JP6213720B2 - 液体吐出装置、その制御方法およびプログラム - Google Patents
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Description
式の液体噴射型印刷装置等が有する多くのノズルからの液体の噴射を可能にし、かつ、DAC等の誤差に起因する生成物の品質低下を低減させる液体吐出装置等の提供を目的とする。
置において、印刷モードのような動作モードに対応させて複数の信号増幅部を制御することが可能になる。例えば、第1圧電素子が黒色のインクを吐出するのに用いられ、第2圧電素子がカラー(例えば、シアン、マゼンタまたはイエロー等)のインクを吐出するのに用いられるとする。このとき、プリンターの印刷モードがモノクロ印刷モードである場合には、カラー印刷でのみ用いられる第2駆動信号を増幅させずに、第1駆動信号のみを増幅させるといった制御が可能になる。
本発明の液体噴射装置の実施形態として、液体噴射型印刷装置に適用されたものについ
て説明する。
図1は、第1実施形態の液体噴射型印刷装置(プリンター1)を含む印刷システムの全体構成を示すブロック図である。後述するように、プリンター1は用紙S(図2、図3参照)が所定の方向に搬送され、その搬送途中の印刷領域で印刷される、ラインヘッドプリンターである。
。
図2はプリンター1の概略断面図である。図2の例では、用紙Sはロール状に巻かれた
連続紙であるとして説明するが、プリンター1が画像を印刷する記録媒体は連続紙に限らず、カット紙でもよいし、布やフィルム等でもよい。
。また、ヘッド41から吐出されるインクが、例えば、紫外線を照射することにより硬化するUVインクである場合には、ヘッドユニット40の下流側に紫外線を照射する照射器を設けてもよい。
以下に、ケーブル20で伝送されるコントローラー10からの駆動信号COMおよび制御信号の詳細について説明する。まず、ヘッド41の構造を説明し、駆動信号COMおよび制御信号の波形を例示した後に、ヘッド制御部HCの構成について説明する。
図4は、ヘッド41の構造を説明するための図である。図4には、ノズルNZ、圧電素子PZT、インク供給路402、ノズル連通路404、及び、弾性板406が示されている。インク供給路402、ノズル連通路404はキャビティCAに対応する。
図5は、駆動信号生成部14からの駆動信号COMおよびドット形成に用いられる制御信号を説明するための図である。駆動信号COMは、圧電素子PZTに印加されて液体を
噴射させる単位駆動信号としての駆動パルスPCOMを時系列的に接続したものであり、駆動パルスPCOMの立ち上がり部分がノズルに連通するキャビティCAの容積を拡大して液体を引込む段階であり、駆動パルスPCOMの立下がり部分がキャビティCAの容積を縮小して液体を押出す段階であり、液体を押出した結果、液体がノズルから噴射される。
図6は、ヘッド制御部HCの構成を説明するブロック図である。ヘッド制御部HCは、液体を噴射させるノズルに対応した圧電素子PZTを指定するための駆動パルス選択データSI&SPを保存するシフトレジスター211と、シフトレジスター211のデータを一時的に保存するラッチ回路212と、ラッチ回路212の出力をレベル変換して選択スイッチ201に供給することにより、駆動信号COMの電圧を圧電素子PZTに印加するレベルシフター213を備えて構成されている。
に保存された後、次の印刷情報をシフトレジスター211に入力し、液体の噴射タイミングに合わせてラッチ回路212の保存データを順次更新する。なお、この選択スイッチ201により、圧電素子PZTを駆動信号COM(駆動パルスPCOM)から切り離した後も、当該圧電素子PZTの入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。
図7は、駆動信号COMの生成までの流れを説明する図である。上記のように、図7の元駆動信号発生部25の一部、信号変調部26、信号増幅部28(デジタル電力増幅回路)、信号変換部29(平滑フィルター)は駆動信号生成部14に対応している。元駆動信号発生部25は、インターフェース部11からの印刷データ111に基づいて例えば図7のような元駆動信号125を生成する。
ここで、本実施形態のプリンター1は、多くのノズルを同時駆動させるラインヘッドプリンターである。よって、プリンター1は、ノズルに対応する多くの圧電素子PZTを駆動可能な駆動信号COMを生成する必要がある。このとき、DAC等の誤差に起因する生成物の品質低下を低減させる必要もある。そこで、本実施形態のプリンター1は、図8のような構成をとることで上記の課題を解決する。
要がある。そこで、本実施形態の信号増幅部28は、第1〜第3信号増幅部を含むことで、増幅変調信号128を十分に増幅することを可能にしている。
づく複数の変調信号126を用いる場合、DACが有する誤差の影響が生じる。そして、DACが有する誤差と第1〜第3信号増幅部が有する誤差(例えばスイッチング素子に基づくもの)とが組み合わせによって乗数的に大きくなる可能性がある。したがって、信号増幅部28よりも前段において1つのDACを用いて1つの変調信号126を生成することが必要である。そのため、本実施形態の元駆動信号発生部25、信号変調部26は図8に示すような構成をとっている。
本発明の液体噴射装置の第2実施形態として、液体噴射型印刷装置に適用されたものについて説明する。図9は、第2実施形態のプリンター1の信号増幅部28等の詳細ブロック図である。プリンター1を含む印刷システムの全体構成、プリンター1の概略断面図、概略上面図、駆動信号、制御信号等については第1実施形態と同じであるため説明を省略する。また、図1〜図8と同じ要素については同じ符号を付しており説明を省略する。
お、この分配は、インクの色毎に行われてもよいし、インクの種別(例えば黒インク、カラーインク、ライトインク等)毎に行われてもよい。このとき、印刷モードに応じた省電力制御を行いつつ、飛行曲がりも考慮して複数の信号変換部29を設けるので、印刷物の品質をさらに向上させることができる。
本発明の液体噴射装置の第3実施形態として、液体噴射型印刷装置に適用されたものについて説明する。図10は、第3実施形態のプリンター1の信号増幅部28等の詳細ブロック図である。プリンター1を含む印刷システムの全体構成、プリンター1の概略断面図、概略上面図、駆動信号、制御信号等については第1、第2実施形態と同じであるため説明を省略する。また、図1〜図9と同じ要素については同じ符号を付しており説明を省略する。
本発明は、上記の実施例および適用例で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施例等で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施例等で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施例等で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
Claims (7)
- 元駆動信号を生成する元駆動信号発生部と、
前記元駆動信号を変調して変調信号を生成する信号変調部と、
前記変調信号を増幅して第1増幅変調信号を生成する第1信号増幅部と、
前記変調信号を増幅して第2増幅変調信号を生成する第2信号増幅部と、
前記第1信号増幅部と、前記第2信号増幅部の動作を制御する増幅制御部と、
前記第1増幅変調信号、前記第2増幅変調信号を駆動信号に変換する信号変換部と、
前記駆動信号により変形する第1圧電素子と、
前記第1圧電素子の変形によって膨張または収縮する第1キャビティと、
前記第1キャビティに連通し、前記第1キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出する第1ノズルと、
前記駆動信号により変形する第2圧電素子と、
前記第2圧電素子の変形によって膨張または収縮する第2キャビティと、
前記第2キャビティに連通し、前記第2キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出する第2ノズルと、
を備え、
前記信号変換部は、
前記第1増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第1信号変換部と、
前記第2増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第2信号変換部と、
を含み、
前記増幅制御部は、
所定閾値未満のノズルが駆動する場合は、前記第1信号増幅部に前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部に前記第2増幅変調信号を生成させず、
所定閾値以上のノズルが駆動する場合は、前記第1信号増幅部に前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部に前記第2増幅変調信号を生成させる、ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記駆動信号は、
前記第1信号変換部により変換された第1駆動信号と、
前記第2信号変換部により変換された第2駆動信号と、
を含み、
前記第1駆動信号は、前記第1圧電素子に印加され、
前記第2駆動信号は、前記第2圧電素子に印加される、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記増幅制御部は、
前記第1ノズルおよび前記第2ノズルから液体を吐出する第1動作モードにおいては、前記第1信号増幅部で前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部で前記第2増幅変調信号を生成させ、
前記第1ノズルから液体を吐出し、前記第2ノズルから液体を吐出しない第2動作モードにおいては、前記第1信号増幅部で前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部で前記第2増幅変調信号を生成させない、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 - 前記第1駆動信号により変形する第3圧電素子と、
前記第3圧電素子の変形によって膨張または収縮する第3キャビティと、
前記第3キャビティに連通し、前記第3キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出する第3ノズルと、
を有し、
前記第1駆動信号は、前記第3圧電素子に印加され、
前記第1ノズルは、ノズル列の一方の端に設けられ、
前記第3ノズルは、前記ノズル列の他方の端に設けられ、
前記第2ノズルは、前記ノズル列の中央に設けられる、
ことを特徴とする請求項2記載の液体吐出装置。 - 元駆動信号を生成する元駆動信号発生部と、
前記元駆動信号を変調して変調信号を生成する信号変調部と、
前記変調信号を増幅して第1増幅変調信号を生成する第1信号増幅部と、
前記変調信号を増幅して第2増幅変調信号を生成する第2信号増幅部と、
前記第1信号増幅部と、前記第2信号増幅部の動作を制御する増幅制御部と、
前記第1増幅変調信号、前記第2増幅変調信号を駆動信号に変換する信号変換部と、
前記駆動信号により変形する第1圧電素子と、
前記第1圧電素子の変形によって膨張または収縮する第1キャビティと、
前記第1キャビティに連通し、前記第1キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出する第1ノズルと、
前記駆動信号により変形する第2圧電素子と、
前記第2圧電素子の変形によって膨張または収縮する第2キャビティと、
前記第2キャビティに連通し、前記第2キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出する第2ノズルと、
前記第3圧電素子の変形によって膨張または収縮する第3キャビティと、
前記第3キャビティに連通し、前記第3キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出する第3ノズルと、
を備え、
前記信号変換部は、
前記第1増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第1信号変換部と、
前記第2増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第2信号変換部と、
を含み、
前記駆動信号は、
前記第1信号変換部により変換された第1駆動信号と、
前記第2信号変換部により変換された第2駆動信号と、
を含み、
前記第1駆動信号は、前記第1圧電素子及び前記第3圧電素子に印加され、
前記第2駆動信号は、前記第2圧電素子に印加され、
前記第1ノズルは、ノズル列の一方の端に設けられ、
前記第3ノズルは、前記ノズル列の他方の端に設けられ、
前記第2ノズルは、前記ノズル列の中央に設けられる、ことを特徴とする液体吐出装置。 - 元駆動信号を生成する元駆動信号発生部と、前記元駆動信号を変調して変調信号を生成する信号変調部と、前記変調信号を増幅して第1増幅変調信号を生成する第1信号増幅部と、前記変調信号を増幅して第2増幅変調信号を生成する第2信号増幅部と、前記第1増幅変調信号、前記第2増幅変調信号を駆動信号に変換する信号変換部と、前記駆動信号に基づいて液体を吐出させる複数のノズルと、を備え、前記信号変換部は、前記第1増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第1信号変換部と、前記第2増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第2信号変換部と、を含む液体吐出装置の制御方法であって、
駆動する前記ノズルの数を取得することと、
所定閾値未満の前記ノズルが駆動する場合は、前記第1信号増幅部に前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部に前記第2増幅変調信号を生成させないことと、
所定閾値以上の前記ノズルが駆動する場合は、前記第1信号増幅部に前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部に前記第2増幅変調信号を生成させることと、
を含むことを特徴とする液体吐出装置の制御方法。 - 元駆動信号を生成する元駆動信号発生部と、前記元駆動信号を変調して変調信号を生成する信号変調部と、前記変調信号を増幅して第1増幅変調信号を生成する第1信号増幅部と、前記変調信号を増幅して第2増幅変調信号を生成する第2信号増幅部と、前記第1増幅変調信号、前記第2増幅変調信号を駆動信号に変換する信号変換部と、前記駆動信号に基づいて液体を吐出させる複数のノズルと、を備え、前記信号変換部は、前記第1増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第1信号変換部と、前記第2増幅変調信号を前記駆動信号に変換する第2信号変換部と、を含む液体吐出装置に用いられるプログラムであって、
コンピューターに、
駆動する前記ノズルの数を取得することと、
所定閾値未満の前記ノズルが駆動する場合は、前記第1信号増幅部に前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部に前記第2増幅変調信号を生成させないことと、
所定閾値以上の前記ノズルが駆動する場合は、前記第1信号増幅部に前記第1増幅変調信号を生成させ、前記第2信号増幅部に前記第2増幅変調信号を生成させることと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
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