JP5760771B2 - 駆動信号生成装置、駆動信号生成方法、及び、流体噴射装置 - Google Patents
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Description
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
このような駆動信号生成装置によれば、駆動信号を生成するためのデジタルデータの容量を小さくすることができる。
このような駆動信号生成装置によれば、データ容量の小さいデジタルデータに基づいて、傾斜した波形部と水平な波形部が連続する波形を駆動信号に発生させることができる。
このような駆動信号生成方法によれば、駆動信号を生成するためのデジタルデータの容量を小さくすることができる。
このような流体噴射装置によれば、駆動信号を生成するためのデジタルデータの容量を小さくすることができる。
「駆動信号生成装置」は、制御対象となる素子を駆動する駆動信号を生成するものであり、駆動信号生成装置が組み込まれた「流体噴射装置」では、素子の駆動によってヘッドから流体が噴射される。以下、流体噴射装置を「プリンター(インクジェットプリンター)」とし、プリンターとコンピューターが接続された印刷システムを例に挙げて、実施形態を説明する。
コンピューター60は、プリンター1と通信可能に接続されており、プリンター1に画像を印刷させるための印刷データをプリンター1に出力する。
キャリッジユニット30は、インクを噴射するヘッド41を搭載したキャリッジ31を、搬送方向と交差する移動方向に移動するためのものである。
キャリッジユニット30によりヘッド41を移動方向に移動しながらインクを噴射させる動作と、搬送ユニット20により被記録媒体を搬送方向に搬送する動作とが繰り返されることで、2次元の画像が印刷される。ただし、このようなプリンター1に限らず、例えば、固定されたヘッド41の下を被記録媒体が通過し、その際にヘッド41が被記録媒体に向けてインクを噴射するプリンターでもよい。
本実施形態の駆動信号DRV生成方法を説明する前に、比較例の駆動信号DRV生成方法について説明する。また、駆動信号DRVが有する2つのパルスW1,W2のうち(図2)、「第2パルスW2」を生成する場合を例に挙げて説明する。
図3は、比較例の駆動信号生成回路80を説明する図であり、図4Aは、第2パルスW2を生成するための比較例のDACデータを説明する図であり、図4Bは、DA変換器85から出力され、第2パルスW2の基となるアナログ信号を示す図である。図4Bでは、横軸が時間を示し、縦軸が電圧変化を示す。
駆動信号DRVを生成するためのデジタルデータ、即ち、駆動信号DRVが有する波形(第1パルスW1・第2パルスW2)を規定するためのデジタルデータ(以下、DACデータ)は、メモリー13内の「DACデータRAM131」に記憶されている。
次に、比較例の第2パルス用DACデータ(図4A)に基づいて、第2パルスW2を生成する駆動信号生成回路80について説明する。
比較例の駆動信号生成回路80は、図3に示すように、回数レジスター81(以下、回数Reg)と、回数カウンター82と、電圧レジスター83(以下、電圧Reg)と、加算器84と、デジタルアナログ変換器85(以下、DA変換器)と、電圧増幅器86と、電流増幅器87と、を有する。
以下、第2パルスW2を生成する方法について説明する。
まず、CPU12が、DACデータRAM131の中の第2パルス用DACデータ(図4A)を参照し、第0要素データel(0)の中の初期電圧値v0を加算器84に出力する。なお、加算器84は初期電圧値v0をDA変換器85に出力し、DA変換器85は初期電圧値v0に応じた電圧v0を出力する。DA変換器85から出力された電圧v0は、電圧増幅器86と電流増幅器87により、図2に示す第2パルスW2の初期電圧V0となる。
他の波形部wp3〜wp6も第2パルス用DACデータ(図4A)に基づいて同様に生成され、第2パルスW2が完成する。
比較例では、駆動信号DRVが有するパルス(例:第2パルスW2)を構成する波形部のうち、単位時間τごとに電圧変化する傾斜した波形部(例:wp1,wp3,wp5)であっても、電圧が一定に保持される水平な波形部(例:wp2,wp4,wp6)であっても、各波形部を生成するためのDACデータ(要素データel)の構成を同じにする。即ち、傾斜した波形部を生成するための要素データelも水平な波形部を生成するための要素データelも、単位時間τあたりの電圧変化値Δvに対して、その電圧変化Δvを行う単位時間τの数Nを対応付けた構成となっている。
そこで、本実施形態では、駆動信号DRVを生成するためのDACデータ(デジタルデータ)の容量を小さくすることを目的とする。
図5は、本実施形態の駆動信号生成回路70を説明する図であり、図6Aは、第2パルスW2を生成するための本実施形態のDACデータを説明する図であり、図6Bは、DA変換器75から出力され、第2パルスW2の基となるアナログ信号を示す図である。図6Bでは、横軸が時間を示し、縦軸が電圧変化を示す。
前述の比較例では、傾きが同じである波形部ごとに、各波形部を生成するための要素データelを割り当てている。そのため、6個の波形部wp1〜wp6から構成される第2パルスW2用DACデータ(図4A)は、初期電圧値v0を示す要素データel(0)と6個の要素データel(1)〜el(6)から構成される。
次に、本実施形態の第2パルス用DACデータ(図6A)に基づいて第2パルスW2を生成する駆動信号生成回路70について説明する。なお、比較例の駆動信号生成回路80(図3)と異なる点について主に説明する。
図5に示すように、本実施形態の駆動信号生成回路70は、第1回数レジスター711(以下、第1回数Reg)と、第2回数レジスター712(以下、第2回数Reg)と、第1切換スイッチSWc(1)と、回数カウンター72と、電圧レジスター73(以下、電圧Reg)と、第2切換スイッチSWc(2)と、加算器74と、DA変換器75と、電圧増幅器76と、電流増幅器77と、ゼロレジスター78(以下、ゼロReg)と、を有する。
ゼロReg78は、電圧変化がゼロ(0)であることを示すデータ(以下、電圧変化値ゼロ)を常時保持し、CL信号のパルスを受ける毎に、電圧変化値ゼロを第2切換スイッチSWc(2)に出力する。
次に、DACデータRAM131、CPU12、及び、駆動信号生成回路70を用いて、駆動信号DRVの第2パルスW2を生成する方法について説明する。
まず、CPU12が、DACデータRAM131の中の第2パルス用DACデータ(図6A)を参照し、第0要素データEl(0)の中の初期電圧値v0を加算器74に出力する。そうすると、DA変換器75から出力される電圧はv0となる。
また、電圧Reg73も、CH1信号のパルスを受けると、第1要素データEl(1)の中から電圧変化値+Δv1を取得する。
CH2信号のパルスを受けると、第1切換スイッチSWc(1)は、第1回数Reg711と接続している状態から第2回数Reg712と接続する状態に切り換わり、第2切換スイッチSWc(2)は、電圧Reg73と接続している状態からゼロReg78と接続する状態に切り換わる。
また、CH2信号のパルスを受けると、第1回数Reg711と第2回数Reg712は、(第1切換スイッチSWc(1)の接続状態が切り換わった後に)それぞれが現在保持しているデータNc(1),Nn(1)を第1切換スイッチSWc(1)に出力する。第1切換スイッチSWc(1)は第2回数Reg712と接続している状態に切り換わったため、回数カウンター72には、第2回数Reg712から非変化回数値Nn(1)が入力される。
そして、回数カウンター72のカウント回数が非変化回数値Nn(1)の示す2回に到達するまで、ゼロReg78から加算器74に単位時間τごとに電圧変化値ゼロが入力され、DA変換器75から出力される電圧は一定(vh)に保たれる。こうして、第1合成波形部WU(1)のうちの水平な波形部(第2波形部wp2)が生成される。
CH1信号のパルスを受けると、第1切換スイッチSWc(1)は第1回数Reg711と接続する状態に切り換わり、第2切換スイッチSWc(2)は電圧Reg73と接続する状態に切り換わる。また、第1合成波形部WU(1)の次の第2合成波形部WU(2)に対応する要素データEl(2)の中から、第1回数Reg711は変化回数値Nc(2)(=4回)を取得し、第2回数Reg712は非変化回数値Nn(2)(=3回)を取得し、電圧Reg73は電圧変化値−Δv3を取得する。これらの値に基づいて、単位時間τごとに電圧がΔv3ずつ下降する傾斜した波形部(wp3)と電圧が変化しない水平な波形部(wp4)から構成される第2合成波形部WU(2)が生成される。
第3合成波形部WU(3)も同様にして生成され、第2パルスW2が完成する。
前述の実施形態では、傾斜した波形部と、その後に続く水平な波形部を生成するためのデータを1つの要素データElとしている。ただし、これに限らず、水平な波形部(例えば図2のwp2)と、その後に続く傾斜した波形部(例えば図2のwp3)を生成するためのデータを1つの要素データとしてもよい。即ち、ある電圧変化値Δvに対して、その電圧変化Δvを行う時間を示す値(単位時間τの数)と、その電圧変化Δvを行う直前の時間であり、その電圧変化Δvを行わない時間を示す値(単位時間τの数)とを、対応付けたデータとしてもよい。
上記の実施形態は、主として流体噴射装置(プリンター)について記載されているが、これに限らず、駆動信号生成装置や駆動信号生成方法等の開示が含まれている。また、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いうまでもない。
前述の実施形態では、駆動信号生成装置が組み込まれた流体噴射装置として、インクジェットプリンターを例に挙げているが、これに限らない。例えば、カラーフィルター製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及び、DNAチップ製造装置などの流体噴射装置でもよい。
12 CPU、13 メモリー、131 DACデータRAM、
14 ユニット制御回路、20 搬送ユニット、30 キャリッジユニット、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、HC ヘッド制御部、sw スイッチ、50 検出器群、60 コンピューター、70 駆動信号生成回路、
711 第1回数Reg、712 第2回数Reg、
SWc(1) 第1切換スイッチ、SWc(2) 第2切換スイッチ、
72 回数カウンター、73 電圧Reg、74 加算器、75 DA変換器、
76 電圧増幅器、77 電流増幅器、78 ゼロReg
80 比較例の駆動信号生成回路
Claims (4)
- 素子を駆動する駆動信号を生成するためのデジタルデータであって、
単位時間あたりの電圧変化を示す値に対して、前記電圧変化を行う時間を示す値と、前記電圧変化を行う時間に連続し、且つ、前記電圧変化を行わない時間を示す値と、を対応付けた要素データを有するデジタルデータを、記憶する記憶部と、
前記デジタルデータに基づいて、アナログ信号である前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備えることを特徴とする駆動信号生成装置。 - 請求項1に記載の駆動信号生成装置であって、
前記駆動信号生成部は、
前記電圧変化を行う時間か否かによって、前記デジタルデータに応じた前記電圧変化を示す値と、電圧変化がゼロであることを示す値と、を切り換えて出力する切り換えスイッチと、
前記切り換えスイッチから入力された値を前記単位時間ごとに加算する加算器と、
前記加算器から入力された値をアナログ信号に変換する変換部と、
を備える駆動信号生成装置。 - 請求項1または請求項2に記載の駆動信号生成装置を用いて前記駆動信号を生成することを特徴とする駆動信号生成方法。
- 請求項1または請求項2に記載の駆動信号生成装置と、前記素子の駆動によって流体を噴射するヘッドと、を備えたことを特徴とする流体噴射装置。
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