JP6179137B2 - 液体吐出装置、液体吐出方法およびコントロールユニット - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、液体吐出方法およびコントロールユニットに関する。

液体吐出装置として、液体を吐出するノズルを複数備えたノズルユニットを１つのヘッドユニットに複数有する印刷装置が知られている（特許文献１参照）。１つのヘッドユニットが備えるノズルの数やノズルユニットの数は、印刷される画像のデータ量の増加（高画質化）に伴って、増加する傾向にある。印刷装置においては、ノズルを駆動するための各種の信号がメインコントローラー（コントロールユニット）で生成されて、ヘッドユニットのそれぞれのノズルユニットへ送信される。そのため、ノズル数およびノズルユニット数の増加は、信号の増加を招き、結果として、信号を生成するコントロールユニットとノズルユニットを備えるヘッドユニットと、を接続して信号を送信する配線（信号線）の増加を招く。

特開２０１０−１２０３２８号公報

このような問題に対処するために、例えば、それぞれのノズルユニットで用いられる信号を共通化して、信号の減少を図ることが考えられる。しかし、ヘッドユニットに取り付けられたノズルユニットの位置やノズルユニットの個体差等によって、単純に信号を共通化することは困難である。

また、例えば、特許文献１に記載のように、コントロールユニットからヘッドユニットへ送信される信号を、ＳｅｒＤｅｓ（シリアライザー／デシリアライザー）回路を用いてシリアルデータに変換することによって、コントロールユニットとヘッドユニットとを結ぶ配線（信号線）を減少させることが考えられる。しかし、特許文献１記載の技術では、ヘッドユニットが、コントロールユニットから受信したシリアルデータのパラレルデータへの変換と、ノズルを駆動するための駆動信号の生成とを行っている。そのため、ヘッドユニットの構成が複雑になり、物理的なサイズが大きくなるという問題がある。ヘッドユニットの構成を簡略化するため、駆動信号をコントロールユニット側で生成し、他の信号とともにシリアルデータに変換した上でヘッドユニットへ送信することも考えられるが、駆動信号をシリアルデータに変換すると、波形が乱れるおそれがあり、ノズルからのインクの吐出が不安定になるおそれがある。

そのため、従来の印刷装置においては、コントロールユニットとヘッドユニットとの間の信号線の増加の抑制と、インクの吐出の安定化とを両立することが望まれている。その他、従来の印刷装置においては、構成の簡素化や、低コスト化、性能の向上等が望まれている。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

（１）本発明の一形態によれば、液体吐出装置が提供される。この液体吐出装置は；液体を吐出する複数のノズルを備えるノズルユニットを複数有するヘッドユニットと；前記液体の吐出を制御するコントロールユニットと、を備える液体吐出装置であって；前記コントロールユニットは；前記ノズルから液体を吐出するための少なくとも一つ以上の波形部分を有する駆動信号を生成する駆動信号生成部と；前記ノズルから液体を吐出するタイミングを制御する原ラッチ信号と、前記液体の吐出の有無を制御する原印刷データ信号と、を含む複数種類の原制御信号を生成する制御信号生成部と；前記複数種類の原制御信号を、一つのシリアル形式のシリアル制御信号に変換する信号変換部と；前記ヘッドユニットへ前記駆動信号をアナログ形式で送信する駆動信号送信部と；前記ヘッドユニットへ前記シリアル制御信号をシリアル形式で送信する制御信号送信部と、を備え；前記ヘッドユニットは；前記コントロールユニットから前記駆動信号を受信する駆動信号受信部と；前記コントロールユニットから前記シリアル制御信号を受信する制御信号受信部と；受信した前記シリアル制御信号から、前記ノズルユニットに印加され、前記ノズルから液体を吐出するタイミングを制御する復元ラッチ信号と前記液体の吐出の有無を制御する復元印刷データ信号と、を含む複数種類の復元制御信号を生成する信号復元部と、を備え；前記ノズルは、前記駆動信号と、前記復元ラッチ信号と、前記復元印刷データ信号と、に基づいて前記液体を吐出する。この形態の液体吐出装置によれば、複数種類の原制御信号から、一つのシリアル形式のシリアル制御信号が生成されて、ヘッドユニットへ送信されるので、液体吐出装置の配線（信号線）の増加を抑制して、装置の構成を簡易にすることができる。また、駆動信号は、アナログ形式でヘッドユニットへ送信される。そのため、シリアル形式への変換に伴って駆動信号の波形が乱れることはないので、意図した量の液体が、ノズルから安定して吐出される。また、駆動信号には、シリアル形式への変換に伴う遅延が生じることはないので、液体が、ノズルから意図したタイミングで吐出される。さらに、ヘッドユニットに、例えば駆動信号を生成するための回路を設けなくともよいため、ヘッドユニットを小さく構成することができる。

（２）上記形態の液体吐出装置において、前記駆動信号は；前記ノズルユニットに前記復元ラッチ信号が印加される前の所定期間、または、前記ノズルユニットに前記復元ラッチ信号が印加される後の所定期間、所定の電位に保たれていてもよい。この形態の液体吐出装置によれば、復元ラッチ信号に、原ラッチ信号に比べて遅延が生じた場合であっても、駆動信号は、その遅延の期間は所定の電位に保たれている。そのため、液体が、ノズルから意図しないタイミングで吐出されることを防止することができる。

（３）上記形態の液体吐出装置において、前記原ラッチ信号の電位が変化するタイミングと、前記復元ラッチ信号の電位が変化するタイミングと、は、異なってもよい。この形態の液体吐出装置によれば、原ラッチ信号と信号電位が変化するタイミングが異なる復元ラッチ信号を、ノズルユニットに印加することができる。

（４）上記形態の液体吐出装置において、前記制御信号生成部は；前記信号変換部が、前記複数種類の原制御信号を前記シリアル制御信号へ変換するために伴う期間と、前記信号復元部が、前記シリアル制御信号から前記複数種類の復元制御信号を生成するために伴う期間と、に応じて、電位が変化するタイミングが規定された前記原ラッチ信号を生成してもよい。この形態の液体吐出装置によれば、原ラッチ信号は、シリアル形式への変換と、復元ラッチ信号の生成と、に伴う期間に応じて信号電位が変化するタイミングが規定されているので、ノズルから液体を吐出するタイミングを制御する際には、シリアル形式への変換と、復元ラッチ信号の生成とに伴う遅延がキャンセルされる。よって、液体が、ノズルから意図しないタイミングで吐出されることを防止することができる。

（５）上記形態の液体吐出装置において、前記複数種類の原制御信号は、信号電位が異なるレベルに変化することで前記駆動信号を構成する各波形部分の出力タイミングを規定する原チャンネル信号を含み；前記複数種類の復元制御信号は、電位が異なるレベルに変化することで前記駆動信号を構成する各波形部分の出力タイミングを規定する復元チャンネル信号を含んでもよい。この形態の液体吐出装置によれば、原チャンネル信号を含む複数種類の原制御信号が、一つのシリアル形式のシリアル制御信号へ変換されて、ヘッドユニットへ送信される。また、シリアル制御信号から、復元チャンネル信号が生成される。そのため、駆動信号に同期した信号に基づき、ノズルから液体を吐出するタイミングが決定される

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。

例えば、本発明の一形態は、駆動信号生成部と、制御信号生成部と、信号変換部と、駆動信号送信部と、制御信号送信部と、駆動信号受信部と、制御信号受信部と、信号復元部と、のうちの一つ以上の要素を備えた装置として実現可能である。すなわち、この装置は、駆動信号生成部を有していても良く、有していなくても良い。また、制御信号生成部を有していても良く、有していなくても良い。また、信号変換部を有していても良く、有していなくても良い。また、駆動信号送信部を有していても良く、有していなくても良い。また、制御信号送信部を有していても良く、有していなくても良い。また、駆動信号受信部を有していても良く、有していなくても良い。また、制御信号受信部を有していても良く、有していなくても良い。また、信号復元部を有していても良く、有していなくても良い。こうした装置は、例えば液体吐出装置として実現できるが、液体吐出装置以外の他の物としても実現可能である。このような形態によれば、その物の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等の種々の課題の少なくとも１つを解決することができる。前述した液体吐出装置の技術的特徴の一部又は全部は、いずれもこの物に適用することが可能である。

本発明は、液体吐出装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体吐出方法、液体吐出装置の製造方法、液体吐出装置の制御方法、これらの方法、装置またはシステムの機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態における液体吐出装置としてのプリンターの概略構成を示す図である。 プリンターのコントロールユニットとヘッドユニットとを中心とした概略構成について示す図である。 ノズルユニットに印加される各種の信号の一例を示す図である。

Ａ．実施形態：
図１は、本発明の一実施形態における液体吐出装置としてのプリンター１００の概略構成を示す図である。プリンター１００は、ラインヘッド型のプリンターであり、コンピューター２００から供給された画像データに応じて、液体としてのインクを吐出することによって、印刷媒体ＲＭ上にインクドットを形成する。プリンター１００は、インクカートリッジ群９０と、ヘッドユニット７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋと、制御ユニット５０と、搬送機構６０とを備える。以下、ヘッドユニット７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋとを総称して、単にヘッドユニット７０とも記す。

インクカートリッジ群９０は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＫのインクをそれぞれ収容した複数のインクカートリッジから構成される。各インクカートリッジは、各インクカートリッジに接続されたヘッドユニット７０に対して、インクを供給する。

ヘッドユニット７０は、図１に示すように、複数のノズルユニット８０を備える。ノズルユニット８０は、隣接するノズル同士の間隔が最大印刷幅にわたって一定となるように、図１に示すように千鳥状に配置されている。ノズルユニット８０は、複数のノズルを備える。複数のノズルは、印刷媒体ＲＭの搬送方向ｘと交差する媒体幅方向ｙに千鳥状に配列された、ノズル列を構成する。このノズル列は、各ヘッドユニット７０に接続されたインクカートリッジに収容されるインクを吐出する。ノズルユニット８０は、ノズルに至る内部のインク通路に、ピエゾ素子を備える。ピエゾ素子は、印加される電圧に応じて、各ノズルから吐出するインク滴の量を制御する。このように、本実施形態のプリンター１００は、ノズルユニット８０の主走査を伴わずに印刷を行ういわゆるラインヘッド型のインクジェットプリンターである。なお、各ノズル列を構成する複数のノズルは、ノズル列方向に沿って千鳥状に並んで配置されている必要はなく、例えば、ノズル列方向に沿って一直線上に並んで配置されていてもよい。また、ノズル列方向は、印刷媒体ＲＭの搬送方向ｘに交差する方向であれば、必ずしも印刷媒体ＲＭに直交する方向でなくてよい。

搬送機構６０は、媒体送りモーター（図示せず）と搬送ベルト（図示せず）とを備える。媒体送りモーターは搬送ベルトを駆動させる。搬送ベルトは、媒体送りモーターによる駆動によって、ヘッドユニット７０の最大印刷幅内において、上流側から下流側へ、印刷媒体ＲＭを搬送する。

制御ユニット５０は、コントロールユニット２０と、エンコーダー（図示せず）とを備える。エンコーダーは、印刷媒体ＲＭの搬送量を示す信号を生成するとともに、生成した信号をコントロールユニット２０へ入力する。コントロールユニット２０では、制御ユニット５０がコンピューター２００から取得した各種のデータや信号に基づいて、複数種類の原制御信号と、駆動信号ＣＯＭとが生成される。生成された複数種類の原制御信号は、シリアル形式に変換され、信号線４１を介してヘッドユニット７０へ送信される。信号線４１は、差動伝送路であり、シリアル形式に変換された信号を送信するためのものである。信号線４２はアナログ形式の信号を送信するためのものである。コントロールユニット２０とヘッドユニット７０とにおいて生成され、送信される信号の詳細については、後述する。プリンター１００においては、ノズルユニット８０、媒体送りモーター、搬送ベルトがこれらの信号に基づいて動作することにより、印刷媒体ＲＭへの印刷処理が実行される。

図２は、プリンター１００のコントロールユニット２０とヘッドユニット７０とを中心とした概略構成について示す図である。

コントロールユニット２０は、制御信号生成部２１と、信号変換部２２と、制御信号送信部２５と、駆動信号（ＣＯＭ）生成部２３と、ＣＯＭ送信部２４とを備える。ヘッドユニット７０は、制御信号受信部７３と、信号復元部７１と、クロック信号（ｒＳＩ_ＣＬＫ）生成部７２と、ＣＯＭ受信部７４と、複数のノズルを有するノズルユニット８０と、を備える。なお、ヘッドユニット７０は、複数のノズルユニット８０を備えるが、説明の便宜上、図２には一つのノズルユニット８０を示している。ノズルユニット８０は、シフトレジスター部８１と、ラッチ部８２と、レベルシフター部８３と、選択スイッチ部８４と、を備える。本実施形態では、ヘッドユニット７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋは、それぞれ図２に示す構成を備えており、コントロールユニット２０から信号線４１，４２を介してそれぞれ個別に信号を受信している。なお、制御信号受信部７３と、信号復元部７１と、ｒＳＩ_ＣＬＫ生成部７２とは、全てのヘッドユニット７０に対して共通して一つ備えられてもよいし、ノズルユニット８０ごとに備えられてもよい。

コントロールユニット２０の制御信号生成部２１は、制御ユニット５０がコンピューター２００から取得した各種のデータや信号に基づいて、原印刷データ信号ｓＳＩと、原ラッチ信号ｓＬＡＴと、原チャンネル信号ｓＣＨと、原データイネーブル信号ｓＤＥと、を含む複数種類の原制御信号を生成する。制御信号生成部２１は、これらの複数種類の原制御信号を、パラレル形式で信号変換部２２へ入力する。信号変換部２２は、低速の複数種類の原制御信号（パラレルデータ）を、高速のシリアル形式のシリアル制御信号に変換する。信号変換部２２は、シリアライザーともよばれる。シリアル制御信号は、制御信号送信部２５によって、信号線４１を介して、ヘッドユニット７０へ送信される。具体的には、信号変換部２２は、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）と呼ばれる高速シリアルデータ転送において用いられる、クロック信号（以下、ＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫ）を生成する。信号変換部２２は、生成したＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫと、パラレル形式で信号変換部２２に入力された、複数種類の原制御信号と、をシリアライズしてシリアル制御信号を生成する。シリアル制御信号は、ＬＶＤＳ転送方式によって、ヘッドユニット７０へ送信される。

コントロールユニット２０のＣＯＭ生成部２３は、制御ユニット５０がコンピューター２００から取得した各種のデータや信号に基づいて、アナログ形式の駆動信号ＣＯＭを生成する。生成された駆動信号ＣＯＭは、ＣＯＭ送信部２４により、信号線４２を介してアナログ形式でヘッドユニット７０へ送信される。

ヘッドユニット７０の制御信号受信部７３は、信号線４１を介してシリアル制御信号を受信する。信号復元部７１は、受信されたシリアル制御信号を、デシリアライズ化して、復元制御信号を生成する。復元制御信号は、復元印刷データ信号ｒＳＩと、復元ラッチ信号ｒＬＡＴと、復元チャンネル信号ｒＣＨと、復元データイネーブル信号ｒＤＥと、を含む。ｒＳＩ_ＣＬＫ生成部７２は、デシリアライズ化された復元データイネーブル信号ｒＤＥと、ＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫとを用いて、クロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫを生成する。クロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫは、復元印刷データ信号ｒＳＩ用のクロック信号である。ｒＳＩ_ＣＬＫ生成部７２は、復元データイネーブル信号ＤＥがハイレベルの時に、ＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫを分周することで、クロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫを生成する。復元印刷データ信号ｒＳＩと、復元ラッチ信号ｒＬＡＴと、復元チャンネル信号ｒＣＨと、生成されたクロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫとは、ノズルユニット８０へ送信される。ヘッドユニット７０の信号復元部７１は、デシリアライザーともよばれる。

図３は、ノズルユニット８０に印加される、各種の信号の一例を示す図である。図３（Ａ）には、駆動信号ＣＯＭの一例が示されている。駆動信号ＣＯＭは、ノズルからインクを吐出するためのピエゾ素子を駆動する、アナログ信号である。本実施形態の駆動信号ＣＯＭは、１画素の周期Ｔの中に、波形部分Ｐ１と、波形部分Ｐ２とを備えている。駆動信号ＣＯＭの周期Ｔの先頭の電位（波形部分Ｐ１の先頭の電位）は、定常電位Ｖｓｔに保たれている。波形部分Ｐ２の先頭の電位もまた、定常電位Ｖｓｔに保たれている。なお、本明細書において、駆動信号ＣＯＭが定常電位Ｖｓｔに保たれているとは、ノイズや誤差によるわずかな変動は許容するものの、駆動信号ＣＯＭのレベルがその電位から実質的に（有意に）変動しないことを意味する。「波形部分」とは、駆動信号ＣＯＭの一部分であって、かつ、電圧変化を含む一部分を意味する。

駆動信号ＣＯＭの各波形の立ち上がり部分は、例えばノズルに連通するインク室の容積を拡大し、立ち下がり部分は、インク室の容積を縮小してインクをノズルから押し出す。駆動信号ＣＯＭの定常電位Ｖｓｔに保たれている部分は、インク室の容積を拡大および縮小しない。このような波形部分を有する駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子に印加されることにより、ノズルからインクが吐出されて、印刷媒体ＲＭ上の画素位置にインクドットが形成される。なお、ピエゾ素子に印加される駆動信号ＣＯＭは、ノズルからのインクの吐出の有無を制御する、復元印刷データ信号ｒＳＩによって決定される。例えば、復元印刷データ信号ｒＳＩが、大ドットを示す場合には、大ドットを形成する波形部分の組合せを備える駆動信号ＣＯＭが、ピエゾ素子に印加される。

駆動信号ＣＯＭの先頭の電位や、波形部分Ｐ２の先頭の電位が、定常電位Ｖｓｔに保たれている期間は、複数種類の原制御信号が、シリアル形式の信号（シリアル制御信号）に変換されるために要する期間と、シリアル制御信号がデシリアル化されて復元制御信号が生成されるために要する期間と、を合わせた期間以上である。駆動信号ＣＯＭの先頭の電位や、波形部分Ｐ２の先頭の電位を定常電位Ｖｓｔに保つ期間は、信号変換部２２および信号復元部７１の性能によって定めることができる。なお、定常電位Ｖｓｔに保つ期間は、複数種類の原制御信号がシリアル制御信号に変換されるために要する期間の２倍以上とすることができる。また、定常電位Ｖｓｔに保つ期間は、シリアル制御信号から複数種類の復元制御信号が生成されるために要する期間の２倍以上とすることもできる。

図３（Ｂ１）に示す復元ラッチ信号ｒＬＡＴは、ノズルから液体を吐出するタイミングを制御するための信号であり、一画素の印刷の周期Ｔを規定する信号である。復元ラッチ信号ｒＬＡＴの信号電位が、異なるレベルに変化することによって、ヘッドユニット７０の有するシフトレジスター部８１に保持された復元印刷データ信号ｒＳＩがラッチされる。復元ラッチ信号ｒＬＡＴは、駆動信号ＣＯＭの周期の開始タイミングに合わせて、ハイレベルとなる。図３（Ｃ１）に示す復元チャンネル信号ｒＣＨは、駆動信号を構成する各波形部分の出力タイミングを規定する信号である。復元チャンネル信号ｒＣＨは、２番目以降の波形部分（Ｐ２）の開始タイミングに合わせて、ハイレベルとなる。復元ラッチ信号ｒＬＡＴ（図３（Ｂ１））および復元チャンネル信号ｒＣＨ（図３（Ｃ１））がハイレベルとなるタイミングは、図３（Ａ）に示す駆動信号ＣＯＭが、定常電位Ｖｓｔに保たれているタイミングである。復元ラッチ信号ｒＬＡＴは原ラッチ信号ｓＬＡＴと信号波形が同じで、信号電位が変化するタイミングが異なる信号である。復元チャンネル信号ｒＣＨも、原チャンネル信号ｓＣＨと信号波形が同じで、信号電位が変化するタイミングが異なる信号である。その他の復元制御信号と原制御信号との関係についても、同様である。

図３（Ｂ２）には、原ラッチ信号ｓＬＡＴを示している。図３（Ｃ２）には、原チャンネル信号ｓＣＨを示している。本実施形態の復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよび復元チャンネル信号ｒＣＨは、シリアル形式に変換されるのに要する時間およびデシリアル化に要する時間分だけ、原ラッチ信号ｓＬＡＴおよび原チャンネル信号ｓＣＨに比べて、電圧が変化してハイレベルとなるタイミングに遅延（レイテンシーＬＴＣ）が生じている。しかし、復元ラッチ信号ｒＬＡＴがハイレベルとなるタイミングは、原ラッチ信号ｓＬＡＴと同じく、図３（Ａ）に示す駆動信号ＣＯＭが定常電位Ｖｓｔに保たれているタイミングである。同様に、本実施形態の復元チャンネル信号ｒＣＨがハイレベルとなるタイミングは、原チャンネル信号ｓＣＨと同じく、図３（Ａ）に示す駆動信号ＣＯＭが定常電位Ｖｓｔに保たれているタイミングである。すなわち、駆動信号ＣＯＭは、復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよび復元チャンネル信号ｒＣＨが、ノズルユニット８０へ印加される前に、レイテンシーＬＴＣ分、定常電位Ｖｓｔに保たれている。そのため、復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよび復元チャンネル信号ｒＣＨにレイテンシーＬＴＣが生じていても、復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよびチャンネル信号ｒＣＨがハイレベルとなるタイミングは、駆動信号ＣＯＭの波形の立ち上がり部分または立ち下がり部分と、重ならない。なお、原ラッチ信号ｓＬＡＴは、シリアル形式への変換およびデシリアル化を伴わない場合のラッチ信号ということができる。原チャンネル信号ｓＣＨは、シリアル形式への変換およびデシリアル化を伴わない場合のチャンネル信号ということができる。

図３（Ｄ）に示す復元印刷データ信号ｒＳＩは、各画素のドットの大きさやドットの有り・無しを示す信号である。図３（Ｅ）に示すＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫは、各データおよび信号のタイミングを取ってＬＶＤＳ転送方式でラインヘッドユニット７０へ送信するための信号である。図３（Ｆ）に示す復元データイネーブル信号ｒＤＥは、図３（Ｇ）に示すクロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫを生成するための信号である。本実施形態では、クロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫは、復元データイネーブル信号ｒＤＥがハイレベルである場合にＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫを分周することによって、生成される。なお、図３には示していないが、復元印刷データ信号ｒＳＩや、復元データイネーブル信号ｒＤＥ等にも、復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよび復元チャンネル信号ｒＣＨと同じく、シリアル形式への変換およびデシリアル化に伴う、レイテンシーＬＴＣが生じている。

図２に戻り、ノズルユニット８０は、シフトレジスター部８１と、ラッチ部８２と、レベルシフター部８３と、選択スイッチ部８４とを備える。シフトレジスター部８１には、復元印刷データ信号ｒＳＩが入力されて保持される。その後、クロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫに応じて、シフトレジスター部８１内の復元印刷データ信号ｒＳＩの記憶されている位置が、順次後段にシフトする。ラッチ部８２は、復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよび復元チャンネル信号ｒＣＨがハイレベルとなるタイミングで、シフトレジスター部８１の出力信号を順次ラッチする。ラッチ部８２でラッチされた信号は、レベルシフター部８３により、選択スイッチ部８４をオン状態又はオフ状態にする電圧レベルに変換される。レベルシフター部８３の出力信号は、対応する選択スイッチ部８４の制御端子（図示せず）に供給されて、個々の選択スイッチ部８４をオン又はオフする。こうしてオン状態となった選択スイッチ部８４からは、その選択スイッチに接続されたピエゾ素子に、シフトレジスター部８１に入力された復元印刷データ信号ｒＳＩによって決定された、駆動信号ＣＯＭが供給される。一方、オフ状態となった選択スイッチ部８４からは、その選択スイッチ部８４に接続されたピエゾ素子に駆動信号ＣＯＭが供給されない。このように、駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子に供給されることによって、ノズルからインクが吐出されて印刷媒体ＲＭ上にドットが形成される。

なお、図２および図３には示していないが、本実施形態では、Ｎ−チャージ信号ｓＮＣＨＧが、コントロールユニット２０の制御信号生成部２１で生成され、原ラッチ信号ｓＬＡＴ等の複数種類の原制御信号とともにシリアライズされて、ラインヘッドユニット７０へ送信される。Ｎ−チャージ信号ｓＮＣＨＧは、例えばプリンター１００のフラッシングを行う際に用いられる信号である。復元された復元Ｎ−チャージ信号ｒＮＣＨＧは、復元印刷データ信号ｒＳＩにかかわらず、駆動信号ＣＯＭを全てのピエゾ素子に供給する。

以上で説明したように、本実施形態のプリンター１００においては、制御信号生成部２１において生成された複数種類の原制御信号が、信号変換部２２によって一つのシリアル形式のシリアル制御信号に変換される。そのため、シリアル制御信号は、信号線４１のみによって、ヘッドユニット７０へ送信される。よって、ラインヘッドプリンターにおいて、ノズル数およびノズルユニット数の増加に伴って制御信号が増加する場合であっても、配線（信号線）の増加を抑制して、装置の構成を簡易にすることができる。また、駆動信号ＣＯＭは、シリアル形式に変換されることなく、アナログ形式でノズルユニット８０へ送信される。そのため、ノズルユニット８０へ送信される駆動信号ＣＯＭは、シリアル化に伴う波形の歪みを有さない。よって、駆動信号ＣＯＭの波形の歪みに起因した、意図しないインクの吐出が防止されるので、液体がノズルから安定して吐出される。また、シリアル形式への変換に伴う遅延が、駆動信号ＣＯＭに生じることはないので、液体がノズルから意図したタイミングで吐出される。さらに、駆動信号ＣＯＭはアナログ形式でヘッドユニット７０へ送信されるので、シリアル形式への変換に伴う遅延を考慮した駆動信号ＣＯＭを、コントロールユニット２０において生成しなくともよい。そのため、プリンター１００の制御ユニット５０における処理を、簡素にすることができる。よって、配線（信号線）の増加の抑制と、装置の構成の簡易化と、コントロールユニット２０における処理の簡素化と、プリンター１００のインクの吐出の安定化と、液体を吐出するタイミングの適正化と、のうち少なくとも一つを達成することができる。

なお、駆動信号ＣＯＭをシリアル形式に変換し、液体を吐出するタイミングの適正化を図るためには、駆動信号ＣＯＭのシリアル形式への変換に伴う遅延を、ヘッドユニット７０側でキャンセルするためのタイミングデータを送信する。そして、ヘッドユニット７０に、遅延がキャンセルされた駆動信号ＣＯＭを、タイミングデータに基づいて生成する回路を設けることも考えられる。しかし、このような回路を設けると、ヘッドユニット７０の構成が大きくなる。本実施形態のプリンター１００においては、駆動信号ＣＯＭは、アナログ形式でヘッドユニット７０へ送信されるので、ヘッドユニット７０の構成が大きくなることを防ぐことができる。

さらに、駆動信号ＣＯＭの先頭の電位は、定常電位Ｖｓｔに保たれている。先頭の電位が定常電位に保たれている期間は、信号変換部２２が、複数種類の原制御信号をシリアル形式のシリアル制御信号に変換するために要する期間と、信号復元部７１が、シリアル制御信号をパラレル形式に変換して復元制御信号を生成するために要する期間と、を合わせた期間以上である。つまり、定常電位Ｖｓｔに保たれている期間は、レイテンシー以上の期間である。そのため、復元ラッチ信号ｒＬＡＴや復元チャンネル信号ｒＣＨがハイレベルとなるタイミングが、変換や復元に伴って、原ラッチ信号ｓＬＡＴや原チャンネル信号ｓＣＨに比べて遅延しても、駆動信号ＣＯＭは、その遅延の期間以上の期間、定常電位に保たれている。よって、駆動信号ＣＯＭの波形の立ち上がり部分や立ち下がり部分において、復元ラッチ信号ｒＬＡＴや復元チャンネル信号ｒＣＨがハイレベルとなることを防ぐことができる。また、ノズルが液体を吐出するタイミングは、パラレル形式に変換された復元制御信号に基づいて調整されるので、液体がノズルから意図しないタイミングで吐出されることを防止することができる。

駆動信号ＣＯＭは、ヘッドユニット７０側でなく、プリンター１００のコントロールユニット２０において生成される。ＣＯＭ生成部２３は、比較的高い電圧の駆動信号ＣＯＭを生成する。そのため、ＣＯＭ生成部２３の周辺に配置された回路によって生成される信号は、駆動信号ＣＯＭの生成によって、ノイズを生ずる場合がある。しかし、プリンター１００のコントロールユニット２０側においては、実際にインクが吐出されるヘッドユニット７０側と異なり、比較的設計の自由度が高いため、ＣＯＭ送信部２４の周辺にノイズ対策のためのスペースを確保したり、部材を設置したりすることができる。よって、本実施形態のプリンター１００であれば、十分にノイズ対策を施しつつ、ヘッドユニット７０を小さく構成することができる。

なお、クロック信号ＳＩ_ＣＬＫを、コントロールユニット２０の制御信号生成部２１において生成し、信号線４１とは異なるクロック信号ＳＩ_ＣＬＫ用の別のラインを設けることにより、ヘッドユニット７０へ送信することも可能である。しかし、本実施形態では、ｒＳＩ_ＣＬＫ生成部７２において、復元データイネーブル信号ｒＤＥがハイレベルである場合にＬＶＤＳ用クロック信号ＬＶＤＳ_ＣＬＫを分周することによって、クロック信号ｒＳＩ_ＣＬＫが生成される。そのため、コントロールユニット２０とヘッドユニット７０との間の配線を簡易にすることができる。また、コントロールユニット２０側においてクロック信号ＳＩ_ＣＬＫを生成した場合における、シリアル形式への変更を伴わないクロック信号ｓＳＩ_ＣＬＫと駆動信号ＣＯＭと、シリアル形式への変更を伴う復元ラッチ信号ｒＬＡＴや復元印刷データ信号ｒＳＩと、の間のタイミングの調整を別途行う必要がない。そのため、プリンター１００の設計が繁雑になることを防止できる。

Ｂ．変形例：
上述した実施形態は、以下のように様々な変形が可能である。
・変形例１：
上記実施形態では、駆動信号ＣＯＭは、原制御信号をシリアル形式に変換するために要する期間と、パラレル形式に変換して復元制御信号を生成するために要する期間と、を合わせた期間以上、先頭の電位において定常電位Ｖｓｔに保たれている。これに対し、駆動信号ＣＯＭは、これらの変換に要する期間以上、先頭の電位ではなく、末尾の電位において定常電位Ｖｓｔに保たれていてもよい。すなわち、駆動信号ＣＯＭは、復元ラッチ信号ｒＬＡＴがノズルユニット８０へ印加される後の所定期間、定常電位Ｖｓｔに保たれていてもよい。

・変形例２：
上記実施形態では、コントロールユニット２０の駆動信号ＣＯＭ送信部２４は、制御信号をシリアル化するために要する期間と、デシリアル化するために要する期間と、を合わせた期間以上、先頭の電位において定常電位Ｖｓｔに保たれている駆動信号ＣＯＭを送信している。こうすることで、意図しないタイミングで、ノズルからインクが吐出されることを防止している。これに対し、制御信号生成部２１は、原制御信号のシリアル制御信号への変換に伴う期間に応じて、電圧が異なるレベルに変化するタイミングが規定された原制御信号を生成してもよい。例えば、制御信号生成部２１は、原制御信号のシリアル化とデシリアル化に要する期間分だけ、ハイレベルになるタイミングがシフトした（早く訪れる）原制御信号を送信してもよい。このようにすれば、信号復元部７１によって復元された復元制御信号が、ノズルから液体を吐出するタイミングを制御する際には、復元制御信号において、シリアル形式への変換に伴う遅延がキャンセルされることとなる。こうすることによっても、駆動信号ＣＯＭが定常電位Ｖｓｔに保たれている期間において、復元ラッチ信号ｒＬＡＴおよび復元チャンネル信号ｒＣＨがハイレベルになる。よって、液体がノズルから意図しないタイミングで吐出されることを防止することができる。

・変形例３：
上記実施形態では、プリンター１００は、ラインヘッド型のプリンターである。これに対し、本発明は、ノズルを有する印刷ヘッドが主走査方向に移動しながら印刷を行うシリアル走査型のプリンターに適用してもよい。

本発明は、上記実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２０…コントロールユニット
２１…制御信号生成部
２２…信号変換部
２３…ＣＯＭ生成部
２４…ＣＯＭ送信部
２５…制御信号送信部
４１、４２…信号線
５０…制御ユニット
６０…搬送機構
７０、７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋ…ヘッドユニット
７１…信号復元部
７２…ｒＳＩ_ＣＬＫ生成部
７３…制御信号受信部
７４…ＣＯＭ受信部
８０…ノズルユニット
８１…シフトレジスター部
８２…ラッチ部
８３…レベルシフター部
８４…選択スイッチ部
９０…インクカートリッジ群
１００…プリンター
２００…コンピューター
Ｐ１、Ｐ２…波形部分
Ｔ…印刷周期
ＣＯＭ…駆動信号
ｓＬＡＴ…原ラッチ信号
ｓＣＨ…原チャンネル信号
ｓＤＥ…原データイネーブル信号
ｓＳＩ…原印刷データ信号
ＬＶＤＳ_ＣＬＫ…ＬＶＤＳ用クロック信号
ｒＬＡＴ…復元ラッチ信号
ｒＣＨ…復元チャンネル信号
ｒＤＥ…復元データイネーブル信号
ｒＳＩ…復元印刷データ信号
ｒＳＩ_ＣＬＫ…復元印刷データ信号用のクロック信号
Ｖｓｔ…定常電位
ＲＭ…印刷媒体

Claims (7)

1. 液体を吐出する複数のノズルを備えるノズルユニットを有するヘッドユニットと、
   前記液体の吐出を制御するコントロールユニットと、を備える液体吐出装置であって、
   前記コントロールユニットは、
   前記ノズルから前記液体を吐出するための少なくとも一つ以上の波形部分を有する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   前記ノズルから前記液体を吐出するタイミングを制御する原ラッチ信号を含む複数種類の原制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記複数種類の原制御信号を、シリアル形式のシリアル制御信号に変換する信号変換部と、
   前記ヘッドユニットへ前記駆動信号をアナログ形式で送信する駆動信号送信部と、
   前記ヘッドユニットへ前記シリアル制御信号をシリアル形式で送信する制御信号送信部と、を備え、
   前記ヘッドユニットは、
   前記コントロールユニットから前記駆動信号を受信する駆動信号受信部と、
   前記コントロールユニットから前記シリアル制御信号を受信する制御信号受信部と、
   受信した前記シリアル制御信号から、前記ノズルから前記液体を吐出するタイミングを制御する復元ラッチ信号を含む複数種類の復元制御信号を生成する信号復元部と、を備え、
   前記ノズルユニットは、前記駆動信号と、前記復元ラッチ信号と、に基づいて前記ノズルから前記液体を吐出し、
   前記駆動信号生成部は、定常電位に保たれる期間を有する前記駆動信号を生成し、
   前記定常電位に保たれる期間は、前記信号変換部が前記複数種類の原制御信号を前記シリアル制御信号へ変換するために要する期間と、前記信号復元部が前記シリアル制御信号から前記複数種類の復元制御信号を生成するために要する期間と、を合わせた期間以上である、
   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、
   前記駆動信号は、
   前記ノズルユニットに前記復元ラッチ信号が印加される前の所定期間、または、前記ノズルユニットに前記復元ラッチ信号が印加される後の所定期間、所定の電位に保たれている、液体吐出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置であって、
   前記原ラッチ信号の電位が変化するタイミングと、前記復元ラッチ信号の電位が変化するタイミングと、は異なる、液体吐出装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記制御信号生成部は、
   前記信号変換部が、前記複数種類の原制御信号を前記シリアル制御信号へ変換するために要する期間と、前記信号復元部が、前記シリアル制御信号から前記複数種類の復元制御信号を生成するために要する期間と、に応じて、電位が変化するタイミングが規定された前記原ラッチ信号を生成する、液体吐出装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体吐出装置であって、
   前記複数種類の原制御信号は、信号電位が異なるレベルに変化することで前記駆動信号を構成する各波形部分の出力タイミングを規定する原チャンネル信号を含み、
   前記複数種類の復元制御信号は、電位が異なるレベルに変化することで前記駆動信号を構成する各波形部分の出力タイミングを規定する復元チャンネル信号を含む、液体吐出装置。
6. 液体を吐出する複数のノズルを備えるノズルユニットを有するヘッドユニットと、
   前記液体の吐出を制御するコントロールユニットと、を備える液体吐出装置による液体吐出方法であって、
   前記コントロールユニットは、
   前記ノズルから前記液体を吐出するための少なくとも一つ以上の波形部分を有する駆動信号を生成し、
   前記ノズルから前記液体を吐出するタイミングを制御する原ラッチ信号を含む複数種類の原制御信号を生成し、
   前記複数種類の原制御信号を、シリアル形式のシリアル制御信号に変換し、
   前記ヘッドユニットへ前記駆動信号をアナログ形式で送信し、
   前記ヘッドユニットへ前記シリアル制御信号を送信し、
   前記ヘッドユニットは、
   前記コントロールユニットから前記駆動信号を受信し、
   前記コントロールユニットから前記シリアル制御信号を受信し、
   受信した前記シリアル制御信号から、前記ノズルから前記液体を吐出するタイミングを制御する復元ラッチ信号を含む複数種類の復元制御信号を生成し、
   前記ノズルユニットは、前記駆動信号と、前記復元ラッチ信号と、に基づいて前記ノズルから前記液体を吐出し、
   前記駆動信号生成部は、定常電位に保たれる期間を有する前記駆動信号を生成し、
   前記定常電位に保たれる期間は、前記複数種類の原制御信号を前記シリアル制御信号へ変換するために要する期間と、前記シリアル制御信号から前記複数種類の復元制御信号を生成するために要する期間と、を合わせた期間以上である、
   液体吐出方法。
7. 駆動信号と、複数種類の原制御信号が変換されたシリアル形式のシリアル制御信号と、を受信し、前記駆動信号と、前記シリアル制御信号から生成された複数種類の復元制御信号と、に基づいてノズルから液体を吐出するヘッドユニットを制御するコントロールユニットであって、
   前記コントロールユニットは、
   前記ノズルから前記液体を吐出するための少なくとも一つ以上の波形部分を有する前記駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   前記ノズルから前記液体を吐出するタイミングを制御する原ラッチ信号を含む前記複数種類の原制御信号を生成する制御信号生成部と、
   前記複数種類の原制御信号を、前記シリアル制御信号に変換する信号変換部と、
   前記ヘッドユニットへ前記駆動信号をアナログ形式で送信する駆動信号送信部と、
   前記ヘッドユニットへ前記シリアル制御信号をシリアル形式で送信する制御信号送信部と、
   を備え、
   前記駆動信号生成部は、定常電位に保たれる期間を有する前記駆動信号を生成し、
   前記定常電位に保たれる期間は、前記複数種類の原制御信号を前記シリアル制御信号へ変換するために要する期間と、前記シリアル制御信号から前記複数種類の復元制御信号を生成するために要する期間と、を合わせた期間以上である、
   コントロールユニット。

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