特開 2023-166628 液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023166628

(43)【公開日】2023-11-21

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/015 20060101AFI20231114BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

B41J2/015

B41J2/01 401

【審査請求】有

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023161537

(22)【出願日】2023-09-25

(62)【分割の表示】P 2019097103の分割

【原出願日】2019-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000003562

【氏名又は名称】東芝テック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】尾崎 敬

(72)【発明者】

【氏名】小野 俊一

(57)【要約】

【課題】ノズル配置が異なる場合でもプリントデータを所望の列のノズルに送信することができる液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出方法を提供すること。
【解決手段】実施形態の液体吐出ヘッドは、関連付け部、出力部及び吐出部を備える。関連付け部は、複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける。出力部は、前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する。吐出部は、前記出力部によって出力された前記データに基づき液体を吐出する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部と、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部と、
前記出力部によって出力された前記データに基づき液体を吐出する吐出部と、を備える液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記関連付け部は、前記データのヘッダと前記出力先を関連付けることで、前記データと前記出力先を関連付ける、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記出力先は、シリアルデータである前記データをパラレルデータに変換して前記吐出部に入力する、請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部と、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部と、
前記出力部によって出力された前記データに基づき、画像形成媒体に液体を吐出する吐出部と、
前記画像形成媒体を搬送する搬送機構と、を備える液体吐出装置。

【請求項5】

複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付け、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力し、
前記出力先に出力された前記データに基づき液体を吐出する、液体吐出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

液体吐出装置などにおいて用いられる液体吐出ヘッドは、全ノズルのうち同時印字となるノズル列のグループ毎に列単位でデータを送る場合がある。すなわち、全ノズルがＡ列～Ｄ列の４種類のグループのうちのいずれかに分けられると仮定し、Ａ列からＤ列の順に印字するとする。この場合、プリントデータの転送は、先行のＡ列のノズルから始まり、Ｂ列、Ｃ列と続き、後行のＤ列のノズルで終わる。プリントデータを受け取るドライバ等の制御回路は、Ａ列からＤ列の順でプリントが送られることを前提に、プリントを受け取るシフトレジスタとノズル列とが１対１で対応するように構築されている。また、制御回路は、プリントを、送られた順番にシフトレジスタに格納することで、先行のプリントは先行のノズル列に、後行のプリントは後行のノズル列にそれぞれ出力するように制御を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３７８８８６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、液体吐出ヘッドは、端のノズルの性能が低くなりやすい。このため、端のノズルを使用せずにノズルの順番を異ならせるようにした液体吐出ヘッドを作成する場合がある。例えば、Ｃ列、Ｄ列、Ａ列、Ｂ列の順に印字する液体吐出ヘッドを作成することができる。この場合、Ｃ列用のプリントデータ、Ｄ列用のプリントデータ、Ａ列用のプリントデータ、Ｂ列用のプリントデータの順でプリントデータを送信することが望ましい。しかしながら、制御回路は、Ａ列～Ｄ列の順でプリントデータが送られることを前提に構成されている。このため、Ｃ列用のプリントデータがＡ列のノズルに出力されるなど、プリントデータが所望の列とは異なる列のノズルに送信される。

【0005】

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、ノズル配置が異なる場合でもプリントデータを所望の列のノズルに送信することができる液体吐出ヘッド、液体吐出装置及び液体吐出方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態の液体吐出ヘッドは、関連付け部、出力部及び吐出部を備える。関連付け部は、複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける。出力部は、前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する。吐出部は、前記出力部によって出力された前記データに基づき液体を吐出する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係る液体吐出ヘッドの一部を分解して示す斜視図。

【図2】実施形態に係る液体吐出ヘッドの前方部における縦断面図。

【図3】実施形態に係る液体吐出ヘッドの前方部における横断面図。

【図4】実施形態に係る液体吐出ヘッドの動作原理を説明するための図。

【図5】実施形態に係る液体吐出ヘッドの動作原理を説明するための図。

【図6】実施形態に係る液体吐出ヘッドの動作原理を説明するための図。

【図7】実施形態に係る液体吐出装置の構成の一例を示すブロック図。

【図8】図７中のヘッド駆動回路の構成の一例を示すブロック図。

【図9】実施形態に係るプリントデータの構成を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

まず、実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成について図１～図３を用いて説明する。図１は、実施形態に係る液体吐出ヘッド１００の一部を分解して示す斜視図である。図２は、液体吐出ヘッド１００の前方部における縦断面図である。図３は、液体吐出ヘッド１００の前方部における横断面図である。

【0009】

液体吐出ヘッド１００は、ベース基板９を有する。液体吐出ヘッド１００は、ベース基板９の前方側の上面に第１の圧電部材１が接合され、この第１の圧電部材１の上に第２の圧電部材２が接合されている。接合された第１の圧電部材１と第２の圧電部材２とは、図２の矢印で示すように、板厚方向に沿って互いに相反する方向に分極している。

【0010】

ベース基板９の材料は、誘電率が小さく、かつ第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２との熱膨張率の差が小さい。ベース基板９の材料は、例えばアルミナ（Al₂O₃）、窒化珪素（Si₃N₄）、炭化珪素（SiC）、窒化アルミニウム（AlN）、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）などがよい。一方、第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）、ニオブ酸リチウム（LiNbO₃）、タンタル酸リチウム（LiTaO₃）などである。

【0011】

液体吐出ヘッド１００は、接合された第１の圧電部材１及び第２の圧電部材２の先端側から後端側に向けて、多数の長尺な溝３を有する。各溝３は、間隔が一定でありかつ平行である。各溝３は、先端が開口し、後端が上方に傾斜している。

【0012】

液体吐出ヘッド１００は、各溝３の側壁及び底面に電極４を備える。電極４は、例えば、ニッケル（Ni）と金（Au）との二層構造となっている。電極４は、例えばメッキ法によって各溝３内に均一に成膜される。電極４の形成方法は、メッキ法に限定されず、スパッタ法又は蒸着法などであっても良い。

【0013】

液体吐出ヘッド１００は、各溝３の後端から第２の圧電部材２の後部上面に向けて引出し電極１０を備える。引出し電極１０は、前記電極４から延出する。

【0014】

液体吐出ヘッド１００は、天板６及びオリフィスプレート７とを備える。天板６は、各溝３の上部を塞ぐ。オリフィスプレート７は、各溝３の先端を塞ぐ。液体吐出ヘッド１００は、天板６とオリフィスプレート７とで囲まれた各溝３によって、複数の圧力室１５を形成する。圧力室１５は、例えば深さが３００μｍで幅が８０μｍの形状を有し、１６９μｍのピッチで平行に配列される。このような圧力室１５は、インク室とも称される。圧力室１５は、インクなどの液体を収容する。

【0015】

天板６は、その内側後方に共通インク室５を備える。オリフィスプレート７は、各溝３と対向する位置にノズル８が穿設されている。ノズル８は、対向する溝３つまりは圧力室１５と連通する。ノズル８は、圧力室１５側から反対側のインク吐出側に向けて先細りの形状をなす。ノズル８は、隣り合う３つの圧力室１５に対応したものを１組とし、溝３の高さ方向（図２の紙面の上下方向）に一定の間隔でずれて形成される。

【0016】

液体吐出ヘッド１００は、ベース基板９の後方側の上面に、導電パターン１３が形成されたプリント基板１１が接合されている。そして液体吐出ヘッド１００は、このプリント基板１１に、後述するヘッド駆動回路１０１を実装したドライブＩＣ１２を搭載する。ドライブＩＣ１２は、導電パターン１３に接続している。導電パターン１３は、各引出し電極１０とワイヤボンディングにより導線１４で結合している。

【0017】

液体吐出ヘッド１００が有する圧力室１５、電極４及びノズル８の組をチャネルと称する。すなわち液体吐出ヘッド１００は、例えば、溝３の数Ｎだけチャネルを有する。

【0018】

次に、上記の如く構成された液体吐出ヘッド１００の動作原理について、図４～図６を用いて説明する。図４～図６は、液体吐出ヘッド１００の動作原理を説明するための図である。なお、図４～図６には、圧力室１５の例として圧力室１５ａ～圧力室１５ｃを示す。また、圧力室１５ａの壁面の電極４を電極４ａ、圧力室１５ｂの壁面の電極４を電極４ｂ、圧力室１５ｃの壁面の電極４を電極４ｃとする。

【0019】

図４は、電極４ａ～電極４ｃのそれぞれに正の電圧Ｖが印加されている状態を示している。この状態では、電極４ａ～電極４ｃがいずれも同電位であるため隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂに対して電界がかからない。したがって、互いに隣接する圧力室１５ａ及び圧力室１５ｂで挟まれた隔壁１６ａは、変形しない。同じく隣接する圧力室１５ｂ及び圧力室１５ｃで挟まれた隔壁１６ｂは、変形しない。

【0020】

図５は、中央の電極４ｂにグラウンド電圧ＧＮＤが印加され、両隣の電極４ａ及び電極４ｃに正の電圧Ｖが印加されている状態を示している。この状態では、中央の電極４ｂと両隣の電極４ａ及び電極４ｃとの間に電位差が生じる。これにより、隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂは、印加される電位差により電界が生じ、圧力室１５ｂの容積を拡張させるように外側にせん断変形する。圧力室１５ｂの容積が拡張すると、圧力室１５ｂ内の液体の圧力は、減少する。

【0021】

図６は、中央の電極４ｂに正の電圧Ｖが印加され、両隣の電極４ａ及び電極４ｃにグラウンド電圧ＧＮＤが印加されている状態を示している。この状態では、中央の電極４ｂと両隣の電極４ａ及び電極４ｃとの間に図５とは逆の電位差が生じる。これにより、隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂは、印加される電位差により図５とは逆の方向に電界が生じ、圧力室１５ｂの容積を収縮させるように内側にせん断変形する。圧力室１５ｂの容積が収縮すると、圧力室１５ｂ内の液体の圧力は、増加する。

【0022】

圧力室１５ｂの容積が拡張又は収縮された場合、圧力室１５ｂ内に圧力振動が発生する。この圧力振動により、圧力室１５ｂ内の圧力が高まり、圧力室１５ｂに連通するノズル８からインク滴（液滴）が吐出される。

【0023】

以上より、隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂは、当該隔壁１６ａ及び隔壁１６ｂを壁面とする圧力室１５ｂの容積を変化させるアクチュエータの一例である。つまり、各圧力室１５は、それぞれ隣接する圧力室１５とアクチュエータを共有する。このため、ヘッド駆動回路１０１は、各圧力室１５を個別に駆動することができない。したがって、ヘッド駆動回路１０１は、各圧力室１５を（ｎ－１）個おきのグループに分割して駆動するｎ分割駆動である。なお、ｎは２以上の整数である。本実施形態は、各圧力室１５を３つおきに、４つを１組として分割駆動する、いわゆる４分割駆動の場合を例に説明するものである。４分割駆動はあくまでも一例であり、２、３又は５以上の分割駆動であってもよい。

【0024】

なお、中央の圧力室１５ｂに対応するノズルからインクを吐出させるための電圧のかけ方は図４～図６の例に限らない。例えば、液体吐出ヘッド１００は、電極４ａ～電極４ｃに同じ電圧（例えばグラウンド電圧ＧＮＤ）を印加することで、圧力室１５ｂを変形しない状態にしても良い。例えば、液体吐出ヘッド１００は、中央の電極４ｂに負の電圧－Ｖを印加し、両隣の電極４ａ及び電極４ｃにグラウンド電圧ＧＮＤを印加することで圧力室１５ｂの容積を拡張させても良い。例えば、液体吐出ヘッド１００は、中央の電極４ｂに負の電圧－Ｖ／２を印加し、両隣の電極４ａ及び電極４ｃに正の電圧Ｖ／２を印加することで圧力室１５ｂの容積を拡張させても良い。例えば、液体吐出ヘッド１００は、中央の電極４ｂにグラウンド電圧ＧＮＤを印加し、両隣の電極４ａ及び電極４ｃに負の電圧－Ｖを印加することで圧力室１５ｂの容積を収縮させても良い。例えば、液体吐出ヘッド１００は、中央の電極４ｂに正の電圧Ｖ／２を印加し、両隣の電極４ａ及び電極４ｃに負の電圧－Ｖ／２を印加することで圧力室１５ｂの容積を縮小させても良い。

【0025】

次に、液体吐出装置２００の構成について、図７を用いて説明する。図７は、液体吐出装置２００の構成の一例を示すブロック図である。
液体吐出装置２００は、例えばインクジェットプリンタなどである。液体吐出装置２００は、画像形成媒体にインクなどを吐出することで画像を形成する。液体吐出装置２００は、１画素に着弾する液滴の量を変更することで階調表現を実現する。なお、画像形成媒体は、例えば、シート状の紙などである。
液体吐出装置２００は、プロセッサ２０１、ＲＯＭ（read-only memory）２０２、ＲＡＭ（random-access memory）２０３、操作パネル２０４、通信インターフェース２０５、搬送モータ２０６、モータ駆動回路２０７、ポンプ２０８、ポンプ駆動回路２０９及び液体吐出ヘッド１００を備える。また液体吐出装置２００は、アドレスバス，データバスなどのバスライン２１１を含む。そして液体吐出装置２００は、このバスライン２１１に、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、操作パネル２０４、通信インターフェース２０５、モータ駆動回路２０７、ポンプ駆動回路２０９及び液体吐出ヘッド１００のヘッド駆動回路１０１をそれぞれ直接あるいは入出力回路を介して接続する。

【0026】

プロセッサ２０１は、コンピュータの中枢部分に相当する。プロセッサ２０１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムに従って、液体吐出装置２００としての各種の機能を実現するべく各部を制御する。プロセッサ２０１は、例えば、ＣＰＵ（central processing unit）などである。

【0027】

ＲＯＭ２０２は、上記コンピュータの主記憶部分に相当する。ＲＯＭ２０２は、上記のオペレーティングシステムやアプリケーションプログラムを記憶する。ＲＯＭ２０２は、プロセッサ２０１が各部を制御するための処理を実行する上で必要なデータを記憶する場合もある。

【0028】

ＲＡＭ２０３は、上記コンピュータの主記憶部分に相当する。ＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１が処理を実行する上で必要なデータを記憶する。またＲＡＭ２０３は、プロセッサ２０１によって情報が適宜書き換えられるワークエリアとしても利用される。ワークエリアは、プリントデータが展開される画像メモリを含む。

【0029】

操作パネル２０４は、操作部と表示部とを有する。操作部は、電源キー、用紙フィードキー、エラー解除キー等のファンクションキーを配置したものである。表示部は、液体吐出装置２００の種々の状態を表示可能なものである。

【0030】

通信インターフェース２０５は、ＬＡＮ（local area network）などのネットワークを介して接続されるクライアント端末からプリントデータを受信する。通信インターフェース２０５は、例えば液体吐出装置２００にエラーが発生したとき、エラーを通知する信号をクライアント端末に送信する。

【0031】

モータ駆動回路２０７は、搬送モータ２０６の駆動を制御する。搬送モータ２０６は、画像形成媒体を搬送する搬送機構の駆動源として機能する。搬送モータ２０６が駆動すると、搬送機構が画像形成媒体の搬送を開始する。搬送機構は、画像形成媒体を液体吐出ヘッド１００による印刷位置まで搬送する。搬送機構は、印刷を終えた画像形成媒体を排出口から液体吐出装置２００の外部に排出する。

【0032】

ポンプ駆動回路２０９は、ポンプ２０８の駆動を制御する。ポンプ２０８が駆動すると、インクタンク内のインクが液体吐出ヘッド１００に供給される。

【0033】

液体吐出ヘッド１００は、プリントデータに基づいて液滴を画像形成媒体に吐出する。液体吐出ヘッド１００は、ヘッド駆動回路１０１及びチャネル群１０２などを備える。

【0034】

ヘッド駆動回路１０１について図８を用いて説明する。図８は、ヘッド駆動回路１０１の構成の一例を示すブロック図である。前述の通り、ヘッド駆動回路１０１は、ドライブＩＣ１２内にある。

【0035】

ヘッド駆動回路１０１は、プリントデータに基づき液体吐出ヘッド１００のチャネル群１０２を駆動する。ヘッド駆動回路１０１は、チャネル群１０２に駆動信号を入力する。 チャネル群１０２は、圧力室１５、電極４及びノズル８などを含む複数のチャネル（ｃｈ．１、ｃｈ．２、…、ｃｈ．Ｎ（Ｎは、ｎ以上の整数。））から構成される。即ち、チャネル群１０２は、ヘッド駆動回路１０１からの制御信号に基づいて、アクチュエータ１６が拡張収縮する各圧力室１５の動作により液滴を吐出する。ただし、本実施形態は、Ｎ＝６５６の場合を例に説明するものである。なお、液体吐出ヘッド１００は、Ｎ個より多い数のノズル８を備えていても良い。この場合、液体吐出ヘッド１００は、端に近いノズル８を１個以上使用せず、Ｎ個のノズルをチャネルとして用いて、当該Ｎ個のノズルから液体を吐出させる。このようにする理由は、前述したように端に近いノズル８の性能が低くなりやすいため、性能が低いノズル８を使用しないことで画質などを向上させるためである。

【0036】

チャネル群１０２は、ｎ種類の列に分かれている。本実施形態では、チャネル群１０２は、Ａ列～Ｄ列の４種類の列に分かれている。チャネル群１０２は、一例として、Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列、Ａ列、Ｂ列、…のように４種類の列が同じ並びで繰り返し並んでいる。例えば、本実施形態では、チャネル群１０２は、ｃｈ．１がＡ列、ｃｈ．２がＢ列、ｃｈ．３がＣ列、ｃｈ．４がＤ列、ｃｈ．５がＡ列、ｃｈ．６がＢ列、…のように並んでいる。すなわち、本実施形態では、ｃｈ．（４ｍ＋１）がＡ列、ｃｈ．（４ｍ＋２）列がＢ列、ｃｈ．（４ｍ＋３）列がＣ列、ｃｈ．（４ｍ＋４）がＤ列である。ここで、ｍは、０以上の整数である。一般化すると、ｃｈ．（ｎ・ｍ＋１）がＡ列、ｃｈ．（ｎ・ｍ＋２）列がＢ列、ｃｈ．（ｎ・ｍ＋３）列がＣ列、ｃｈ．（ｎ・ｍ＋４）がＤ列、…である。チャネル群１０２は、液体を吐出する吐出部の一例である。

【0037】

前述のように、ノズル８は、ずれて配置されている。一例として、本実施形態では、Ｃ列が最も先行の列で、Ｄ列、Ａ列と続き、Ｂ列が最も後行の列である。したがって、Ｃ列、Ｄ列、Ａ列、Ｂ列の順に液体の吐出を行わなければ、印刷対象の画像を正しく印刷することができない。このために、プリントデータは、Ｃ列用のプリントデータ、Ｄ列用のプリントデータ、Ａ列用のプリントデータ、Ｂ列用のプリントデータの順でチャネル群１０２に入力される必要がある。

【0038】

また、ヘッド駆動回路１０１は、一例として、セレクタ回路１０３及びシフトレジスタ群１０４を含む。

【0039】

セレクタ回路１０３は、入力されるデータの出力先を決定して振り分ける回路である。セレクタ回路１０３は、一例として、データカウンタ１０３１、デコーダ切替器１０３２、ｎ個のアンド回路１０３３及びデコーダ切替設定部１０３４を含む。なお図８では、一例として、アンド回路１０３３ａ～アンド回路１０３３ｄの４つのアンド回路１０３３を示している。

【0040】

データカウンタ１０３１は、セレクタ回路１０３に入力されるデータの数をカウントする。これにより、データカウンタ１０３１は、オーバーフローを防ぐとともに、デコーダ切替器１０３２によるデータ出力先の切り替えのタイミングを決定する。

【0041】

デコーダ切替器１０３２は、セレクタ回路に入力されるデータの出力先を決定する回路である。デコーダ切替器１０３２は、データカウンタ１０３１のカウント数が予め設定した数になったことに応じて、データの出力先を切り替える。デコーダ切替器１０３２は、ｎ個のアンド回路１０３３のうちの、セレクタ回路１０３に入力されるデータの出力先としたいずれか１つのアンド回路１０３３に１の値を示す信号を入力する。そしてデコーダ切替器１０３２は、その他の（ｎ－１）個のアンド回路に０の値を示す信号を入力する。デコーダ切替器１０３２は、例えば、セレクタ回路１０３に入力されるデータのヘッダの値及び後述の出力先設定に応じてどのアンド回路に１の値を示す信号を入力するかを決定する。

【0042】

セレクタ回路１０３は、一例として、アンド回路１０３３ａ～アンド回路１０３３ｄの４つのアンド回路１０３３を備える。アンド回路１０３３ａはＡ列に、アンド回路１０３３ｂはＢ列に、アンド回路１０３３ｃはＣ列に、アンド回路１０３３ｄはＤ列に、それぞれ対応する。アンド回路１０３３は、デコーダ切替器から入力される信号の値が１で、セレクタ回路１０３に入力されるデータの値が１であるとき、１を出力する。アンド回路１０３３は、デコーダ切替器から入力される信号の値とセレクタ回路１０３に入力されるデータの値の少なくともいずれかの値が０である場合、０を出力する。これにより、アンド回路１０３３は、デコーダ切替器から入力される信号の値が１である場合に、セレクタ回路１０３に入力されるデータをそのまま出力する。そして、アンド回路１０３３は、デコーダ切替器から入力される信号の値が０である場合、セレクタ回路１０３に入力されるデータに拘らず０を出力する。以上より、デコーダ切替器１０３２と４つのアンド回路１０３３は、協働して、セレクタ回路に入力されるデータを、後述のＡ列シフトレジスタ１０５ａ、Ｂ列シフトレジスタ１０５ｂ、Ｃ列シフトレジスタ１０５ｃ及びＤ列シフトレジスタ１０５ｄのうちのいずれかに出力する。
デコーダ切替器１０３２とアンド回路１０３３は、協働して、出力先設定に基づき、入力されるデータをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部として機能する。

【0043】

デコーダ切替設定部１０３４は、デコーダ切替器１０３２がどのアンド回路１０３３に１の値の信号を出力するか示す出力先設定を記憶する回路又は記憶装置などである。出力先設定は、例えば、特定の長さの値とアンド回路１０３３とをそれぞれ関連付ける。一例として、出力先設定は、値００をアンド回路１０３３ｃと、値０１をアンド回路１０３３ｄと、値１０をアンド回路１０３３ａと、値１１をアンド回路１０３３ｂと、それぞれ関連付けるとする。この場合、デコーダ切替器１０３２は、ヘッダの値が００である場合アンド回路１０３３ｃに、ヘッダの値が０１である場合アンド回路１０３３ｄに、ヘッダの値が１０である場合アンド回路１０３３ａに、ヘッダの値が１１である場合アンド回路１０３３ｂに、１の値を示す信号を入力する。すなわち、ヘッダの値が００であるデータはアンド回路１０３３ｃから、ヘッダの値が０１であるデータはアンド回路１０３３ｄから、ヘッダの値が１０であるデータはアンド回路１０３３ａから、ヘッダの値が１１であるデータはアンド回路１０３３ｂから、それぞれ出力される。つまり、出力先設定は、ヘッダの値が異なるｎ種類のデータと、ｎ個の出力先とを重複無く１対１で関連付ける。
出力先設定は、例えば、液体吐出ヘッド１００の製造時などに設定される。
デコーダ切替設定部１０３４は、ｎ種類のプリントデータと、ｎ個の出力先であるアンド回路１０３３とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部の一例である。

【0044】

セレクタ回路１０３に入力されるデータについて図９に基づいて説明する。図９は、プリントデータ１１０の構成を説明するための図である。
プリントデータ１１０は、セレクタ回路１０３に入力されるデータである。プリントデータ１１０は、チャネル群に印刷対象の画像を印刷させるためのデータである。プリントデータ１１０は、各チャネルの吐出内容を示すデータである。プリントデータ１１０は、シリアルデータである。

【0045】

プリントデータ１１０は、ｎ個の列プリントデータ１１１を含む。なお、本実施形態のプリントデータ１１０は、図９に示すように、プリントデータ１１０は、Ａ列プリントデータ１１１ａ、Ｂ列プリントデータ１１１ｂ、Ｃ列プリントデータ１１１ｃ及びＤ列プリントデータ１１１ｄの４つの列プリントデータ１１１を含む。列プリントデータ１１１は、対応する列がｃｈ．１～ｃｈ．Ｎの対応する列と同じ順に並ぶように並ぶ。例えば、ｃｈ．１がＣ列、Ｃｈ．２がＤ列、Ｃｈ．３がＡ列、Ｃｈ．４がＢ列にそれぞれ対応するならば、Ｃｈ．１～ｃｈ．４に対応する列の並びはＣ列、Ｄ列、Ａ列、Ｂ列の順である。したがって、列プリントデータ１１１も、対応する列の並びはＣ列、Ｄ列、Ａ列、Ｂ列の順である。つまり、プリントデータ１１０は、Ｃ列プリントデータ１１１ｃ、Ｄ列プリントデータ１１１ｄ、Ａ列プリントデータ１１１ａ、Ｂ列プリントデータ１１１ｂの順で列プリントデータ１１１を含む。

【0046】

Ａ列プリントデータ１１１ａはＡ列に、Ｂ列プリントデータ１１１ｂはＢ列に、Ｃ列プリントデータ１１１ｃはＣ列に、Ｄ列プリントデータ１１１ｄはＤ列に、それぞれ対応する。列プリントデータ１１１は、シリアルデータである。列プリントデータ１１１は、ヘッダを含む。ヘッダは、例えば特定の長さを持つ値である。ヘッダは、例えば、２ｂｉｔで００～１１の範囲の値である。列プリントデータ１１１は、それぞれ予め定められた値のヘッダを含む。当該値は、値ごとに異なる列と対応する。一例として、当該値が００である場合はＡ列、当該値が０１である場合はＢ列、当該値が１０である場合はＣ列、当該値が１１である場合はＤ列、のように定められる。

【0047】

シフトレジスタ群１０４は、ｎ個のシフトレジスタ１０５を含む。図８では、シフトレジスタ群１０４は、Ａ列シフトレジスタ１０５ａ、Ｂ列シフトレジスタ１０５ｂ、Ｃ列シフトレジスタ１０５ｃ及びＤ列シフトレジスタ１０５ｄの４つのシフトレジスタ１０５を備える。Ａ列シフトレジスタ１０５ａはＡ列に、Ｂ列シフトレジスタ１０５ｂはＢ列に、Ｃ列シフトレジスタ１０５ｃはＣ列に、Ｄ列シフトレジスタ１０５ｄはＤ列にそれぞれ対応する。
シフトレジスタ１０５は、シリアルデータである列プリントデータ１１１をパラレルデータに変換して、対応する列のチャネルに出力する。例えば、Ａ列シフトレジスタ１０５ａであれば、Ａ列に対応するチャネル（ｃｈ．１、ｃｈ．５、ｃｈ．９、…）に、パラレルデータに変換した列プリントデータ１１１を出力する。

【0048】

従来の液体吐出ヘッドは、デコーダ切替設定部１０３４が無い。例えば、デコーダ切替器１０３２が、チャネル群１０２が、Ａ列が最も先行で、Ｂ列、Ｃ列と続き、Ｄ列が最も後行である場合に正しく印刷されるようになっているとする。すなわち、デコーダ切替器１０３２は、ヘッダの値が００である場合アンド回路１０３３ａに、ヘッダの値が０１である場合アンド回路１０３３ｂに、ヘッダの値が１０である場合アンド回路１０３３ｃに、ヘッダの値が１１である場合アンド回路１０３３ｄに、１の値を示す信号を入力する。この場合、プリントデータは、Ａ列プリントデータ１１１ａ、Ｂ列プリントデータ１１１ｂ、Ｃ列プリントデータ１１１ｃ、Ｄ列プリントデータ１１１ｄの順で並んでいれば、正しくチャネル群１０２に入力される。しかしながら、例えば、ノズル８の端２つを使用しないなどして、チャネル群１０２が、Ｃ列が最も先行で、Ｄ列、Ａ列と続き、Ｂ列が最も後行であるとする。この場合に、Ａ列プリントデータ１１１ａ、Ｂ列プリントデータ１１１ｂ、Ｃ列プリントデータ１１１ｃ、Ｄ列プリントデータ１１１ｄの順で並んでいるプリントデータがセレクタ回路に入力されたならば、Ｃ列、Ｄ列、Ａ列、Ｂ列の順で液体の吐出が行われなければいけないところ、Ａ列、Ｂ列、Ｃ列、Ｄ列の順で液体の吐出が行われてしまう。また、実施形態と同様に、Ｃ列プリントデータ１１１ｃ、Ｄ列プリントデータ１１１ｄ、Ａ列プリントデータ１１１ａ、Ｂ列プリントデータ１１１ｂの順で並んでいるプリントデータがセレクタ回路に入力されたならば、Ａ列にＣ列用のプリントデータが、Ｂ列にＤ列用のプリントデータが、Ｃ列にＡ列用のプリントデータが、Ｄ列にＢ列用のプリントデータがそれぞれ入力されることになる。このように、従来の液体吐出ヘッドでは、チャネル群１０２のノズル８の並びがずれた場合に対応できない。

【0049】

対して実施形態の液体吐出装置２００によれば、液体吐出ヘッド１００は、出力先設定を変更することにより、ヘッダの値とどのアンド回路１０３３からデータを出力するかとの関連付けを変更可能である。したがって、実施形態の液体吐出ヘッド１００は、チャネル群１０２のノズル８の列の並びによらず、出力先設定を変更するだけで正しくデータが各チャネルに入力される。

【0050】

また、実施形態の液体吐出装置２００によれば、出力先設定は、データのヘッダの値と、当該データの出力先とを関連付ける。したがって、この関連付けを変更するだけで簡単にデータの出力先を変更できる。

【0051】

上記の実施形態は以下のような変形も可能である。
ヘッド駆動回路１０１は、液体吐出ヘッド１００の外部にあっても良い。

【0052】

上記の実施形態では、液体吐出装置２００は、圧力室１５が連続して並んでいる。しかしながら、実施形態の液体吐出装置は、空気室を備えるものであっても良い。この場合、実施形態の液体吐出装置は、例えば、圧力室と空気室が交互に並んでいる。

【0053】

液体吐出ヘッド１００は、上記実施形態の他、例えば静電気で振動板を変形させてインクを吐出する構造などであってもよい。この場合、当該振動板は、圧力室１５内の液体の圧力を変化させるアクチュエータである。

【0054】

実施形態の液体吐出装置２００は、画像形成媒体に、インクによる二次元の画像を形成するインクジェットプリンタである。しかしながら、実施形態の液体吐出装置は、これに限られるものではない。実施形態の液体吐出装置は、例えば、３Ｄプリンタ、産業用の製造機械、又は医療用機械などであっても良い。実施形態の液体吐出装置が３Ｄプリンタ、産業用の製造機械、又は医療用機械などである場合には、実施形態の液体吐出装置は、例えば、素材となる物質又は素材を固めるためのバインダーなどをインクジェットヘッドから吐出させることで、立体物を形成する。

【0055】

また、液体吐出装置２００は、透明光沢インク、赤外線又は紫外線等を照射したときに発色するインク、又はその他の特殊インクなども吐出可能である。さらに、液体吐出装置２００は、インク以外の液体を吐出することができるものであっても良い。なお、液体吐出装置２００が吐出する液体は、懸濁液などの分散液であっても良い。液体吐出装置２００が吐出するインク以外の液体としては例えば、プリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体、人工的に組織又は臓器などを形成するための細胞などを含む液体、接着剤などのバインダー、ワックス、又は液体状の樹脂などが挙げられる。

【0056】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0057】

１……第１の圧電部材、２……第２の圧電部材、３……溝、４……電極、８……ノズル、１０……引出し電極、１２……ドライブＩＣ、１６……アクチュエータ、１００……液体吐出ヘッド、１０１……ヘッド駆動回路、１０２……チャネル群、１０３……セレクタ回路、１０４……シフトレジスタ群、１０５ａ……Ａ列シフトレジスタ、１０５ｂ……Ｂ列シフトレジスタ、１０５ｃ……Ｃ列シフトレジスタ、１０５ｄ……Ｄ列シフトレジスタ、１１０……プリントデータ、１１１ａ……Ａ列プリントデータ、１１１ｂ……Ｂ列プリントデータ、１１１ｃ……Ｃ列プリントデータ、１１１ｄ……Ｄ列プリントデータ、２００……液体吐出装置、１０３１……データカウンタ、１０３２……デコーダ切替器、１０３３ａ，１０３３ｂ，１０３３ｃ，１０３３ｄ……アンド回路、１０３４……デコーダ切替設定

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【手続補正書】

【提出日】2023-10-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部と、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部と、
前記出力部によって出力された前記データに基づき液体を吐出し、且つ複数のノズルを有する吐出部と、を備え、
前記吐出部が、端部に近い１個以上のｎ個のノズルを使用しない状態に変更する場合、前記関連付け部は、使用しない前記ｎ個のノズルの数に応じて前記出力先の設定を変更することにより、１対１での前記関連付けを生成し、
前記出力部は、入力される前記データを、変更された前記出力先に出力する、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記出力先は、シリアルデータである前記データをパラレルデータに変換して前記吐出部に入力する、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部と、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部と、
前記出力部によって出力された前記データに基づき、画像形成媒体に液体を吐出し、且つ複数のノズルを有する吐出部と、
前記画像形成媒体を搬送する搬送機構と、を備え、
前記吐出部が、端部に近い１個以上のｎ個のノズルを使用しない状態に変更する場合、前記関連付け部は、使用しない前記ｎ個のノズルの数に応じて前記出力先の設定を変更することにより、１対１での前記関連付けを生成し、
前記出力部は、入力される前記データを、変更された前記出力先に出力する、液体吐出装置。

【請求項4】

複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付け、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力し、
前記出力先に出力された前記データに基づき液体を複数のノズルから吐出し、
端部に近い１個以上のｎ個のノズルを使用しない状態に変更する場合、使用しない前記ｎ個のノズルの数に応じて前記出力先の設定を変更することにより、１対１での前記関連付けを生成し、
入力される前記データを、変更された前記出力先に出力する、液体吐出方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

実施形態の液体吐出ヘッドは、関連付け部、出力部及び吐出部を備える。関連付け部は、複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける。出力部は、前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する。吐出部は、前記出力部によって出力された前記データに基づき液体を吐出し、且つ複数のノズルを有する。前記吐出部が、端部に近い１個以上のｎ個のノズルを使用しない状態に変更する場合、前記関連付け部は、使用しない前記ｎ個のノズルの数に応じて前記出力先の設定を変更することにより、１対１での前記関連付けを生成する。前記出力部は、入力される前記データを、変更された前記出力先に出力する。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0056】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲の記載を付記する。
［Ｃ１］
複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部と、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部と、
前記出力部によって出力された前記データに基づき液体を吐出する吐出部と、を備える液体吐出ヘッド。
［Ｃ２］
前記関連付け部は、前記データのヘッダと前記出力先を関連付けることで、前記データと前記出力先を関連付ける、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
［Ｃ３］
前記出力先は、シリアルデータである前記データをパラレルデータに変換して前記吐出部に入力する、請求項１又は請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
［Ｃ４］
複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付ける関連付け部と、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力する出力部と、
前記出力部によって出力された前記データに基づき、画像形成媒体に液体を吐出する吐出部と、
前記画像形成媒体を搬送する搬送機構と、を備える液体吐出装置。
［Ｃ５］
複数種類のデータと、前記データの種類の数と同数の出力先とを重複無く１対１で関連付け、
前記関連付けに基づき、入力される前記データをデータの種類に応じた出力先に出力し、
前記出力先に出力された前記データに基づき液体を吐出する、液体吐出方法。