JP6090508B2 - 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の方法で、ヘッド上に電源用の十分大きなコンデンサを設けておけば、ヘッド駆動時に瞬間的に流れる大きなピークを有する電流を、FFC等のケーブルに流す必要が無い。つまり、FFC等のケーブルには平均的な電流が流れるので、該ケーブルにおける発熱を小さくすることができ、FFCの芯数を減らすことができる。しかし、小振幅の電圧波形信号を制御部からヘッド部に伝送する際に、伝送経路(FFC)でノイズ等の外乱による影響を受けることによって電圧波形信号に歪等が生じ、ヘッド部において正確な駆動波形信号を生成することができなくなることがある。このような場合、液体噴出量を精度良く制御することができない。
本発明は、液体噴出装置において外乱に強く正確な駆動波形信号を生成することを課題としている。
If a sufficiently large capacitor for power supply is provided on the head by the method of Patent Document 1, it is not necessary to flow a current having a large peak that flows instantaneously when driving the head through a cable such as an FFC. That is, since an average current flows through a cable such as an FFC, heat generation in the cable can be reduced, and the number of FFC cores can be reduced. However, when a voltage waveform signal having a small amplitude is transmitted from the control unit to the head unit, distortion or the like occurs in the voltage waveform signal due to the influence of disturbance such as noise in the transmission path (FFC). The drive waveform signal may not be generated. In such a case, the liquid ejection amount cannot be controlled with high accuracy.
An object of the present invention is to generate an accurate drive waveform signal that is resistant to disturbances in a liquid ejecting apparatus.
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を生成するデジタル信号生成部と、前記デジタル信号に基づいて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、前記アナログ電圧信号の波形に応じた大きさの電流信号を生成する電流信号生成部と、を有する制御部と、(B)前記電流信号が流れる経路において異なる2点間の電位差を検出し、該電位差を増幅して電圧信号を生成する電圧信号生成部と、前記電圧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)前記電流信号を、前記制御部から前記ヘッド部に伝送する経路を有する伝送部と、を備え、前記伝送部は、前記制御部から前記ヘッド部に伝送された前記電流信号を、前記ヘッド部から前記制御部に戻す経路を更に有し、前記伝送部を介して前記電流信号を伝送する際に差動伝送を行う、ことを特徴とする液体噴出装置である。 A main invention for achieving the above object is (A) a digital signal generation unit that generates a digital signal that defines the waveform shape of a signal, and an analog voltage signal generation unit that generates an analog voltage signal based on the digital signal. A control unit having a current signal generation unit that generates a current signal having a magnitude corresponding to the waveform of the analog voltage signal, and (B) detecting a potential difference between two different points in the path through which the current signal flows, A head unit having a voltage signal generation unit that amplifies the potential difference and generates a voltage signal; an element that is driven by the voltage signal and that ejects liquid from a nozzle; and (C) the control unit A transmission unit having a path for transmitting from the control unit to the head unit, and the transmission unit transmits the current signal transmitted from the control unit to the head unit from the head unit. Further comprising a path back to the control unit, via the transmission unit performs the differential transmission in transmitting the current signal, it is a liquid ejecting apparatus according to claim.
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。 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を生成するデジタル信号生成部と、前記デジタル信号に基づいて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、前記アナログ電圧信号の波形に応じた大きさの電流信号を生成する電流信号生成部と、を有する制御部と、(B)前記電流信号が流れる経路において異なる2点間の電位差を検出し、該電位差を増幅して電圧信号を生成する電圧信号生成部と、前記電圧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)前記電流信号を、前記制御部から前記ヘッド部に伝送する伝送部と、を備える液体噴出装置。
このような液体噴出装置によれば、外乱に強く正確な駆動波形信号を生成することができる。
(A) a digital signal generation unit that generates a digital signal that defines the waveform shape of the signal, an analog voltage signal generation unit that generates an analog voltage signal based on the digital signal, and a magnitude corresponding to the waveform of the analog voltage signal And (B) detecting a potential difference between two different points in the path through which the current signal flows and amplifying the potential difference to generate a voltage signal. A head unit having a voltage signal generation unit, an element driven by the voltage signal and ejecting liquid from a nozzle, and (C) a transmission unit that transmits the current signal from the control unit to the head unit; A liquid ejection device comprising:
According to such a liquid ejecting apparatus, it is possible to generate an accurate drive waveform signal that is resistant to disturbance.
かかる液体噴出装置であって、電位差を検出する前記異なる2点のうち、低電位側の点の電位がGNDの電位よりも高いことが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、電圧信号生成部の誤作動を抑制することができるので、より正確な駆動波形信号を生成しやすくなる。
In such a liquid ejecting apparatus, it is desirable that the potential at the low potential side of the two different points for detecting the potential difference is higher than the potential at GND.
According to such a liquid ejection device, it is possible to suppress malfunction of the voltage signal generation unit, and thus it becomes easier to generate a more accurate drive waveform signal.
かかる液体噴出装置であって、前記伝送部は、前記制御部から前記ヘッド部に伝送された前記電流信号を、前記ヘッド部から前記制御部に戻す経路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、電流信号を伝送する際に、より歪のない転送が行われる。また、ノイズの影響をより小さくする差動転送を行なうこともできる。
In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the transmission unit has a path for returning the current signal transmitted from the control unit to the head unit from the head unit to the control unit.
According to such a liquid ejecting apparatus, when a current signal is transmitted, transfer without distortion is performed. It is also possible to perform differential transfer that reduces the influence of noise.
かかる液体噴出装置であって、前記制御部は、前記デジタル信号生成部と前記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波形信号COMを生成しやすくなる。
In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the control unit includes a chip in which the digital signal generation unit and the analog voltage signal generation unit are integrally formed.
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 waveform signal COM having an accurate waveform shape.
かかる液体噴出装置であって、前記制御部は、前記デジタル信号生成部と前記アナログ電圧信号生成部と電流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)またはアナログ電圧信号(COM´)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波形信号COMを生成しやすくなる。また、制御部の部品点数を減らしてコストを低減させることができる。
In the liquid ejecting apparatus, it is preferable that the control unit includes a chip in which the digital signal generation unit, the analog voltage signal generation unit, and the current signal generation unit are integrally formed.
According to such a liquid ejecting apparatus, since it is less likely to be affected by noise in the transmission process of a digital signal (DAC value) or an analog voltage signal (COM ′), the driving waveform signal COM having an accurate waveform shape is used. Is easier to generate. In addition, the number of parts of the control unit can be reduced and the cost can be reduced.
かかる液体噴出装置であって前記電流信号が流れる経路に抵抗を有し、前記電流信号が前記抵抗を流れる際に、該抵抗の両端に生じる電位の差を検出することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、簡単かつ正確に電位差を検出することができる。
In such a liquid ejecting apparatus, it is preferable that a resistance is provided in a path through which the current signal flows, and that a potential difference generated at both ends of the resistance is detected when the current signal flows through the resistance.
According to such a liquid ejection device, the potential difference can be detected easily and accurately.
また、信号の波形形状を規定するデジタル信号を生成することと、前記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の波形に応じた大きさの電流信号を生成することと、生成された前記電流信号を、ヘッド部に伝送することと、前記ヘッド部において、前記電流信号が流れる経路の異なる2点間の電位差を検出し、該電位差を増幅して電圧信号を生成することと、前記電圧信号によって素子を駆動することにより、ノズルから液体を噴出させることと、を有する液体噴出方法が明らかとなる。 Generating a digital signal that defines a waveform shape of the signal; generating an analog voltage signal based on the digital signal; and generating a current signal having a magnitude corresponding to the waveform of the analog voltage signal. And transmitting the generated current signal to the head unit, and detecting a potential difference between two points on the path where the current signal flows in the head unit, and amplifying the potential difference to generate a voltage signal. And a liquid ejection method including ejecting a liquid from the nozzle by driving the element with the voltage signal becomes clear.
===実施形態===
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。
=== Embodiment ===
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
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
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、中ドットの形成に対応するデータ[10]と、大ドットに対応するデータ[11]とがある。
The
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の構成を表した鳥瞰図であり、図2Bはプリンター1の構成を表した側面図である。
<
FIG. 2A is a bird's-eye view showing the configuration of the printer 1 of this embodiment, and FIG. 2B is a 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の移動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。
<
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、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、電圧信号である駆動波形信号COMがピエゾ素子PZTに印加されると、該電圧信号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吐出される。
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 waveform signal COM, which is a voltage 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 is changed according to the voltage signal. Extends (drives) vertically. 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、電流信号生成部67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。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は所定の波形を有する信号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、本実施形態においては、ピエゾ素子PZTを駆動させる駆動波形信号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、後述するヘッド制御部HCにおいて、前述の画素データSIと共に駆動波形信号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、駆動波形信号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´を生成するアナログ波形信号生成部である。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
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
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てDAC値に歪が生じることがある。DAC値に歪が生じると、アナログ電圧信号生成回路65において当該DAC値から生成されるアナログ電圧信号COM´にもその歪が伝播するので、正確な波形とすることが難しくなる。したがって、最終的に生成される駆動波形信号COMも不正確な波形となり、ピエゾ素子PZTの伸縮動作に乱れが生じ、インク噴出量の制御が困難になる。
When the
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SOCとして一体的に構成されるため、DAC値の伝送過程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、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波形信号COMを生成しやすくなる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
電流信号生成回路67は、電圧信号に対応した電流信号を生成する電流信号生成部である。言い換えると、電流信号生成回路67は、電圧信号を電流信号に変換するV/I変換部にも相当する。なお、電流信号生成回路67は、オペアンプや抵抗器を組み合わせて構成される一般的なV/I変換回路である。
The current
本実施形態において、電流信号生成回路67は、アナログ電圧信号生成回路65から入力されるアナログ電圧信号COM´をV/I変換してCOM´に対応した電流信号を生成し、後述する伝送部70を介してヘッドユニット40へ出力する。具体的には、アナログ電圧信号COM´の波形(電圧)に応じた大きさの電流の信号を生成することにより、電圧波形情報を電流値の情報としてヘッドユニット40に伝送する。伝送された電流信号から駆動波形信号COMを生成する方法については、後で説明する。
In the present embodiment, the current signal generation circuit 67 V / I converts the analog voltage signal COM ′ input from the analog voltage
なお、電流信号生成回路67がSOC内に含まれるようにしてもよい。すなわち、SOCは、ユニット制御回路64と、アナログ電圧信号生成回路65と、電流信号生成回路67とが一体的に形成されたチップであり、デジタル信号の生成から電流信号の生成までを1チップ内で実行することとしてもよい。これにより、アナログ電圧信号生成回路65と電流信号生成回路67との間の信号経路において、COM´がノイズの影響を受ける可能性を減らすことができる。また、コントローラー60における部品点数を減らすことができる。
Note that the current
<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。コントローラー60から出力される電流信号や、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。なお、本実施形態において、主電源Vddとグランドとの電位差は42V程度である。
The FFC also includes a transmission line for supplying power to 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.
===駆動波形信号COMの生成について===
<ヘッド制御部HCの説明>
まず、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、本実施形態におけるコントローラー60及びヘッド制御部HCの構成とその動作について説明する図を示す。
=== Generation of Drive Waveform Signal COM ===
<Description of Head Control Unit HC>
First, the configuration and operation of the head controller HC will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration and operation of the
ヘッド制御部HCは、ヘッド制御回路42と、電位差検出部43と、駆動波形信号生成回路44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、駆動波形信号生成回路44は、電圧増幅部441と、スイッチ442と、電流増幅部443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442及び電流増幅部443は各ピエゾ素子PZTについて設けられる。
The head control unit 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442を制御するためのSW信号を出力する。
The
電位差検出部43は、コントローラー60の電流信号生成回路67からFFCを介して伝送された電流信号について、その伝送経路中の異なる2点間の電位差を検出し、電位差信号COM´´として出力する。本実施形態では、所定の抵抗値を有する抵抗器を用いて電位差を検出する。具体的には、電流信号が流れる経路中に抵抗器を設け、電流信号が当該抵抗器を流れる際に抵抗器の両端に生じる電位の差を検出する。これにより、簡単かつ正確に電位差を検出することが可能となる。なお、電流信号の伝送経路中の異なる2点間の電位差を検出できるものであれば抵抗器以外の素子を用いることも可能である。例えば、トランジスタ、フォトトランジスタ等の素子を用いて電位差を検出するようにしてもよい。
The potential
図5は、デジタル信号から電位差信号COM´´が生成されるまでの流れを説明する図である。はじめに、CPU62が駆動波形信号COMの波形形状を規定するデジタル信号(DAC値)を生成する。次に、アナログ電圧信号生成回路65が該DAC値に基づいてアナログ電圧信号COM´を生成する。このCOM´の或る瞬間における電圧値がVdで表されるものとする。続いて、電流信号生成回路67がCOM´をV/I変換し、電流信号を生成する。前述のように、電流信号の電流値はCOM´の電圧波形に応じた大きさの値であり、例えば、或る瞬間における電流値はIa(=α・Vd)で表される。このように、電流信号生成回路67によって電流値が制御され(電流制御)、電流信号として伝送部70(FFC)を経由して、ヘッドユニット40に設けられた電位差検出部43に伝送される。
FIG. 5 is a diagram for explaining the flow until the potential difference signal COM ″ is generated from the digital signal. First, the
ここで、電流が流れる回路において、任意の点に流入する電流の総和は、流出する電流の総和に等しい(キルヒホッフの第一法則)。したがって、ある瞬間において電流信号生成回路67によって電流制御された電流値がIaである場合、当該伝送経路中のどの点においても、ある瞬間に流れる電流値はIaである。
Here, in the circuit through which current flows, the sum of currents flowing into arbitrary points is equal to the sum of currents flowing out (Kirchhoff's first law). Therefore, when the current value controlled by the current
図5において、電位差検出部43として抵抗値Rの抵抗器を用いた場合、当該抵抗器の端子A(電流の入力側端子)及びB(電流の出力側端子)の間でR・Iaの電位差が発生する。このABの端子間で検出される電位差によって電位差信号COM´´が生成される。すなわち、電位差信号COM´´の電圧値は、電流信号の電流値に比例する値となる。
In FIG. 5, when a resistor having a resistance value R is used as the potential
なお、本実施形態では、後述する駆動波形信号生成回路44の各素子にGNDよりも低い電圧が入力されることによって、誤動作が生じたり入力自体を感知できなくなったりすることを抑制する。例えば、電位差を検出する2点(図5のA点及びB点)のうち低電位側の点(B点)とGNDとの間に抵抗等の素子を設けることで、B点の最低電位をGNDよりも十分高くすることができる。図5に示されるように、B点とGNDとの間に抵抗値rを有する抵抗器を設けると、低電位側の点であるB点における電位はr・Iaとなり、確実にGNDの電位よりも高い電位を有するようになる。これにより、駆動波形信号生成回路44の誤動作を抑制しやすくなる。ただし、B点とGNDとの間の抵抗がない場合でも、駆動波形信号COMを生成することは可能である。 In the present embodiment, it is possible to prevent malfunctions or the input itself from being sensed when a voltage lower than GND is input to each element of the drive waveform signal generation circuit 44 described later. For example, by providing an element such as a resistor between the low-potential side point (point B) and GND among the two points (points A and B in FIG. 5) for detecting the potential difference, the minimum potential at the point B can be reduced. It can be sufficiently higher than GND. As shown in FIG. 5, when a resistor having a resistance value r is provided between point B and GND, the potential at point B on the low potential side is r · Ia, which is more reliably determined from the potential of GND. Also have a high potential. This makes it easier to suppress malfunction of the drive waveform signal generation circuit 44. However, the drive waveform signal COM can be generated even when there is no resistance between the point B and GND.
また、図5において、電流Iaが抵抗Rを流れ出た後、メイン基板Base_Mに戻るための経路が伝送部70にある。すなわち、伝送部70は、電流信号を、ヘッドユニット40からコントローラー60に伝送する(戻す)経路を有する。この経路と、メイン基板Base_Mからヘッド基板Base_Hに向かう経路とがいわゆる差動となっている。したがって、抵抗Rと伝送部70の特性インピーダンスを整合させることにより歪のない転送が行われる。また、メイン基板Base_Mからヘッド基板Base_Hに向かう経路とその反対向きの経路とを接近させておけば、外部からのノイズに二つの経路が同等の影響を受けるためノイズの影響をより小さく出来るという、差動転送の特長も有する。
In FIG. 5, the
駆動波形信号生成回路44は、電位差検出部43において電流信号から検出された電位差に基づく電位差信号COM´´を電圧増幅および電流増幅して電圧信号である駆動波形信号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、駆動波形信号生成回路44は、電圧信号生成部に相当する(図4)。
The drive waveform signal generation circuit 44 performs voltage amplification and current amplification on the potential difference signal COM ″ based on the potential difference detected from the current signal in the potential
電圧増幅部441は、電位差信号COM´´の電圧を増幅して、電位差信号COM´´´を生成する。例えば、3V程度の電圧を、各ピエゾ素子PZTを駆動するのに必要な電圧である30V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442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441で電圧増幅された電位差信号COM´´´を電流増幅部443へ入力する。例えば、SW信号がHレベルのとき、スイッチ442はON状態になり、電位差信号COM´´´が電流増幅部443へ入力される。一方、SW信号がLレベルのとき、スイッチ442はOFF状態になり、電位差信号COM´´´は電流増幅部443へ入力されない。
The
電流増幅部443は、電位差信号COM´´´の入力を受けて、その電流を増幅して駆動波形信号COMを生成し、ピエゾ素子PZTへ印加する。電流増幅部443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443を構成することも可能である。
The
なお、電圧増幅部441、スイッチ442、電流増幅部443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441とスイッチ442との位置が逆であったり、スイッチ442と電流増幅部443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441や電流増幅部443の数を適宜変更する必要がある点に留意する。
The arrangement of the
また、ヘッド基板Base_Hには、十分な容量のコンデンサ(不図示)があってVddに接続されており、多くのピエゾ素子PZTに同時に大きな電流を流しても、瞬時にはコンデンサより電流が供給され、伝送部70に大きな電流が流れることがないので、伝送部70の電流容量を小さく出来る。
Further, the head substrate Base_H has a capacitor (not shown) having a sufficient capacity and is connected to Vdd. Even if a large current is simultaneously supplied to many piezoelectric elements PZT, a current is instantaneously supplied from the capacitor. Since no large current flows through the
図6に、生成される駆動波形信号COMについて説明する図を示す。図に示すように、駆動波形信号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。 FIG. 6 is a diagram for explaining the generated drive waveform signal COM. As shown in the figure, the drive waveform 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.
駆動波形信号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 waveform 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 generated in 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、駆動波形信号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 waveform 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、駆動波形信号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 waveform 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、駆動波形信号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 waveform 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、駆動波形信号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 waveform 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.
<電流信号を伝送する場合の効果について>
まず、比較例として、アナログ電圧信号生成回路65で生成されるアナログ電圧信号COM´を電流信号に変換せず、そのままヘッドユニット40に伝送することによって駆動波形信号COMを生成して印刷を行う場合について、説明する。
<Effect of transmitting current signal>
First, as a comparative example, when the analog voltage signal COM ′ generated by the analog voltage
図7は、比較例におけるコントローラー60及びヘッド制御部HCの構成とその動作について説明する図である。比較例のプリンターでは、電流信号生成回路67及び電位差検出部43を備えていない。それ以外の構成は実施形態のプリンター1と基本的に同様である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration and operation of the
比較例では、アナログ電圧信号COM´を駆動波形信号生成回路44へ直接伝送している。その際、アナログ電圧信号COM´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との間を接続するFFC(伝送部70)において比較的長い距離を伝送されるため、該FFCを伝送中にノイズを受けるおそれがある。COM´はアナログ信号であることから、ノイズの影響を受けると電圧波形の形状に歪や乱れが生じやすい。COM´の波形に乱れ等が生じると、COM´に基づいて生成される駆動波形信号COMの波形も変形されるため、ピエゾ素子PZTから噴出されるインク液滴の量や速度を正確に制御することができなくなる。
In the comparative example, the analog voltage signal COM ′ is directly transmitted to the drive waveform signal generation circuit 44. At this time, the analog voltage signal COM ′ is transmitted over a relatively long distance in the FFC (transmission unit 70) that connects between the main board Base_M of the
したがって、比較例の場合、駆動波形信号COMを生成するためのアナログ電圧信号COM´が、FFC内を伝送される際に受けるノイズの影響により、正確な駆動波形信号COMを生成することができないという問題が生じる。 Therefore, in the case of the comparative example, the analog voltage signal COM ′ for generating the drive waveform signal COM cannot be generated accurately due to the influence of noise received when being transmitted through the FFC. Problems arise.
これに対して、本実施形態では、図4に示されるように、電流信号生成回路67においてアナログ電圧信号COM´をV/I変換して電流信号を生成し、電流信号としてFFC内を伝送させている。前述のように電流値は、ある回路中においてどの地点でも等しいことから、電流値自体は同じ値となる。そして、電流信号は、電流信号生成回路67によって電流値を制御されているため、電流信号生成回路67の出口において所定の電流値が出力されれば、FFC伝送中にノイズの影響を受けたとしても、その後の回路中のどの地点でも電流値は等しい値となる。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the current signal generation circuit 67 V / I converts the analog voltage signal COM ′ to generate a current signal, and transmits the current signal in the FFC. ing. As described above, since the current value is equal at any point in a circuit, the current value itself is the same value. Since the current value of the current signal is controlled by the current
例えば、図5において、電流信号生成回路67から出力された電流信号の或る瞬間における電流値がIaで表される場合、FFCを伝送された後の電位差検出部43の入力側端子Aにおいても電流値はIaである。また、電位差検出部43の出力側端子Bにおいても電流値はIaである。したがって、FFC伝送中に電流信号がノイズの影響を受けた場合であっても、電位差検出部43で検出されるAB端子間の電位差はR・Iaとなる。
また、図5のように差動で信号を送っているので、差動転送の長所を有する。
For example, in FIG. 5, when the current value at a certain moment of the current signal output from the current
Further, since signals are sent differentially as shown in FIG. 5, there is an advantage of differential transfer.
つまり、本実施形態においてAB間の端子間電圧として検出される電圧値は、ノイズの影響によらない値であるので、該端子間電圧を増幅することで生成される駆動波形信号COMもノイズの影響の小さい信号であるといえる。これにより、外乱に強く正確な駆動波形信号COMが生成され、ピエゾ素子PZTの駆動を精度良く制御することができる。 That is, in this embodiment, the voltage value detected as the inter-terminal voltage between AB is a value that does not depend on the influence of noise, and therefore the drive waveform signal COM generated by amplifying the inter-terminal voltage is also noise-induced. It can be said that the signal has a small influence. As a result, an accurate drive waveform signal COM resistant to disturbance is generated, and the driving of the piezo element PZT can be controlled with high accuracy.
<まとめ>
本実施形態では、所定の信号の波形形状を規定するデジタル信号であるDAC値をCPU62で生成し、アナログ電圧信号生成回路65において該DAC値に基づいてアナログ電圧信号COM´を生成し、電流信号生成回路67において該アナログ電圧信号COM´の波形に応じた大きさの電流信号を生成する。生成された電流信号は、FFCを介して制御ユニット60からヘッドユニット40へ伝送される。伝送された電流信号は、電位差検出部43内の電流経路において異なる2点間の電位差が検出され、その電位差を駆動波形信号生成回路44で電圧増幅および電流増幅することにより、駆動波形信号COMが生成される。そして、該駆動波形信号COMを印加してピエゾ素子PZTを駆動させることでインクを噴出させる。
<Summary>
In the present embodiment, the
電流信号は、FFCを伝送される間にノイズを受ける可能性があるが、該電流信号の電流値自体は、回路中のどの地点でも等しくなるので、電流経路中の異なる2点間の電位差はノイズの影響によらず電流値に比例した値として検出することができる。したがって、該電位差を増幅することで、外乱に強く正確な駆動波形信号COMを生成することが可能となる。 Although the current signal may receive noise while being transmitted through the FFC, the current value of the current signal itself is equal at any point in the circuit, so the potential difference between two different points in the current path is It can be detected as a value proportional to the current value regardless of the influence of noise. Therefore, by amplifying the potential difference, it is possible to generate an accurate drive waveform signal COM that is resistant to disturbance.
===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、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, the printer has been described as an example of the liquid ejection device, 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443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443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 電位差検出部、44 駆動波形信号生成回路、441 電圧増幅部、442 スイッチ、443 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、67 電流信号生成回路、70 伝送部、110 コンピューター、SOC System-on-a-tip、PZT ピエゾ素子。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printer, 20 Conveyance unit, 21 Feed roller, 22 Conveyance motor, 23 Conveyance roller, 24 Platen, 25 Discharge roller, 30 Carriage unit, 31 Carriage, 32 Carriage motor, 40 Head unit, 41 Head, 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 portion, 412i Elastic film, 42 Head control circuit, 43 potential difference detection unit, 44 drive waveform signal generation circuit, 441 voltage amplification unit, 442 switch, 443 current amplification unit, 50 detector group, 51 linear encoder, 52 rotary encoder, 53
Claims (4)
(B)前記電流信号が流れる経路において異なる2点間の電位差を検出し、該電位差を増幅して電圧信号を生成する電圧信号生成部と、
前記電圧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)前記電流信号を、前記制御部から前記ヘッド部に伝送する経路を有する伝送部と、
を備え、
前記伝送部は、前記制御部から前記ヘッド部に伝送された前記電流信号を、前記ヘッド部から前記制御部に戻す経路を更に有し、
前記伝送部を介して前記電流信号を伝送する際に差動伝送を行う、ことを特徴とする液体噴出装置。 (A) a control unit that generates a current signal ;
(B) a voltage signal generation unit that detects a potential difference between two different points in a path through which the current signal flows, amplifies the potential difference, and generates a voltage signal;
An element driven by the voltage signal to eject liquid from the nozzle;
A head portion having
(C) a transmission unit having a path for transmitting the current signal from the control unit to the head unit;
With
The transmission unit further includes a path for returning the current signal transmitted from the control unit to the head unit from the head unit to the control unit;
A liquid ejection apparatus, wherein differential transmission is performed when the current signal is transmitted through the transmission unit.
電位差を検出する前記異なる2点のうち、低電位側の点の電位がGNDの電位よりも高いことを特徴とする液体噴出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
Of the two different points for detecting the potential difference, the liquid jet device is characterized in that the potential at the low potential side is higher than the potential at GND.
前記電流信号が流れる経路に抵抗を有し、
前記電流信号が前記抵抗を流れる際に、該抵抗の両端に生じる電位の差を検出することを特徴とする液体噴出装置。 The liquid ejection device according to claim 1 or 2 ,
Having a resistance in the path through which the current signal flows;
A liquid ejecting apparatus that detects a difference in potential generated at both ends of a resistor when the current signal flows through the resistor.
前記電流信号を制御部からヘッド部に伝送する経路と、前記制御部から前記ヘッド部に伝送された前記電流信号を前記ヘッド部から前記制御部に戻す経路と、を有する伝送部を介して前記電流信号を伝送する際に差動伝送を行うことと、
前記ヘッド部において、前記電流信号が流れる経路の異なる2点間の電位差を検出し、該電位差を増幅して電圧信号を生成することと、
前記電圧信号によって素子を駆動することにより、ノズルから液体を噴出させることと、
を有する液体噴出方法。 Generating a current signal;
Via the transmission unit having a path for transmitting the current signal from the control unit to the head unit, and a path for returning the current signal transmitted from the control unit to the head unit from the head unit to the control unit. Performing differential transmission when transmitting current signals;
Detecting a potential difference between two points on different paths through which the current signal flows in the head unit, amplifying the potential difference, and generating a voltage signal;
Driving the element with the voltage signal to eject liquid from the nozzle;
A liquid jetting method.
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