JP5742351B2 - Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting method - Google Patents
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Description
本発明は、液体噴出装置及び液体噴出方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device and a liquid ejection method.
ヘッド部から液体を噴出して媒体上に液滴(ドット)を着弾させることで画像等の記録を行う液体噴出装置が広く普及している。そして、ヘッド部から液体を噴出させる方法として、ヘッド部の内部に設けられた圧電素子等の素子に駆動波形信号を印加して、当該圧電素子を振動させることで液体を噴出させる方法が知られている。 2. Description of the Related Art Liquid ejecting apparatuses that record an image or the like by ejecting liquid from a head unit and landing droplets (dots) on a medium are widely used. As a method of ejecting liquid from the head unit, a method of ejecting liquid by applying a drive waveform signal to an element such as a piezoelectric element provided inside the head unit and vibrating the piezoelectric element is known. ing.
このような液体噴出装置において、所定の電圧信号を生成する制御部からフレキシブルフラットケーブル(FFC)等のケーブルを介してヘッド部に小振幅の電圧信号を入力し、ヘッド部において該電圧信号を電力増幅することで、駆動波形信号を生成する方法が提案されている。(例えば特許文献1)。 In such a liquid ejecting apparatus, a voltage signal having a small amplitude is input to a head unit via a cable such as a flexible flat cable (FFC) from a control unit that generates a predetermined voltage signal. A method of generating a drive waveform signal by amplification is proposed. (For example, patent document 1).
特許文献1の方法によれば、FFC等のケーブルに大きなピークを有する電流を流す必要が無いため、該ケーブルにおける発熱を小さくすることができ、また、FFCの芯数を減らすことができる。ところで、このような小振幅の駆動信号を生成する際には、D/A変換回路(digital-analog converter)を用いて、デジタル信号をアナログ波形信号に変換することで駆動信号を生成する方法が一般的である。一方、D/A変換回路によって生成される駆動信号は、そのままでは精度が不十分である場合が多い。そのため、高精度な駆動信号を生成して正確に液体を噴出させるためには、該液体噴出装置の製造(検査)工程において、装置毎にトリミング等の作業を行なう必要が生じ、コストが高くなる。 According to the method of Patent Document 1, since it is not necessary to pass a current having a large peak through a cable such as FFC, heat generation in the cable can be reduced, and the number of FFC cores can be reduced. By the way, when such a small amplitude drive signal is generated, there is a method of generating a drive signal by converting a digital signal into an analog waveform signal using a D / A conversion circuit (digital-analog converter). It is common. On the other hand, the drive signal generated by the D / A conversion circuit often has insufficient accuracy as it is. Therefore, in order to generate a highly accurate drive signal and to accurately eject liquid, it is necessary to perform operations such as trimming for each apparatus in the manufacturing (inspection) process of the liquid ejecting apparatus, resulting in an increase in cost. .
本発明は、液体噴出装置において、低コストで精度の高い駆動信号を生成して液体を噴出させることを課題としている。 An object of the present invention is to generate a drive signal with high accuracy at a low cost in a liquid ejecting apparatus to eject liquid.
上記目的を達成するための主たる発明は、(A)信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成する制御部と、(B)前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる複数の素子と、を有し、前記電流増幅部が前記複数の素子の各々に設けられているヘッド部と、(C)前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、(D)電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、を備える液体噴出装置であって、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成することを特徴とする液体噴出装置である。
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。
The main invention for achieving the above object is: (A) a control unit that generates an analog voltage signal based on a digital signal that defines the waveform shape of a signal; and (B) a voltage amplification unit that amplifies the analog voltage signal. When a current amplifier for generating a drive signal to the current amplifying said analog voltage signal whose voltage has been amplified, is driven by the driving signal, it possesses a plurality of elements for ejecting liquid from a nozzle, and the current amplification A head unit provided in each of the plurality of elements , (C) a transmission unit that transmits the analog voltage signal from the control unit to the head unit, (D) after voltage amplification, and A storage unit that stores a value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal before current amplification, wherein the control unit stores the value stored in the storage unit. The Change the digital signal have a liquid ejection apparatus characterized by generating said analog voltage signal based on the digital signal.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
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。 At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.
(A)信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成する制御部と、(B)前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる素子と、を有するヘッド部と、(C)前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、(D)電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、を備える液体噴出装置であって、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成することを特徴とする液体噴出装置。
このような液体噴出装置によれば、液体噴出装置において、低コストで精度の高い駆動信号を生成して液体を噴出させることができる。
(A) a control unit that generates an analog voltage signal based on a digital signal that defines the waveform shape of the signal, (B) a voltage amplification unit that amplifies the analog voltage signal, and the voltage amplified analog voltage signal A current amplifier that amplifies the current to generate a drive signal; a head that is driven by the drive signal and that ejects liquid from a nozzle; and (C) the analog voltage signal from the controller. A liquid jet comprising: a transmission unit that transmits to the head unit; and (D) a storage unit that stores a value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification. An apparatus, wherein the control unit changes the digital signal using the value stored in the storage unit, and generates the analog voltage signal based on the digital signal. Liquid ejecting apparatus.
According to such a liquid ejecting apparatus, the liquid ejecting apparatus can generate a drive signal with high accuracy at low cost and eject liquid.
かかる液体噴出装置であって、前記記憶部は、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値と、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、理論上の電圧の最高値及び最低値と、の関係に基づいて算出される補正値を記憶し、前記制御部は、前記補正値を前記デジタル信号に乗じることで、前記デジタル信号を変更することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、生成されるアナログ電圧信号COM´について2点の電圧測定を行なうのみで、DAC値を補正することができるため、正確な駆動信号COMをより低コストで生成することができる。
In the liquid ejecting apparatus, the storage unit is voltage-amplified with a maximum value and a minimum value of the actually measured voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification. And a correction value calculated based on the relationship between the theoretical maximum and minimum values of the analog voltage signal before current amplification, and the control unit stores the correction It is desirable to change the digital signal by multiplying the digital signal by a value.
According to such a liquid ejection device, the DAC value can be corrected only by measuring the voltage of the analog voltage signal COM ′ to be generated at two points, so that an accurate drive signal COM can be generated at a lower cost. can do.
かかる液体噴出装置であって、前記記憶部は、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値を記憶し、前記制御部は、記憶された前記電圧の最高値及び最低値から、前記デジタル信号の大きさと、該デジタル信号に基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧の大きさとの関係を求め、該関係に基づいて前記デジタル信号を変更することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、任意の電圧値を有するアナログ電圧信号を精度良く出力することができるようになるため、正確な駆動信号COMを低コストで生成することができる。
In such a liquid ejection device, the storage unit stores the highest value and the lowest value of the actually measured voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification, The control unit obtains a relationship between the magnitude of the digital signal and the magnitude of the voltage of the analog voltage signal generated based on the digital signal from the stored maximum and minimum values of the voltage, and It is desirable to change the digital signal based on it.
According to such a liquid ejecting apparatus, an analog voltage signal having an arbitrary voltage value can be output with high accuracy, so that an accurate drive signal COM can be generated at low cost.
かかる液体噴出装置であって、変更後の前記デジタル信号基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧が、グランドの電圧よりも大きいことが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、正常に動作可能な範囲の電圧信号のみをヘッド制御部HCに入力することができるため、ヘッド制御部における誤動作を抑制できる。
In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the voltage of the analog voltage signal generated based on the digital signal after the change is larger than a ground voltage.
According to such a liquid ejecting apparatus, only a voltage signal in a range in which it can operate normally can be input to the head control unit HC, so that malfunction in the head control unit can be suppressed.
かかる液体噴出装置であって、前記制御部は、前記デジタル信号を生成するデジタル信号生成部と、前記アナログ電圧信号を生成するアナログ電圧信号生成部とが、一体的に形成されたチップを有することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、デジタル信号(DAC値)の伝送過程においてノイズの影響を受ける可能性が小さくなるため、正確な波形形状を有する駆動信号COMを生成しやすくなる。
In this liquid ejection apparatus, the control unit includes a chip in which a digital signal generation unit that generates the digital signal and an analog voltage signal generation unit that generates the analog voltage signal are integrally formed. Is desirable.
According to such a liquid ejecting apparatus, since it is less likely to be affected by noise in the process of transmitting a digital signal (DAC value), it is easy to generate a drive signal COM having an accurate waveform shape.
また、制御部において、信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成することと、前記アナログ電圧信号を、前記制御部からヘッド部へ伝送することと、ヘッド部において、前記アナログ電圧信号を電圧増幅することと、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成することと、前記駆動信号によって素子を駆動して、ノズルから液体を噴出させることと、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶部に記憶させることと、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成すること、を有する液体噴出方法が明らかとなる。 Further, the control unit generates an analog voltage signal based on a digital signal that defines the waveform shape of the signal, transmits the analog voltage signal from the control unit to the head unit, and in the head unit, Amplifying the analog voltage signal; generating a drive signal by amplifying the analog voltage signal that has been voltage amplified; driving the element by the drive signal; and ejecting liquid from the nozzle; A value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification is stored in a storage unit, and the digital value is stored using the value stored in the storage unit. A liquid ejection method comprising changing a signal and generating the analog voltage signal based on the digital signal becomes apparent.
===液体噴出装置の基本的構成===
発明を実施するための液体噴出装置の形態として、インクジェットプリンター(プリンター1)を例に挙げて説明する。
=== Basic configuration of liquid ejection device ===
An ink jet printer (printer 1) will be described as an example as a form of a liquid ejection device for carrying out the invention.
<プリンターの構成>
図1は、プリンター1の全体構成を示すブロック図である。プリンター1は、紙・布・フィルム等の媒体に文字や画像を記録(印刷)する液体噴出装置であり、外部装置であるコンピューター110と通信可能に接続されている。
<Printer configuration>
FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of the printer 1. The printer 1 is a liquid ejection device that records (prints) characters and images on a medium such as paper, cloth, and film, and is connected to a computer 110 that is an external device so as to be communicable.
コンピューター110にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置(不図示)にユーザーインターフェースを表示させ、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクFDやCD−ROMなどの記録媒体(コンピューターが読み取り可能な記録媒体)に記録されている。また、プリンタードライバーはインターネットを介してコンピューター110にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。 A printer driver is installed in the computer 110. The printer driver is a program for displaying a user interface on a display device (not shown) and converting image data output from an application program into print data. This printer driver is recorded on a recording medium (computer-readable recording medium) such as a flexible disk FD or a CD-ROM. Also, the printer driver can be downloaded to the computer 110 via the Internet. In addition, this program is comprised from the code | cord | chord for implement | achieving various functions.
コンピューター110はプリンター1に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター1に出力する。印刷データは、プリンター1が解釈できる形式のデータであって、各種のコマンドデータと、画素データSIとを有する。コマンドデータとは、プリンター1に特定の動作の実行を指示するためのデータである。このコマンドデータには、例えば、給紙を指示するコマンドデータ、搬送量を示すコマンドデータ、排紙を指示するコマンドデータがある。また、画素データSIは、印刷される画像の画素に関するデータである。ここで、画素とは画像を構成する単位要素であり、この画素が2次元的に並ぶことにより画像が構成される。印刷データにおける画素データSIは、媒体(例えば紙Sなど)上に形成されるドットに関するデータ(例えば、階調値)である。画素データは画素毎に例えば2ビットのデータによって構成される。この2ビットの画素データは1つの画素を4階調で表現できる。すなわち、ドット無しに対応するデータ[00]と、小ドットに対応するデータ[01]と、中ドットに対応するデータ[10]と、大ドットに対応するデータ[11]とがある。 The computer 110 outputs print data corresponding to the image to be printed to the printer 1 in order to cause the printer 1 to print an image. The print data is data in a format that can be interpreted by the printer 1 and includes various command data and pixel data SI. The command data is data for instructing the printer 1 to execute a specific operation. The command data includes, for example, command data for instructing paper feed, command data for indicating the carry amount, and command data for instructing paper discharge. The pixel data SI is data related to the pixels of the image to be printed. Here, a pixel is a unit element constituting an image, and an image is formed by arranging these pixels two-dimensionally. The pixel data SI in the print data is data (for example, gradation values) related to dots formed on a medium (for example, paper S). The pixel data is composed of, for example, 2-bit data for each pixel. This 2-bit pixel data can represent one pixel in four gradations. That is, there is data [00] corresponding to no dot, data [01] corresponding to small dots, data [10] corresponding to medium dots, and data [11] corresponding to large dots.
プリンター1は、搬送ユニット20と、キャリッジユニット30と、ヘッドユニット40と、検出器群50と、コントローラー60と、伝送部70とを有する。コントローラー60は、外部装置であるコンピューター110から受信した印刷データに基づいてヘッドユニット40等の各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は検出結果をコントローラー60に出力する。コントローラー60は検出器群50から出力された検出結果に基づいて各ユニットを制御する。
The printer 1 includes a
<搬送ユニット20>
図2Aは本実施形態のプリンター1の構成を表した概略鳥瞰図であり、図2Bはプリンター1の構成を表した概略側面図である。
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FIG. 2A is a schematic bird's-eye view showing the configuration of the printer 1 of this embodiment, and FIG. 2B is a schematic side view showing the configuration of the printer 1.
搬送ユニット20は、媒体(例えば紙Sなど)を所定の方向(以下、搬送方向という)に搬送させるためのものである。ここで、搬送方向はキャリッジが移動する方向と交差する方向である。搬送ユニット20は、給紙ローラー21と、搬送モーター22と、搬送ローラー23と、プラテン24と、排紙ローラー25とを有する(図2A及び図2B)。
The
給紙ローラー21は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー23は、給紙ローラー21によって給紙された紙Sを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター22によって駆動される。搬送モーター22の動作はプリンター側のコントローラー60により制御される。プラテン24は、印刷中の紙Sを、紙Sの裏側から支持する部材である。排紙ローラー25は、紙Sをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
The
<キャリッジユニット30>
キャリッジユニット30は、ヘッドユニット40が取り付けられたキャリッジ31を所定の方向(以下、移動方向という)に移動(「走査」とも呼ばれる)させるためのものである。キャリッジユニット30は、キャリッジ31と、キャリッジモーター32(CRモータとも言う)とを有する(図2A及び図2B)。
<
The
キャリッジ31は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター32によって駆動される。キャリッジモーター32の動作はプリンター側のコントローラー60により制御される。また、キャリッジ31は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。
The
<ヘッドユニット40>
ヘッドユニット40は、紙Sにインクを噴出するためのものである。ヘッドユニット40は、複数のノズルを有するヘッド41とヘッド制御部HCとを備える。このヘッド41はキャリッジ31に設けられ、キャリッジ31が移動方向に移動すると、ヘッド41も移動方向に移動する。そして、ヘッド41が移動方向に移動中にインクを断続的に噴出することによって、移動方向に沿ったドットライン(ラスタライン)が媒体上に形成される。
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The
図3は、ヘッド41の構造を示した断面図である。ヘッド41は、ケース411と、流路ユニット412と、ピエゾ素子群とを有する。ケース411はピエゾ素子群を収納し、ケース411の下面に流路ユニット412が接合されている。流路ユニット412は、流路形成板412aと、弾性板412bと、ノズルプレート412cとを有する。流路形成板412aには、圧力室412dとなる溝部、ノズル連通口412eとなる貫通口、共通インク室412fとなる貫通口、インク供給路412gとなる溝部が形成されている。弾性板412bはピエゾ素子PZTの先端が接合されるアイランド部412hを有する。そして、アイランド部412hの周囲には弾性膜412iによる弾性領域が形成されている。インクカートリッジに貯留されたインクが、共通インク室412fを介して、各ノズルNzに対応した圧力室412dに供給される。ノズルプレート412cはノズルNzが形成されたプレートである。ノズル面では、イエローインクを吐出するイエローノズル列Yと、マゼンタインクを吐出するマゼンタノズル列Mと、シアンインクを吐出するシアンノズル列Cと、ブラックインクを吐出するブラックノズル列Kと(いずれも不図示)、が形成されている。各ノズル列では、複数のノズルNzが搬送方向に所定間隔にて並ぶことによって構成されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the
ピエゾ素子群は、櫛歯状の複数のピエゾ素子PZT(駆動素子)を有し、ノズルNzに対応する数分だけ設けられている。ヘッド制御部HCなどが実装された配線基板(以下、ヘッド基板Base_Hとも呼ぶ)によって、電圧波形信号である駆動信号COMがピエゾ素子PZTに印加されると、該駆動信号COMとグランドとの間の電位差に応じてピエゾ素子PZTは上下方向に伸縮(駆動)する。ピエゾ素子PZTが伸縮すると、アイランド部412hは圧力室412d側に押されたり、反対方向に引かれたりする。このとき、アイランド部412h周辺の弾性膜412iが変形し、圧力室412d内の圧力が上昇・下降することにより、ノズルからインク滴が噴出される。
The piezo element group includes a plurality of comb-like piezo elements PZT (drive elements), and is provided in a number corresponding to the nozzles Nz. When a drive signal COM that is a voltage waveform signal is applied to the piezo element PZT by a wiring board (hereinafter also referred to as a head board Base_H) on which the head control unit HC and the like are mounted, The piezo element PZT expands and contracts (drives) in the vertical direction according to the potential difference. When the piezo element PZT expands and contracts, the
ヘッド制御部HCは、ピエゾ素子群PZTの駆動を制御するための制御用ICであり、ヘッド41に固定されたヘッド基板Base_H上に設けられる。ヘッド制御部HCの詳細については、後で説明する。
The head controller HC is a control IC for controlling the driving of the piezo element group PZT, and is provided on the head substrate Base_H fixed to the
<検出器群50>
検出器群50は、プリンター1の状況を監視するためのものである。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、紙検出センサ53、及び光学センサ54等が含まれる(図2A及び図2B)。
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The
リニア式エンコーダ51は、キャリッジ31の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダ52は、搬送ローラー23の回転量を検出する。紙検出センサ53は、給紙中の媒体(紙S)の先端の位置を検出する。光学センサ54は、キャリッジ31に取付けられている発光部と受光部により、対向する位置の媒体の有無を検出し、例えば、移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサ54は、状況に応じて、媒体の先端(搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう)・後端(搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう)も検出できる。
The
<コントローラー60>
コントローラー60は、プリンター1の制御を行うための制御ユニット(制御部)である。コントローラー60は、インターフェース部61と、SOC(System-on-a-chip)とを有し、プリンター1の本体に固定されたメイン基板Base_M上に搭載されている。
<
The
インターフェース部61は、外部装置であるコンピューター110とプリンター1との間でデータの送受信を行う。
The
SOCは、CPU62と、メモリー63と、ユニット制御回路64と、アナログ電圧信号生成回路65とが一体的に形成されたチップである(図1)。
The SOC is a chip in which a
CPU62は、プリンター1の全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー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等の記憶素子によって構成される。なお、メモリー63は、後述するアナログ電圧信号COM´の電圧を測定することによって得られる値を記憶する記憶部でもある。そして、CPU62は、メモリー63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して搬送ユニット20やキャリッジユニット30等の各ユニットを制御する。
The
また、CPU62は駆動信号COMの波形形状を規定するデジタル信号を生成し、SOC内においてアナログ電圧信号生成回路65に出力する。このデジタル信号はDAC値と呼ばれ、駆動信号COMの波形を定めるための波形情報に相当する。すなわち、CPU62は、デジタル信号(DAC値)を生成するデジタル信号生成部にも相当する。
Further, the
また、CPU62は、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、転送用クロック信号SCK等の各種制御信号を生成し、ヘッドユニット40へ出力する。これらの制御信号は、ヘッド制御部HCにおいて、前述の画素データSIと共に駆動信号COMをピエゾ素子PZTへ印加するのを制御するSW信号を生成する際に用いられる。
Further, the
アナログ電圧信号生成回路65は、CPU62から入力されるデジタル信号(DAC値)に基づいて、駆動信号COMの基となる電圧変化パターンであるアナログ電圧信号COM´を生成する。すなわち、アナログ電圧信号生成回路65はアナログ電圧信号生成部である。例えば、デジタル信号(DAC値)について、当該デジタル信号の値が大きいほど高い電圧となり、デジタル信号の値が小さいほど低い電圧となるように、デジタル信号の値に応じた波形を有するアナログ電圧信号を生成する。本実施形態において、アナログ電圧信号COM´は3.3V程度の電圧を有する電圧波形信号である。
The analog voltage
アナログ電圧信号生成回路65で生成されたアナログ電圧信号COM´は後述する伝送部70を介してヘッドユニット40へ伝送され、電力増幅されることで駆動信号COMを生成する。駆動信号COMの生成方法については後で説明する。
The analog voltage signal COM ′ generated by the analog voltage
上述のように、本実施形態ではCPU62と、アナログ電圧信号生成回路65とがSOC内で一体的に形成されているため、正確なアナログ電圧信号COM´を生成することができる。
As described above, in this embodiment, since the
例えば、CPU62とアナログ電圧信号生成回路65とが別個のユニットとして離れた位置に設置される場合、CPU62で生成されたデジタル信号(DAC値)をアナログ電圧信号生成回路65に伝送する際に、その伝送経路においてノイズ等の影響を受けるおそれがある。一方、本実施形態では、CPU62とアナログ電圧信号生成回路65とが一体化されているため、伝送経路においてノイズの影響を受ける可能性は非常に小さくなる。したがって、コントローラー60においてアナログ電圧信号COM´を正確に生成することが可能となり、正確な波形形状を有する駆動信号COMを生成しやすくなる
ただし、CPU62とアナログ電圧信号生成回路65との間で受けるノイズの影響が駆動信号COMの生成に問題にならない程度であれば、CPU62とアナログ電圧信号生成回路65とが別ユニットとして設けられるのであってもよい。
For example, when the
<伝送部70>
伝送部70は、コントローラー60のメイン基板Base_Mと、ヘッドユニット40のヘッド基板Base_Hとを接続する複数の伝送線によって構成される。SOCから出力されるアナログ電圧信号COM´や、画素データSI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、転送用クロック信号SCK等の各種制御信号は、伝送部70の各伝送線を介してヘッドユニット40側に伝送される。本実施形態では、伝送部70として図2Bに示されるようなフレキシブルフラットケーブル(以下、FFCとも呼ぶ)を用いる。FFCは複数の平板型伝送線を並列に並べることで、ケーブル自体の厚さを薄くしつつ、該複数の平板型伝送線を一体的に可動できるようにしたリボン状の伝送部材である。
<
The
また、FFCには電源(例えば、主電源Vdd)からヘッドユニット40に電力を供給するための伝送線、及び、グランド(GND)の電圧を印加するグランド線等も含まれる。
The FFC also includes a transmission line for supplying power to the
<ヘッド制御部HCについて>
ヘッド制御部HCの構成及びその動作について説明する。図4に、ヘッド制御部HCの構成及びその動作について説明する図を示す。
<About the head controller HC>
The configuration and operation of the head controller HC will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration and operation of the head controller HC.
ヘッド制御部HCは、ヘッド制御回路42と、駆動信号生成回路43とを有し、ヘッド41に固定されたヘッド基板Base_H上に設けられる(図4)。また、駆動信号生成回路43は、電圧増幅部431と、スイッチ432と、電流増幅部433とを有する。なお、図4ではピエゾ素子PZTが二つのみ描かれているが、プリンター1は実際には多数のピエゾ素子を備える。図4に示される構成の場合、スイッチ432及び電流増幅部433は各ピエゾ素子PZTについて設けられる。
The head controller HC includes a
ヘッド制御回路42は、コントローラー60から送信される転送用クロック信号SCK、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH等の各種制御信号、及び、画素データSIに応じてスイッチ432を制御するためのSW信号を出力する。
The
駆動信号生成回路43は、コントローラー60のSOCからFFCを介して伝送されたアナログ電圧信号COM´を電力増幅して、電圧波形信号である駆動信号COMを生成し、ピエゾ素子PZTに印加して該ピエゾ素子PZTを駆動させる。すなわち、駆動信号生成回路43は、電圧波形信号生成部に相当する。
The drive signal generation circuit 43 power-amplifies the analog voltage signal COM ′ transmitted from the SOC of the
電圧増幅部431は、アナログ電圧信号COM´の電圧を増幅する。例えば、3.3Vアナログ電圧信号COM´を、各ピエゾ素子PZTを駆動するのに必要な電圧である40V程度まで増幅する。電圧増幅部431には、オペアンプ等を用いた一般的な電圧増幅回路を使用することができる。
The
スイッチ432は、ヘッド制御回路42から入力されるSW信号に応じて、電圧増幅部431で電圧増幅されたアナログ電圧信号COM´を電流増幅部433へ入力する。例えば、SW信号がHレベルのとき、スイッチ432はON状態になり、アナログ電圧信号COM´が電流増幅部433へ入力される。一方、SW信号がLレベルのとき、スイッチ432はOFF状態になり、アナログ電圧信号COM´は電流増幅部433へ入力されない。
The
電流増幅部433は、電圧増幅されたアナログ電圧信号COM´の入力を受けて、その電流を増幅して駆動信号COMを生成し、ピエゾ素子PZTへ印加する。電流増幅部433は、NPN型トランジスタとPNP型トランジスタとを相補的に接続することによって構成される。NPN型トランジスタのコレクタは主電源Vddに接続され、PNP型トランジスタのコレクタはグランド(GND)に接続される。また、トランジスタ以外の素子を用いて電流増幅部433を構成することも可能である。
The
なお、電圧増幅部431、スイッチ432、電流増幅部433の配置は、図4に示される例には限られない。例えば、電圧増幅部431とスイッチ432との位置が逆であったり、スイッチ432と電流増幅部433との位置が逆であったりしてもよい。ただし、その場合は電圧増幅部431や電流増幅部433の数を適宜変更する必要がある点に留意する。
The arrangement of the
<プリンターの印刷動作>
プリンター1の印刷動作について簡単に説明する。コントローラー60は、コンピューター110からインターフェース部61を介して印刷命令を受信し、各ユニットを制御することにより、給紙処理・ドット形成処理・搬送処理等を行う。
<Printer operation>
The printing operation of the printer 1 will be briefly described. The
給紙処理は、印刷すべき紙をプリンター内に供給し、印刷開始位置(頭出し位置とも言う)に紙を位置決めする処理である。コントローラー60は、給紙ローラー21を回転させ、印刷すべき紙を搬送ローラー23まで送る。続いて、搬送ローラー23を回転させ、給紙ローラー21から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。
The paper feed process is a process of supplying paper to be printed into the printer and positioning the paper at a print start position (also referred to as a cue position). The
ドット形成処理は、移動方向(走査方向)に沿って移動するヘッドからインクを断続的に噴出させ、紙上にドットを形成する処理である。コントローラー60は、キャリッジ31を移動方向に移動させ、キャリッジ31が移動している間に、印刷データに基づいてヘッド41からインクを噴出させる。噴出されたインク滴が紙上に着弾すると、紙上にドットが形成され、紙上には移動方向に沿った複数のドットからなるドットラインが形成される。
The dot forming process is a process for forming dots on paper by ejecting ink intermittently from a head moving in the moving direction (scanning direction). The
搬送処理は、紙をヘッドに対して搬送方向に沿って相対的に移動させる処理である。コントローラー60は、搬送ローラー23を回転させて紙を搬送方向に搬送する。この搬送処理により、ヘッド41は、先ほどのドット形成処理によって形成されたドットの位置とは異なる位置に、ドットを形成することが可能になる。
The carrying process is a process of moving the paper relative to the head in the carrying direction. The
コントローラー60は、印刷すべきデータがなくなるまで、ドット形成処理と搬送処理とを交互に繰り返し、ドットラインにより構成される画像を徐々に紙に印刷する。そして、印刷すべきデータがなくなると、排紙ローラー25を回転させてその紙を排紙する。なお、排紙を行うか否かの判断は、印刷データに含まれる排紙コマンドに基づいても良い。
The
次の紙に印刷を行う場合は同処理を繰り返し、行わない場合は、印刷動作を終了する。 The same processing is repeated when printing on the next paper, and the printing operation is terminated when not printing.
===駆動信号COMの生成について===
<駆動信号COMの説明>
図5に、駆動信号COMについて説明する図を示す。図に示すように、駆動信号COMは、ラッチ信号LATの立ち上がりタイミングを区切りとした期間Tを1つの単位として生成される。期間Tには、ラッチ信号LAT又はチェンジ信号CHの立ち上がりタイミングによって区切られる区間T1〜T4が含まれる。また、区間T1〜T4には後述する駆動パルスがそれぞれ含まれる。繰り返し周期である期間Tは、ノズルが1画素分移動する間の期間に対応する。例えば、印刷解像度が720dpiの場合、期間Tは、ノズルが1/720インチ移動するための期間に相当する。そして、画素データSIに基づいて、期間Tに含まれる各区間の駆動パルスPS1〜PS4をピエゾ素子PZTに印加することによって、ノズルから噴出されるインクの量を調節し、複数階調からなる画像の表現を可能としている。
=== Generation of Drive Signal COM ===
<Description of drive signal COM>
FIG. 5 is a diagram for explaining the drive signal COM. As shown in the figure, the drive signal COM is generated using a period T with the rising timing of the latch signal LAT as a unit. The period T includes sections T1 to T4 divided by the rising timing of the latch signal LAT or the change signal CH. The sections T1 to T4 include drive pulses described later. A period T that is a repetition period corresponds to a period during which the nozzle moves by one pixel. For example, when the print resolution is 720 dpi, the period T corresponds to a period for the nozzle to move 1/720 inch. Then, based on the pixel data SI, by applying the drive pulses PS1 to PS4 of each section included in the period T to the piezo element PZT, the amount of ink ejected from the nozzles is adjusted, and an image having a plurality of gradations. Is possible.
駆動信号COMは、繰り返し周期における区間T1で生成される第1波形部SS1と、区間T2で生成される第2波形部SS2と、区間T3で生成される第3波形部SS3と、区間T4で生成される第4波形部SS4とを有する。ここで、第1波形部SS1は駆動パルスPS1を有している。また、第2波形部SS2は駆動パルスPS2を、第3波形部SS3は駆動パルスPS3を、第4波形部SS4は駆動パルスPS4をそれぞれ有している。各駆動パルスは電圧波形であり、主電源Vddとグランド(GND)との電位差を用いて生成される。 The drive signal COM includes a first waveform section SS1 generated in the section T1 in the repetition period, a second waveform section SS2 generated in the section T2, a third waveform section SS3 generated in the section T3, and a section T4. And a fourth waveform section SS4 to be generated. Here, the first waveform section SS1 has a drive pulse PS1. The second waveform section SS2 has a drive pulse PS2, the third waveform section SS3 has a drive pulse PS3, and the fourth waveform section SS4 has a drive pulse PS4. Each drive pulse has a voltage waveform and is generated using a potential difference between the main power supply Vdd and the ground (GND).
画素データSIが[00]の場合、駆動信号COMの第1区間信号SS1がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTは駆動パルスPS1により駆動される。この駆動パルスPS1に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、インクが噴出されない程度の圧力変動がインクに生じて、インクメニスカス(ノズル部分で露出しているインクの自由表面)が微振動する。 When the pixel data SI is [00], the first interval signal SS1 of the drive signal COM is applied to the piezo element PZT, and the piezo element PZT is driven by the drive pulse PS1. When the piezo element PZT is driven in accordance with the drive pulse PS1, pressure fluctuations such that ink is not ejected occur in the ink, and the ink meniscus (the free surface of the ink exposed at the nozzle portion) vibrates slightly.
画素データSIが[01]の場合、駆動信号COMの第3区間信号SS3がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTは駆動パルスPS3により駆動される。この駆動パルスPS3に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、小程度の量のインクが噴出され、媒体に小ドットが形成される。 When the pixel data SI is [01], the third interval signal SS3 of the drive signal COM is applied to the piezo element PZT, and the piezo element PZT is driven by the drive pulse PS3. When the piezo element PZT is driven according to the drive pulse PS3, a small amount of ink is ejected, and a small dot is formed on the medium.
画素データSIが[10]の場合、駆動信号COMの第2区間信号SS2がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTが駆動パルスPS2により駆動される。この駆動パルスPS2に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、中程度の量のインクが噴出され、媒体に中ドットが形成される。 When the pixel data SI is [10], the second interval signal SS2 of the drive signal COM is applied to the piezo element PZT, and the piezo element PZT is driven by the drive pulse PS2. When the piezo element PZT is driven according to the drive pulse PS2, a medium amount of ink is ejected, and a medium dot is formed on the medium.
画素データSIが[11]の場合、駆動信号COMの第2区間信号SS2及び第4区間信号SS4がピエゾ素子PZTへ印加され、ピエゾ素子PZTが駆動パルスPS2及び駆動パルスPS4により駆動される。これらの駆動パルスPS2及び駆動パルスPS4に応じてピエゾ素子PZTが駆動すると、媒体に大ドットが形成される。 When the pixel data SI is [11], the second interval signal SS2 and the fourth interval signal SS4 of the drive signal COM are applied to the piezo element PZT, and the piezo element PZT is driven by the drive pulse PS2 and the drive pulse PS4. When the piezo element PZT is driven according to the drive pulse PS2 and the drive pulse PS4, a large dot is formed on the medium.
<駆動信号COMの生成>
プリンター1において、デジタル信号であるDAC値から、駆動信号COMを生成する動作について説明する。
<Generation of drive signal COM>
An operation of generating the drive signal COM from the DAC value that is a digital signal in the printer 1 will be described.
まず、全体の流れについて説明する。図4に示されるように、本実施形態では、コントローラー60のCPU62において、駆動信号COMの波形形状を規定するデジタル信号(DAC値)が生成される。このDAC値に基づいて、アナログ電圧信号生成回路65でアナログ電圧信号COM´が生成される。COM´は駆動信号COMの基となる小振幅の電圧波形信号であり、生成されたCOM´は伝送部70(FFC)を介してヘッドユニット40側へと伝送され、電圧増幅部431において電圧増幅される。そして、電流増幅部433において電流増幅されることにより、駆動信号COMが生成される。
First, the overall flow will be described. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the
次に、デジタル信号であるDAC値からアナログ電圧信号COM´を生成する方法について、説明する。 Next, a method for generating the analog voltage signal COM ′ from the DAC value that is a digital signal will be described.
図6は、アナログ電圧信号COM´の一部分を説明する図である。なお、図6はアナログ電圧信号生成回路65で生成された直後、すなわち、電圧増幅部431において電圧増幅される前のアナログ電圧信号COM´を示している。図に示されるようにアナログ電圧信号COM´は、電圧の最高値Vmaxと電圧の最低値Vminとの間の電位差で表される駆動電圧Vhを有する電圧波形として生成される。
FIG. 6 is a diagram for explaining a part of the analog voltage signal COM ′. FIG. 6 shows the analog voltage signal COM ′ immediately after being generated by the analog voltage
CPU62は、まず、駆動信号COMを生成するためのパラメータに基づき、更新周期τ毎の出力電圧を求める。図6に示される駆動パルスPS´を例に挙げると、パラメータとしては、駆動電圧Vhと、この駆動電圧Vhと基準電圧Vcとの関係を規定する比率と、中間電圧VCを維持する時間PWh1と、中間電圧VCから最低電圧Vminまで、一定の傾きで電圧を降下させる時間PWd1と、最低電圧Vminを維持する時間PWh2と、最低電圧Vminから最高電圧Vmaxまで、一定の傾きで電圧を上昇させる時間PWc1と、最高電圧Vmaxを維持する時間PWh3と、最高電圧Vmaxから中間電圧VCまで、一定の傾きで電圧を降下させる時間PWd2と、中間電圧VCを維持する時間PWh4と、がある。
First, the
ここで、駆動電圧Vhは、上述のように駆動パルスPS´における最高電圧Vmaxと最低電圧Vminとの電圧の差であり、駆動パルスPS´の印加時におけるピエゾ素子PZTの最低電位(最低電圧Vminによって定まる電位)と、最高電位(最高電圧Vmaxによって定まる電位)との差に相当する。基準電圧Vcは、ピエゾ素子PZTにおける基準となる変形状態を定め、例えば、駆動電圧Vhの40%(比率0.4)とされる。中間電圧VCは、最低電圧Vminに基準電圧Vcを加算して得られた電圧である。また、最高電圧Vmaxは、最低電圧Vminに駆動電圧Vhを加算して得られた電圧である。そして、これらのパラメータは、メモリー63に記憶されている。
Here, the drive voltage Vh is a voltage difference between the maximum voltage Vmax and the minimum voltage Vmin in the drive pulse PS ′ as described above, and the minimum potential (minimum voltage Vmin of the piezo element PZT when the drive pulse PS ′ is applied. And the maximum potential (potential determined by the maximum voltage Vmax). The reference voltage Vc defines a deformation state serving as a reference in the piezo element PZT, and is, for example, 40% of the drive voltage Vh (ratio 0.4). The intermediate voltage VC is a voltage obtained by adding the reference voltage Vc to the minimum voltage Vmin. The maximum voltage Vmax is a voltage obtained by adding the drive voltage Vh to the minimum voltage Vmin. These parameters are stored in the
CPU62は、所定のタイミング(例えば給紙のタイミング)で駆動電圧Vhを定め、基準電圧Vc、中間電圧VC、最高電圧Vmaxを算出する。そして、CPU62は、前述した時間PWh1〜時間PWh4を用いて、更新周期τ毎の出力電圧を求める。この更新周期τは、例えば0.1μs(クロックCLK=10MHz)〜0.05μs(クロックCLK=20MHz)である。そして、求められた更新周期τ毎の出力電圧に基づいて、更新周期τ毎のDAC値が定められ、メモリー63の作業領域に記憶される。
The
駆動信号COMを生成する際に、CPU62は、更新周期τ毎のDAC値を、アナログ電圧信号生成回路65へ順次出力する。
When generating the drive signal COM, the
図7は、アナログ電圧信号生成回路65で生成されたCOM´の出力電圧を、電圧V1から電圧V4まで降下させる動作を説明するための図である。図の例では、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[dc1]が出力される。これにより、周期τ(n)にて、アナログ電圧信号生成回路65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[dc1]が順次出力され、アナログ電圧信号生成回路65からは電圧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[dc2]が出力される。これにより、周期τ(n+5)にて、アナログ電圧信号生成回路65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[dc3]が出力される。これにより、周期τ(n+6)にて、アナログ電圧信号生成回路65の出力は、電圧V2から電圧V3へ降下する。以下同様に、DAC値が出力されるため、アナログ電圧信号生成回路65から出力される電圧は、次第に降下する。そして、周期τ(n+10)にて、アナログ電圧信号生成回路65の出力は電圧V4まで降下する。
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation of dropping the output voltage of COM ′ generated by the analog voltage
このようにして生成されたアナログ電圧信号COM´は所定の大きさの電圧を有する波形となるように、電圧増幅部431において電圧増幅される。本実施形態において、電圧増幅された後のアナログ電圧信号COM´の最低電圧値はVmin=1.40Vであり、最高電圧値はVmax=40.0Vであるものとする。
The analog voltage signal COM ′ generated in this way is amplified by the
なお、本実施形態において、CPU62から出力されるDAC値は10bit(10進数で0〜1023)のデータで表される。例えば、DAC値が10進数で[0]の場合(16進数で[0h]、2進数で[0000000000]の場合)、すなわちDAC値が最小値である場合、アナログ電圧信号生成回路65で生成され、電圧増幅部431で電圧増幅された後のCOM´の電圧は、最低電圧であるVmin(=1.40V)となる。また、DAC値が10進数で[1023]の場合(16進数で[3FF]、2進数で[1111111111]の場合)、すなわちDAC値が最大値となる場合、COM´の電圧は最高電圧であるVmax(=40V)となる。つまり、本実施形態において、電圧増幅部431から出力される電圧増幅後のCOM´の最低電圧は1.40Vであり、DAC値が1つ大きくなると、出力電圧が約0.038V(=(40−1.4)/1024)だけ上昇する構成である。
In the present embodiment, the DAC value output from the
ただし、アナログ電圧信号生成回路65の精度誤差等により、実際に出力される電圧値は正確にこのような値になるとは限らない。
However, due to the accuracy error of the analog voltage
===第1実施形態===
上述のようにして、デジタル信号であるDAC値をアナログ電圧信号生成回路65に入力することにより、アナログ電圧信号COM´が生成される。そして、電圧増幅部431で電圧増幅されることにより、そのDAC値に対応する電圧を有する電圧信号が生成される。
=== First Embodiment ===
As described above, the analog voltage signal COM ′ is generated by inputting the DAC value which is a digital signal to the analog voltage
しかし、アナログ電圧信号生成回路65や電圧増幅部431等の精度誤差により、実際に出力される電圧値にズレが生じることがある。すなわち、DAC値として或る値[dc]を入力したときに、理論上出力される電圧の値がV(id)である場合であっても(以下、V(id)を出力電圧の理論値とする)、[dc]の入力に対して確実に電圧値V(id)が出力されるとは限らない。実際に出力される電圧値が理論値からズレた値になるということは、アナログ電圧信号COM´の振幅(例えば図6における駆動電圧Vh)が意図した振幅とは異なって出力されるということである。この場合、最終的に生成される駆動信号COMの波形も、意図した波形とは異なる波形になるため、ピエゾ素子PZTから噴出されるインク量を正確に制御することができなくなる。
However, there may be a deviation in the voltage value that is actually output due to the accuracy error of the analog voltage
特に、図1に示されるように、アナログ電圧信号生成回路65がSOCと一体として製造される場合には、アナログ電圧信号生成回路65の出力電圧の精度を確保することが難しくなる。また、FFCを介してアナログ電圧信号COM´を伝送する際に、ノイズの影響を受けることによって信号の波形が乱れ、実際に電圧増幅部431から出力される電圧値が理論値からズレる場合もある。
In particular, as shown in FIG. 1, when the analog voltage
したがって、DAC入力値に対して理論上出力されるCOM´の電圧値と、実際に出力されるCOM´の電圧値との間でズレが生じるような場合には、そのズレを補正して、正確な電圧値が出力されるように補正を行う必要がある。その際、なるべく低コストで補正可能であることが望ましい。 Therefore, when a deviation occurs between the voltage value of COM ′ theoretically output with respect to the DAC input value and the voltage value of COM ′ actually output, the deviation is corrected, It is necessary to perform correction so that an accurate voltage value is output. At that time, it is desirable that correction can be performed at as low a cost as possible.
そこで、第1実施形態では、DAC値[dc]を補正するための補正係数(例えばkとする)をプリンター毎に定め、DAC値に該補正係数を乗じた値[k×dc]に基づいてアナログ電圧信号COM´を生成させる。これにより、補正後のDAC値[k×dc]の入力に対して、出力される電圧値が理論値V(id)に近い値となるようにして、正確な駆動信号COMを生成する。 Therefore, in the first embodiment, a correction coefficient (for example, k) for correcting the DAC value [dc] is determined for each printer, and based on a value [k × dc] obtained by multiplying the DAC value by the correction coefficient. An analog voltage signal COM ′ is generated. Thus, an accurate drive signal COM is generated so that the output voltage value is close to the theoretical value V (id) with respect to the input of the corrected DAC value [k × dc].
<補正値の設定作業>
図8は、第1実施形態においてDAC値の変更を行うための設定作業のフローを表す図である。本実施形態では、プリンターの製造工程において、プリンター毎にS101〜S103の各処理を実行することにより、各プリンターについて最適な補正値を設定する。
<Correction value setting work>
FIG. 8 is a diagram illustrating a flow of setting work for changing the DAC value in the first embodiment. In the present embodiment, in the printer manufacturing process, the optimum correction value is set for each printer by executing the processes of S101 to S103 for each printer.
まず、アナログ電圧信号COM´の電圧値の測定を行なう(S101)。本実施形態では、電圧増幅部431から出力された直後の地点(図4のA点)において、アナログ電圧信号COM´の電圧の最高値Vmax、及び最低値Vminを測定する。すなわち、電圧増幅された後であり、かつ、電流増幅される前のアナログ電圧信号COM´の電圧を測定する。この部分の電圧値を測定することで、アナログ電圧信号生成回路65における出力誤差に加えて、FFC伝送時に受けるおそれのあるノイズの影響や、電圧増幅部431における出力誤差の影響等をまとめて検出することができる。なお、電圧値の測定は、プリンター1の製造工程において、メイン基板Base_M及びヘッド基板Base−Hをプリンター1に実装するタイミングで行なわれる。
First, the voltage value of the analog voltage signal COM ′ is measured (S101). In the present embodiment, the maximum value Vmax and the minimum value Vmin of the voltage of the analog voltage signal COM ′ are measured at a point immediately after being output from the voltage amplifier 431 (point A in FIG. 4). That is, the voltage of the analog voltage signal COM ′ after the voltage amplification and before the current amplification is measured. By measuring the voltage value of this part, in addition to the output error in the analog voltage
図9に、第1実施形態における電圧測定について説明する図を示す。図9の破線で示される波形は、或るDAC値[dc]の入力に対して電圧増幅部431から出力されるアナログ電圧信号COM´の理想的な電圧波形である。すなわち、DAC値[dc]を入力した場合における理論上の出力電圧値V(id)を表す。また、実線で示される波形は、同じDAC値[dc]の入力に対して出力されるアナログ電圧信号COM´の実際の電圧波形である。すなわち、DAC値[dc]を入力した場合における実際の出力電圧値V(m)を表す。
FIG. 9 is a diagram illustrating voltage measurement in the first embodiment. The waveform indicated by the broken line in FIG. 9 is an ideal voltage waveform of the analog voltage signal COM ′ output from the
アナログ電圧信号生成回路65や、電圧増幅部431の出力誤差により、DAC値[dc]の入力に対して実際に出力される電圧値V(m)は、図9に示されるように理論上の出力電圧の理論値V(id)とはズレた値となる。例えば、図9では、DAC値としてdc=[0](10進数表示)を入力した際に、電圧増幅部431から出力される電圧の理論値は、最低電圧値Vmin(id)=1.40Vである。しかし、実際にはそれよりも小さい値Vmin(m)=1.20Vが出力される。同様に、DAC値としてdc=[1023](10進数表示)を入力した際に、電圧増幅部431から出力される電圧の理論値は、最高電圧値Vmax(id)=40.0Vである。しかし、実際にはそれよりも大きい値Vmax(m)=41.0Vが出力される。
The voltage value V (m) actually output with respect to the input of the DAC value [dc] due to the output error of the analog voltage
本実施形態では、この実際に出力されるアナログ電圧信号COM´の電圧の最高値Vmax(m)(=41.0V)、及び、実際の出力電圧の最低値Vmin(m)(=1.20V)が測定される。 In the present embodiment, the maximum value Vmax (m) (= 41.0 V) of the voltage of the analog voltage signal COM ′ that is actually output and the minimum value Vmin (m) (= 1.20 V) of the actual output voltage. ) Is measured.
出力電圧の最高値Vmax(m)、及び、最低値Vmin(m)が測定された後、当該測定値に基づいて補正値kの算出が行われる(S102)。補正値kは以下の式1により算出される。
ここで、ΔV(id)は理論上の電圧の最高値のVmax(id)と、理論上の電圧の最低値Vmin(id)との電位差である。つまり、電圧波形COM´の理論上の振幅を表し、図9においては、ΔV(id)=38.6V(=40.0−1.40)である。
After the maximum value Vmax (m) and the minimum value Vmin (m) of the output voltage are measured, the correction value k is calculated based on the measured value (S102). The correction value k is calculated by the following formula 1.
Here, ΔV (id) is a potential difference between the maximum value Vmax (id) of the theoretical voltage and the minimum value Vmin (id) of the theoretical voltage. That is, it represents the theoretical amplitude of the voltage waveform COM ′, and in FIG. 9, ΔV (id) = 38.6V (= 40.0−1.40).
式(1)によって算出される補正値kは、DAC値[dc]の入力に対して出力される電圧波形の理論上の振幅ΔV(id)と、実際に出力される電圧波形の振幅(Vmax(m)−Vmin(m))との関係を表している。すなわち、入力したDAC値に対して実際に出力される電圧値の、理論値からのズレの度合いを表す。図9の場合は、k=38.6/(41.0−1.20)=0.97と算出され、COM´の理論上の振幅は、実際に出力される振幅の0.97倍であることを示している。 The correction value k calculated by the equation (1) includes the theoretical amplitude ΔV (id) of the voltage waveform output with respect to the input of the DAC value [dc], and the amplitude (Vmax) of the actually output voltage waveform. (M) -Vmin (m)). That is, it represents the degree of deviation from the theoretical value of the voltage value that is actually output with respect to the input DAC value. In the case of FIG. 9, k = 38.6 / (41.0−1.20) = 0.97 is calculated, and the theoretical amplitude of COM ′ is 0.97 times the amplitude that is actually output. It shows that there is.
その後、アナログ電圧信号COM´の電圧を測定して得られる値である補正値kは、記憶部であるメモリー63に記憶される(S103)。これにより、プリンター毎に補正値kが設定されることになる。プリンターの製造段階において2点の電圧測定を行なうだけで、プリンター毎の波形調整作業等を行なう必要がなくなるため、製造コストを低く抑えることが可能となる。
Thereafter, the correction value k, which is a value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal COM ′, is stored in the
<補正動作>
メモリー63に補正値kが記憶されたプリンターは製造工場から出荷され、該プリンターを購入したユーザーのもとで印刷を行う際に、記憶された補正値kを用いてDAC値[dc]の補正を行う事により、正確な駆動信号COMを生成しながら印刷を実行する。
<Correction action>
The printer having the correction value k stored in the
具体的には、CPU62がDAC値[dc]を生成する際に、メモリー63に記憶された補正係数kを乗じて、[dc´]=dc×kとなるように、DAC値[dc]を変更(補正)する。そして、新たに生成された補正後のDAC値[dc´]がアナログ電圧信号生成回路65に入力されると、該補正後のDAC値[dc´]に基づいてアナログ電圧信号COM´が生成され、該COM´は電圧増幅部431において電圧増幅される。
Specifically, when the
例えば、図9の場合、補正前のDAC値[dc]をアナログ電圧信号生成回路65に入力すると、理論上の振幅ΔV(id)=38.6Vよりも大きな振幅(Vmax(m)−Vmin(m))=39.8Vを有する波形が電圧増幅部431から出力される。しかし、補正値後のDAC値[dc´]を入力することにより、補正値kを乗じた割合だけ小さな振幅を有する波形が出力される。そして、図6で説明したように、アナログ電圧信号生成回路65においては、入力されたDAC値に応じた電圧を有する信号が出力されるため、この補正後のDAC値[dc´]に基づいて出力される波形の振幅は、理論上の振幅ΔV(id)に近い値となる。
For example, in the case of FIG. 9, when the DAC value [dc] before correction is input to the analog voltage
これにより、最終的に生成される駆動信号COMは、当初の理想値に近い電圧波形信号となるので、ピエゾ素子PZTの駆動を正確に制御できるようになる。 As a result, the finally generated drive signal COM becomes a voltage waveform signal close to the original ideal value, so that the drive of the piezo element PZT can be accurately controlled.
<第1実施形態のまとめ>
第1実施形態のプリンターでは、コントローラー60のアナログ電圧信号生成回路65において、波形形状を規定するDAC値(デジタル信号)に基づいてアナログ電圧信号COM´を生成する。生成されたCOM´はFFCを介してコントローラー60からヘッドユニット40へと伝送される。その後、ヘッドユニット40の電圧増幅部431でCOM´を電圧増幅し、続いて電流増幅部433で電流増幅することで、駆動信号COMが生成される。この駆動信号COMを印加することによりピエゾ素子PZTを駆動(振動)させてノズルからインクを噴出させる。
<Summary of First Embodiment>
In the printer of the first embodiment, the analog voltage
正確な駆動信号COMを生成するためには、ズレの少ないアナログ電圧信号COM´を出力させる必要がある。まず、電圧増幅部431において電圧増幅された後であり、かつ、流増幅部433において電流増幅される前のアナログ電圧信号COM´の電圧の最高値Vmax(m)及び最低値Vmin(m)を測定する。そして、実際に測定された電圧の電位差(Vmax(m)−Vmin(m))と、理論上の電位差ΔVidとの関係に基づいて算出される補正値kをメモリー63に記憶させておく。印刷の際には、メモリー63に記憶された該補正値kを用いてDAC値を変更(補正)することにより、生成されるアナログ電圧信号COM´の出力電圧値が理論上の値と近くなるようにする。これにより、コストを抑えつつ正確な駆動信号COMを生成することができるようになる。
In order to generate an accurate drive signal COM, it is necessary to output an analog voltage signal COM ′ with little deviation. First, the maximum value Vmax (m) and the minimum value Vmin (m) of the voltage of the analog voltage signal COM ′ after the voltage amplification in the
===第2実施形態===
第1実施形態の方法によれば、理想的な振幅に近い波形を有する駆動信号COMを生成することができる。しかし、ヘッド制御部HCに入力される波形は、その形状が正確であることに加えて、電圧値が所定の範囲内に含まれることも要求される。例えば、図9でVddとGNDとの間から外れるような範囲においてアナログ電圧信号COM´が生成されると、ヘッド制御部HCの各回路(例えばスイッチ432や電流増幅部433等)が正常に動作することができなくなる場合がある。
=== Second Embodiment ===
According to the method of the first embodiment, it is possible to generate the drive signal COM having a waveform close to an ideal amplitude. However, the waveform input to the head control unit HC is required to have a voltage value within a predetermined range in addition to being accurate in shape. For example, when the analog voltage signal COM ′ is generated in a range that deviates from between Vdd and GND in FIG. 9, each circuit of the head control unit HC (for example, the
そこで、第2実施形態では、正確な波形を有し、かつ、適正な電圧範囲に含まれるような駆動信号COMを生成する。具体的には、電圧増幅部431から出力させたい電圧値から逆算して、最適なDAC入力値を算出することにより、DAC値を変更する。なお、プリンターの構成自体は第1実施形態と同様である。
Therefore, in the second embodiment, a drive signal COM having an accurate waveform and included in an appropriate voltage range is generated. Specifically, the DAC value is changed by calculating the optimum DAC input value by calculating backward from the voltage value to be output from the
<第2実施形態の設定作業>
図10は、第2実施形態においてDAC値の変更を行うための設定作業のフローを表す図である。第2実施形態では、プリンターの製造工程において、プリンター毎にS201〜S202の各処理を実行し、各プリンターについて最適なDAC値を生成するために用いられる値を設定する。
<Setting Operation of Second Embodiment>
FIG. 10 is a diagram illustrating a flow of setting work for changing the DAC value in the second embodiment. In the second embodiment, in the printer manufacturing process, each process of S201 to S202 is executed for each printer, and a value used to generate an optimum DAC value for each printer is set.
まず、第1実施形態と同様にしてアナログ電圧信号COM´の電圧値の測定を行なう(S201)。電圧値は、電圧増幅部431から出力された直後であり、電流増幅部433によって電流増幅される前(図4におけるA点)の電圧を測定する。
First, the voltage value of the analog voltage signal COM ′ is measured as in the first embodiment (S201). The voltage value is measured immediately after being output from the
図11に、第2実施形態における電圧測定について説明する図を示す。第2実施形態で測定するのは、アナログ電圧信号COM´の電圧の最高値Vmax(m)及び、最低値Vmin(m)である。これらの値は図9における最高電圧値Vmax(m)及び最低電圧値Vmin(m)と全く同様である。実際に測定された電圧の最高値Vmax(m)及び、最低値Vmin(m)はメモリー63に記憶され(S201)、その後、プリンターが出荷される。 FIG. 11 is a diagram for explaining voltage measurement in the second embodiment. In the second embodiment, the maximum value Vmax (m) and the minimum value Vmin (m) of the voltage of the analog voltage signal COM ′ are measured. These values are exactly the same as the maximum voltage value Vmax (m) and the minimum voltage value Vmin (m) in FIG. The maximum value Vmax (m) and the minimum value Vmin (m) of the actually measured voltage are stored in the memory 63 (S201), and then the printer is shipped.
<補正動作>
第2実施形態では、メモリー63に記憶された電圧の最高値Vmax(m)及び最低値Vmin(m)を用いて、入力されるDAC値の大きさと、該DAC値に基づいて生成されるアナログ電圧信号COM´の電圧の大きさとの関係を求める。そして、CPU62はその関係に基づいて、任意の電圧値V(dc)(目標電圧値とする)を出力させるために入力されるべきDAC値[dc]を逆算して、[dc]の値を変更(補正)する。
<Correction action>
In the second embodiment, the maximum value Vmax (m) and the minimum value Vmin (m) of the voltage stored in the
入力されるDAC値[dc]と、該DAC値[dc]に基づいて出力される目標電圧値V(dc)との関係は、以下の式2で表される。
ここで、NはDAC値として入力するデータのビット数を表す。本実施形態におけるDAC値は10ビット(10進数で0〜1023)のデータであることからN=1024となる。
The relationship between the input DAC value [dc] and the target voltage value V (dc) output based on the DAC value [dc] is expressed by the following Expression 2.
Here, N represents the number of bits of data input as a DAC value. Since the DAC value in this embodiment is 10-bit data (0 to 1023 in decimal), N = 1024.
式2の(Vmax(m)−Vmin(m))/Nの部分は、DAC値1あたりの電圧上昇率を示している。例えば、本実施形態では、DAC値としてdc=[1023](10進数表示)を入力した時に出力される電圧がVmax(m)=41.0Vであり、DAC値としてdc=[0](10進数表示)を入力した時に出力される電圧がVmin(m)=1.20Vであるので、DAC値1あたりの電圧上昇率は(41.0−1.20)/1024=0.039となる。すなわち、入力されるDAC値が10進数で1上昇する毎に、出力される電圧が約0.039V上昇する。 The part of (Vmax (m) −Vmin (m)) / N in Equation 2 indicates the voltage increase rate per DAC value. For example, in this embodiment, the voltage output when dc = [1023] (decimal number display) is input as the DAC value is Vmax (m) = 41.0 V, and dc = [0] (10 Since the voltage output when the input (in decimal notation) is Vmin (m) = 1.20 V, the voltage increase rate per DAC value is (41.0-1.20) /1024=0.039. . That is, every time the input DAC value increases by 1 in decimal, the output voltage increases by about 0.039V.
(Vmax(m)−Vmin(m))/NにDAC値[dc]を乗じることにより、DAC値[dc]を入力した時に上昇する分の電圧値が算出される。そして、この算出された電圧値に最低電圧値Vmin(m)を加算することで、目標電圧値V(dc)が算出される(図11参照)。 By multiplying (Vmax (m) −Vmin (m)) / N by the DAC value [dc], a voltage value corresponding to an increase when the DAC value [dc] is input is calculated. Then, the target voltage value V (dc) is calculated by adding the minimum voltage value Vmin (m) to the calculated voltage value (see FIG. 11).
ここで、式2を変形すると、以下の式2´のように、任意の電圧値V(dc)(目標電圧値)を出力させるために必要なDAC値[dc]を求める式となる。
Here, when Expression 2 is modified, an expression for obtaining a DAC value [dc] necessary to output an arbitrary voltage value V (dc) (target voltage value) is obtained as in Expression 2 ′ below.
式2´により、出力させたい目標電圧値V(dc)と、メモリー63に記憶されたVmax(m)及びVmin(m)とから、入力するべきDAC値[dc]を逆算することができる。印刷に際して、コントローラー60は、式2´によって算出されたDAC値[dc]をアナログ電圧信号生成回路65に入力することで、所望の電圧値V(dc)を有するアナログ電圧信号COM´(電圧増幅後)を電圧増幅部431から精度良く出力させることが出来る。
From the target voltage value V (dc) to be output and the Vmax (m) and Vmin (m) stored in the
例えば、V(dc)=20Vの電圧を出力させたい場合のDAC値[dc]は、式2´より、dc=(20−1.2)×1024/(40−1.2)=496と算出される。よって、DAC値として[496](10進数表示)をアナログ電圧信号生成回路65に入力すれば、電圧増幅部431の出力端において、目標電圧値である20Vの電圧を有するアナログ電圧信号COM´が出力される。これにより、正確な駆動信号COMが生成され、ピエゾ素子の制御も正確に行なうことができる。
For example, the DAC value [dc] for outputting a voltage of V (dc) = 20V is dc = (20−1.2) × 1024 / (40−1.2) = 496 from Equation 2 ′. Calculated. Therefore, if [496] (decimal number display) is input to the analog voltage
また、本実施形態における電圧増幅後のアナログ電圧信号COM´は、最低電圧値がVmin(m)であり、その最低電圧値を基準とすることでCOM´の電圧値が明確に定められる。つまり、入力するDAC値に対して出力される電圧値が明確に定まる。したがって、入力するDAC値をコントロールすることによって、生成されるCOM´の電圧値を調整することができる。 Further, the analog voltage signal COM ′ after voltage amplification in the present embodiment has a minimum voltage value of Vmin (m), and the voltage value of COM ′ is clearly determined by using the minimum voltage value as a reference. That is, the output voltage value is clearly determined with respect to the input DAC value. Therefore, the voltage value of the generated COM ′ can be adjusted by controlling the input DAC value.
このことから、変更後のDAC値に基づいて生成されるアナログ電圧信号COM´の電圧が、GNDの電圧よりも大きく、かつ、Vddの電圧よりも小さくなるように調整することが可能となる。例えば、仮に、実際に測定された最低電圧値Vmin(m)がGNDの電圧よりも低い場合であっても、CPU62は、出力されるCOM´の電圧が必ずGNDの電圧よりも大きくなるようにDAC値を調整する。これにより、確実にGNDの電圧よりも大きな電圧を有するアナログ電圧信号COM´を出力することができるようになる。
Thus, the voltage of the analog voltage signal COM ′ generated based on the changed DAC value can be adjusted so as to be larger than the GND voltage and smaller than the Vdd voltage. For example, even if the actually measured minimum voltage value Vmin (m) is lower than the GND voltage, the
すなわち、本実施形態では、ヘッド制御部HCの各回路が適正に動作できる範囲の電圧で駆動信号COMを生成することができるため、該ヘッド制御部HCにおいて誤動作が発生する可能性は非常に小さくなる。 That is, in the present embodiment, since the drive signal COM can be generated with a voltage within a range in which each circuit of the head control unit HC can properly operate, the possibility of malfunction in the head control unit HC is very small. Become.
<第2実施形態のまとめ>
第2実施形態でも、アナログ電圧信号COM´の電圧を測定して得られる値を用いてDAC値を変更することにより正確な駆動信号COMを生成する。
<Summary of Second Embodiment>
Also in the second embodiment, an accurate drive signal COM is generated by changing the DAC value using a value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal COM ′.
まず、電圧増幅部431において電圧増幅された後であり、かつ、流増幅部433において電流増幅される前のアナログ電圧信号COM´の電圧の最高値Vmax(m)及び最低値Vmin(m)を測定する。そして、測定された電圧値をメモリー63に記憶させておく。印刷に際してCPU62は、メモリー63に記憶された該電圧値から、入力されるDAC値の大きさと該DAC値に基づいて生成されるアナログ電圧信号COM´の電圧の大きさとの関係を表す式2を求める。そして式2に基づいて目標電圧値V(dc)を出力させるために入力するべきDAC値[dc]を逆算する。この逆算された値に基づいて入力DAC値を変更(補正)すると、アナログ電圧信号COM´の電圧が目標電圧値V(dc)として出力されるため、任意の電圧値を有する信号を精度良く生成することができる。
First, the maximum value Vmax (m) and the minimum value Vmin (m) of the voltage of the analog voltage signal COM ′ after the voltage amplification in the
また、入力するDAC値と出力される電圧値との関係が明確となるので、DAC値を適当に設定することで、生成されるアナログ電圧信号COM´の電圧の範囲を、確実に主電源Vddの電圧よりも小さく、グランド(GND)の電圧よりも大きくすることができる。これにより、ヘッド制御部HCの各回路が正常に動作可能な範囲の電圧を有する信号のみが生成されることになり、ヘッド制御部HCにおける誤動作等を抑制することができる。 Further, since the relationship between the input DAC value and the output voltage value is clarified, the voltage range of the generated analog voltage signal COM ′ can be reliably set to the main power supply Vdd by appropriately setting the DAC value. The voltage can be smaller than the voltage of the ground (GND). Thereby, only a signal having a voltage in a range in which each circuit of the head control unit HC can operate normally is generated, and malfunctions in the head control unit HC can be suppressed.
===その他の実施形態===
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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。
=== Other Embodiments ===
Although a printer or the like as one embodiment has been described, the above embodiment is for facilitating the understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof. In particular, the embodiments described below are also included in the present invention.
<液体噴出装置について>
前述の各実施形態では、発熱を低減した液体噴出装置の一例としてプリンター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、三次元造型機、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噴出装置に、本実施形態と同様の技術を適用してもよい。
<About liquid ejection device>
In each of the above-described embodiments, a printer has been described as an example of a liquid ejection device that reduces heat generation, but the present invention is not limited to this. For example, color filter manufacturing apparatus, dyeing apparatus, fine processing apparatus, semiconductor manufacturing apparatus, surface processing apparatus, three-dimensional molding machine, liquid vaporizer, organic EL manufacturing apparatus (especially polymer EL manufacturing apparatus), display manufacturing apparatus, film formation You may apply the technique similar to this embodiment to the various liquid ejection apparatuses which applied inkjet technology, such as an apparatus and a DNA chip manufacturing apparatus.
<ピエゾ素子について>
前述の各実施形態では、液体を噴出させるための動作を行う素子としてピエゾ素子PZTを例示したが、他の素子であってもよい。例えば、発熱素子や静電アクチュエーターを用いてもよい。
<About piezo elements>
In each of the above-described embodiments, the piezo element PZT is exemplified as the element that performs the operation for ejecting the liquid. However, other elements may be used. For example, a heating element or an electrostatic actuator may be used.
<電流増幅部433のトランジスタについて>
前述の各実施形態では、電流増幅部433が有するトランジスタとしてNPN型トランジスタ及びPNP型トランジスタを例示した。しかし、アナログ電圧信号COM´について電流の増幅を行えるものであれば、他の種類のトランジスタを用いてもよい。
<Regarding Transistor of
In each of the above-described embodiments, the NPN transistor and the PNP transistor are exemplified as the transistors included in the
<他の装置について>
前述の各実施形態では、ヘッド41をキャリッジとともに移動させるタイプのインクジェットプリンター(シリアルプリンター)を例に挙げて説明したが、プリンターはヘッドが固定された、いわゆるラインプリンターであってもよい。
<About other devices>
In each of the above-described embodiments, an ink jet printer (serial printer) of a type that moves the
1 プリンター
20 搬送ユニット、21 給紙ローラー、22 搬送モーター、
23 搬送ローラー、24 プラテン、25 排紙ローラー、
30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、32 キャリッジモーター、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、411 ケース、412 流路ユニット、
412a 流路形成板、412b 弾性板、412c ノズルプレート、
412d 圧力室、412e ノズル連通口、412f 共通インク室、
412g インク供給路、412h アイランド部、412i 弾性膜、
42 ヘッド制御回路、43 駆動信号生成回路、
431 電圧増幅部、432 スイッチ、433 電流増幅部、
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 紙検出センサ、54 光学センサ、
60 コントローラー、61 インターフェース部、
62 CPU、63 メモリー、64 ユニット制御回路、
65 アナログ電圧信号生成回路、70 伝送部、
110 コンピューター、
SOC System-on-a-tip、
PZT ピエゾ素子
1
23 transport roller, 24 platen, 25 discharge roller,
30 Carriage unit, 31 Carriage, 32 Carriage motor,
40 head units, 41 heads, 411 case, 412 flow path unit,
412a flow path forming plate, 412b elastic plate, 412c nozzle plate,
412d pressure chamber, 412e nozzle communication port, 412f common ink chamber,
412g Ink supply path, 412h island part, 412i elastic film,
42 head control circuit, 43 drive signal generation circuit,
431 Voltage amplifier, 432 switch, 433 Current amplifier,
50 detector groups, 51 linear encoder, 52 rotary encoder,
53 Paper detection sensor, 54 Optical sensor,
60 controller, 61 interface part,
62 CPU, 63 memory, 64 unit control circuit,
65 analog voltage signal generation circuit, 70 transmission unit,
110 computers,
SOC System-on-a-tip,
PZT Piezo element
Claims (6)
(B)前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、
電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、
前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる複数の素子と、
を有し、前記電流増幅部が前記複数の素子の各々に設けられているヘッド部と、
(C)前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、
(D)電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、
を備える液体噴出装置であって、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成することを特徴とする液体噴出装置。 (A) a control unit that generates an analog voltage signal based on a digital signal that defines the waveform shape of the signal;
(B) a voltage amplifier for amplifying the analog voltage signal;
A current amplifying unit that amplifies the voltage amplified analog voltage signal to generate a drive signal; and
A plurality of elements driven by the drive signal to eject liquid from the nozzle;
Have a, a head portion of the current amplifier is provided in each of said plurality of elements,
(C) a transmission unit that transmits the analog voltage signal from the control unit to the head unit;
(D) a storage unit for storing a value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification;
A liquid ejection device comprising:
The control unit changes the digital signal using the value stored in the storage unit, and generates the analog voltage signal based on the digital signal.
前記記憶部は、
電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値と、
電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、理論上の電圧の最高値及び最低値と、
の関係に基づいて算出される補正値を記憶し、
前記制御部は、前記補正値を前記デジタル信号に乗じることで、前記デジタル信号を変更することを特徴とする液体噴出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The storage unit
The highest and lowest actually measured voltages of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification;
The maximum and minimum theoretical voltages of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification;
The correction value calculated based on the relationship is stored,
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the digital signal by multiplying the digital signal by the correction value.
前記記憶部は、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値を記憶し、
前記制御部は、記憶された前記電圧の最高値及び最低値から、前記デジタル信号の大きさと、該デジタル信号に基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧の大きさとの関係を求め、該関係に基づいて前記デジタル信号を変更することを特徴とする液体噴出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The storage unit stores the highest value and the lowest value of the actually measured voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification,
The control unit obtains a relationship between the magnitude of the digital signal and the magnitude of the voltage of the analog voltage signal generated based on the digital signal from the stored maximum and minimum values of the voltage, and the relationship And changing the digital signal based on the above.
変更後の前記デジタル信号に基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧が、グランドの電圧よりも大きいことを特徴とする液体噴出装置。 The liquid ejection device according to claim 3,
The liquid ejecting apparatus, wherein a voltage of the analog voltage signal generated based on the changed digital signal is larger than a ground voltage.
前記制御部は、
前記デジタル信号を生成するデジタル信号生成部と、前記アナログ電圧信号を生成するアナログ電圧信号生成部とが、一体的に形成されたチップを有することを特徴とする液体噴出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The controller is
A liquid ejecting apparatus comprising: a chip in which the digital signal generating unit that generates the digital signal and the analog voltage signal generating unit that generates the analog voltage signal are integrally formed.
前記アナログ電圧信号を、前記制御部からヘッド部へ伝送することと、
ヘッド部において、前記アナログ電圧信号を電圧増幅することと、
電圧増幅された前記アナログ電圧信号を、ノズルから液体を噴出させる複数の素子の各々に設けられた電流増幅部によって電流増幅して駆動信号を生成することと、
前記駆動信号によって前記複数の素子を駆動して、前記ノズルから液体を噴出させることと、
電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶部に記憶させることと、
前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成すること、
を有する液体噴出方法。 In the control unit, generating an analog voltage signal based on a digital signal that defines the waveform shape of the signal;
Transmitting the analog voltage signal from the control unit to the head unit;
In the head part, amplifying the analog voltage signal;
Amplifying the analog voltage signal that has been voltage amplified by a current amplifying unit provided in each of a plurality of elements that eject liquid from a nozzle to generate a drive signal;
And that by driving the plurality of elements by said drive signal, thereby ejecting liquid from the nozzle,
Storing the value obtained by measuring the voltage of the analog voltage signal after voltage amplification and before current amplification in the storage unit;
Changing the digital signal using the value stored in the storage unit, and generating the analog voltage signal based on the digital signal;
A liquid jetting method.
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