KR20120049301A - 잉크젯 프린터 및 인쇄방법 - Google Patents

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아키히로 오노데라
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가부시키가이샤 미마키 엔지니어링
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Abstract

본 발명은 잉크젯 헤드에서의 액추에이터의 구동에 이용하는 구동파형신호의 생성을 보다 적절하게 행하는 것을 과제로 한다. 본 발명은 잉크방울을 토출함으로써 인쇄를 하는 잉크젯 프린터(10)로서, 복수의 노즐과, 각 노즐에 각각 대응하여 설치된 복수의 액추에이터를 가지는 잉크젯 헤드(18)와, 헤드제어 디지털 신호를 출력하는 헤드제어 디지털 신호 출력부(108)와, 헤드제어 디지털 신호를 증폭한 신호인 증폭제어신호를 출력하는 디지털 증폭기(14)와, 복수의 콘덴서를 가지며, 그 복수의 콘덴서의 적어도 일부를 이용하여 증폭제어신호를 평활화함으로써, 구동파형신호를 생성하는 평활 필터(16)와, 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 지정하는 수용지정신호를 출력하는 용량지정신호 출력부(106)를 구비한다.

Description

잉크젯 프린터 및 인쇄방법{Inkjet Printer and Method for Printing}
본 발명은 잉크젯 프린터 및 인쇄방법에 관한 것이다.
종래의 피에조(piezo) 소자 등의 액추에이터를 이용하여 잉크방울을 토출하는 잉크젯 프린터가 널리 사용되고 있다. 또한, 최근에는 액추에이터의 구동에 이용하는 구동파형신호의 생성에 D급 증폭회로 등의 디지털 증폭기를 이용하는 것이 검토되고 있다(예를 들어, 일본공개특허공보 2005-329710호). 이와 같은 구성에 있어서는, 예를 들어 디지털 증폭기로 증폭된 신호를 평활 필터로 평활화함으로써 구동파형신호를 생성한다. 이와 같은 구성을 이용함으로써, 전원효율을 높이면서, 발열을 억제할 수 있게 된다. 그리고, 이에 따라 잉크젯 프린터의 소비전력의 절감이나 비용의 절감이 가능해진다.
하지만, 디지털 증폭기를 이용하여 구동파형신호를 생성하고자 하는 경우, 예를 들어 액추에이터가 용량성의 부하인 것 등이 원인이 되어서, 다양한 문제가 발생할 우려가 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린터에 있어서는, 동시에 잉크방울을 토출하는 노즐의 수가 시시각각으로 변한다. 그 때문에, 구동파형신호에 따라서 구동되는 액추에이터의 수도 시시각각으로 변한다. 그리고, 그 결과 잉크방울을 토출하는 노즐의 수에 따라서 부하용량이 변하게 된다.
또한, 부하용량이 변함으로써, 평활 필터의 주파수 특성이 변하게 된다. 그리고, 그 결과 잉크방울을 토출하는 노즐의 수의 차이에 의해서 구동파형신호의 파형에 영향을 줄 우려가 있다. 그 때문에, 예를 들어 디지털 증폭기에 의하여 구동파형신호를 생성하는 구성으로서, 잉크젯 프린터에 보다 적합한 구성이 요구된다.
여기에서, 일본공개특허공보 2005-329710호에 개시되어 있는 구성에 있어서는, 예를 들어 귀환회로를 이용함으로써, D급 증폭회로의 동작을 제어하고 있다. 하지만, 예를 들어 고정밀 인쇄를 하는 잉크젯 프린터를 낮은 비용으로 제공하고자 하는 경우 등에는, 보다 간단한 구성에 의해 보다 적절한 제어를 하는 것이 요구되는 경우가 있다.
또한, 구동파형신호를 생성하는 회로에 있어서, 평활 필터에 사용되는 콘덴서는, 여분의 전류까지 소비하는 불필요한 부하로 간주할 수 있다. 그 때문에, 소비전력의 저감을 보다 적절하게 하기 위해서는, 필요 이상으로 콘덴서를 충방전하지 않는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 그래서, 본 발명은 상기의 과제를 해결할 수 있는 잉크젯 프린터 및 인쇄방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 다음의 구성을 가진다.
(구성 1) 잉크방울을 토출함으로써 인쇄를 하는 잉크젯 프린터로서, 복수의 노즐과, 각 노즐에 각각 대응하여 설치된 복수의 액추에이터를 가지는 잉크젯 헤드와, 잉크젯의 동작제어에 이용하는 디지털 신호인 헤드제어 디지털 신호를 출력하는 헤드제어 디지털 신호출력부와, 헤드제어 디지털 신호출력부가 출력하는 헤드제어 디지털 신호를 증폭함으로써, 헤드제어 디지털 신호를 증폭한 신호인 증폭제어신호를 출력하는 디지털 증폭기와, 복수의 콘덴서를 가지며, 그 복수의 콘덴서의 적어도 일부를 이용하여 증폭제어신호를 평활화함으로써, 복수의 액추에이터를 구동하는 신호인 구동파형신호를 생성하는 평활 필터와, 평활 필터에서의 복수의 콘덴서 중 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력하는 용량지정신호 출력부를 구비하고, 용량지정신호 출력부는 구동파형신호에 따라서 잉크방울을 토출해야 할 액추에이터의 수에 근거하여, 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 결정하고, 결정한 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다.
잉크방울을 토출해야 할 액추에이터란, 예를 들어 잉크방울을 토출해야 할 노즐에 대응하는 액추에이터이다. 액추에이터는, 예를 들어 피에조 소자 등의 압전 액추에이터이다. 또한, 구동파형신호는, 예를 들어 사다리꼴 형상으로 변하는 신호이다. 잉크방울을 토출해야 할 액추에이터의 수가 미리 설정된 하한값 이하인 경우, 용량지정신호 출력부는, 예를 들어 모든 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다. 또한, 잉크방울을 토출해야 할 액추에이터의 수가 하한값보다 많은 경우, 용량지정신호 출력부는, 예를 들어 보다 적은 수의 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다. 이러한 경우, 용량지정신호 출력부는, 예를 들어 소정의 수마다 단계적으로 액추에이터의 수가 증가할수록 합계 용량이 감소하도록 콘덴서를 지정한다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 구동파형신호를 바꾸는 제어를 할 때, 잉크젯 헤드에서 잉크방울을 토출하는 노즐의 수(토출 노즐 수)에 따라서 평활 필터에서의 평활화에 사용하는 콘덴서의 용량을 적절하게 바꿀 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 토출 노즐 수가 시시각각으로 변하는 경우에도, 평활 필터의 주파수 특성의 변화를 억제하여, 구동파형신호의 파형에 영향이 미치는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
더욱이, 토출 노즐 수에 따라서 콘덴서를 선택함으로써, 평활 필터에서 사용되는 콘덴서의 용량을 일정한 적정용량 이하로 억제할 수 있다. 이에 의하여, 예를 들어 소비전력의 저감을 보다 적절하게 할 수 있다. 그 때문에, 이와 같이 구성하면, 예를 들어 잉크젯 헤드에서의 액추에이터의 구동에 이용하는 구동파형신호의 생성을 보다 적절하게 할 수 있다.
(구성 2) 잉크젯 헤드는 미리 설정된 토출 타이밍으로 반복되며, 복수의 노즐 중 각각의 토출 타이밍에서 선택되는 노즐로부터 잉크방울을 토출하고, 잉크젯 프린터는 각각의 토출 타이밍에서 선택되는 노즐의 수를 계산하는 카운터를 더 구비하며, 용량지정신호 출력부는 카운터가 계산하는 노즐의 수에 근거하여 각각의 토출 타이밍마다 선택되는 노즐의 수에 따라서 용량지정신호를 바꾼다.
이와 같이 구성하면, 예를 들어 시시각각으로 변하는 토출 노즐 수를 적절하게 산출할 수 있다. 또한, 평활화에 사용하는 콘덴서를 토출 노즐 수의 변화에 따라서 적절하게 바꿀 수 있다.
(구성 3) 각각의 토출 타이밍에 있어서 잉크방울을 토출해야 할 노즐을 지정하는 데이터인 토출 데이터를 저장하는 토출 데이터 메모리를 더 구비하고, 잉크젯 헤드는 토출 데이터 메모리로부터 받은 토출 데이터에 근거하여 각각의 토출 타이밍에서 선택되는 노즐로부터 잉크방울을 토출하며, 카운터는 토출 데이터에 근거하여 각각의 토출 타이밍에서 선택되는 노즐의 수를 계산한다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 토출 노즐 수의 산출을 보다 적절하게 할 수 있다.
카운터는, 예를 들어 헤드제어 디지털 신호 출력부가 헤드제어 디지털 신호를 출력하는 타이밍에 맞추어 노즐의 수를 적절하게 계산한다. 이러한 경우, 카운터는 예를 들어 토출 데이터 메모리로부터 잉크젯 헤드로 토출 데이터가 보내지는 타이밍에 동기하여, 선택되는 노즐의 수를 계산한다.
또한, 카운터는 잉크젯 헤드로 보내지기 전의 토출 데이터에 근거하여 노즐의 수를 계산하여도 좋다. 이러한 경우, 용량지정신호 출력부는, 예를 들어 각 토출 타이밍에 있어서 출력해야 할 용량선택신호의 값을 미리 준비하여도 좋다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 잉크방울의 토출 타이밍의 주기가 짧은 경우에도 노즐의 수를 적절하게 계산할 수 있다.
(구성 4) 평활 필터는 용량지정신호에 따라서 개폐하는 1개 이상의 스위치를 더 구비하고, 평활 필터에 있어서 복수의 콘덴서는 디지털 증폭기의 출력단자와 접지단자 사이에 병렬로 접속되어 있으며, 복수의 콘덴서 중 적어도 일부는 디지털 증폭기의 출력단자와 접지단자 사이에서 스위치와 직렬로 접속되어 있다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 평활 필터에서 사용되는 콘덴서를 용량지정신호에 따라서 적절하게 바꿀 수 있다.
(구성 5) 잉크방울을 토출함으로써 인쇄하는 인쇄방법으로서, 복수의 노즐과, 각 노즐에 각각 대응하여 설치된 복수의 액추에이터를 가지는 잉크젯 헤드의 동작제어에 이용하는 디지털 신호인 헤드제어 디지털 신호를 출력하는 헤드제어 디지털 신호 출력단계와, 헤드제어 디지털 신호 출력단계에서 출력하는 헤드제어 디지털 신호를 증폭함으로써, 헤드제어 디지털 신호를 증폭한 신호인 증폭제어신호를 출력하는 디지털 증폭단계와, 복수의 콘덴서를 가지는 평활 필터에서의 복수의 콘덴서 중, 신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력하는 용량지정신호 단계와, 평활 필터의 복수의 콘덴서 중 적어도 일부이며, 용량지정신호에 의하여 지정되는 콘덴서를 이용하여 증폭제어신호를 평활화함으로써, 복수의 액추에이터를 구동하는 신호인 구동파형신호를 생성하는 평활단계를 구비하고, 용량지정신호 출력단계는 구동파형신호에 따라서 잉크방울을 토출해야 할 액추에이터의 수에 근거하여 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 결정하고, 결정한 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다. 이와 같이 하면, 예를 들어 구성 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 잉크젯 헤드에서의 액추에이터의 구동에 이용하는 구동파형신호를 보다 적절하게 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 잉크젯 프린터(10)의 기능구성의 주요부의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 잉크방울의 토출제어에 이용하는 신호의 파형의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 디지털 증폭기(14), 잉크젯 헤드(18), 및 평활 필터(16)의 상세한 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 용량지정신호에 의하여 콘덴서를 지정하는 동작의 일례를 나타내는 파형도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 잉크젯 프린터(10)의 기능구성의 주요부의 일례를 나타내는 블록도이다.
잉크젯 프린터(10)는 피에조 방식으로 잉크방울을 토출함으로써 인쇄를 하는 잉크젯 프린터이고, 잉크방울의 토출, 및 그러한 제어를 하는 구성으로서 잉크젯 헤드(18), 토출 시퀀서(12), 디지털 증폭기(14) 및 평활 필터(16)를 구비한다.
잉크젯 헤드(18)는 잉크방울을 토출하는 인쇄헤드이며, 피인쇄물인 매체에 대하여 상대적으로 이동하면서 반복하여 잉크방울을 토출함으로써 매체에 인쇄를 한다. 본 실시예에 있어서, 잉크젯 헤드(18)는 복수의 노즐과, 복수의 피에조 소자를 가진다. 복수의 피에조 소자의 각각은 각 노즐에 각각 대응하여 설치되는 압전 액추에이터이며, 평활 필터(16)로부터 받은 구동파형신호에 따라서 동작함으로써, 대응하는 노즐로부터 잉크방울을 토출하게 한다.
또한, 본 실시예에 있어서, 잉크젯 헤드(18)는 토출 시퀀서(12)에서의 토출 데이터 메모리(102)로부터 토출 노즐 데이터 신호를 받는다. 이러한 토출 노즐 데이터 신호는, 예를 들어 토출 데이터 메모리(102)에 저장되어 있는 토출 데이터를 나타내는 신호이다. 이러한 토출 데이터는, 예를 들어 각각의 토출 타이밍에 있어서 잉크방울을 토출해야 할 노즐을 지정하는 데이터이다. 그리고, 받은 토출 노즐 데이터 신호에 따라서 노즐을 선택함으로써, 잉크젯 헤드(18)는 미리 설정된 토출 타이밍마다 잉크방울을 토출해야 할 노즐을 선택한다. 또한, 잉크젯 헤드(18)는 복수의 피에조 소자 중, 선택한 노즐에 대응하는 피에조 소자에만 구동파형신호를 받게 한다. 이에 의해, 잉크젯 헤드(18)는 토출 데이터에 근거하여 미리 설정된 토출 타이밍으로 반복되고, 복수의 노즐 중 각각의 토출 타이밍에서 선택되는 노즐로부터 잉크방울을 토출한다.
토출 시퀀서(12)는 잉크방울 토출의 시퀀스를 제어하는 시퀀서이다. 본 실시예에 있어서, 토출 시퀀서(12)는 토출 데이터 메모리(102), 헤드제어신호 출력부(108), 카운터(104) 및 용량지정신호 출력부(106)를 가진다.
토출 데이터 메모리(102)는 토출 데이터를 저장하는 메모리이다. 본 실시예에 있어서 토출 데이터 메모리(102)는, 토출 데이터를 구성하는 데이터값 중 각 토출 타이밍에 대응하는 데이터값을 나타내는 토출 노즐 데이터 신호를 각 토출 타이밍에 맞추어 잉크젯 헤드(18) 및 카운터(104)로 토출한다.
헤드제어신호 출력부(108)는 잉크젯 헤드(18)의 동작제어에 이용하는 디지털 신호인 헤드제어 디지털 신호를 발생하는 파형생성장치이다. 헤드제어신호 출력부(108)는, 예를 들어 펄스 밀도변조 등의 디지털 신호를 변조하여, 헤드 디지털 신호를 생성한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 헤드제어 디지털 신호는, 예를 들어 구동파형신호의 생성에 사용하는 디지털 신호이다. 헤드제어신호 출력부(108)는 헤드제어 디지털 신호로서, 예를 들어 펄스폭 변조에 의하여 생성한 디지털 신호를 출력하여도 좋다.
카운터(104)는 잉크방울을 토출하는 노즐로서 선택되는 노즐의 수인 토출 노즐 수를 계산하는 카운터이다. 본 실시예에 있어서, 카운터(104)는 토출 데이터 메모리(102)에서 보내는 토출 노즐 데이터 신호에 근거하여 토출 노즐 수를 계산한다. 이에 의해, 카운터(104)는 토출 데이터 메모리(102)로부터 잉크젯 헤드(18)로 토출 데이터가 보내지는 타이밍에 동기하여, 각각의 토출 타이밍에서의 토출 노즐 수를 계산한다.
용량지정신호 출력부(106)는 평활 필터(16)의 동작을 제어하는 신호인 용량선택신호를 평활 필터(16)에 출력한다. 이러한 용량선택신호는 평활 필터(16)에 설치된 복수의 콘덴서 중 평활화에 사용하는 콘덴서를 지정하는 신호이다.
본 실시예에 있어서, 용량지정신호 출력부(106)는 카운터(104)에 의한 계산결과에 근거하여 각각의 토출 타이밍마다 토출 노즐 수를 감지한다. 그리고, 감지한 토출 노즐 수에 근거하여 용량지정신호를 출력한다. 이에 의해, 용량지정신호 출력부(106)는 구동파형신호에 따라서 잉크방울을 토출해야 할 액추에이터의 수에 근거하여 평활 필터(16)에서의 평활화에 사용하는 콘덴서를 결정한다. 그리고, 결정한 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다. 또한, 각각의 토출 타이밍마다 선택되는 노즐의 수에 따라서 용량지정신호를 바꾼다.
또한, 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 각 토출 타이밍에서 출력해야 할 용량선택신호의 값을 토출 노즐 데이터 신호가 잉크젯 헤드(18)에 보내지기 전 타이밍에서 미리 준비하여도 좋다. 이러한 경우, 카운터(104)는, 예를 들어 잉크젯 헤드(18)로 보내지기 전의 토출 데이터에 근거하여 각각의 토출 타이밍에서의 토출 노즐 수를 계산한다.
그리고, 토출 노즐 수, 즉 잉크방울을 토출해야 할 피에조 소자의 수가 미리 설정된 하한값 이하인 경우, 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 모든 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다. 또한, 토출 노즐 수가 하한값보다 많은 경우, 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 보다 적은 수의 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력한다. 이러한 경우, 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 소정의 수마다 단계적으로 토출 노즐 수가 늘어날수록 지정하는 콘덴서의 수가 감소하도록 콘덴서를 지정한다. 이에 의하여, 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 토출 노즐 수가 많을수록 전체의 용량이 적어지도록 콘덴서를 지정한다.
디지털 증폭기(14)는 헤드제어신호 출력부(108)가 출력하는 헤드제어 디지털 신호를 증폭하는 증폭회로이다. 디지털 증폭기(14)는, 예를 들어 디지털 신호의 H급 신호의 레벨보다 높은 전압으로 변환함으로써 디지털 신호를 증폭한다. 또한, 디지털 증폭기(14)는 이러한 증폭에 의하여 헤드제어 디지털 신호를 증폭한 신호인 증폭제어신호를 출력한다.
평활 필터(16)는 디지털 증폭기(14)로부터 받는 증폭제어신호를 평활화하는 필터회로이고, 이러한 평활화에 의하여 잉크젯 헤드(18)에 공급하는 구동파형신호를 생성한다. 또한, 본 실시예에 있어서, 평활 필터(16)는 복수의 콘덴서를 가진다. 그리고, 이러한 복수의 콘덴서 중 용량지정신호 출력부(106)에서 받은 용량지정신호로 지정되는 콘덴서만을 사용하여 증폭제어신호를 평활화한다. 이에 의하여, 평활 필터(16)는 토출 노즐 수에 따른 콘덴서를 이용하여 구동파형신호를 생성한다.
본 실시예에 따르면, 예를 들어 시시각각으로 변하는 토출 노즐 수를 적절하게 산출할 수 있다. 또한, 평활 필터(16)에 있어서 평활화에 사용하는 콘덴서를 토출 노즐 수의 변화에 따라서 적절하게 바꿀 수 있다. 이에 의하여, 예를 들어 토출 노즐 수가 시시각각으로 변하는 경우에도 평활 필터(16)의 주파수 특성의 변화를 억제하여, 구동파형신호의 파형에 영향을 주는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
더욱이, 토출 노즐 수에 따라서 콘덴서를 선택함으로써, 평활 필터(16)에서 사용되는 콘덴서의 용량을 일정한 적정용량 이하로 억제할 수 있다. 이에 의하여, 소비전력의 저감을 적절하게 할 수 있다. 그 때문에, 본 실시예에 따르면, 예를 들어 구동파형신호의 생성을 보다 적절하게 할 수 있다.
또한, 평활 필터(16)의 용량의 전환 단계는, 예를 들어 3 내지 4단계로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 토출 노즐 수의 변화가 구동파형신호에 영향을 미치는 것을 적절하게 방지할 수 있다. 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 잉크젯 헤드(18)에 있어서 선택되는 노즐에 대응하는 피에조 소자의 용량부하만큼을 평활 필터(16) 전체의 콘덴서 용량에서 빼도록 콘덴서를 지정하는 것이 바람직하다.
도 2는 잉크방울의 토출제어에 이용하는 신호의 파형의 일례를 나타낸다. 본 실시예에 있어서, 헤드제어신호 출력부(108)는 펄스 밀도를 변조하여, 구동파형신호의 근원이 되는 헤드제어 디지털 신호를 생성한다. 또한, 디지털 증폭기(14) 및 평활 필터(16)는 이러한 헤드제어 디지털 신호를 증폭 및 평활화함으로써 사다리꼴 형상으로 변하는 구동파형신호를 생성한다.
여기에서, 용량지정신호 출력부(106)는, 예를 들어 헤드제어신호의 듀티비(duty ratio)가 변하는 타이밍에 맞추어 용량지정신호를 바꾼다. 이와 같이 구성하면, 예를 들어 구동파형신호의 레벨이 변하는 타이밍에 맞추어 평활 필터(16)의 용량을 적절하게 바꿀 수 있다. 또한, 헤드제어신호의 듀티비가 일정한 기간에 있어서도, 예를 들어 토출 노즐 수가 변하는 경우, 용량지정신호 출력부(106)는 토출 노즐 수의 변화에 따라서 용량지정신호를 바꿔도 좋다.
도 3은 디지털 증폭기(14), 잉크젯 헤드(18) 및 평활 필터(16)의 상세한 구성의 일례를 나타낸다.
본 실시예에 있어서, 디지털 증폭기(14)는, 예를 들어 2개의 N형 MOSFET Q1, Q2가 직렬로 접속된 D급 증폭회로이다. MOSFET Q1, Q2의 직렬접속의 상류측 단자는 디지털 증폭기(14)의 입력신호가 되는 헤드제어 디지털 신호의 H급보다 높은 전압(Vpow)을 받는다. 또한, 직렬접속의 상류측 단자는 접지되어 있다. 그리고, MOSFET Q1의 게이트 단자는 헤드제어 디지털 신호를 받는다. MOSFET Q2의 게이트 단자는 헤드제어 디지털 신호의 반전신호를 받는다. 이러한 구성에 의하여, 디지털 증폭기(14)는, 예를 들어 스위칭 동작이라고 하는 디지털적인 수법을 사용하여 증폭을 하고, 헤드제어신호 출력부(108)로부터 받은 헤드제어 디지털 신호의 레벨을 전압(Vpow)으로 증폭한다.
또한, 잉크젯 헤드(18)에 있어서, 복수의 피에조 소자(PTZ1~PTZn)는, 평활 필터(16)의 출력단자와 접지단자 사이에 병렬로 접속되어 있다. 그리고, 피에조 소자(PTZ1~PTZn)의 각각은 토출 데이터 메모리(102)에서 받은 토출 노즐 데이터 신호에 의하여 제어되는 트랜스퍼 게이트(TG1~TGn)의 각각과 직렬로 접속되어 있다. 이러한 구성에 의하여 잉크방울을 토출해야 할 노즐에 대응하여 선택된 피에조 소자는, 공통의 구동파형신호를 평활 필터(16)로부터 받는다.
평활 필터(16)는 코일(L1), 복수의 콘덴서(C1~C3), MOSFET(Q5, Q6), 트랜지스터(Q3, Q4) 및 복수의 저항을 가진다. 복수의 콘덴서(C1~C3)는 디지털 증폭기(14)의 출력단자와 접지단자 사이에 병렬로 접속되어 있다. 또한, 복수의 콘덴서(C1~C3) 중 일부의 콘덴서(C1, C2)는 평활 필터(16)의 출력단자와 접지단자 사이에서 MOSFET(Q5, Q6)의 각각과 직렬로 접속되어 있다.
MOSFET(Q5, Q6)는 용량지정신호에 따라서 개폐하는 스위치의 일례이다. 본 실시예에 있어서 MOSFET(Q5, Q6)는 P형 MOSFET이다. MOSFET(Q5, Q6)의 게이트 단자는 저항(R1)을 통하여 전원전압(Vcc)에 풀업(pull-up)되어 있다. 그리고, 이러한 게이트 단자는 트랜지스터(Q3, Q4)의 각각을 통하여 접지되어 있다. 트랜지스터(Q3, Q4)는 용량지정신호 출력부(106)로부터 받은 용량지정신호에 의하여 ON, OFF 상태를 전환하는 트랜지스터이며, 저항(R2, R3)의 각각을 통하여 용량지정신호 출력부(106)로부터 용량지정신호를 받는다.
이와 같은 구성에 의하여, 트랜지스터(Q3, Q4)의 각각이 ON 상태에 있는 경우, MOSFET(Q5, Q6)의 각각의 게이트 단자는 트랜지스터(Q3, Q4)를 통하여 접지되고, MOSFET(Q5, Q6)의 각각은 ON이 된다. 이러한 경우, ON이 된 MOSFET(Q5, Q6)에 대응하는 콘덴서(C1, C2)는 평활화에 사용되게 된다. 한편, 트랜지스터(Q3, Q4)의 각각이 OFF인 상태가 된 경우, MOSFET(Q5, Q6)의 각각의 게이트 단자는 풀업된 상태가 되고, MOSFET(Q5, Q6)의 각각은 OFF가 된다. 이러한 경우, OFF가 된 MOSFET(Q5, Q6)에 대응하는 콘덴서(C1, C2)는 평활화 회로로부터 분리되어 평활화에 사용되지 않게 된다.
그 때문에, 본 실시예에 따르면, 예를 들어 토출 노즐 수에 따라서 변하는 용량지정신호에 근거하여 평활화에 사용하는 콘덴서를 적절하게 선택할 수 있다. 이에 의하여, 토출 노즐 수에 따라서 평활화에 사용하는 콘덴서의 용량을 적절하게 바꿀 수 있게 된다.
도 4는 용량지정신호에 의하여 콘덴서를 지정하는 동작의 일례를 나타내는 파형도이다. 본 실시예에 있어서, 잉크젯 헤드(12)는 구동파형신호로서 일정한 파형변화를 반복하는 신호를 받는다. 예를 들어, 본 실시예에 있어서, 잉크젯 헤드(12)는 점선에 의한 구분으로 도면 속에 나타낸 각 기간 안에서 마찬가지로 변하는 구동파형신호를 받는다. 각 기간 안에서의 구동파형신호의 변화는 잉크젯 헤드(12)의 노즐에 잉크방울을 토출하는 제어에 대응하는 것이다. 이와 같은 구동파형신호에 따라서 잉크젯 헤드(12)는 각 기간마다 노즐로부터 잉크방울을 토출한다.
또한, 용량지정신호 출력부(106)는 각 기간의 개시 타이밍에 맞추어 각각의 기간의 동작에 있어서 잉크방울을 토출하는 토출 노즐 수에 따라서 용량지정신호의 값을 바꾼다. 예를 들어, 본 실시예에 있어서 용량지정신호 출력부(106)는 각 기간의 개시 타이밍에 용량지정신호로서 0, 1, 2, 3의 4가지 값 중 어느 한 값을 나타내는 디지털 신호를 출력한다. 그리고, 이러한 디지털 신호의 상위 비트값에 의하여 평활 필터(16)에서의 트랜지스터(Q3)의 ON/OFF 상태를 전환한다. 또한, 하위 비트값에 의하여 평활 필터(16)에서의 트랜지스터(Q4)의 ON/OFF 상태를 전환한다.
그리고, 이와 같은 용량지정신호에 따라서 트랜지스터(Q3, Q4)는, 예를 들어 도시한 바와 같이 ON/OFF 상태를 전환한다. 또한, 트랜지스터(Q3, Q4)의 ON/OFF 상태에 따라서 평활 필터(16)에 있어서 평활화에 사용되는 콘덴서가 결정된다.
본 실시예에 따르면, 예를 들어 토출 노즐 수에 따라서 평활화에 사용하는 콘덴서의 용량을 적절하게 바꿀 수 있다. 또한, 이에 의하여, 예를 들어 토출 노즐 수의 차이에 따른 평활 필터(16)의 주파수 특성의 변화를 억제하여 구동파형신호의 파형에 영향을 미치는 것을 적절하게 방지할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시형태를 이용하여 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시형태에 기재된 범위로 한정되지는 않는다. 상기 실시형태에 다양한 변경 또는 개량을 더할 수 있는 것은 당업자에게 명확하다. 그러한 변경 또는 개량을 더한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 청구범위의 기재로부터 명확하다.
본 발명은, 예를 들어 잉크젯 프린터에 적합하게 이용할 수 있다.
10: 잉크젯 프린터 12: 토출 시퀀서
14: 디지털 증폭기 16: 평활 필터
18: 잉크젯 헤드 102: 토출 데이터 메모리
104: 카운터 106: 용량지정신호 출력부
108: 헤드제어신호 출력부

Claims (5)

  1. 잉크방울을 토출함으로써 인쇄를 하는 잉크젯 프린터로서,
    복수의 노즐과, 각 노즐에 각각 대응하여 설치된 복수의 액추에이터를 가지는 잉크젯 헤드와,
    상기 잉크젯의 동작제어에 이용하는 디지털 신호인 헤드제어 디지털 신호를 출력하는 헤드제어 디지털 신호 출력부와,
    상기 헤드제어 디지털 신호 출력부가 출력하는 상기 헤드제어 디지털 신호를 증폭함으로써, 상기 헤드제어 디지털 신호를 증폭한 신호인 증폭제어신호를 출력하는 디지털 증폭기와,
    복수의 콘덴서를 가지며, 그 복수의 콘덴서 중 적어도 일부를 이용하여 상기 증폭제어신호를 평활화함으로써, 상기 복수의 액추에이터를 구동하는 신호인 구동파형신호를 생성하는 평활 필터와,
    상기 평활 필터에서의 상기 복수의 콘덴서 중, 상기 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력하는 용량지정신호 출력부를 구비하고,
    상기 용량지정신호 출력부는, 상기 구동파형신호에 따라서 잉크방울을 토출해야 할 상기 액추에이터의 수에 근거하여 상기 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 결정하며, 결정한 상기 콘덴서를 지정하는 상기 용량지정신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 미리 설정된 토출 타이밍으로 반복되고, 상기 복수의 노즐 중 각각의 상기 토출 타이밍에서 선택되어 있는 상기 노즐로부터 잉크방울을 토출하며,
    상기 잉크젯 프린터는 각각의 상기 토출 타이밍에서 선택되어 있는 상기 노즐의 수를 계산하는 카운터를 더 구비하고,
    상기 용량지정신호 출력부는 상기 카운터가 계산하는 상기 노즐의 수에 근거하여 각각의 상기 토출 타이밍마다 선택되는 상기 노즐의 수에 따라서 상기 용량지정신호를 바꾸는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    각각의 상기 토출 타이밍에서 잉크방울을 토출해야 할 상기 노즐을 지정하는 데이터인 토출 데이터를 저장하는 토출 데이터 메모리를 더 구비하고,
    상기 잉크젯 헤드는 상기 토출 데이터 메모리로부터 받은 상기 토출 데이터에 근거하여 각각의 상기 토출 타이밍에서 선택되어 있는 상기 노즐로부터 잉크방울을 토출하며,
    상기 카운터는 상기 토출 데이터에 근거하여 각각의 상기 토출 타이밍에서 선택되는 상기 노즐의 수를 계산하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평활 필터는 상기 용량지정신호에 따라서 개폐하는 1개 이상의 스위치를 더 가지고,
    상기 평활 필터에 있어서 상기 복수의 콘덴서는 상기 디지털 증폭기의 출력단자와 접지단자 사이에 병렬로 접속되어 있으며,
    상기 복수의 콘덴서 중 적어도 일부는 상기 디지털 증폭기의 출력단자와 접지단자 사이에 있어서 상기 스위치와 직렬로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린터.
  5. 잉크방울을 토출함으로써 인쇄를 하는 인쇄방법으로서,
    복수의 노즐과, 각 노즐에 각각 대응하여 설치된 복수의 액추에이터를 가지는 잉크젯 헤드의 동작제어에 이용하는 디지털 신호인 헤드제어 디지털 신호를 출력하는 헤드제어 디지털 신호 출력단계와,
    상기 헤드제어 디지털 신호 출력단계에서 출력하는 상기 헤드제어 디지털 신호를 증폭함으로써 상기 헤드제어 디지털 신호를 증폭한 신호인 증폭제어신호를 출력하는 디지털 증폭단계와,
    복수의 콘덴서를 가지는 평활 필터에서의 상기 복수의 콘덴서 중, 신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 지정하는 용량지정신호를 출력하는 용량지정신호 단계와,
    상기 평활 필터의 상기 복수의 콘덴서 중 적어도 일부이며, 상기 용량지정신호에 의하여 지정되는 콘덴서를 사용하여 상기 증폭제어신호를 평활화함으로써 상기 복수의 액추에이터를 구동하는 신호인 구동파형신호를 생성하는 평활단계를 구비하고,
    상기 용량지정신호 출력단계는 상기 구동파형신호에 따라서 잉크방울을 토출해야 할 상기 액추에이터의 수에 근거하여 상기 증폭제어신호의 평활화에 사용하는 콘덴서를 결정하며, 결정한 상기 콘덴서를 지정하는 상기 용량지정신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 인쇄방법.
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