JP2009196121A - Liquid discharging apparatus and method of discharging liquid - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置、及び液体吐出方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus and a liquid ejection method.
媒体（紙、布、ＯＨＰ用紙など）に液体（例えばインク）を吐出する液体吐出装置（例えばプリンタ）がある。このような液体吐出装置では、駆動信号に基づいてヘッドの各ノズルから液体が吐出される。なお、駆動信号は、所定波形の基準信号を増幅することによって得られる（例えば特許文献１参照）。
製造ばらつきなどにより、各ノズルの液体の吐出特性が同一でない場合がある。例えばノズル列のノズルのうち或るノズルの吐出方向が傾いていることがある。あるいは、液体の吐出速度が、或るノズルと他のノズルとで異なっている場合がある。このような場合、或るノズルから吐出される液体滴によって形成されるドットの形成位置（液体滴の着弾位置）が、他のノズルによって形成されるドットとずれることになる。
そこで、本発明は、各ノズルから吐出される液体滴の着弾位置の均一化を図ることを目的とする。
The liquid discharge characteristics of each nozzle may not be the same due to manufacturing variations. For example, the ejection direction of a certain nozzle among the nozzles in the nozzle row may be inclined. Alternatively, the liquid discharge speed may be different between a certain nozzle and another nozzle. In such a case, the dot formation position (liquid droplet landing position) formed by the liquid droplets ejected from a certain nozzle is shifted from the dots formed by other nozzles.
Accordingly, an object of the present invention is to make the landing positions of liquid droplets discharged from the nozzles uniform.
上記目的を達成するための主たる発明は、基準信号を生成する基準信号生成部と、液体を吐出する複数のノズルと、複数の前記ノズルにそれぞれ対応して設けられ、前記基準信号に基づいて、前記ノズルから液体を吐出させるための動作を行う複数の素子と、或るノズルに対して設けられ、前記基準信号の伝送を遅延させる第１遅延回路と、別のノズルに対して設けられ、前記基準信号の伝送を遅延させる第２遅延回路と、を備え、前記第１遅延回路の遅延時間と前記第２遅延回路の遅延時間が異なる、ことを特徴とする液体吐出装置である。 The main invention for achieving the above object is provided with a reference signal generating unit for generating a reference signal, a plurality of nozzles for discharging liquid, and a plurality of the nozzles, respectively, and based on the reference signal, A plurality of elements that perform an operation for discharging liquid from the nozzle; a first delay circuit that is provided for a certain nozzle and delays transmission of the reference signal; and is provided for another nozzle, And a second delay circuit that delays transmission of a reference signal, wherein the delay time of the first delay circuit and the delay time of the second delay circuit are different.
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.
＝＝＝開示の概要＝＝＝
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。
=== Summary of disclosure ===
At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.
すなわち、基準信号を生成する基準信号生成部と、液体を吐出する複数のノズルと、複数の前記ノズルにそれぞれ対応して設けられ、前記基準信号に基づいて、前記ノズルから液体を吐出させるための動作を行う複数の素子と、或るノズルに対して設けられ、前記基準信号の伝送を遅延させる第１遅延回路と、別のノズルに対して設けられ、前記基準信号の伝送を遅延させる第２遅延回路と、を備え、前記第１遅延回路の遅延時間と前記第２遅延回路の遅延時間が異なる、ことを特徴とする液体吐出装置が明らかとなる。このような液体吐出装置によれば、各ノズルから吐出される液体滴の着弾位置の均一化を図ることができる。 That is, a reference signal generation unit that generates a reference signal, a plurality of nozzles that discharge liquid, and a plurality of the nozzles are provided corresponding to each of the plurality of nozzles, and for discharging liquid from the nozzles based on the reference signal A plurality of elements that perform the operation, a first delay circuit that is provided for a certain nozzle and delays transmission of the reference signal, and a second delay circuit that is provided for another nozzle and delays transmission of the reference signal. A liquid ejection apparatus comprising: a delay circuit; wherein the delay time of the first delay circuit is different from the delay time of the second delay circuit. According to such a liquid ejecting apparatus, the landing positions of the liquid droplets ejected from the nozzles can be made uniform.
かかる液体吐出装置であって、前記基準信号は、所定波形を示すアナログ信号であり、前記第1遅延回路の出力と前記第２遅延回路の出力とは、前記所定波形の変化するタイミングが異なることが望ましい。このような液体吐出装置によれば、各素子の動作するタイミングをノズル毎に調整することができる。 In this liquid ejection apparatus, the reference signal is an analog signal indicating a predetermined waveform, and the output of the first delay circuit and the output of the second delay circuit have different timings for changing the predetermined waveform. Is desirable. According to such a liquid ejecting apparatus, the operation timing of each element can be adjusted for each nozzle.
かかる液体吐出装置であって、各遅延回路の遅延時間は、前記基準信号の伝送経路の長さに基づいて、それぞれ設定されていることが望ましい。このような液体吐出装置によれば、各ノズルの特性に応じた遅延時間を容易に設定することができる。 In such a liquid ejecting apparatus, it is desirable that the delay time of each delay circuit is set based on the length of the transmission path of the reference signal. According to such a liquid ejection apparatus, it is possible to easily set a delay time according to the characteristics of each nozzle.
かかる液体吐出装置であって、前記基準信号を増幅する増幅回路を各遅延回路に対応して備え、各増幅回路は、帰還抵抗を有するオペアンプと、前記帰還抵抗の抵抗値を設定するゲイン調整部と、をそれぞれ有していてもよい。このような液体吐出装置によれば、各ノズルから吐出される液体滴の量を調整することができるので、各ノズルの吐出特性をさらに揃えるようにすることができる。 In this liquid discharge apparatus, each delay circuit includes an amplifier circuit that amplifies the reference signal, and each amplifier circuit includes an operational amplifier having a feedback resistor and a gain adjusting unit that sets a resistance value of the feedback resistor. And may each have. According to such a liquid ejection device, the amount of liquid droplets ejected from each nozzle can be adjusted, so that the ejection characteristics of each nozzle can be further aligned.
かかる液体吐出装置であって、前記帰還抵抗は、前記オペアンプの出力と入力との間に複数の抵抗が直列接続されて形成されたものであり、前記ゲイン調整部は、一方が前記オペアンプの出力と接続された切替スイッチを有し、当該切替スイッチの他方を、複数の前記抵抗の各接続点の何れかに接続させることによって、前記帰還抵抗の抵抗値を設定するようにしてもよい。このような液体吐出装置によれば、切替スイッチの接続を制御することで、各オペアンプの増幅率をノズルの特性に応じた値に調整することができる。 In this liquid ejection apparatus, the feedback resistor is formed by connecting a plurality of resistors in series between an output and an input of the operational amplifier, and one of the gain adjusting units is an output of the operational amplifier. The resistance value of the feedback resistor may be set by connecting the other switch to one of the connection points of the plurality of resistors. According to such a liquid ejecting apparatus, the amplification factor of each operational amplifier can be adjusted to a value according to the characteristics of the nozzle by controlling the connection of the changeover switch.
かかる液体吐出装置であって、前記帰還抵抗は、前記オペアンプの出力と入力との間に複数の抵抗が直列接続されて形成されたものであり、前記ゲイン調整部は、一端が前記オペアンプの出力に接続され、他端が複数の前記抵抗の接続点に接続されたヒューズを有し、前記ヒューズが切断されることに応じて、前記帰還抵抗の抵抗値を設定するようにしてもよい。このような液体吐出装置によれば、ヒューズを切断することによって、各オペアンプの増幅率をノズルの特性に応じた値に調整することができる。 In this liquid ejection apparatus, the feedback resistor is formed by connecting a plurality of resistors in series between the output and the input of the operational amplifier, and the gain adjusting unit has one end output from the operational amplifier. And having the other end connected to a plurality of connection points of the resistors, the resistance value of the feedback resistor may be set in response to the fuse being cut. According to such a liquid ejection device, the amplification factor of each operational amplifier can be adjusted to a value according to the characteristics of the nozzle by cutting the fuse.
かかる液体吐出装置であって、前記基準信号を所定の増幅率で増幅する増幅回路を備え、各遅延回路は、前記増幅回路で増幅された後の前記基準信号を、それぞれ遅延させてもよい。このような液体吐出装置によれば、複数のノズルに対して増幅回路を共通に使用できるので、回路を簡素化させることができる。 The liquid ejection apparatus may include an amplifier circuit that amplifies the reference signal at a predetermined amplification factor, and each delay circuit may delay the reference signal after being amplified by the amplifier circuit. According to such a liquid ejecting apparatus, since the amplifier circuit can be used in common for the plurality of nozzles, the circuit can be simplified.
また、液体を吐出する複数のノズルと、複数の前記ノズルにそれぞれ対応して設けられ、基準信号を増幅して得られる駆動信号に基づいて、前記ノズルから液体を吐出させるための動作を行う複数の素子と、を備えた液体吐出装置の液体吐出方法であって、前記基準信号を生成する基準信号生成ステップと、或るノズルに対して、前記基準信号の伝送を遅延させる第１遅延ステップと、別のノズルに対して、前記基準信号の伝送を遅延させる第２遅延ステップと、を有し、前記第１遅延ステップの遅延時間と前記第２遅延ステップの遅延時間が異なる、ことを特徴とする液体吐出方法が明らかとなる。 A plurality of nozzles that discharge liquid and a plurality of nozzles that are provided corresponding to the plurality of nozzles and that perform operations for discharging liquid from the nozzles based on a drive signal obtained by amplifying a reference signal A reference signal generating step for generating the reference signal, and a first delay step for delaying transmission of the reference signal to a certain nozzle. A second delay step for delaying transmission of the reference signal with respect to another nozzle, wherein the delay time of the first delay step and the delay time of the second delay step are different. The liquid discharge method is clarified.
以下、本発明の実施形態を液体吐出装置の一つであるプリンタを用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described using a printer which is one of liquid ejecting apparatuses.
＝＝＝第１実施形態のプリンタの構成について＝＝＝
図１は、第１実施形態のプリンタの全体構成を説明するブロック図である。また、図２Ａは、プリンタの全体構成の概略図である。また、図２Ｂは、プリンタの全体構成の横断面図である。以下、図面を参照しつつプリンタの基本的な構成について説明する。
=== Regarding the Configuration of the Printer of the First Embodiment ===
FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of the printer according to the first embodiment. FIG. 2A is a schematic diagram of the overall configuration of the printer. FIG. 2B is a cross-sectional view of the overall configuration of the printer. Hereinafter, a basic configuration of the printer will be described with reference to the drawings.
プリンタ１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、及び本体基板６０を有する。外部装置であるコンピュータ１１０から印刷データを受信したプリンタ１は、本体基板６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。本体基板６０は、コンピュータ１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙Ｓに画像を印刷する。プリンタ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、検出結果を本体基板６０に出力する。本体基板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
搬送ユニット２０は、媒体（例えば紙Ｓなど）を所定方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニットは、給紙ローラ２１と、搬送モータ２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラ２３と、プラテン２４と、排紙ローラ２５とを有する。給紙ローラ２１は、紙挿入口に挿入された紙Ｓをプリンタ内に給紙するためのローラである。搬送ローラ２３は、給紙ローラ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であり、搬送モータ２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラ２５は、紙Ｓをプリンタの外部に排出するローラであり、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は、ヘッドを所定の方向（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３２（ＣＲモータとも言う）とを有する。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３２によって駆動される。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は、紙Ｓにインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、インクを吐出する複数のノズルが形成されたヘッド４１を備える。このヘッド４１はキャリッジ３１に設けられているため、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ノズルからインクを断続的に吐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）が紙に形成される。
The
更に、ヘッドユニット４０は駆動信号生成部４２を備えている。駆動信号生成部４２は、デジタルデータに基づいて、ヘッド４１の各ノズルに設けられているピエゾ素子（後述）を動作させるための駆動信号ＣＯＭを生成する。図１に示すように駆動信号生成部４２は、基準信号生成部４３、遅延部４４、増幅部４５を有している。基準信号生成部４３は、ＣＰＵ６２からのデジタルデータに基づいて所定波形を示す基準信号を生成する。遅延部４４は、基準信号の伝送を遅延させる。増幅部４５は、基準信号を増幅（電圧増幅及び電流増幅）することで駆動信号ＣＯＭを生成する。なお、第１実施形態の駆動信号生成部４２は、生成する駆動信号ＣＯＭの波形の大きさと位相を、ノズル毎に調整している。駆動信号生成部４２の詳細については後述する。
Furthermore, the
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、および光学センサ５４等が含まれる。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２３の回転量を検出する。紙検出センサ５３は、給紙中の紙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、紙Ｓの有無を検出する。そして、光学センサ５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙Ｓの端部の位置を検出し、紙Ｓ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、紙Ｓ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
本体基板６０は、プリンタ１の各ユニットの制御を行うための制御部である。なお、本体基板６０は、フレキシブルケーブル７０を介してヘッドユニット４０を制御している。本体基板６０は、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリ６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェース部６１は、外部装置であるコンピュータ１１０と、プリンタ１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ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、ＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリ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を介して各ユニットを制御する。
The
＝＝＝ヘッド４１の構成＝＝＝
図３は、ヘッド４１の下面におけるノズルの配列の一例を示す説明図である。同図に示すヘッド４１の下面には、ブラックインクノズル列Ｋと、シアンインクノズル列Ｃと、マゼンタインクノズル列Ｍと、イエローインクノズル列Ｙが形成されている。各ノズル列は、各色のインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数（本実施形態では９０個とする）備えている。
=== Configuration of
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of the nozzle arrangement on the lower surface of the
各ノズル群の複数のノズル（Ｎｚ）は、搬送方向に沿って、一定の間隔（ノズルピッチ：ｋ・Ｄ）でそれぞれ整列している。ここで、Ｄは、搬送方向における最小のドットピッチ（つまり、紙Ｓに形成されるドットの最高解像度での間隔）である。また、ｋは、１以上の整数である。例えば、ノズルピッチが９０ｄｐｉ（１／９０インチ）であって、搬送方向のドットピッチが７２０ｄｐｉ（１／７２０インチ）である場合、ｋ＝８である。
各ノズル群のノズルは、下流側のノズルほど小さい数の番号が付されている（♯１〜♯９０）。つまり、ノズル（♯１）は、ノズル（♯９０）よりも搬送方向の下流側に位置している。
各ノズルには、それぞれピエゾ素子が設けられている。ピエゾ素子は、電荷を保持可能な容量性素子の一種であり、充放電に伴って変形する。このピエゾ素子の動作に応じてノズルからインク滴が吐出される。
The plurality of nozzles (Nz) of each nozzle group are aligned at a constant interval (nozzle pitch: k · D) along the transport direction. Here, D is the minimum dot pitch in the carrying direction (that is, the interval at the highest resolution of dots formed on the paper S). K is an integer of 1 or more. For example, when the nozzle pitch is 90 dpi (1/90 inch) and the dot pitch in the transport direction is 720 dpi (1/720 inch), k = 8.
The nozzles in each nozzle group are assigned a smaller number as the nozzles on the downstream side (# 1 to # 90). That is, the nozzle (# 1) is located downstream of the nozzle (# 90) in the transport direction.
Each nozzle is provided with a piezo element. A piezo element is a kind of capacitive element capable of holding an electric charge, and deforms with charge / discharge. Ink droplets are ejected from the nozzles in accordance with the operation of the piezo element.
図４は、ヘッド４１のあるノズルの構造を説明するための図である。図には、ノズルＮｚ、ピエゾ素子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。なお、ピエゾ素子はノズル毎に対応して設けられている。
FIG. 4 is a diagram for explaining the structure of a nozzle having the
インク供給路４０２には、不図示のインクタンクからインク又は透明な液体が供給される。そして、これらのインク等は、ノズル連通路４０４に供給される。ピエゾ素子ＰＺＴには、駆動信号ＣＯＭの電圧が印加される。この駆動信号ＣＯＭの波形に応じて、ピエゾ素子ＰＺＴが伸縮し、弾性板４０６を振動させる。そして、駆動信号ＣＯＭの振幅に対応する量のインク滴がノズルＮｚから吐出されるようになっている。つまり、このピエゾ素子ＰＺＴの伸縮が、対応するノズルＮｚからインク滴を吐出させるための動作に相当する。なお、駆動信号ＣＯＭの振幅を大きくすると、弾性板４０６の振動が大きくなる。よって、ノズルから吐出されるインクの量が多くなる。一方、駆動信号ＣＯＭの振幅を小さくすると、弾性板４０６の振動が小さくなる。よって、ノズルから吐出されるインクの量が少なくなる。
Ink or a transparent liquid is supplied to the
＝＝＝駆動信号生成部４２の構成＝＝＝
図５は、第１実施形態の駆動信号生成部４２の構成の一例を示すブロック図である。以下、図面を参照しつつ、駆動信号生成部４２の構成について説明する。なお、図５では、図３に示すヘッド４１のうちの、ある色のノズル列に対応する部分について示しており、図５のヘッド４１に示す各ピエゾ素子（＃１〜＃９０）は、そのノズル列の各ノズル（＃１〜＃９０）にそれぞれ対応している。
前述したように、駆動信号生成部４２は、基準信号生成部４３、遅延部４４、増幅部４５を備えている。
=== Configuration of Drive
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the drive
As described above, the drive
＜基準信号生成部について＞
基準信号生成部４３は、デジタルアナログコンバータ（以下、Ｄ／Ａコンバータともいう）４３１を有している。Ｄ／Ａコンバータ４３１は、本体基板６０のＣＰＵ６２から取得した多ビットのデジタルデータを、所定波形のアナログ信号に変換する。具体的には、デジタルデータの値が大きいほど高い電圧となり、デジタルデータの値が小さいほど低い電圧となるアナログの信号に変換する。このようにして、基準信号生成部４３は、デジタルデータに基づいて、所定波形のアナログ信号（以下、基準信号ＣＯＭ′とする）を生成する。なお、デジタルデータは、例えばメモリ６３に格納されており、ＣＰＵ６２によって適宜読み出されて、基準信号生成部４３に送られる。
<About the reference signal generator>
The reference
＜遅延部について＞
遅延部４４は、基準信号ＣＯＭ′の伝送を遅延させるディレイ回路４４１を、各ノズル（各ピエゾ素子）に対応してそれぞれ備えている。本実施形態では、ノズル列のノズル数が９０個であるので、遅延部４４は、９０個のディレイ回路４４１を備えている。また、各ディレイ回路４４１は、アナログ信号の伝送を遅延させるディレイライン（例えば同軸ケーブル）を有している。そして、各ディレイ回路４４１には、例えば伝送経路の長さを調整することによって、対応するノズルの特性に応じた遅延時間が設定されている。なお、遅延させる必要のないノズルの場合には、遅延時間をほぼゼロに等しくなるようにしている。そして、ノズル毎に、基準信号ＣＯＭ′の伝送を遅延させている。以下、図５に示すように、共通の基準信号ＣＯＭ′の入力に対して、各ディレイ回路４４１から出力される信号を、それぞれ基準信号ＣＯＭ（１）′、基準信号ＣＯＭ（２）′・・・・基準信号ＣＯＭ（９０）′とする。なお、各ディレイ回路４４１は、基準信号ＣＯＭ′の伝送を遅延させるのみであり、波形の形（パルス間隔や大きさ）は変化させないこととする。また、上述した以外の方法で基準信号ＣＯＭ′の伝送を遅延させるようにしてもよい。例えば、一端側から入力される電荷を、素子毎に転送し、その素子数分の転送回数に相当する遅延を持たせて、他端側から取り出すことのできるＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＢＢＤ（Bucket Brigade Device）のような遅延素子を用いてもよい。
<About the delay unit>
The
＜増幅部について＞
図５に示すように増幅部４５は、スイッチ４５１、オペアンプ４５２、ゲイン調整部４５３、抵抗Ｒｉ、Ｒｊ、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの組み合わせをノズル毎（ピエゾ素子毎）にそれぞれ有している。本実施形態では、ノズル列のノズルの数が９０個であるので、増幅部４５は、この組み合わせを９０個有している。そして、増幅部４５は、遅延部４４の各ディレイ回路４４１から出力された基準信号ＣＯＭ（１）′〜基準信号ＣＯＭ（９０）′を、それぞれ増幅（電圧増幅及び電流増幅）して、駆動信号ＣＯＭ（１）〜駆動信号ＣＯＭ（９０）を生成する。なお、各オペアンプ４５２は、後述するように、それぞれ個別に増幅率を設定できるようになっている。
<About the amplification unit>
As shown in FIG. 5, the
上述した組み合わせは、それぞれ同じ構成であるので、以下、そのうちの一つ（紙面上側）を用いて説明する。 Since the combinations described above have the same configuration, the following description will be made using one of them (upper side of the drawing).
スイッチ４５１は、ＣＰＵ６２からの制御信号（不図示）によって導通（オン）、非導通（オフ）が制御されている。スイッチ４５１が導通することにより、オペアンプ４５２によって駆動信号ＣＯＭ（１）が生成され、対応するピエゾ素子ＰＺＴに供給されることになる。
The
オペアンプ４５２の非反転入力端子（以下、＋端子ともいう）は、スイッチ４５１を介して、遅延部４４のディレイ回路４４１（紙面上側）と接続されている。これにより、スイッチ４５１が導通することによって、オペアンプ４５２の＋端子には、基準信号ＣＯＭ（１）′が入力される。また、オペアンプ４５２の反転入力端子（以下、−端子ともいう）は、抵抗Ｒｊを介して接地されるとともに、当該オペアンプ４５２の出力が帰還抵抗（直列接続された抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄ）を介して帰還される（負帰還）。
A non-inverting input terminal (hereinafter also referred to as a “+ terminal”) of the
さらに、オペアンプ４５２の−端子は抵抗Ｒｉを介して＋端子と接続されている。この抵抗Ｒｉは、スイッチ４５１が非導通のとき、オペアンプ４５２の出力を一定にするための抵抗である。なお、抵抗Ｒｉには、スイッチ４５１が導通しているときに、オペアンプ４５２の＋端子の入力に、−端子側からの影響を与えないように、十分高い抵抗値のものが用いられている。もし仮に、抵抗Ｒｉが設けられていないとすると、スイッチ４５１が非導通のとき、オペアンプ４５２の＋端子の入力が不定になる。そして、オペアンプ４５２で、この不定の信号が増幅されることになるので、オペアンプ４５２の出力が安定しなくなる。これに対し、本実施形態では、抵抗Ｒｉを設けているので、スイッチ４５１が非導通の場合でも、＋端子に抵抗Ｒｉを介して−端子と同じ電圧が印加されることになる。よって、オペアンプ４５２の出力を一定にすることができる。
Further, the negative terminal of the
抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄは、オペアンプ４５２の帰還抵抗を構成しており、この順でオペアンプ４５２の−端子と当該オペアンプ４５２の出力との間に直列に接続されている。また、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂの接続点は、後述するゲイン調整部４５３の接点ａと接続されており、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃの接続点は、ゲイン調整部４５３の接点ｂと接続されている。また、抵抗Ｒｃと抵抗Ｒｄの接続点は、ゲイン調整部４５３の接点ｃと接続されている。
The resistor Ra, the resistor Rb, the resistor Rc, and the resistor Rd constitute a feedback resistor of the
ゲイン調整部４５３は、オペアンプ４５２の増幅率（ゲイン）を設定するものであり、スイッチＳＷ（切替スイッチに相当する）を有する。スイッチＳＷの一方はオペアンプ４５２の出力と接続されている。このスイッチＳＷの他方側の接続を切り替えることによって増幅率が設定される。なお、本実施形態のゲイン調整部４５３は、例えばメモリ６３のレジスタ（記憶部に相当する）から読み出される２ビットデータ（デジタルデータに相当する）に基づいて、オペアンプ４５２毎（すなわちノズル毎）に、スイッチＳＷの他方側の接続を切り替える。このデータは２ビットずつノズルごとに用意されたレジスタ（図示せず）にシリアル転送され格納される。例えば、あるノズルに対して、２ビットデータが（０、０）の場合には、スイッチＳＷを接点ａに接続し、２ビットデータが（０、１）の場合には接点ｂに接続する。また、２ビットデータが（１、０）の場合には、スイッチＳＷを接点ｃに接続し、２ビットデータが（１、１）の場合には、帰還抵抗と独立した接点ｄに接続する。このように、ゲイン調整部４５３は、各ノズルに対応する２ビットデータの値によってスイッチＳＷの接続を切り替える。そして、このスイッチＳＷの切り替えによって、オペアンプ４５２の増幅率が設定されることになる（後述する）。上記レジスタには、各ノズルの吐出特性に応じて、このような２ビットデータがノズル毎（オペアンプ４５２毎）に格納されている。
The
そして、オペアンプ４５２は、スイッチ４５１が導通することにより、当該オペアンプ４５２の＋端子に入力される基準信号ＣＯＭ（１）′をゲイン調整部４５３によって定まる増幅率で増幅（電圧増幅及び電流増幅）して、駆動信号ＣＯＭ（１）を生成する。
The
＜オペアンプについて＞
本実施形態のオペアンプ４５２は、前述したように、電圧増幅と電流増幅を行っている。
図６はオペアンプ４５２の構成の一例の説明図である。図６のオペアンプ４５２は、駆動信号生成制御回路４５４、Ｐチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ（以下、ＰＭＯＳともいう）４５５、Ｎチャンネル型ＭＯＳＦＥＴ（以下、ＮＭＯＳともいう）４５６を有している。
<About operational amplifier>
As described above, the
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of the configuration of the
駆動信号生成制御回路４５４の入力１は、オペアンプ４５２の＋端子に対応し、駆動信号生成制御回路４５４の入力２は、オペアンプ４５２の−端子に対応している。また、駆動信号生成制御回路４５４の出力３は、ＰＭＯＳ４５５のゲートと接続され、駆動信号生成制御回路４５４の出力４は、ＮＭＯＳ４５６のゲートと接続されている。
ＰＭＯＳ４５５のソースは一定電圧（例えば４２ボルト）の電源ＶＨの供給線に接続されている。ＰＭＯＳ４５５のドレインは、ＮＭＯＳ４５６のドレインと接続され、この接続点がオペアンプ４５２の出力となっている。また、ＮＭＯＳ４５６のソースは接地（ＧＮＤ）されている。
このように、ＰＭＯＳ４５５とＮＭＯＳ４５６は、ソースが一定の電圧（ソース共通回路）となっている。ここで、ドレインが一定（ソースフォロワ回路）では、電圧増幅率がほぼ１であり、電流増幅しかできないのに対し、ソース共通回路では、電流増幅と電圧増幅を行うことができる。よって、ＰＭＯＳ４５５あるいはＮＭＯＳ４５６が動作することによって、入力信号の電圧増幅と電流増幅が行われることになる。
The
The source of the
As described above, the source of the
ＰＭＯＳ４５５が動作すれば、オペアンプ４５２の出力が上昇する。一方、ＮＭＯＳ４５６が動作すれば、オペアンプ４５２の出力が下降する。オペアンプ４５２の出力は、図５の帰還抵抗を介して当該オペアンプ４５２の−端子（駆動信号生成制御回路４５４の入力２に対応）に帰還され、駆動信号生成制御回路４５４によってモニタされる。
そして、駆動信号生成制御回路４５４は、入力１及び入力２の大きさに基づいて、オペアンプ４５２の出力が当該オペアンプ４５２の＋端子入力の増幅値となるように、ＰＭＯＳ４５５とＮＭＯＳ４５６の動作を制御する。このようにして、基準信号ＣＯＭ´が増幅されて駆動信号ＣＯＭが生成される。
When the
Then, the drive signal
なお、本実施形態では、基準信号ＣＯＭ′を増幅（電圧増幅、電流増幅）するのに上述したオペアンプ４５２を用いているが、電圧増幅および電流増幅を行うことができれば他の構成であってもよく、これには限定されない。
In the present embodiment, the above-described
以上の構成により、駆動信号生成部４２は、まず、基準信号生成部４３のＤ／Ａコンバータ４３１によって、ＣＰＵ６２から取得したデジタルデータを、アナログの基準信号ＣＯＭ′に変換する。そして、この基準信号ＣＯＭ′を、遅延部４４のノズル毎に設けられたディレイ回路４４１によって適宜遅延させる（基準信号ＣＯＭ（１）′〜基準信号ＣＯＭ（９０）′）。そして、増幅部４５が、遅延部４４の各ディレイ回路４４１の出力を、各ノズルに対して設定された増幅率によってそれぞれ増幅し、駆動信号ＣＯＭ（１）〜駆動信号ＣＯＭ（９０）を生成する。
各駆動信号ＣＯＭは、それぞれ対応するピエゾ素子ＰＺＴに印加される。各ピエゾ素子は駆動信号ＣＯＭの波形に応じた伸縮を行い、この動作に基づいて、対応するノズルからインク滴が吐出される。
このように、本実施形態の駆動信号生成部４２では、ノズル毎に基準信号ＣＯＭ′の伝送時間や、増幅率を設定している。以下その設定について説明する。
With the above configuration, the drive
Each drive signal COM is applied to the corresponding piezo element PZT. Each piezo element expands and contracts according to the waveform of the drive signal COM, and ink droplets are ejected from the corresponding nozzles based on this operation.
As described above, in the drive
＝＝＝ノズル毎の設定について＝＝＝
＜ノズルのばらつきについて＞
ヘッド４１には複数のノズルが形成されている。しかし、製造ばらつきなどにより各ノズルにおける液体の吐出特性が同一でない場合がある。
図７は、ヘッド４１のノズルにばらつきがある場合の一例を説明するための図である。なお、図７の左側には、図３のヘッド４１の４つのノズル列のうちのあるノズル列を示しており、その各ノズルを白丸で示している。図７の右側は、各ノズルによって吐出されたインクによって紙Ｓに形成されるドットを黒丸で示している。
=== Setting for each nozzle ===
<Nozzle variation>
The
FIG. 7 is a diagram for explaining an example when the nozzles of the
例えば、製造ばらつきによって、ノズル（＃１）からのインクの吐出方向が移動方向の反対側（紙面左側）に傾いている場合、あるいはノズル(＃１)からのインクの吐出速度が他のノズルからのインクの吐出速度よりも速い場合、図７に示すように、ノズル（＃１）によって形成されるドットの位置（インク滴の着弾位置）が、他のドットの位置よりも移動方向の反対側にΔＬずれる。なお、ヘッド４１でのノズル（＃１）の形成位置が移動方向の反対側にずれている場合も、上述した場合と同様に、ドットの位置が移動方向の反対側にずれる。
For example, when the ink ejection direction from the nozzle (# 1) is inclined to the opposite side of the movement direction (left side of the paper) due to manufacturing variations, or the ink ejection speed from the nozzle (# 1) is different from other nozzles. 7, the position of the dot formed by the nozzle (# 1) (ink droplet landing position) is on the opposite side of the movement direction to the position of the other dots, as shown in FIG. ΔL. Even when the nozzle (# 1) formation position on the
また、図７では、ノズル（＃９０）のサイズが他のノズルよりも小さくなっている。この場合、各ピエゾ素子を同じ駆動信号で動作させると、同図に示すように、紙Ｓに形成されるノズル（＃９０）に対応するドットの大きさが、他のノズルに対応するドットよりも小さくなってしまう。
そこで、本実施形態では、各ノズルによって紙Ｓに形成されるドットの均一化を図っている。具体的には、共通の基準信号に対して、ノズル毎に遅延時間と増幅率を調整する。
In FIG. 7, the size of the nozzle (# 90) is smaller than the other nozzles. In this case, when each piezo element is operated with the same drive signal, the size of the dot corresponding to the nozzle (# 90) formed on the paper S is larger than the dots corresponding to the other nozzles as shown in FIG. Will also get smaller.
Therefore, in the present embodiment, the dots formed on the paper S by each nozzle are made uniform. Specifically, the delay time and the amplification factor are adjusted for each nozzle with respect to the common reference signal.
＜遅延時間について＞
インクの着弾位置を揃えるため、遅延部４４でノズル毎にインクの吐出タイミングの調整を行う。例えば図７の場合、ノズル（＃１）に対応するディレイ回路４４１（図５の紙面上側）において、他のノズルに対応するディレイ回路４４１よりもΔＬに対応する時間（Δｔとする）長い遅延時間を設定する。なお、本実施形態では、説明の都合上、他のノズルに対応するディレイ回路４４１は基準信号ＣＯＭ′の伝送を遅延させないこととする（遅延時間がほぼゼロとする）。よって、ノズル（＃１）に対応するディレイ回路４４１は、基準信号ＣＯＭ′の伝送をΔｔ遅延させる。
<About delay time>
In order to align the ink landing positions, the
図８は、遅延部４４のディレイ回路４４１による信号の遅延の説明図である。図８の横軸は時間を示し、縦軸は信号の大きさ（電圧）を示している。また、図８の実線は、基準信号ＣＯＭ′の波形を示し、点線は、遅延部４４から出力される基準信号ＣＯＭ（１）′の波形を示している。
FIG. 8 is an explanatory diagram of signal delay by the
図からわかるように、基準信号ＣＯＭ（１）′は、基準信号ＣＯＭ′と比べて、波形の変化するタイミングがすべてΔｔ遅れている。一方、他のノズルに対応するディレイ回路４４１から出力される信号（基準信号ＣＯＭ（２）′〜基準信号ＣＯＭ（９０）′）は基準信号ＣＯＭ′と同じ波形となる。よって、遅延部４４の各ディレイ回路４４１に共通の基準信号ＣＯＭ′が入力されるにもかかわらず、ノズル（＃１）に対応するディレイ回路４４１の出力だけが、他のノズルに対応するディレイ回路４４１の出力よりもΔｔ遅れることとなる。
As can be seen from the figure, the reference signal COM (1) ′ is delayed by Δt from the reference signal COM ′ in terms of the waveform change timing. On the other hand, signals (reference signal COM (2) ′ to reference signal COM (90) ′) output from the
これにより、ノズル（＃１）に対応するピエゾ素子の動作するタイミングが、他のピエゾ素子よりもΔｔ遅れる。すなわち、ノズル（＃１）からのインクの吐出タイミングが、他のノズルよりもΔｔ遅れる。つまり、図７においてノズル（＃１）によって形成されるドットの位置が移動方向側（紙面右側）にΔＬずれることとなり、各ノズルによって形成されるドットの位置を揃えるようにすることができる。 As a result, the timing at which the piezoelectric element corresponding to the nozzle (# 1) operates is delayed by Δt from the other piezoelectric elements. That is, the ink ejection timing from the nozzle (# 1) is delayed by Δt from the other nozzles. That is, in FIG. 7, the positions of the dots formed by the nozzle (# 1) are shifted by ΔL to the moving direction side (the right side of the paper), and the positions of the dots formed by the nozzles can be aligned.
このように、本実施形態では、ノズル毎に対応してディレイ回路４４１（＃１）を設けているので、各ノズルからインク滴を吐出するタイミングをそれぞれ調整することができる。よって、各ノズルによるドットの形成位置（インク滴の着弾位置）を揃えるようにすることができる。 Thus, in this embodiment, since the delay circuit 441 (# 1) is provided for each nozzle, the timing for ejecting ink droplets from each nozzle can be adjusted. Therefore, it is possible to align the dot formation position (ink droplet landing position) by each nozzle.
上述した実施形態では、１つのノズルの特性が異なる場合について説明したが、複数のノズルにおいてばらつきがある場合がある。例えば、ノズル列が搬送方向に対して平行になっていない場合がある。このような場合でも、同様に、各ディレイ回路４４１の遅延時間をそれぞれ調整することにより、各ノズルから吐出されるインク滴の着弾位置の均一化を図ることができる。また、各ノズルに対して共通の基準信号ＣＯＭ′を用いることができるので、ノズル毎に基準信号を生成する場合に比べて回路を簡素化することができる。
また、ノズル列全体で平均的にずれることがあるが、このノズル列全体を大きめあるいは小さめのディレイにすることにより、他のノズル列とのずれをなくすことができる。
In the above-described embodiment, the case where the characteristics of one nozzle are different has been described, but there may be variations among a plurality of nozzles. For example, the nozzle row may not be parallel to the transport direction. Even in such a case, similarly, by adjusting the delay time of each
Further, although there is an average deviation in the entire nozzle row, the deviation from other nozzle rows can be eliminated by making the whole nozzle row larger or smaller.
＜増幅率について＞
前述したように、増幅部４５の各オペアンプ４５２では、ゲイン調整部４５３のスイッチＳＷの切り替えに応じて増幅率を設定している。まず、この増幅率の設定について説明する。
<About amplification factor>
As described above, in each
オペアンプ４５２の出力と、−端子との間の抵抗（帰還抵抗）の抵抗値をＲｔとする。また、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄの抵抗値をそれぞれＲａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄとする。この場合、ゲイン調整部４５３においてスイッチＳＷを接点ａに接続した場合の抵抗値Ｒｔは、
Ｒｔ＝Ｒａ
となる。また、スイッチＳＷを接点ｂに接続した場合の抵抗値Ｒｔは、
Ｒｔ＝Ｒａ＋Ｒｂ
となる。さらに、スイッチＳＷを接点ｃ、接点ｄに接続した場合の抵抗値Ｒｔは、それぞれ、
Ｒｔ＝Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ
Ｒｔ＝Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＋Ｒｄ
となる。このように、ゲイン調整部４５３は、スイッチＳＷの切り替えに応じて帰還抵抗の抵抗値を変更する。
Let Rt be the resistance value of the resistance (feedback resistance) between the output of the
Rt = Ra
It becomes. The resistance value Rt when the switch SW is connected to the contact b is
Rt = Ra + Rb
It becomes. Furthermore, the resistance value Rt when the switch SW is connected to the contact c and the contact d is respectively
Rt = Ra + Rb + Rc
Rt = Ra + Rb + Rc + Rd
It becomes. As described above, the
オペアンプ４５２は負帰還の非反転増幅回路であり、その増幅率は、周知のように、帰還抵抗の抵抗値（Ｒｔ）と、抵抗Ｒｊの抵抗値（Ｒｊとする）に応じて定まる。具体的には、オペアンプ４５２の増幅率は、（１＋Ｒｔ／Ｒｊ）となる。
ここで、例えばＲｊを１ｋΩとし、Ｒａを９ｋΩ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄをそれぞれ１ｋΩとすると、ゲイン調整部４５３のスイッチＳＷを接点ａに接続した場合、オペアンプ４５２の増幅率は１０（＝１＋９／１）倍となる。また、スイッチＳＷを接点ｂ、接点ｃ、接点ｄに接続した場合の増幅率は、それぞれ１１倍、１２倍、１３倍となる。
The
Here, for example, if Rj is 1 kΩ, Ra is 9 kΩ, and Rb, Rc, and Rd are 1 kΩ, the gain of the
図９は、オペアンプ４５２の増幅率の切り替えによる駆動信号ＣＯＭの変化の説明図である。図の横軸は時間を示し、縦軸は電圧の大きさを示している。図には、ある入力信号に対して、ゲイン調整部４５３のスイッチＳＷを接点ａ〜ｄにそれぞれ切り替えたときの駆動信号ＣＯＭの波形を、同一タイミングで変化するようにして示している。
図からわかるように、スイッチＳＷの接続を接点ａ→ｂ→ｃ→ｄと切り替えるのに従って（オペアンプ４５２の増幅率が高くなるのに従って）、駆動信号ＣＯＭの波形の電圧が高くなっていく。よって、この順でピエゾ素子ＰＺＴの伸縮の動作が大きくなり、ノズルから吐出されるインクの量が増えることになる。
FIG. 9 is an explanatory diagram of changes in the drive signal COM due to switching of the amplification factor of the
As can be seen from the figure, the voltage of the waveform of the drive signal COM increases as the connection of the switch SW is switched from the contact point a → b → c → d (as the amplification factor of the
このように、帰還抵抗を構成する各抵抗の抵抗値の設定、及び、スイッチＳＷの切り替えに応じてオペアンプ４５２の増幅率を設定することができる。そして、これにより、生成する駆動信号ＣＯＭの大きさを容易に調整することができる。
Thus, the amplification factor of the
例えば、図７では、ノズル（＃９０）からのインクの吐出量が、他のノズルよりも少なく、ノズル（＃９０）によって紙Ｓに形成されるドットが、他のドットに比べて小さくなっている。なお、図７のドットを形成した場合には、各ノズルに対応するオペアンプ４５２のゲイン調整部４５３のスイッチＳＷの接続が接点ｄであるとする。
For example, in FIG. 7, the amount of ink discharged from the nozzle (# 90) is smaller than other nozzles, and the dots formed on the paper S by the nozzle (# 90) are smaller than the other dots. Yes. When the dots in FIG. 7 are formed, it is assumed that the connection of the switch SW of the
このような場合、ノズル（＃９０）のインクの吐出量を増やすべく、ノズル（＃９０）に対応するオペアンプ４５２のゲイン調整部４５３のスイッチＳＷを、接点ｄよりもオペアンプ４５２の増幅率が大きくなる接点（例えば接点ａ）に接続するようにする。つまり、前述したレジスタに格納される２ビットデータを、他のノズルに対応する値（例えば（０、０））と異なる値（例えば（１、１））にする。こうすることにより、各オペアンプ４５２に入力される信号の大きさが同じであったとしても、ノズル（＃９０）に対応するオペアンプ４５２の出力だけをより増幅させることができ、ノズル（＃９０）からのインクの吐出量のみを多くすることができる。このように、ノズル毎に増幅率を設定することによって、各ノズルからのインクの吐出量を揃えるようにすることができ、紙Ｓに形成されるドットの大きさを揃えることができる。
In such a case, in order to increase the ink discharge amount of the nozzle (# 90), the gain of the
このように、本実施形態では、増幅部４５の前述した組み合わせ（オペアンプ４５２など）をノズル毎に備えているので、ゲイン調整部４５３のスイッチＳＷの接続を切り替えることによって、各オペアンプ４５２の増幅率を、ノズルの吐出特性に応じた値に調整することができる。また、２ビットデータによってゲイン調整部４５３のスイッチＳＷの接続を切り替えているので、各ノズルに対応した増幅率に、正確に設定することができる。
As described above, in the present embodiment, since the above-described combination of the amplification units 45 (such as the operational amplifier 452) is provided for each nozzle, the gain of each
なお、本実施形態では、ノズル毎にディレイ回路４４１とオペアンプ４５２を設け、ノズル毎に遅延時間と、増幅率を調整していたが、ノズル列毎にディレイ回路４４１とオペアンプ４５２を設け、ノズル列毎に遅延時間と、増幅率を調整してもよい。こうすることにより、各ノズル列のインクの吐出特性にばらつきがある場合でも、各ノズル列の吐出特性の均一化を図ることができる。
また、複数のヘッドが備えられている場合に同様にして、ヘッド毎に遅延時間と、増幅率を調整してもよい。こうすることにより、各ヘッドのインクの吐出特性にばらつきがあっても、各ヘッドの吐出特性の均一化を図ることができる。
ただし、これらの場合、各オペアンプ４５２に接続されるピエゾ素子の数が多くなるので、オペアンプ４５２のみでは、各ピエゾ素子に供給するのに十分な電流増幅を行えない可能性がある。よって、各オペアンプ４５２の後段に電流増幅回路（例えばプッシュプルソースフォロワに接続されたＮＭＯＳとＰＭＯＳ）を別途設けることが望ましい。なお、これらの場合は、ピエゾ素子ＰＺＴの直前にノズル選択のスイッチを設ける。
In this embodiment, the
Similarly, when a plurality of heads are provided, the delay time and the amplification factor may be adjusted for each head. In this way, even if the ink ejection characteristics of each head vary, the ejection characteristics of each head can be made uniform.
However, in these cases, since the number of piezoelectric elements connected to each
また、本実施形態では、駆動信号生成部４２（基準信号生成部４３、遅延部４４、増幅部４５）をヘッドユニット４０側に設けていたが、例えば、基準信号生成部４３を本体基板６０側に設け、本体基板６０において基準信号ＣＯＭ′を生成してもよい。そして、フレキシブルケーブル７０を介して、基準信号ＣＯＭ′をヘッドユニット４０側の遅延部４４に伝送するようにしてもよい。こうすることにより、フレキシブルケーブル７０を通るのが多ビットのデジタルデータではなく、アナログ信号（基準信号ＣＯＭ′）となるので、ケーブルの芯数を少なくすることができる。
In the present embodiment, the drive signal generation unit 42 (reference
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第１実施形態では、増幅部４５において、ゲイン調整部４５３のスイッチＳＷの接続を切り替えることによって、オペアンプ４５２の増幅率を変更していた。第２実施形態では、スイッチＳＷによる切り替えを行わずに、オペアンプ４５２の増幅率を変更する場合について説明する。
=== Second Embodiment ===
In the first embodiment, the
図１０は、第２実施形態のプリンタの全体構成を説明するブロック図である。また、図１１は、第２実施形態の駆動信号生成部４２′の構成の一例を示すブロック図である。なお、図１０及び図１１において、図１及び図５と同一構成の部分には同一符号を付し、説明を省略する。
第２実施形態の駆動信号生成部４２′は、図１０、図１１に示すように増幅部４５′を備えている。
FIG. 10 is a block diagram illustrating the overall configuration of the printer according to the second embodiment. FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the drive
The drive
増幅部４５′は、スイッチ４５１、オペアンプ４５２、ゲイン調整部４５３′、抵抗Ｒｉ、Ｒｊ、Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの組み合わせをノズル毎（ピエゾ素子毎）にそれぞれ有している。
ゲイン調整部４５３′は、オペアンプ４５２の増幅率を設定するものであり、ヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３を有している。
ヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３の一端は、オペアンプ４５２の出力と接続されている。ヒューズＦ１の他端は、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂの接続点に接続されるとともに、スイッチＳ１を介して接地されている。また、ヒューズＦ２の他端は、抵抗Ｒｂと抵抗Ｒｃの接続点に接続されるとともに、スイッチＳ２を介して接地されている、また、ヒューズＦ３の他端は、抵抗Ｒｃと抵抗Ｒｄの接続点に接続されるとともに、スイッチＳ３を介して接地されている。
The amplifying
The
One ends of the fuses F1, F2, and F3 are connected to the output of the
以上の構成により、例えばスイッチＳ１を導通させた状態で、オペアンプ４５２の出力を上昇させると、ヒューズＦ１を切断することができる。また、スイッチＳ２を導通させた状態で、オペアンプ４５２の出力を上昇させるとヒューズＦ２を切断することができる。また、スイッチＳ３を導通させた状態で、オペアンプ４５２の出力を上昇させると、ヒューズＦ３を切断することができる。
With the above configuration, for example, if the output of the
以下、第１実施形態と同様に、Ｒｊを１ｋΩとし、Ｒａを９ｋΩ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄをそれぞれ１ｋΩとし、帰還抵抗の抵抗値をＲｔとする。
ヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３が全て未切断の場合（図１１の場合）には、
Ｒｔ＝Ｒａ＝９（ｋΩ）
となり、オペアンプ４５２の増幅率は、１０（＝１＋９／１）倍になる。
ヒューズＦ１を切断すると、
Ｒｔ＝Ｒａ＋Ｒｂ＝１０（ｋΩ）
となり、オペアンプ４５２の増幅率は、１１（＝１＋１０／１）倍になる。
さらに、ヒューズＦ２を切断（すなわちヒューズＦ１、Ｆ２を切断）すると、
Ｒｔ＝Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＝１１（ｋΩ）
となり、オペアンプ４５２の増幅率は、１２（＝１＋１１／１）倍になる。
Hereinafter, as in the first embodiment, Rj is 1 kΩ, Ra is 9 kΩ, Rb, Rc, and Rd are each 1 kΩ, and the resistance value of the feedback resistor is Rt.
When all the fuses F1, F2, and F3 are not cut (in the case of FIG. 11),
Rt = Ra = 9 (kΩ)
Thus, the amplification factor of the
When the fuse F1 is cut,
Rt = Ra + Rb = 10 (kΩ)
Thus, the amplification factor of the
Further, when the fuse F2 is cut (that is, the fuses F1 and F2 are cut),
Rt = Ra + Rb + Rc = 11 (kΩ)
Thus, the amplification factor of the
そして、ヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３を全て切断すると、
Ｒｔ＝Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｒｃ＋Ｒｄ＝１２（ｋΩ）
となり、オペアンプ４５２の増幅率は、１３（＝１＋１２／１）倍になる。
このように、ヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３の切断に応じて、オペアンプ４５２の増幅率を調整することができる。各ヒューズの切断は、それぞれ対応するスイッチを導通させた状態で、オペアンプ４５２の出力を上昇させればよいので、正確、且つ、容易に行うことができる。
When all the fuses F1, F2, and F3 are cut,
Rt = Ra + Rb + Rc + Rd = 12 (kΩ)
Thus, the amplification factor of the
Thus, the amplification factor of the
以上説明したように、第２実施形態の駆動信号生成部４２′では、ゲイン調整部４５３′のヒューズＦ１、Ｆ２、Ｆ３を適宜切断することに応じて、各オペアンプ４５２の増幅率をノズルの吐出特性に応じた値に調整することができる。
なお、各ヒューズの切断は、例えば製品出荷の前に、各ノズルの吐出特性（吐出されるインク量）に応じて行うようにしておく。こうすることにより、以後、各ノズルの吐出量のばらつきを気にせず使用することができる。
As described above, in the drive
Note that the fuses are cut according to the ejection characteristics (the amount of ink ejected) of each nozzle, for example, before product shipment. By doing so, it can be used without worrying about variations in the discharge amount of each nozzle thereafter.
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
前述した実施形態では、基準信号ＣＯＭ′の伝送の遅延時間と増幅率をそれぞれノズル毎に調整していたが、第３実施形態では、基準信号ＣＯＭ′の遅延時間のみをノズル毎に調整する。
=== Third Embodiment ===
In the above-described embodiment, the transmission delay time and amplification factor of the reference signal COM ′ are adjusted for each nozzle. In the third embodiment, only the delay time of the reference signal COM ′ is adjusted for each nozzle.
図１２は、第３実施形態のプリンタの全体構成を説明するブロック図である。なお、図１２において、図１と同一構成の部分には同一符号を付し、説明を省略する。第３実施形態の駆動信号生成部４２″は、基準信号生成部４３、増幅部４６、遅延部４７を備えている。
また、図１３は、駆動信号生成部４２″の構成の一例を示すブロック図である。図１３において、図５と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
FIG. 12 is a block diagram illustrating the overall configuration of the printer according to the third embodiment. In FIG. 12, parts having the same configuration as in FIG. The drive
13 is a block diagram showing an example of the configuration of the drive
増幅部４６は、基準信号生成部４３の後段に設けられており、基準信号ＣＯＭ′を増幅し、基準信号ＣＯＭ″を出力する。なお、増幅部４６は、電圧増幅回路４６１と、電流増幅回路４６２を有している。
電圧増幅回路４６１は、基準信号生成部４３の出力（基準信号ＣＯＭ′）が、各ピエゾ素子を動作させるのに十分な大きさとなるように、基準信号ＣＯＭ′を所定の増幅率で電圧増幅する。
電流増幅回路４６２は、基準信号ＣＯＭ′をヘッド４１に設けられた（９０個の）ピエゾ素子に見合うように電流増幅する。
The
The voltage amplification circuit 461 amplifies the reference signal COM ′ with a predetermined amplification factor so that the output (reference signal COM ′) of the reference
The current amplification circuit 462 amplifies the reference signal COM ′ so as to match the (90) piezo elements provided in the
遅延部４７は、各ノズルに対応して、スイッチ４７１とディレイ回路４７２をそれぞれ有している。本実施形態の場合、各ノズル列のノズルの個数は９０個なので、遅延部４７は、スイッチ４７とディレイ回路４７２の組み合わせを９０個有している。
スイッチ４７１は、増幅部４６と各ディレイ回路４７２との間にそれぞれ設けられ、制御信号（不図示）によって、導通、非道通が制御されている。スイッチ４７１が導通することによって、基準信号ＣＯＭ″が対応するディレイ回路４７２に入力される。
The
The switch 471 is provided between the amplifying
各ディレイ回路４７２は、第１実施形態のディレイ回路４４１と同様に、アナログ信号の伝送を遅延させるディレイライン（例えば同軸ケーブル）を有している。そして、各ディレイ回路４７２には、例えば伝送経路の長さを調整することによって、対応するノズルの特性に応じた遅延時間が設定されている。なお、遅延させる必要のないノズルの場合には、遅延時間をほぼゼロに等しくなるようにしている。そして、ノズル毎に、基準信号ＣＯＭ″の伝送を遅延させている。以下、図１２に示すように、共通の基準信号ＣＯＭ″に対して、各ディレイ回路４４１から出力される信号を、それぞれ駆動信号ＣＯＭ（１）、駆動信号ＣＯＭ（２）・・・・駆動信号ＣＯＭ（９０）とする。なお、各ディレイ回路４４１は、基準信号ＣＯＭ″の伝送を遅延させるのみであり、波形の形（パルス間隔や大きさ）は変化させないこととする。また、上述した以外の方法で基準信号ＣＯＭ″の伝送を遅延させるようにしてもよい。
Each delay circuit 472 has a delay line (for example, a coaxial cable) that delays the transmission of an analog signal, like the
以上の構成により、駆動信号生成部４２″は、まず、基準信号生成部４３のＤ／Ａコンバータ４３１によって、ＣＰＵ６２から取得したデジタルデータを、アナログの基準信号ＣＯＭ′に変換する。そして、増幅部４６において基準信号ＣＯＭ′を、所定の増幅率で電圧増幅及び電流増幅し基準信号ＣＯＭ″とする。そして、遅延部４７の各ディレイ回路４７２で、各ノズルに対応した遅延時間で、基準信号ＣＯＭ″を遅延させる。こうして、各ピエゾ素子に対応する駆動信号ＣＯＭ（１）〜駆動信号ＣＯＭ（９０）が生成される。なお、遅延部４７には、共通の基準信号ＣＯＭ″が入力されるので、駆動信号ＣＯＭ（１）〜駆動信号ＣＯＭ（９０）の大きさ（電圧振幅）は全て同じになる。
With the above configuration, first, the drive
従って、第３実施形態の駆動信号生成部４２″では、各駆動信号ＣＯＭの変化するタイミングのみをノズル毎に調整することができる。これにより、各ノズルのインクの吐出タイミングをノズル毎に調整することができ、インクの着弾位置を調整することができる。また、第３実施形態では、増幅部４６において、電圧増幅と電流増幅を全てのノズルに対して共通に行っているので、他の実施形態よりも、回路を簡素化させることができる。
Accordingly, in the drive
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主としてプリンタについて記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピュータシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体、表示画面、画面表示方法、印刷物の製造方法、等の開示が含まれていることは言うまでもない。
=== Other Embodiments ===
The above-described embodiment is mainly described for a printer. Among them, a printing apparatus, a recording apparatus, a liquid ejection apparatus, a printing method, a recording method, a liquid ejection method, a printing system, a recording system, and a computer system are included. Needless to say, the disclosure includes a program, a storage medium storing the program, a display screen, a screen display method, a printed material manufacturing method, and the like.
また、一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、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。 Moreover, although the printer etc. as one embodiment were demonstrated, said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this 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.
＜プリンタについて＞
前述の実施形態では、プリンタ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、三次元造形機、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記録装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。このような分野に本技術を適用しても、液体を対象物に向かって直接的に吐出（直描）することができるという特徴があるので、従来と比較して省材料、省工程、コストダウンを図ることができる。
<About the printer>
In the above-described embodiment, the printer has been described. However, 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 modeling machine, liquid vaporizer, organic EL manufacturing apparatus (particularly polymer EL manufacturing apparatus), display manufacturing apparatus, film formation The same technique as that of the present embodiment may be applied to various recording apparatuses to which an ink jet technique is applied such as an apparatus and a DNA chip manufacturing apparatus. These methods and manufacturing methods are also within the scope of application. Even if this technology is applied to such a field, the liquid can be directly ejected (directly drawn) toward the object. You can go down.
＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンタの実施形態だったので、染料インク又は顔料インクをノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから吐出しても良い。このような液体を対象物に向かって直接的に吐出すれば、省材料、省工程、コストダウンを図ることができる。
<About ink>
Since the above-described embodiment is an embodiment of a printer, dye ink or pigment ink is ejected from the nozzle. However, the liquid ejected from the nozzle is not limited to such ink. For example, liquids (including water) including metal materials, organic materials (especially polymer materials), magnetic materials, conductive materials, wiring materials, film-forming materials, electronic inks, processing liquids, gene solutions, etc. are ejected from nozzles. May be. If such a liquid is directly discharged toward the object, material saving, process saving, and cost reduction can be achieved.
＜帰還抵抗について＞
本実施形態では帰還抵抗を構成する抵抗が４つであったが、複数であればよい。例えば２つでもよい。なお、抵抗の数を多くし、ゲイン調整部４５３の接点の数を多くするほど、オペアンプ４５２の増幅率を多く設定することができる。
また、前述した実施形態では、オペアンプの帰還抵抗として４つの抵抗を直列接続していたが、オペアンプ４５２の出力と−端子との間の抵抗値を複数段階に切り替えることができる構成であれば、これ以外であってもよい。
<About feedback resistance>
In the present embodiment, there are four resistors constituting the feedback resistor, but a plurality of resistors may be used. For example, two may be sufficient. Note that the amplification factor of the
In the above-described embodiment, four resistors are connected in series as feedback resistors of the operational amplifier. However, if the resistance value between the output of the
例えば、図５において、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄの一端を全てオペアンプ４５２の−端子に接続し、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄの他端をそれぞれ、接点ａ、接点ｂ、接点ｃ、接点ｄとしてもよい。そして、スイッチＳＷをこの接点のうちの何れかに接続するようにしてもよい。この場合、抵抗Ｒｊ、抵抗Ｒａ、抵抗Ｒｂ、抵抗Ｒｃ、抵抗Ｒｄの各抵抗値を、それぞれ１ｋΩ、９ｋΩ、１０ｋΩ、１１ｋΩ、１２ｋΩとすると、スイッチＳＷの接続の切り替えに応じて、第１実施形態と同じように増幅率の切り替えを行うことができる。
For example, in FIG. 5, one end of each of resistor Ra, resistor Rb, resistor Rc, and resistor Rd is connected to the negative terminal of
＜増幅率の設定について＞
各ノズルの吐出特性の傾向が分かっているような場合、予め、ノズル毎に増幅率の異なるオペアンプを設けるようにしてもよい。例えば、図７のようにノズル列端のノズル（＃９０）からの吐出量が、他のノズルよりも少なくなる傾向がある場合、他のノズルに対応するオペアンプの増幅率よりも大きい増幅率のオペアンプを、ノズル（＃９０）に対して予め設けておいてもよい。
<Setting of amplification factor>
When the tendency of the ejection characteristics of each nozzle is known, an operational amplifier having a different amplification factor may be provided for each nozzle in advance. For example, when the discharge amount from the nozzle (# 90) at the end of the nozzle row tends to be smaller than other nozzles as shown in FIG. 7, the amplification factor is larger than the amplification factor of the operational amplifier corresponding to the other nozzles. An operational amplifier may be provided in advance for the nozzle (# 90).
１ プリンタ、２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラ、
２２ 搬送モータ（ＰＦモータ）、２３ 搬送ローラ、２４ プラテン、
２５ 排紙ローラ、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（ＣＲモータ）、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４２ 駆動信号生成部、
４３ 基準信号生成部、４４，４７ 遅延部、４５，４６ 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 本体基板、６１ インターフェース部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリ、６４ ユニット制御回路、７０ フレキシブルケーブル
４０２ インク供給路、４０４ ノズル連通路、４０６ 弾性板、
４３１ Ｄ／Ａコンバータ、４４１，４７２ ディレイ回路、
４５１，４７１ スイッチ、４５２ オペアンプ、４５３ ゲイン調整部、
４６１ 電圧増幅回路、４６２ 電流増幅回路
1 printer, 20 transport unit, 21 paper feed roller,
22 transport motor (PF motor), 23 transport roller, 24 platen,
25 paper discharge roller, 30 carriage unit,
31 carriage, 32 carriage motor (CR motor),
40 head units, 41 heads, 42 drive signal generators,
43 reference signal generation unit, 44, 47 delay unit, 45, 46 amplifying
52 rotary encoder, 53 paper detection sensor, 54 optical sensor,
60 body board, 61 interface unit, 62 CPU,
63 memory, 64 unit control circuit, 70
431 D / A converter, 441, 472 delay circuit,
451, 471 switch, 452 operational amplifier, 453 gain adjustment unit,
461 Voltage amplification circuit, 462 Current amplification circuit
Claims (8)
液体を吐出する複数のノズルと、
複数の前記ノズルにそれぞれ対応して設けられ、前記基準信号に基づいて、前記ノズルから液体を吐出させるための動作を行う複数の素子と、
或るノズルに対して設けられ、前記基準信号の伝送を遅延させる第１遅延回路と、
別のノズルに対して設けられ、前記基準信号の伝送を遅延させる第２遅延回路と、
を備え、
前記第１遅延回路の遅延時間と前記第２遅延回路の遅延時間が異なる、
ことを特徴とする液体吐出装置。 A reference signal generator for generating a reference signal;
A plurality of nozzles for discharging liquid;
A plurality of elements that are respectively provided corresponding to the plurality of nozzles and that perform an operation for discharging liquid from the nozzles based on the reference signal;
A first delay circuit provided for a nozzle and delaying transmission of the reference signal;
A second delay circuit provided for another nozzle and delaying transmission of the reference signal;
With
The delay time of the first delay circuit is different from the delay time of the second delay circuit,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記基準信号は、所定波形を示すアナログ信号であり、
前記第1遅延回路の出力と前記第２遅延回路の出力とは、前記所定波形の変化するタイミングが異なる、
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1,
The reference signal is an analog signal indicating a predetermined waveform,
The output of the first delay circuit and the output of the second delay circuit differ in the timing at which the predetermined waveform changes.
A liquid discharge apparatus characterized by that.
各遅延回路の遅延時間は、前記基準信号の伝送経路の長さに基づいて、それぞれ設定されている、
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 1 or 2,
The delay time of each delay circuit is set based on the length of the transmission path of the reference signal,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記基準信号を増幅する増幅回路を各遅延回路に対応して備え、
各増幅回路は、
帰還抵抗を有するオペアンプと、
前記帰還抵抗の抵抗値を設定するゲイン調整部と、
をそれぞれ有することを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 3,
An amplification circuit for amplifying the reference signal is provided for each delay circuit,
Each amplifier circuit
An operational amplifier having a feedback resistor;
A gain adjusting unit for setting a resistance value of the feedback resistor;
A liquid ejection apparatus comprising:
前記帰還抵抗は、前記オペアンプの出力と入力との間に複数の抵抗が直列接続されて形成されたものであり、
前記ゲイン調整部は、一方が前記オペアンプの出力と接続された切替スイッチを有し、当該切替スイッチの他方を、複数の前記抵抗の各接続点の何れかに接続させることによって、前記帰還抵抗の抵抗値を設定する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 4,
The feedback resistor is formed by connecting a plurality of resistors in series between the output and the input of the operational amplifier,
The gain adjustment unit has a changeover switch, one of which is connected to the output of the operational amplifier, and the other of the changeover switches is connected to any one of the connection points of the plurality of resistors, thereby Set the resistance value,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記帰還抵抗は、前記オペアンプの出力と入力との間に複数の抵抗が直列接続されて形成されたものであり、
前記ゲイン調整部は、一端が前記オペアンプの出力に接続され、他端が複数の前記抵抗の接続点に接続されたヒューズを有し、前記ヒューズが切断されることに応じて、前記帰還抵抗の抵抗値を設定する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to claim 4,
The feedback resistor is formed by connecting a plurality of resistors in series between the output and the input of the operational amplifier,
The gain adjusting unit includes a fuse having one end connected to the output of the operational amplifier and the other end connected to a plurality of connection points of the resistors, and the feedback resistor Set the resistance value,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記基準信号を所定の増幅率で増幅する増幅回路を備え、
各遅延回路は、前記増幅回路で増幅された後の前記基準信号を、それぞれ遅延させる、
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 3,
An amplification circuit for amplifying the reference signal at a predetermined amplification rate;
Each delay circuit delays the reference signal after being amplified by the amplifier circuit, respectively.
A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記基準信号を生成する基準信号生成ステップと、
或るノズルに対して、前記基準信号の伝送を遅延させる第１遅延ステップと、
別のノズルに対して、前記基準信号の伝送を遅延させる第２遅延ステップと、
を有し、
前記第１遅延ステップの遅延時間と前記第２遅延ステップの遅延時間が異なる、
ことを特徴とする液体吐出方法。 A plurality of nozzles that discharge liquid and a plurality of elements that are provided corresponding to the plurality of nozzles and that perform operations for discharging liquid from the nozzles based on a drive signal obtained by amplifying a reference signal A liquid discharge method for a liquid discharge apparatus comprising:
A reference signal generating step for generating the reference signal;
A first delay step for delaying transmission of the reference signal for a nozzle;
A second delay step for delaying transmission of the reference signal with respect to another nozzle;
Have
The delay time of the first delay step is different from the delay time of the second delay step.
A liquid discharge method.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013000886A (en) * | 2011-06-10 | 2013-01-07 | Ricoh Co Ltd | Droplet ejection apparatus and image forming apparatus including the same |
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| JP2015112733A (en) * | 2013-12-09 | 2015-06-22 | 株式会社リコー | Liquid droplet discharge device, image formation device, and control method of liquid droplet discharge device |
| JP2015182423A (en) * | 2014-03-26 | 2015-10-22 | ブラザー工業株式会社 | Liquid discharge device |
| JP2016083604A (en) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Inkjet printing device |
-
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