第1の液体を吐出するノズルが所定方向に所定間隔にて並んだ第1ノズル列と、
    前記第1の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第2ノズル列と、
    第2の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第3ノズル列と、
    前記第2の液体を吐出するノズルが前記所定方向に前記所定間隔にて並んだ第4ノズル列と、
    を備えるヘッドを有し、
    前記第1ノズル列と前記第2ノズル列は前記所定方向と交差する方向にずれて配置されており、前記第1ノズル列の端部のノズルと前記第2ノズル列の端部のノズルとの前記所定方向の間隔が前記所定間隔であり、
    前記第3ノズル列と前記第4ノズル列は前記交差する方向にずれて配置されており、前記第3ノズル列の端部のノズルと前記第4ノズル列の端部のノズルとの前記所定方向の間隔が前記所定間隔であり、
    前記第2ノズル列と前記第3ノズル列とが前記所定方向に並んで配置され、
    共通の駆動信号により、前記第2ノズル列と前記第3ノズル列とから液体を吐出させる、
    液体吐出装置。
  2. 請求項1に記載の液体吐出装置であって、
    第1の駆動信号生成部によって前記第1ノズル列から液体を吐出させるための駆動信号が生成され、第2の駆動信号生成部によって前記共通の駆動信号が生成され、第3の駆動信号生成部によって前記第4ノズル列から液体を吐出させるための駆動信号が生成される液体吐出装置。
  3. 請求項2に記載の液体吐出装置であって、
    前記第2ノズル列が有するノズル数は前記第1ノズル列が有するノズル数よりも少なく、
    前記第4ノズル列が有するノズル数は前記第3ノズル列が有するノズル数よりも少ない液体吐出装置。
  4. 請求項3に記載の液体吐出装置であって、
    複数の前記ヘッドが前記所定方向に並んで配置されており、
    前記第3の駆動信号生成部によって生成される駆動信号により、複数の前記ヘッドの前記第4ノズル列から液体を吐出させる、
    液体吐出装置。
  5. 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
    前記第1の駆動信号生成部に生成される駆動信号が有する駆動パルスの発生タイミングと、前記第2の駆動信号生成部に生成される駆動信号が有する駆動パルスの発生タイミングと、前記第3の駆動信号生成部に生成される駆動信号が有する駆動パルスの発生タイミングと、を調整する液体吐出装置。
  6. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
    前記ヘッドは、前記第1ノズル列に属するノズルから液体を吐出させるための駆動信号が入力される第1入力部と、前記共通の駆動信号が入力される第2入力部と、前記第4ノズル列に属するノズルから液体を吐出させるための駆動信号が入力される第3入力部と、を有する液体吐出装置。
JP2008201101A 2008-08-04 2008-08-04 液体吐出装置 Active JP5169599B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008201101A JP5169599B2 (ja) 2008-08-04 2008-08-04 液体吐出装置
US12/535,619 US20100026745A1 (en) 2008-08-04 2009-08-04 Liquid ejecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008201101A JP5169599B2 (ja) 2008-08-04 2008-08-04 液体吐出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010036424A JP2010036424A (ja) 2010-02-18
JP5169599B2 true JP5169599B2 (ja) 2013-03-27

Family

ID=41607887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008201101A Active JP5169599B2 (ja) 2008-08-04 2008-08-04 液体吐出装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20100026745A1 (ja)
JP (1) JP5169599B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5397366B2 (ja) * 2010-12-21 2014-01-22 ブラザー工業株式会社 圧電アクチュエータ装置
JP5760708B2 (ja) * 2011-06-01 2015-08-12 株式会社リコー 画像形成装置および駆動電圧生成回路
JP6269172B2 (ja) * 2014-03-05 2018-01-31 セイコーエプソン株式会社 印刷制御装置、印刷制御方法、及びプログラム
JP6470570B2 (ja) * 2015-01-06 2019-02-13 キヤノン株式会社 素子基板、液体吐出ヘッド及び記録装置
WO2018009440A1 (en) 2016-07-06 2018-01-11 Dana Automotive Systems Group, Llc Axle and propeller shaft quick-connect joint attachment assembly
JP7341872B2 (ja) 2019-11-28 2023-09-11 エスアイアイ・プリンテック株式会社 液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3520436B2 (ja) * 1996-11-25 2004-04-19 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッドユニット、及びインクジェット式記録ヘッド
JP2000062148A (ja) * 1998-08-21 2000-02-29 Canon Inc 画像記録装置及び画像記録方法
US6953241B2 (en) * 2001-11-30 2005-10-11 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink-jet head having passage unit and actuator units attached to the passage unit, and ink-jet printer having the ink-jet head
JP4147969B2 (ja) * 2002-02-20 2008-09-10 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド及びこれを有するインクジェットプリンタ
US7524016B2 (en) * 2004-01-21 2009-04-28 Silverbrook Research Pty Ltd Cartridge unit having negatively pressurized ink storage
US8011747B2 (en) * 2004-05-27 2011-09-06 Silverbrook Research Pty Ltd Printer controller for controlling a printhead with horizontally grouped firing order
JP2007168267A (ja) * 2005-12-22 2007-07-05 Konica Minolta Holdings Inc インクジェット印画装置
JP4826321B2 (ja) * 2006-04-13 2011-11-30 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置、液体吐出方法、及び、プログラム
JP5055826B2 (ja) * 2006-05-09 2012-10-24 富士ゼロックス株式会社 画像記録装置
EP2073983A4 (en) * 2006-10-09 2012-08-01 Silverbrook Res Pty Ltd INTEGRATED PRINTER HEAD CIRCUIT WITH OPEN ACTUATOR TEST
JP5018033B2 (ja) * 2006-11-16 2012-09-05 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010036424A (ja) 2010-02-18
US20100026745A1 (en) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4321600B2 (ja) インクジェットプリンタ
JP4594902B2 (ja) 液体吐出装置、及び液体吐出方法
JP5228446B2 (ja) 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法
JP5169599B2 (ja) 液体吐出装置
JP4285534B2 (ja) 液体吐出装置
JP2006198902A (ja) 印字装置及び印字方法
JP6540205B2 (ja) ヘッド駆動装置、記録ヘッドユニットおよび画像形成装置
JP2010000684A (ja) 液体噴射方法
JP4862552B2 (ja) 液滴吐出装置、液滴吐出制御装置、および液滴吐出方法
JP2009196189A (ja) 液体吐出装置及び液体吐出方法
JP4844288B2 (ja) 液滴吐出装置、液滴吐出制御装置、および液滴吐出方法
JP5018033B2 (ja) 液体吐出装置
JP5076345B2 (ja) 液滴吐出ヘッドの駆動装置、駆動方法、及び液滴吐出装置
JP2013215959A (ja) 駆動装置、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び駆動方法
JP5898423B2 (ja) インクジェット記録装置および記録方法
JP5899782B2 (ja) 画像形成装置
JP6999871B2 (ja) 液体噴射装置、制御装置、記録システム、液体噴射装置の制御プログラム、記録媒体、及び、画像形成方法
JP2010188623A (ja) ヘッドユニット、及び、流体噴射装置
JP2009113313A (ja) 液体噴射装置、及び、液体噴射装置の制御方法
JP2009220453A (ja) 液体吐出装置
JP4736475B2 (ja) 液滴吐出装置
JP2010000631A (ja) 液体吐出方法
JP2010036423A (ja) 液体吐出装置
JP2013132752A (ja) 画像形成装置
JP6896395B2 (ja) 記録装置および記録ヘッドの駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110801

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5169599

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350