CN109130506B - 液体喷出装置以及柔性扁平电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效地对因被喷出的液体而引起的电气不良问题进行抑制的液体喷出装置以及柔性扁平电缆。所述液体喷出装置具备:第一柔性扁平电缆;头单元,所述头单元包括:喷出部,其通过被施加驱动信号而喷出液体;喷出面,其上设置有供所述液体喷出的喷出口;第一连接部,其上连接有所述第一柔性扁平电缆,所述第一柔性扁平电缆包括:第一面;第二面,其位于所述第一面的背面侧;驱动信号线,其传输所述驱动信号;驱动信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述驱动信号,所述第一柔性扁平电缆以所述第二面朝向与所述喷出面相同侧的方式而与所述第一连接部连接。

Description

液体喷出装置以及柔性扁平电缆
技术领域
本发明涉及一种液体喷出装置以及柔性扁平电缆。
背景技术
在通过喷出油墨而对图像或文档进行印刷的喷墨打印机等液体喷出装置中,已知有使用了压电元件(例如piezo元件)的液体喷出装置。压电元件通过在头单元中以与多个喷出部中的各个喷出部相对应的方式而设置,并分别根据驱动信号而被驱动,从而在预定的时间点从喷嘴喷出预定量的油墨(液体),进而在纸等介质上形成点。虽然被喷出的液体中的大部分喷落在介质上,并积存在介质上,但是,确认到被喷出的液体的一部分在喷落之前成为雾沫而漂浮在空中的现象。此外,还确认到如下现象,即,喷落在介质上的液体也在被介质吸收而固化之前通过因在介质上进行移动的滑架或被输送的介质而产生的气体的流动,从而再次漂浮而成为雾沫。虽然以这种方式而漂浮的雾沫在筐体内会附着在各部分上,但尤其易于附着在对主体侧的电路基板(主基板)和喷出液体的喷出部侧的电路基板(头基板)进行电连接的电缆的表面上。作为雾沫易于附着在电缆的表面上的理由,可列举出如下情况等,即,在设置于电缆中的信号线中传输高电压的驱动信号,或者,在滑架为驱动式的液体喷出装置中,电缆通过与筐体内的各部分摩擦而产生静电,从而成为易于对雾沫进行吸附的状态的情况等。液体喷出装置越是长时间连续地运行,电缆的表面所吸附的雾沫越凝集而成为液滴,并通过喷出工作或介质输送工作所产生的振动而向电缆的端部聚集。
如前文所述,虽然电缆的一端与头基板连接,另一端与主基板连接,但是,因电缆与头基板的位置关系,而使附着于电缆的表面的液体易于积存在头基板与电缆的连接部处。连接部为了便于对电缆内的信号线和基板进行电连接,而未被覆盖。因此,当液体进入连接部时,会导致液体穿过设置在电缆中的信号线与基板之间而产生不适当的电连接关系,造成短路并产生各种电气不良问题。各种电气不良问题为,在逻辑电路等以低电压进行工作的电路中被施加了高电压,或者接地线与其他的各种信号线发生短路等情况,还存在有当这种电气不良问题发生时,头单元内部的电路受到损坏的情况。
针对这种问题,在专利文献1中,公开了一种以防止油墨雾沫向头单元内部的侵入为目的而设置有盖部件的方案。此外,在专利文献2中,公开了一种为了防止液体向电极部的附着而对连接部进行密封的方案。此外,在专利文献3中,公开了一种为了防止油墨雾沫向连接部的侵入而在头侧设置有电缆覆盖部的方案。此外,在专利文献4中,公开了一种以防止油墨雾沫向头单元内部的侵入为目的而设置有油墨吸收层的方案。
然而,专利文献1~4均未考虑到头单元与电缆的连接结构或电缆的结构,因此,为了有效地对因被喷出的液体而引起的电气不良问题进行抑制,还存在有改善的余地。
专利文献1:日本特开2014-4767号公报
专利文献2:日本特开2007-313831号公报
专利文献3:日本特开2009-23168号公报
专利文献4:日本特开2013-248755号公报
发明内容
本发明是鉴于以上那样的问题而完成的发明,根据本发明的几个方案,能够提供一种可有效地对因被喷出的液体而引起的电气不良问题进行抑制的液体喷出装置以及柔性扁平电缆。
本发明是为了解决前述的课题中的至少一部分而完成的发明,并能够作为以下的方案或者应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的液体喷出装置具备:第一柔性扁平电缆;头单元,所述头单元包括:喷出部,其通过被施加驱动信号而喷出液体;喷出面,其上设置有供所述液体喷出的喷出口;第一连接部,其连接有所述第一柔性扁平电缆,所述第一柔性扁平电缆包括:第一面;第二面,其位于所述第一面的背面侧;驱动信号线,其传输所述驱动信号;驱动信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述驱动信号,所述第一柔性扁平电缆以所述第二面朝向与所述喷出面相同侧的方式而与所述第一连接部连接。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在头单元的第一连接部中,第一柔性扁平电缆的第二面位于与液体的喷出口相同侧,第一面位于与液体的喷出口相反侧。换言之,在头单元的第一连接部中,在与头单元的喷出面垂直的方向上,第二面位于该喷出面与第一柔性扁平电缆的第一面之间。即,由于第一柔性扁平电缆以第二面与介质对置而第一面不与介质对置的方式,与头单元的第一连接部连接,因此,存在从喷出口向介质喷出的液体的一部分易于附着在第二面上而难以附着在第一面上的倾向。并且,在第一柔性扁平电缆中,由于驱动信号输出端子被设置在第一面上,因此液体难以附着,且难以产生因在驱动信号输出端子上附着有液体而产生的短路等电气不良问题。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,即使不使用用于保护第一柔性扁平电缆的驱动信号输出端子或头单元免于受到液体伤害的专用的部件,也能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
应用例2
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述头单元包括接收控制信号而对喷出所述液体的所述喷出部进行选择的喷出选择部,所述第一柔性扁平电缆包括:控制信号线,其传输所述控制信号;控制信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述控制信号。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在第一柔性扁平电缆中,由于控制信号输出端子被设置在第一面上,因此液体难以附着,且难以产生因在控制信号输出端子上附着有液体而产生的短路等电气不良问题。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,即使不使用用于保护第一柔性扁平电缆的控制信号输出端子或头单元免于受到液体伤害的专用的部件,也能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
应用例3
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一柔性扁平电缆以随着所述液体从所述喷出口的喷出而产生的雾沫与所述第一面相比而易于附着在所述第二面上的方式,与所述第一连接部连接。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在第一柔性扁平电缆中,由于驱动信号输出端子或控制信号输出端子被设置在与第二面不同的第一面上,因此雾沫难以附着,且难以产生因在上述端子上附着有雾沫而产生的短路等电气不良问题,其中,所述第二面为伴随液体的喷出而产生的雾沫易于更多地附着的面。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,能够有效地抑制因液体的喷出而产生的雾沫引起的电气不良问题。
应用例4
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,具备包括所述第一柔性扁平电缆在内的多个柔性扁平电缆,所述头单元具有包括所述第一连接部在内的多个连接部,所述多个柔性扁平电缆分别与所述多个连接部连接,所述第一连接部在所述多个连接部中最接近于所述喷出面。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在由于与头单元的多个连接部中的最接近于喷出面的第一连接部连接因而从喷出口被喷出的液体最易于附着的第一柔性扁平电缆中,由于驱动信号输出端子或控制信号输出端子被设置在位于与喷出面相反侧的第一面上,因此液体难以附着。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,难以产生因被喷出的液体附着在驱动信号输出端子或控制信号输出端子上而产生的短路等电气不良问题,从而能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
应用例5
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一柔性扁平电缆包括被设置在所述第二面上的加强板。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,通过对第一柔性扁平电缆进行加强的加强板,从而使第一柔性扁平电缆的第二面上所附着的液体向头单元的第一连接部的流动路线受到妨碍。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,由于设置在第一柔性扁平电缆的第二面上的加强板兼用为用于防止液体向头单元侵入的部件,因此,能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
应用例6
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述加强板与所述第二面相比具有较高的防水性。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,即使从喷出口被喷出的液体附着在加强板上,也能够利用加强板的较高的防水性而使液体易于在到达头单元的第一连接部之前落下。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,能够利用加强板来防止液体向头单元侵入,从而有效地抑制电气不良问题。
应用例7
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述加强板不具有槽。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,由于在加强板上没有槽,因此,加强板所附着的液体不会在槽中传输而被导向头单元的第一连接部,从而使液体易于在到达第一连接部之前落下。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,能够利用加强板来防止液体向头单元侵入,从而有效地抑制电气不良问题。
应用例8
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一柔性扁平电缆包括被设置在所述第一面上并用于对短路进行检测的短路检测端子。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,在液体附着在第一柔性扁平电缆的第一面上而发生短路的情况下,能够通过短路检测端子而对短路进行检测。
应用例9
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,具备基于所述短路检测端子而对所述短路进行检测的短路检测部,当所述短路检测部检测到所述短路时,所述驱动信号向所述头单元的供给停止。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,由于在短路检测部检测到短路的情况下,变为不再向头单元供给高电压的驱动信号,因此,能够对头单元内部的电路的故障或错误喷出进行抑制。
应用例10
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,当所述短路检测部检测到所述短路时,所述控制信号向所述头单元的供给停止。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,由于在短路检测部检测到短路的情况下,变为不再向头单元供给控制信号,因此,能够对头单元内部的电路的故障或错误喷出进行抑制。
应用例11
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述头单元在滑动的同时喷出所述液体。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,因头单元滑动而产生的气流使得喷落在介质上的液体被雾沫化并漂浮,并由于第一柔性扁平电缆与各部分摩擦而产生的静电,从而易于在第一柔性扁平电缆的第二面上附着有更多的雾沫。此外,由于随着头单元的滑动而第一柔性扁平电缆将会摇晃,因此,附着的雾沫凝缩而成为液滴,且易于流向头单元的第一连接部的方向。因此,虽然易于产生因雾沫引起的电气不良问题,但是,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,在第一柔性扁平电缆中,由于驱动信号输出端子被设置在第一面上,因此液体难以附着,从而难以产生因在驱动信号输出端子上附着有液体而产生的短路等电气不良问题。
应用例12
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一柔性扁平电缆包括多个信号线,所述驱动信号线为,所述多个信号线中的位于端部的信号线以外的信号线。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,由于对高电压的驱动信号进行传输的驱动信号线为,位于第一柔性扁平电缆所附着的液体易于聚集的端部处的信号线以外的信号线,因此,能够有效地抑制因驱动信号线短路而引起的头单元内部的电路的损坏。
应用例13
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述位于端部的信号线为接地线。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,由于低电压的接地线位于第一柔性扁平电缆所附着的液体易于聚集的端部处,因此,即使接地线发生短路也能够减小对头单元内部的电路的影响。
应用例14
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,在所述驱动信号线与所述位于端部的信号线之间设置有传输与所述驱动信号相比为的低电压的信号的信号线。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,在第一柔性扁平电缆中,由于在驱动信号线与位于端部的信号线之间设置有其他的信号线,因此,驱动信号线难以发生短路,且能够有效地抑制头单元内部的电路的损坏。而且,由于被设置在驱动信号线与位于端部的信号线之间的信号线传输与驱动信号相比为低电压的信号,因此,即使位于端部的信号线发生短路,也能够减小对头单元内部的电路的影响。
应用例15
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下方式,即,所述第一柔性扁平电缆的所述第二面未设置所述驱动信号输出端子。
根据本应用例所涉及的液体喷出装置,由于第一柔性扁平电缆在从喷出口被喷出的液体的一部分易于附着的第二面上未设置驱动信号输出端子,因此,难以产生因在驱动信号输出端子上附着有液体而产生的短路等电气不良问题。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
应用例16
本应用例所涉及的柔性扁平电缆,其特征在于,该柔性扁平电缆与头单元的连接部连接,所述头单元包括:喷出部,其通过被施加有驱动信号而喷射液体;喷出面,其设置有供所述液体喷出的喷出口;所述连接部,所述柔性扁平电缆包括:第一面;第二面,其位于所述第一面的背面侧;驱动信号线,其传输所述驱动信号;驱动信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述驱动信号,所述柔性扁平电缆以所述第二面朝向与所述喷出面相同侧的方式而与所述连接部连接。
本应用例所涉及的柔性扁平电缆以第二面位于与液体的喷出口相同侧耳第一面位于与液体的喷出口相反侧的方式与头单元的连接部连接。换言之,在头单元上连接有柔性扁平电缆的情况下,在头单元的连接部中,在与头单元的喷出面垂直的方向上,第二面位于该喷出面与柔性扁平电缆的第一面之间。即,由于柔性扁平电缆以第二面与介质对置而第一面不与介质对置的方式与头单元的连接部连接,因此,从喷出口向介质喷出的液体的一部分易于附着在第二面上,而难以附着在第一面上。并且,由于对驱动信号进行输出的驱动信号输出端子被设置在第一面上,因此液体难以附着,且难以产生因在驱动信号输出端子上附着有液体而产生的短路等电气不良问题。因此,根据本应用例所涉及的柔性扁平电缆,能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
应用例17
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆也可以采用如下方式,即,包括:
控制信号线,其传输对喷出选择部进行控制的控制信号,所述喷出选择部对所述头单元所包含的喷出所述液体的所述喷出部进行选择;控制信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述控制信号。
应用例18
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆也可以采用如下方式,即,所述柔性扁平电缆以随着所述液体从所述喷出口的喷出而产生的雾沫与所述第一面相比而易于附着在所述第二面上的方式,与所述连接部连接。
应用例19
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆也可以采用如下方式,即,所述柔性扁平电缆与所述头单元所包含的多个所述连接部中的最接近于所述喷出面的所述连接部连接。
应用例20
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆也可以采用如下方式,即,包括设置在所述第二面上的加强板。
应用例21
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆中,也可以采用如下方式,即,所述加强板与所述第二面相比具有较高的防水性。
应用例22
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆中,也可以采用如下方式,即,所述加强板不具有槽。
应用例23
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆也可以采用如下方式,即,包括被设置在所述第一面上并用于对短路进行检测的短路检测端子。
应用例24
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆也可以采用如下方式,即,包括多个信号线,所述驱动信号线为,所述多个信号线中的位于端部的信号线以外的信号线。
应用例25
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆中,也可以采用如下方式,即,位于所述端部的信号线为接地线。
应用例26
上述应用例所涉及的柔性扁平电缆中,也可以采用如下方式,即,在所述驱动信号线与位于所述端部的信号线之间设置有传输低于所述驱动信号的电压的信号的信号线。
应用例27
在上述应用例所涉及的柔性扁平电缆中,也可以在所述第二面上不设置所述驱动信号输出端子。
附图说明
图1为表示液体喷出装置的概要结构的图。
图2为表示液体喷出装置的电气结构的框图。
图3为表示头单元中的喷出部的结构的图。
图4a为表示头单元中的喷嘴排列的图。
图4b为用于对由图4a所示的喷嘴排列实施的图像形成的基本分辨率进行说明的图。
图5为表示驱动信号COM-A、COM-B的波形的图。
图6为表示驱动信号Vout的波形的图。
图7为表示驱动电路的电路结构的图。
图8为用于对驱动电路的工作进行说明的图。
图9为表示喷出选择部的功能结构的图。
图10为表示向喷出选择部供给的各种信号的波形以及各种锁存器的更新时间点的图。
图11为表示显示解码器的解码逻辑的图表的图。
图12a为柔性扁平电缆的第一面的俯视图。
图12b为柔性扁平电缆的第二面的俯视图。
图12c为沿着图12a以及图12b的A-A’而剖切后的柔性扁平电缆的剖视图。
图13a为柔性扁平电缆组的端部附近的立体图。
图13b为表示柔性扁平电缆组的端部的图。
图14a为头单元的立体图(透视图)。
图14b为表示与柔性扁平电缆组连接的头单元的连接面的图。
图14c为头单元的侧视图(透视图)。
图15a为柔性扁平电缆组所连接的头单元的立体图(透视图)。
图15b为柔性扁平电缆组所连接的头单元的侧视图(透视图)。
图16为表示第二实施方式中的信号向第一柔性扁平电缆的信号输出端子分配的一个示例的图。
图17为表示第三实施方式的液体喷出装置的电气结构的框图。
图18为表示第三实施方式中的柔性扁平电缆组的端部的图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的优选的实施方式详细地进行说明。所使用的附图为便于说明的附图。另外,以下所说明的实施方式并非对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当限定的内容。此外,以下所说明的所有结构并不一定都是本发明的必需结构要件。
1.第一实施方式
1-1.液体喷出装置的概要
作为本实施方式所涉及的液体喷出装置的一个示例的印刷装置为,通过根据从外部的主计算机被供给的图像数据而使油墨喷出,从而在纸等印刷介质上形成油墨点组,并由此而对与该图像数据相对应的图像(包括文字、图形等)进行印刷的喷墨打印机。
另外,作为液体喷出装置,例如可列举出打印机等印刷装置、液晶显示器等的滤色器的制造中所使用的色材喷出装置、有机EL显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷出装置、生物芯片制造中所使用的生体有机物喷出装置等。
图1为表示液体喷出装置1的内部的概要结构的立体图。如图1所示,液体喷出装置1具备使移动体2在主扫描方向上移动(往复移动)的移动机构3。
移动机构3具有:作为移动体2的驱动源的滑架电机31;两端被固定的滑架引导轴32;与滑架引导轴32大致平行地延伸并由滑架电机31驱动的正时带33。
移动体2的滑架24被滑架引导轴32以往复移动自如的方式而支承,并且被固定在正时带33的一部分上。因此,当通过滑架电机31而使正时带33正反行进时,移动体2将被滑架引导轴32引导而进行滑动,并进行往复移动。
此外,在移动体2中的与印刷介质P对置的部分处设置有头单元20。如后文所述,该头单元20为用于从多个喷嘴使油墨滴(液滴)喷出的部件,并且为经由一个或者多个柔性扁平电缆190而被供给驱动信号或各种控制信号等的结构。
液体喷出装置1具备使印刷介质P在副扫描方向上于压印板40上被输送的输送机构4。输送机构4具备:作为驱动源的输送电机41;通过输送电机41而进行旋转从而在副扫描方向上对印刷介质P进行输送的输送辊42。
在印刷介质P通过输送机构4而被输送的时间点处,通过使被设置于移动体2上的头单元20在进行滑动的同时喷出液体(油墨滴),从而在印刷介质P的表面上形成图像。
1-2.液体喷出装置的电气的结构
图2为表示液体喷出装置1的电气结构的框图。
如该图所示,在液体喷出装置1中,控制单元10和头单元20经由一个或者多个柔性扁平电缆190而被连接。
控制单元10具有:控制部100;滑架电机31;滑架电机驱动器35;输送电机41;输送电机驱动器45;驱动电路50-a;驱动电路50-b;维护单元80。其中,控制部100在从主计算机被供给了图像数据时,输出用于对各部分进行控制的各种控制信号等。
详细而言,控制部100对滑架电机驱动器35供给控制信号Ctr1,滑架电机驱动器35依照该控制信号Ctr1而对滑架电机31进行驱动。因此,使滑架24在主扫描方向上的移动受到控制。
此外,控制部100对输送电机驱动器45供给控制信号Ctr2,输送电机驱动器45依照该控制信号Ctr2而对输送电机41进行驱动。因此,使输送机构4在副扫描方向上的移动受到控制。
此外,控制部100向驱动电路50-a供给数字数据dA,并向驱动电路50-b供给数字数据dB。在此,数据dA对向头单元20供给的驱动信号中的驱动信号COM-A的波形进行规定,数据dB对驱动信号COM-B的波形进行规定。
驱动电路50-a在对数据dA进行了数字/模拟转换之后,将D级放大后的驱动信号COM-A向头单元20供给。同样,驱动电路50-b在对数据dB进行了数字/模拟转换之后,将D级放大后的驱动信号COM-B向头单元20供给。如此,驱动电路50-a、50-b作为生成驱动信号的控制信号生成部而发挥功能。
对于驱动电路50-a、50-b,仅仅是输入的数据以及输出的驱动信号不同,如后文所述,电路的结构是相同的。因此,在无需特别地对驱动电路50-a、50-b进行区别的情况(例如对后述的图7进行说明的情况)下,以下省略“-(连字符)”,仅用符号“50”进行说明。
此外,控制部100生成作为对头单元20进行控制的控制信号的数据信号Data、时钟信号Sck以及控制信号LAT、CH,并将上述信号向头单元20供给,以便在印刷介质P的表面上形成与从主计算机被供给的图像数据相对应的图像。如此,控制部100作为生成对头单元20进行控制的控制信号的控制信号生成部而发挥功能。
至少一个柔性扁平电缆190包括多个信号线194:所述多个信号线194包括:对驱动信号(驱动信号COM-A、COM-B)进行传输的驱动信号线194D;对控制信号(时钟信号Sck、数据信号Data、控制信号LAT、CH等)进行传输的控制信号线194C。此外,至少一个柔性扁平电缆190包括多个信号输出端子195,所述多个信号输出端子195包括:向头单元20输出驱动信号(驱动信号COM-A、COM-B)的驱动信号输出端子195D;向头单元20输出控制信号(时钟信号Sck、数据信号Data、控制信号LAT、CH等)的控制信号输出端子195C。
此外,控制部100也可以使维护单元80执行用于使喷出部600中的油墨的喷出状态恢复正常的维护处理。维护单元80也可以具有清洁机构81,所述清洁机构81用于实施通过管泵(省略图示)而对喷出部600内的增稠了的油墨或气泡等进行抽吸的清洁处理(泵吸处理),以作为维护处理。此外,维护单元80也可以具有擦拭机构82,所述擦拭机构82用于实施通过擦拭(省略图示)而擦掉附着在喷出部600的喷嘴附近的纸粉等异物的擦拭处理,以作为维护处理。
头单元20具有喷出选择部70、和由多个喷出部600(m个喷出部600)构成的喷出部组。另外,头单元20也可以具备驱动电路50-a、50-b。在头单元20中设置有,分别连接有一个或者多个柔性扁平电缆190的一个或者多个连接部203,在各个柔性扁平电缆190与连接部203连接的状态下,在多个信号线194中进行传输从而从多个信号输出端子195被输出的各种信号向喷出选择部70等供给。
喷出选择部70被输入从控制部100发送的时钟信号Sck、数据信号Data以及控制信号LAT、CH。在本实施方式中,数据信号Data包括印刷数据SI和程序数据SP。印刷数据SI为,对通过m个喷出部600的各自的喷出工作而在印刷介质P上所形成的点的大小(灰度)进行规定的数据。如后文所述,在本实施方式中,限定有“大点”、“中点”、“小点”、“非记录(无点)”这四个灰度。此外,程序数据SP为,用于对从驱动信号COM-A、COM-B向喷出部600所具有的压电元件60施加的驱动脉冲(波形)进行选择的数据。
喷出选择部70具备对程序数据SP进行保持的SP移位寄存器、和对印刷数据SI进行保持的SI移位寄存器。并且,喷出选择部70在时钟信号Sck的边缘的时间点通过SI移位寄存器以及SP移位寄存器来对数据信号Data所包含的印刷数据SI以及程序数据SP一位一位地进行串行传输并保持。
此外,喷出选择部70基于在SI移位寄存器以及SP移位寄存器中被传输并被保持的印刷数据SI以及程序数据SP以及控制信号LAT、CH,而对驱动信号COM-A、COM-B所包含的波形进行选择,并且将包含所选择的波形的m个驱动信号Vout(Vout-1~Vout-m)分别向m个喷出部600施加。如此,喷出选择部70接收控制信号(时钟信号Sck、数据信号Data以及控制信号LAT、CH)而对喷出液体的喷出部600进行选择,并对可否施加驱动信号COM-A、COM-B进行切换。
m个喷出部600通过被施加驱动信号Vout(Vout-1~Vout-m),从而能够喷出多种大小的液滴。具体而言,喷出选择部70对m个喷出部600分别施加相当于四个灰度(“大点”、“中点”、“小点”、“非记录”)中的任意一个灰度的m个驱动信号Vout(Vout-1~Vout-m),以便在印刷介质P的表面上形成对应于图像数据的图像。
1-3.喷出部的结构
接下来,对通过向压电元件60施加驱动信号Vout而用于使油墨喷出的喷出部600的结构简单地进行说明。图3为表示在头单元20中对应于一个喷出部600的概要结构的图。
如图3所示,在头单元20中,喷出部600包括:压电元件60、振动板621、腔室(压力室)631、喷嘴651。其中,振动板621作为隔膜而发挥功能,所述隔膜通过图中被设置在上表面上的压电元件60而进行位移(弯曲振动),从而使填充有油墨的腔室631的内部容积扩大/缩小。喷嘴651为,被设置在喷嘴板632中并与腔室631连通的开孔部。腔室631在内部填充有液体(例如,油墨),并通过压电元件60的位移而使内部容积发生变化。喷嘴651与腔室631连通,并根据腔室631的内部容积的变化而将腔室631内的液体作为液滴而喷出。
图3所示的压电元件60为,通过一对电极611、612而对压电体601进行夹持的结构。在该结构的压电体601中,根据通过电极611、612而被施加的电压,从而在图3中的中央部分处与电极611、612、振动板621一同相对于两端部分而在上下方向上挠曲。具体而言,压电元件60形成为,当驱动信号Vout的电压变高时向上方挠曲,而当驱动信号Vout的电压变低时向下方挠曲的结构。在该结构中,如果向上方挠曲,则腔室631的内部容积扩大,因此,油墨从贮液室641被吸入,另一方面,如果向下方挠曲,则腔室631的内部容积缩小,因此,根据缩小的程度,油墨从喷嘴651被喷出。
另外,压电元件60并不限于图示的结构,只要是能够使压电元件60变形而使油墨那样的液体喷出的类型即可。此外,压电元件60并不限于弯曲振动,也可以是使用所谓的纵向振动的结构。
1-4.喷出部的驱动信号的结构
图4a为表示喷嘴651的排列的一个示例的图。如图4a所示,喷嘴651例如为六列且以如下方式进行排列。详细而言,在观察一列时,多个喷嘴651沿着副扫描方向以间距Pv进行配置,另一方面,在各为两列的各组(右端的两列、中央的两列、左端的两列)中,成为在主扫描方向上分离间距Ph、且在副扫描方向上移位了间距Pv的一半的关系。
另外,喷嘴651在进行彩色印刷的情况下,例如沿着主扫描方向而设置,以形成与C(蓝绿色)、M(品红色)、Y(黄色)、K(黑色)等各色相对应的图案,但是,在以下的说明中,为了进行简化,而对用单色表现灰度的情况进行说明。
图4b为用于对图4a所示的喷嘴排列实施的图像形成的基本分辨率进行说明的图。另外,该图为,为了对说明进行简化而从喷嘴651使油墨滴喷出一次从而形成一个点的方法(第一方法)的示例,并且涂黑的圆圈表示通过油墨滴的喷落而被形成的点。
在头单元20于主扫描方向上以速度v进行移动时,如该图所示,通过来自成组的两列(图4a所示的、右端的两列、中央的两列、左端的两列)的喷嘴651的油墨滴的喷落而被形成的点的(主扫描方向上的)间隔D与该速度v具有如下的关系。
即,在通过一次油墨滴的喷出而形成了一点的情况下,点间隔D用使速度v除以油墨的喷出频率f而得到的值(=v/f)来表示,换言之,用在油墨滴反复被喷出的周期(1/f)内头单元20所移动的距离来表示。
另外,在图4a以及图4b的示例中,间距Ph相对于点间隔D成为以系数n而成比例的关系,从两列的喷嘴651被喷出的油墨滴以在印刷介质P上于同一列上对齐的方式而喷落。因此,如图4b所示,副扫描方向上的点间隔为主扫描方向上的点间隔的一半。当然点的排列并不限于图示的示例。
另外,为了实现高速印刷,只要单纯地提高头单元20在主扫描方向上移动的速度v即可。但是,仅简单地提高速度v,会导致点的间隔D变长。因此,在确保某种程度的分辨率的基础上,为了实现高速印刷,从而需要提高油墨的喷出频率f,以增加每单位时间所形成的点数。
此外,除了印刷速度以外,为了提高分辨率,只需增加每单位面积所形成的点数即可。但是,在增加点数的情况下,如果不将油墨设为少量,则不仅相邻的点彼此会结合,而且如果不提高油墨的喷出频率f,则印刷速度会下降。
如此,为了实现高速印刷以及高分辨率印刷,而需要提高油墨的喷出频率f。
另一方面,作为在印刷介质P上形成点的方法,除了使油墨滴喷出一次而形成一个点的方法以外,还存在有能够在单位期间内使油墨滴喷出两次以上,并在单位期间内使被喷出的一个以上的油墨滴喷落,通过使该喷落的一个以上的油墨滴结合,从而形成一个点的方法(第二方法),或者不使该两个以上的油墨滴结合,而是形成两个以上的点的方法(第三方法)。
在本实施方式中,关于通过第二方法而形成一个点,能够通过使油墨最多喷出两次,从而表现出“大点”、“中点”、“小点”以及“非记录(无点)”这四个灰度。为了表现该四个灰度,从而在本实施方式中,准备两种驱动信号COM-A、COM-B,并分别在驱动信号COM-A、COM-B中,具有一个周期内的前半图案和后半图案。且构成为,在一个周期内的前半及后半中,根据所要表现的灰度而选择(或者不选择)驱动信号COM-A、COM-B,并向压电元件60供给。
图5为表示驱动信号COM-A、COM-B的波形的图。如图5所示,驱动信号COM-A形成为,使被配置在从控制信号LAT上升起到控制信号CH上升为止的期间T1内的梯形波形Adp1,与被配置在从控制信号CH上升起到粘合控制信号LAT上升为止的期间T2内的梯形波形Adp2连续而成的波形。将期间T1与期间T2构成的期间设为印刷的周期Ta,在每个周期Ta内,在印刷介质P上形成有新的点。
在本实施方式中,梯形波形Adp1、Adp2为相互大致相同的波形,且为假如梯形波形Adp1、Adp2分别被供给到压电元件60的一端,则分别从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出预定量、具体而言为中程度的量的油墨的波形。
驱动信号COM-B形成为,使被配置在期间T1内的梯形波形Bdp1与被配置在期间T2内的梯形波形Bdp2连续而成的波形。在本实施方式中,梯形波形Bdp1、Bdp2为相互不同的波形。其中,梯形波形Bdp1为,用于使喷嘴651的开孔部附近的油墨微振动而防止油墨的粘度增大的波形。因此,即使梯形波形Bdp1被供给到压电元件60的一端,也不会从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出油墨滴。此外,梯形波形Bdp2为与梯形波形Adp1(Adp2)不同的波形。梯形波形Bdp2为,假如被供给到压电元件60的一端,则从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出少于上述预定量的量的油墨的波形。
另外,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2的开始时间点的电压与结束时间点的电压均为共用的电压Vc。即,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2为,分别以电压Vc开始,且分别以电压Vc结束的波形。
喷出选择部70基于在SI移位寄存器以及SP移位寄存器中被传输并保持的数据信号Data(印刷数据SI以及程序数据SP)、控制信号LAT、CH,而对驱动信号COM-A、COM-B中任一个的期间T1的波形与任一个的期间T2的波形进行组合,并对m个喷出部600中的各个喷出部施加与“大点”、“中点”、“小点”以及“非记录”中的任一个相对应的驱动信号Vout(Vout-1~Vout-m)。
图6为表示与“大点”、“中点”、“小点”以及“非记录”的各自相对应的驱动信号Vout的波形的图。
如图6所示,与“大点”相对应的驱动信号Vout为,使期间T1内的驱动信号COM-A的梯形波形Adp1与期间T2内的驱动信号COM-A的梯形波形Adp2连续而成的波形。当该驱动信号Vout被供给到压电元件60的一端时,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷嘴651,分两次喷出中程度的量的油墨。因此,在印刷介质P上各个油墨喷落并合体而形成的大点。
与“中点”相对应的驱动信号Vout为,使期间T1内的驱动信号COM-A的梯形波形Adp1与期间T2内的驱动信号COM-B的梯形波形Bdp2连续而成的波形。当该驱动信号Vout被供给到压电元件60的一端时,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷嘴651,分两次喷出中程度以及小程度的量的油墨。因此,在印刷介质P上各个油墨喷落并合体而形成中点。
与“小点”相对应的驱动信号Vout为,在期间T1内为利用压电元件60所具有的电容性而保持的之前的电压Vc、在期间T2内为驱动信号COM-B的梯形波形Bdp2。当该驱动信号Vout被供给到压电元件60的一端时,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷嘴651仅在期间T2内喷出小程度的量的油墨。因此,在印刷介质P上该油墨喷落而形成小点。
与“非记录”相对应的驱动信号Vout为,在期间T1内为驱动信号COM-B的梯形波形Bdp1、在期间T2内为利用压电元件60所具有的电容性而保持的之前的电压Vc。当该驱动信号Vout被供给到压电元件60的一端时,在周期Ta内,与该压电元件60相对应的喷嘴651仅在期间T2内进行微振动,并不喷出油墨。因此,在印刷介质P上油墨不会喷落,且不形成点。
在本实施方式中,印刷数据SI为,相对于m个喷出部600中的各个喷出部包含两位的印刷数据(SIH、SIL)的、共计2m位的数据。更详细而言,印刷数据SI被构成为从开头依次包括相对于第一个喷出部600的两位的印刷数据(SIH-1、SIL-1)、相对于第二个喷出部600的两位的印刷数据(SIH-2、SIL-2)、···、相对于第m个喷出部600的两位的印刷数据(SIH-m、SIL-m)。
此外,在本实施方式中,程序数据SP为,包括用于对于大点、中点、小点以及非记录四种的各种情况而对驱动信号COM-A、COM-B的各自的期间T1内的波形的选择/非选择与期间T2内的波形的选择/非选择进行规定的四位数据在内的、共计16位的数据。
并且,喷出选择部70通过在时钟信号Sck的边缘的时间点使数据信号Data一位一位进行移位,从而在2m位的SI移位寄存器中对2m位的印刷数据SI进行保持,并且,在16位的SP移位寄存器中对16位的程序数据SP进行保持。
此外,喷出选择部70在控制信号LAT的边缘的时间点,将2m位的SI移位寄存器所保持的2m位的印刷数据SI收入到2m位的SI锁存器中并保持。同样,喷出选择部70在控制信号LAT的边缘的时间点,将16位的SP移位寄存器所保持的16位的程序数据SP收入在16位的SP锁存器中并保持。并且,喷出选择部70基于SI锁存器所保持的印刷数据SI以及SP锁存器所保持的程序数据SP,生成m个驱动信号Vout-1~Vout-m。
1-5.驱动电路的结构
接下来,对驱动电路50-a、50-b进行说明。其中,如果对一个驱动电路50-a进行概述,则以如下方式生成驱动信号COM-A。即,驱动电路50-a第一步对从控制部100被供给的数据dA进行模拟转换,第二步对输出的驱动信号COM-A进行反馈,并且,通过该驱动信号COM-A的高频成分而对基于该驱动信号COM-A的信号(衰减信号)与目标信号之间的偏差进行补正,并根据该补正后的信号生成调制信号,第三步通过根据该调制信号对晶体管进行开关从而生成放大调制信号,第四步通过低通滤波器而使该放大调制信号平滑化(解调),并将该平滑化了的信号作为驱动信号COM-A而进行输出。
另一个驱动电路50-b也是同样的结构,只有从数据dB输出驱动信号COM-B这一点不同。因此在以下的图7中,不对驱动电路50-a、50-b进行区别,且作为驱动电路50而进行说明。
但是,对于被输入的数据或被输出的驱动信号,标记为dA(dB)、COM-A(COM-B)等,在驱动电路50-a的情况下,表示输入数据dA输出驱动信号COM-A,在驱动电路50-b的情况下,表示输入数据dB输出驱动信号COM-B。
图7为表示驱动电路50的电路结构的图。
另外,虽然在图7中,图示了用于输出驱动信号COM-A的结构,但是,对于集成电路装置500,实际上,两个系统的用于生成驱动信号COM-A以及COM-B的双方的电路被封装化为一个。
如图7所示,驱动电路50除了集成电路装置500或输出电路550,还包括电阻或电容器等各种元件。
本实施方式中的驱动电路50具备:调制部510,其生成对源信号进行了脉冲调制的调制信号;门驱动器520,其基于调制信号而生成放大控制信号;晶体管(第一晶体管M1以及第二晶体管M2),其基于放大控制信号而生成调制信号被放大了的放大调制信号;低通滤波器560,其对放大调制信号进行解调而生成驱动信号;反馈电路(第一反馈电路570以及第二反馈电路572),其将驱动信号向调制部510进行反馈;升压电路540。此外,驱动电路50也可以具备第一电源部530,所述第一电源部530向压电元件60的与被施加有驱动信号的端子不同的端子施加信号。
本实施方式中的集成电路装置500具备调制部510和门驱动器520。
集成电路装置500基于从控制部100经由端子D0~D9而被输入的10位的数据dA(原始信号),而向各个第一晶体管M1以及第二晶体管M2输出栅极信号(放大控制信号)。因此,集成电路装置500包括:DAC(Digital to Analog Converter(数模转换器))511;加法器512;加法器513;比较器514;积分衰减器516;衰减器517;逆变器515;第一门驱动器521;第二门驱动器522;第一电源部530;升压电路540;基准电压生成部580。
基准电压生成部580生成基于调节信号而被调节的第一基准电压DAC_HV(高电压侧基准电压)和第二基准电压DAC_LV(低电压侧基准电压),并向DAC511供给。
DAC511将对驱动信号COM-A的波形进行规定的数据dA转换为第一基准电压DAC_HV与第二基准电压DAC_LV之间的电压的原始驱动信号Aa,并向加法器512的输入端(+)供给。另外,该原始驱动信号Aa的电压振幅的最大值以及最小值分别通过第一基准电压DAC_HV以及第二基准电压DAC_LV来确定(例如1~2V程度),对该电压进行放大后成为驱动信号COM-A。即,原始驱动信号Aa成为驱动信号COM-A的放大前的目标的信号。
积分衰减器516对经由端子Vfb而被输入的端子Out的电压,即,驱动信号COM-A进行衰减和积分,并向加法器512的输入端(-)供给。
加法器512将从输入端(+)的电压减去输入端(-)的电压并进行了积分的电压的信号Ab向加法器513的输入端(+)供给。
另外,从DAC511起到逆变器515为止的电路的电源电压为低振幅的3.3V(从电源端子Vdd被供给的电压Vdd)。因此,由于原始驱动信号Aa的电压最大也只有2V程度,相对于此而存在驱动信号COM-A的电压最大超过40V的情况,因此,由于在求取偏差时使两个电压的振幅范围一致,因此,通过积分衰减器516而使驱动信号COM-A的电压衰减。
衰减器517对经由端子Ifb而被输入的驱动信号COM-A的高频成分进行衰减,并向加法器513的输入端(-)供给。加法器513将从输入端(+)的电压减去输入端(-)的电压而得到的电压的信号As向比较器514供给。其目的在于,由衰减器517实施的衰减与积分衰减器516同样,在对驱动信号COM-A进行反馈时使振幅一致。
从加法器513被输出的信号As的电压为,从原始驱动信号Aa的电压减去被供给到端子Vfb的信号的衰减电压,并减去被供给到端子Ifb的信号的衰减电压而得到的电压。因此,由加法器513产生的信号As的电压能够被称为,通过该驱动信号COM-A的高频成分,而对从作为目标的原始驱动信号Aa的电压减去从端子Out被输出的驱动信号COM-A的衰减电压而得到的偏差进行了补正后的信号。
比较器514基于由加法器513产生的减法电压,以如下方式将脉冲调制后的调制信号Ms输出。详细而言,比较器514将调制信号Ms输出,该调制信号Ms在从加法器513被输出的信号As为电压上升时,则在电压阈值Vth1以上时成为H电平,在信号As为电压下降时,则在小于电压阈值Vth2时成为L电平。另外,如后文所述,电压阈值被设定为Vth1>Vth2的关系。
由比较器514产生的调制信号Ms经由逆变器515所实施的逻辑反转,而向第二门驱动器522供给。另一方面,在第一门驱动器521中被供给有未经由逻辑反转的调制信号Ms。因此,被供给到第一门驱动器521和第二门驱动器522的逻辑电平互为排他的关系。
被供给到第一门驱动器521以及第二门驱动器522的逻辑电平,实际上也可以被实施时间点控制以使得不会同时成为H电平(第一晶体管M1以及第二晶体管M2不会同时导通)。因此,在此所说的排他意思是指,严格地说是不存在同时成为H电平的情况(不存在第一晶体管M1以及第二晶体管M2同时导通的情况)。
另外,在此所说的调制信号狭义而言为调制信号Ms,但是,如果考虑到根据原始驱动信号Aa而进行了脉冲调制的信号,则调制信号Ms的否定信号也包括在调制信号中。即,在根据原始驱动信号Aa而进行了脉冲调制的调制信号中,不仅包括调制信号Ms,还包括使该调制信号Ms的逻辑电平进行了反转的信号或被实施了时间点控制的信号。
另外,由于比较器514将调制信号Ms进行输出,因此,到达该比较器514或者逆变器515为止的电路,即,加法器512、加法器513、比较器514、逆变器515、积分衰减器516、衰减器517相当于生成调制信号的调制部510。
第一门驱动器521将作为比较器514的输出信号的低逻辑振幅电平转换为高逻辑振幅,并从端子Hdr输出。第一门驱动器521的电源电压中的、高位侧为,经由端子Bst而被施加的电压,低位侧为,经由端子Sw而被施加的电压。端子Bst与电容器C5的一端以及逆流防止用的二极管D10的阴极电极连接。端子Sw与第一晶体管M1中的源极电极、第二晶体管M2中的漏极电极、电容器C5的另一端、以及电感器L1的一端连接。二极管D10的阳极电极与端子Gvd连接,并被施加有升压电路340所输出的电压Vm(例如7.5V)。因此,端子Bst与端子Sw的电位差大约等于电容器C5的两端的电位差,即电压Vm(例如7.5V)。
第二门驱动器522与第一门驱动器521相比以低电位侧进行工作。第二门驱动器522将作为逆变器515的输出信号的低逻辑振幅(L电平:0V,H电平:3.3V)电平转换为高逻辑振幅(例如L电平:0V、H电平:7.5V),并从端子Ldr输出。第二门驱动器522的电源电压中的、作为高位侧被施加有电压Vm(例如7.5V)且作为低位侧经由接地端子Gnd而被施加有电压零的端子、即接地端子Gnd与大地接地。此外,端子Gvd与二极管D10的阳极电极连接。
第一晶体管M1以及第二晶体管M2为,例如N沟道型的FET(Field EffectTransistor(场效应晶体管))。其中,在高阶位的第一晶体管M1中,漏极电极被施加有电压Vh(例如42V),栅电极经由电阻R1而与端子Hdr连接。在低阶位的第二晶体管M2中,栅电极经由电阻R2而与端子Ldr连接,源极电极与大地接地。
因此,在第一晶体管M1截止且第二晶体管M2导通时,端子Sw的电压成为0V,端子Bst被施加有电压Vm(例如7.5V)。另一方面,在第一晶体管M1导通且第二晶体管M2截止时,端子Sw被施加有Vh(例如42V),端子Bst被施加有Vh+Vm(例如49.5V)。
即,由于第一门驱动器521将电容器C5作为浮置电源,并根据第一晶体管M1以及第二晶体管M2的工作,将基准电位(端子Sw的电位)变化为0V或者Vh(例如42V),因此,输出L电平为0V且H电平为Vm(例如7.5V)或者L电平为Vh(例如42V)且H电平为Vh+Vm(例如49.5V)的放大控制信号。相对于此,由于第二门驱动器522与第一晶体管M1以及第二晶体管M2的工作无关,而基准电位(端子Gnd的电位)被固定为0V,因此,输出L电平为0V且H电平为Vm(例如7.5V)的放大控制信号。
电感器L1的另一端为,在该驱动电路50中成为输出的端子Out,驱动信号COM-A从该端子Out经由柔性扁平电缆190(参照图1以及图2)而被供给到头单元20。
端子Out分别与电容器C1的一端、电容器C2的一端、电阻R3的一端连接。其中,电容器C1的另一端在大地接地。因此,电感器L1和电容器C1作为使出现在第一晶体管M1与第二晶体管M2的连接点处的放大调制信号平滑化的低通滤波器(Low Pass Filter)而发挥功能。
电阻R3的另一端与端子Vfb以及电阻R4的一端连接,该电阻R4的另一端被施加有电压Vh。因此,在端子Vfb中,从端子Out通过了第一反馈电路570(电阻R3、电阻R4构成的电路)的驱动信号COM-A被上拉并反馈。
另一方面,电容器C2的另一端与电阻R5的一端和电阻R6的一端连接。其中,电阻R5的另一端在大地接地。因此,电容器C2和电阻R5作为使来自端子Out的驱动信号COM-A中的、截止频率以上的高频成分通过的高通滤波器(High Pass Filter)而发挥功能。另外,高通滤波器的截止频率被设定为,例如约9MHz。
此外,电阻R6的另一端与电容器C4的一端和电容器C3的一端连接。其中,电容器C3的另一端在大地接地。因此,电阻R6和电容器C3作为使通过了上述高通滤波器的信号成分中的、截止频率以下的低频成分通过的低通滤波器(Low Pass Filter)而发挥功能。另外,LPF的截止频率被设定为,例如约160MHz。
由于上述高通滤波器的截止频率被设定为低于上述低通滤波器的截止频率,因此,高通滤波器和低通滤波器作为使驱动信号COM-A中的、预定的频率域的高频成分通过的带通滤波器(Band Pass Filter)而发挥功能。
电容器C4的另一端与集成电路装置500的端子Ifb连接。由此,在端子Ifb中,从作为上述带通滤波器而发挥功能的第二反馈电路572(包括电容器C2、电阻R5、电阻R6、电容器C3以及电容器C4在内的电路)通过的驱动信号COM-A的高频成分中的、直流成分被削减并反馈。
另外,从端子Out被输出的驱动信号COM-A为,通过由电感器L1以及电容器C1构成的低通滤波器而使第一晶体管M1与第二晶体管M2的连接点(端子Sw)处的放大调制信号平滑化了的信号。由于该驱动信号COM-A在经由端子Vfb而被实施积分、减法的基础上被反馈至加法器512,因此,将会以通过反馈的延迟(由电感器L1以及电容器C1的平滑化产生的延迟与由积分衰减器516产生的延迟之和)的反馈的传递函数而被确定的频率来进行自激振荡。
但是,由于经由端子Vfb的反馈路径的延迟量大,因此,在仅经由该端子Vfb而进行的反馈中,存在有越能够充分确保驱动信号COM-A的精度则越难以提高自激振荡的频率的情况。
因此,在本实施方式中,除了经由端子Vfb的路径以外,通过设置经由端子Ifb而对驱动信号COM-A的高频成分进行反馈的路径,从而缩小视为电路整体时的延迟。因此,在信号Ab中加入驱动信号COM-A的高频成分而得到的信号As的频率越高,则与不存在经由端子Ifb的路径的情况相比越能够充分确保驱动信号COM-A的精度。
图8为关联地表示将信号As与调制信号Ms的波形和原始驱动信号Aa的波形的图。
如该图所示,信号As为三角波,其振荡频率根据原始驱动信号Aa的电压(输入电压)而进行变动。具体而言,信号As在输入电压为中间值的情况下最高,并随着输入电压从中间值变高或者变低而变低。
此外,在信号As中三角波的倾斜度为,如果输入电压在中间值附近,则上升(电压的上升)和下降(电压的下降)大致相等。因此,通过比较器514对信号As与电压阈值Vth1、Vth2进行比较的结果的、调制信号Ms的占空比大致为50%。当输入电压从中间值变高时,信号As的下降的倾斜度变缓。因此,调制信号Ms为H电平的期间相对变长,而占空比变大。另一方面,随着输入电压从中间值变低,信号As的上升的倾斜度变缓。因此,调制信号Ms为H电平的期间相对变短,而占空比变小。
因此,调制信号Ms为,如下那样的脉冲密度调制信号。即,调制信号Ms的占空比在输入电压的中间值处大致为50%,随着输入电压高于中间值而变大,随着输入电压低于中间值而变小。
第一门驱动器521基于调制信号Ms而使第一晶体管M1导通/截止。即,第一门驱动器521在调制信号Ms为H电平时使第一晶体管M1导通,在调制信号Ms为L电平时使第一晶体管M1截止。第二门驱动器522基于调制信号Ms的逻辑反转信号而使第二晶体管M2导通/截止。即,第二门驱动器522在调制信号Ms为H电平时使第二晶体管M2截止,在调制信号Ms为L电平时使第二晶体管M2导通。
因此,通过电感器L1以及电容器C1使第一晶体管M1与第二晶体管M2的连接点处的放大调制信号平滑化的驱动信号COM-A的电压,随着调制信号Ms的占空比变大而变高,随着占空比变小而变低,因此,结果为,驱动信号COM-A以成为对原始驱动信号Aa的电压进行了放大的信号的方式而被实施控制并输出。
由于该驱动电路50使用脉冲密度调制,因此,调制频率与固定的脉冲宽度调制相比,具有增大了占空比的变化幅度这样的优点。
即,由于能够通过电路整体进行处理的最小的正脉冲宽度和负脉冲宽度受到其电路特性制约,因此,在频率固定的脉冲宽度调制中,作为占空比的变化幅度只能确保在预定的范围(例如从10%到90%为止的范围)内。相对于此,在脉冲密度调制中,由于随着输入电压远离中间值,而振荡频率变低,因此,在输入电压较高的区域内,能够进一步增大占空比,此外,在输入电压较低的区域内,能够进一步缩小占空比。因此,在自激振荡型脉冲密度调制中,作为占空比的变化幅度,能够确保在更大的范围(例如从5%到95%的范围)内。
此外,驱动电路50为自激振荡,而无需像他激振荡那样生成较高的频率的输送波的电路。因此,具有除了对高电压进行处理的电路以外的电路、即集成电路装置500的部分的集成化变容易这样的优点。
除此以外,在驱动电路50中,由于作为驱动信号COM-A的反馈路径,不仅具有经由端子Vfb的路径,还具有经由端子Ifb而将高频成分进行反馈的路径,因此,视为电路整体时的延迟变小。因此,由于自激振荡的频率变高,因此,驱动电路50能够精度良好地生成驱动信号COM-A。
返回图7,在图7所示的示例中,电阻R1、电阻R2、第一晶体管M1、第二晶体管M2、电容器C5、二极管D10以及低通滤波器560被构成为,基于调制信号而生成放大控制信号、且基于放大控制信号而生成驱动信号并向电容性负载(压电元件60)输出的输出电路550。
第一电源部530向压电元件60的与施加有驱动信号的端子不同的端子施加信号。第一电源部530例如由带隙基准电路那样的定电压电路构成。第一电源部530从端子Vbs输出电压VBS。在图7所示的示例中,第一电源部530以接地端子Gnd的接地电位为基准而生成电压VBS。
升压电路540对门驱动器520进行电源供给。在图7所示的示例中,升压电路540以接地端子Gnd的接地电位为基准而使从电源端子Vdd被供给的电压Vdd升压,并生成电压Vm,该电压Vm成为第二门驱动器522的高电位侧的电源电压。升压电路540能够由电荷泵电路或开关稳压器等构成,但是,由电荷泵电路构成的情况与由开关稳压器构成的情况相比,能够抑制噪声的发生。因此,由于驱动电路50能够进一步精度良好地生成驱动信号COM-A,并能够高精度地控制施加于压电元件60的电压,因此,能够提高液体的喷出精度。此外,由于通过用电荷泵电路构成门驱动器520的电源生成部而实现小型化,因此能够搭载在集成电路装置500中,与将门驱动器520的电源生成部构成在集成电路装置500的外部的情况相比,能够作为整体而大幅削减驱动电路50的电路面积。
1-6.喷出选择部的结构
图9为表示喷出选择部70的功能结构的图。如图9所示,喷出选择部70包括16位的SP移位寄存器,所述16位的SP移位寄存器由用于分别对16位的程序数据SP(SP-1~SP-16)进行保持的16个触发器(F/F)构成。被配置在SP移位寄存器的初级的、用于对程序数据SP-16进行保持的触发器输入有数据信号Data。
此外,喷出选择部70包括按如下顺序连接有2m个触发器(F/F)的2m位的SI移位寄存器,所述2m个触发器(F/F)分别用于对相对于第m个喷出部600的两位的印刷数据(SIL-m、SIH-m)、···、相对于第二个喷出部600的两位的印刷数据(SIL-2、SIH-2)、相对于第一个喷出部600的两位的印刷数据(SIL-1、SIH-1)进行保持。该2m位的SI移位寄存器被配置在16位的SP移位寄存器的后级。
并且,在构成SP移位寄存器的16个触发器以及构成2m位的SI移位寄存器的2m个触发器中,以共用的方式输入有时钟信号Sck,并在时钟信号Sck的边缘的时间点一位一位移位的同时对数据信号Data进行收入。因此,通过数据信号Data的传输,而使SP移位寄存器以及SI移位寄存器所保持的数据被更新。
在本实施方式中,每个周期Ta从控制部100被发送的数据信号Data包括2m位的印刷数据SI和16位的程序数据SP。此外,与数据信号Data的各数据同步地从控制部100发送包含2m+16个脉冲的时钟信号Sck。因此,在时钟信号Sck所包含的最后(第2m+16个)的脉冲的时间点,在SI移位寄存器中保持有2m位的印刷数据SI,并且,在SP移位寄存器中保持有16位的程序数据SP。
此外,如图9所示,喷出选择部70包括由SP-1锁存器~SP-16锁存器构成的16位的SP锁存器。此外,喷出选择部70包括:由SIH-1锁存器、SIL-1锁存器、SIH-2锁存器、SIL-2锁存器、···、SIH-m锁存器、SIL-m锁存器构成的2m位的SI锁存器。在构成SP锁存器的SP-1锁存器~SP-16锁存器、构成SI锁存器的SIH-1锁存器、SIL-1锁存器、SIH-2锁存器、SIL-2锁存器、···、SIH-m锁存器、SIL-m锁存器中,以共用的方式而输入有控制信号LAT。
并且,在控制信号LAT的边缘的时间点,SP移位寄存器所保存的程序数据SP(SP-1~SP-16)被收入在SP锁存器(SP-1锁存器~SP-16锁存器)中。同样,在控制信号LAT的边缘的时间点,SI移位寄存器所保存的2m位的印刷数据SI(SIH-1、SIL-1、SIH-2、SIL-2、···、SIH-m、SIL-m)被收入在SI锁存器(SIH-1锁存器、SIL-1锁存器、SIH-2锁存器、SIL-2锁存器、···、SIH-m锁存器、SIL-m锁存器)中。
如前文所述,在每个印刷的周期Ta从控制部100发送控制信号LAT的脉冲。因此,在每个印刷的周期Ta,通过控制信号LAT而将SP锁存器所保持的程序数据SP以及SI锁存器所保持的印刷数据SI进行更新。图10为表示从控制单元10向喷出选择部70供给的各种信号的波形以及SP锁存器、SI锁存器的更新时间点的图。
此外,如图9所示,喷出选择部70包括m个解码器DEC-1~DEC-m。在m个解码器DEC-1~DEC-m中以共用的方式输入有控制信号LAT、控制信号CH以及SP-1锁存器~SP-16锁存器所收入的程序数据SP-1~SP-16。此外,在第i个(i为1~m中的任意一者)解码器DEC-i中,输入有SIH-i锁存器以及SIL-i锁存器所收入的两位的印刷数据(SIH-i、SIL-i)。并且,解码器DEC-i根据预定的解码逻辑,而输出对驱动信号COM-A的选择/非选择进行控制的控制信号Sa-i以及对驱动信号COM-B的选择/非选择进行控制的控制信号Sb-i。在本实施方式中,m个解码器DEC-1~DEC-m的解码逻辑是共用的。
通过控制信号Sa-i或者控制信号Sb-i而被选择的驱动信号COM-A或者驱动信号COM-B经由传输门(模拟开关)TGa-i、TGb-i,而从喷出选择部70作为驱动信号Vout-i被输出。
在图9中,由SIH-1触发器、SIL-1触发器、SIH-1锁存器、SIL-1锁存器、解码器DEC-1而构成波形选择信号生成电路71-1,波形选择信号生成电路71-1基于数据信号Data,而生成用于生成驱动信号Vout-1的控制信号Sa-1、Sb-1。此外,由SIH-2触发器、SIL-2触发器、SIH-2锁存器、SIL-2锁存器、解码器DEC-2而构成波形选择信号生成电路71-2,波形选择信号生成电路71-2基于数据信号Data,而生成用于生成驱动信号Vout-2的、作为第二波形选择信号的控制信号Sa-2、Sb-2。并且,喷出选择部70包括同样结构的多个(m个)波形选择信号生成电路71-1~71-m。
此外,在图9中,由传输门TGa-1、TGb-1构成驱动信号选择电路72-1,驱动信号选择电路72-1基于控制信号Sa-1、Sb-1而对驱动信号COM-A、COM-B所包含的波形进行选择,并向第一个喷出部600施加包含所选择的波形的驱动信号Vout-1。此外,由传输门TGa-2、TGb-2构成驱动信号选择电路72-2,驱动信号选择电路72-2基于控制信号Sa-2、Sb-2而对驱动信号COM-A、COM-B所包含的波形进行选择,并向第二个喷出部600施加包含所选择的波形的驱动信号Vout-2。并且,喷出选择部70包括同样结构的多个(m个)驱动信号选择电路72-1~72-m。
图11为图示对解码器DEC-i的解码逻辑进行表示的图表的图。在本实施方式中,如图11所示,程序数据SP-1~SP-4被固定为(1,0,1,0),程序数据SP-5~SP-8被固定为(1,0,0,1),程序数据SP-9~SP-12被固定为(0,0,0,1),程序数据SP-13~SP-16被固定为(0,1,0,0)。
在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(1,1)时,在从控制信号LAT上升后到控制信号CH上升为止的期间T1内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-1(=1)而成为高电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-2(=0)而成为低电平。其结果为,在期间T1内,作为驱动信号Vout-i而选择驱动信号COM-A(梯形波形Adp1)。此外,在从控制信号CH上升后到下一次控制信号LAT上升为止的期间T2内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-3(=1)而成为高电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-4(=0)而成为低电平。其结果为,在期间T2内,作为驱动信号Vout-i而选择驱动信号COM-A(梯形波形Adp2)。因此,在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(1,1)时,生成与图6所示的“大点”相对应的驱动信号Vout-i。
在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(1,0)时,在期间T1内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-5(=1)而成为高电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-6(=0)而成为低电平。其结果为,在期间T1内,作为驱动信号Vout-i而选择驱动信号COM-A(梯形波形Adp1)。此外,在期间T2内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-7(=0)而成为低电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-8(=1)而成为高电平。其结果为,在期间T2内,作为驱动信号Vout-i而选择驱动信号COM-B(梯形波形Bdp2)。因此,在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(1,0)时,生成与图6所示的“中点”相对应的驱动信号Vout-i。
在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(0,1)时,在期间T1内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-9(=0)而成为低电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-10(=0)而成为低电平。其结果为,在期间T1内,驱动信号COM-A、COM-B中的任一个均未被选择,压电元件60的一端为开路,但是,通过压电元件60所具有的电容性,而使驱动信号Vout-i保持在之前的电压Vc。此外,在期间T2内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-11(=0)而成为低电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-12(=1)而成为高电平。其结果为,在期间T2内,作为驱动信号Vout-i而选择驱动信号COM-B(梯形波形Bdp2)。因此,在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(0,1)时,生成与图6所示的“小点”相对应的驱动信号Vout-i。
在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(0,0)时,在期间T1内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-13(=0)而成为低电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-14(=1)而成为高电平。其结果为,在期间T1内,作为驱动信号Vout-i而选择驱动信号COM-B(梯形波形Bdp1)。此外,在期间T2内,控制信号Sa-i根据程序数据SP-15(=0)而成为低电平,控制信号Sb-i根据程序数据SP-16(=0)而成为低电平。其结果为,在期间T2内,驱动信号COM-A、COM-B中的任一个均未被选择,压电元件60的一端为开路,但是,通过压电元件60所具有的电容性,而使驱动信号Vout-i保持在之前的电压Vc。因此,在两位的印刷数据(SIH-i,SIL-i)为(0,0)时,生成与图6所示的“非记录”相对应的驱动信号Vout-i。
另外,喷出选择部70也可以为集成电路装置。
1-7.头单元与柔性扁平电缆的连接结构
从喷出部600被喷出的油墨的一部分在喷落于印刷介质P上之前,成为雾沫而在空中漂浮,此外,喷落在印刷介质P上的油墨也在印刷介质P上固化之前再次漂浮而成为雾沫。如此漂浮的雾沫易于附着在柔性扁平电缆190上,该柔性扁平电缆从控制单元10向头单元20供给非常高的电压(例如,42V)的驱动信号COM-A、COM-B,并通过与液体喷出装置1的筐体内的各部分摩擦而产生静电。并且,当附着在柔性扁平电缆190上的雾沫凝集而成为液滴,并侵入到头单元20的内部时,存在有在喷出选择部70等电路中产生电气不良问题而使该电路损坏的可能性。
因此,在本实施方式中,为了有效地抑制被喷出的液体向头单元内部的侵入,而对头单元20与柔性扁平电缆190的连接结构进行设计。
图12a、图12b以及图12c为表示柔性扁平电缆190的端部(与头单元20连接的一侧的端部)附近的结构的图。图12a为柔性扁平电缆190的第一面191的俯视图,图12b为柔性扁平电缆190的第一面191的背面侧的第二面192的俯视图。此外,图12c为沿图12a以及图12b的A-A’进行剖切后的柔性扁平电缆190的剖视图。
柔性扁平电缆190被构成为,例如以夹持以恒定间隔排列的多个芯线的方式而压接两片膜带。因此,在柔性扁平电缆190的第一面191以及第二面192上分别沿着多个芯线而存在有凹凸。即,柔性扁平电缆190在第一面191以及第二面192上具有槽193。如图12c所示,多个芯线分别作为信号线194(参照图2)而发挥功能,其一部分作为驱动信号线194D(参照图2)或控制信号线194C(参照图2)而发挥功能。
此外,如图12a所示,在柔性扁平电缆190的第一面191的端部附近,多个芯线为未被膜带覆盖的露出状态,从而形成有多个信号输出端子195。即,在柔性扁平电缆190的第一面191上设置有包括驱动信号输出端子195D(参照图2)或控制信号输出端子195C(参照图2)在内的多个信号输出端子195。
另一方面,如图12b所示,在柔性扁平电缆190的第二面192上设置有包括驱动信号输出端子195D(参照图2)或控制信号输出端子195C(参照图2)在内的多个信号输出端子195。此外,柔性扁平电缆190的第二面192的端部被膜带覆盖,在端部附近的膜带上粘合有加强板196。即,在柔性扁平电缆190的第二面192上未设置信号输出端子195,而设置有加强板196。通过加强板196而增加柔性扁平电缆190的端部的厚度,柔性扁平电缆190的端部与头单元20的连接部203(参照图2)的连接变容易,并且,在被连接的状态下连接部203中的间隙消失,柔性扁平电缆190难以脱离。加强板196例如由塑料构成,并具有高于柔性扁平电缆190的防水性。此外,加强板196的表面是平坦的,且不具有槽。
如前文所述,控制单元10所生成的各种信号通过一个或者多个柔性扁平电缆190而被向头单元20供给。在下文中,对各种信号一起通过具有图12a、图12b以及图12c所示的结构的两根柔性扁平电缆190(第一柔性扁平电缆190a以及第二柔性扁平电缆190b)的柔性扁平电缆组200而向头单元20供给的结构进行说明。
图13a为柔性扁平电缆组200的端部(与头单元20连接的一侧的端部)附近的立体图。此外,图13b为表示柔性扁平电缆组200的端部(与头单元20连接的一侧的端部)的图。如图13a以及图13b所示,第一柔性扁平电缆190a为,在第一面191a上设置有多个信号输出端子195a,在第二面192a上设置有加强板196a。同样,第二柔性扁平电缆190b为,在第一面191b上设置有多个信号输出端子195b,在第二面192b上设置有加强板196b。并且,通过以第一柔性扁平电缆190a的第一面191a与第二柔性扁平电缆190b的第二面192b对置、且第一柔性扁平电缆190a与第二柔性扁平电缆190b并行的方式而配置,从而构成柔性扁平电缆组200。
图14a、图14b以及图14c为表示头单元20的结构的图。图14a为头单元20的立体图(透视图),图14b为表示与柔性扁平电缆组200连接的头单元20的连接面的图,图14c为头单元20的侧视图(透视图)。
如图14a、图14b以及图14c所示,头单元20包括:基板202,其在上表面(与印刷介质P相反侧的面)上搭载有未图示的喷出选择部70等;头部204;筐体201,其对上述部件进行收纳;第一连接部203a以及第二连接部203b,其作为设置在头单元20(筐体201)的侧面上的两个连接部203(参照图2)。
头部204具有图3所示的结构,并被安装在基板202的下表面(与印刷介质P相同侧的面)上。在头部204的下部(印刷介质P侧的端部)处设置有作为板的喷嘴板632,所述喷嘴板632具有作为液体被喷出的喷出口的喷嘴651(参照图3)。即,头单元20(筐体201)的下表面(印刷介质P对置的面)为,设置有液体被喷出的喷出口的喷出面20X。
第一连接部203a与第一柔性扁平电缆190a连接,第二连接部203b与第二柔性扁平电缆190b连接。第一连接部203a具有开口部,并在其上表面上设置有与第一柔性扁平电缆190a的信号输出端子195a相同数量的信号输入端子205a。同样,第二连接部203b具有开口部,并在其上表面上设置有与第二柔性扁平电缆190b的信号输出端子195b相同数量的信号输入端子205b。
图15a以及图15b为表示在头单元20的连接部203(第一连接部203a以及第二连接部203b)上连接有柔性扁平电缆组200(第一柔性扁平电缆190a以及第二柔性扁平电缆190b)的状态的图。图15a为连接有柔性扁平电缆组200的头单元20的立体图(透视图),图15b为连接有柔性扁平电缆组200的头单元20的侧视图(透视图)。
如图15a以及图15b所示,第一柔性扁平电缆190a的端部(设置有信号输出端子195a的端部)与头单元20的第一连接部203a的开口部嵌合,从而在头单元20上连接有第一柔性扁平电缆190a。并且,在第一柔性扁平电缆190a的第一面191a所设置的多个信号输出端子195a与在头单元20的第一连接部203a所设置的多个信号输入端子205a分别进行接触。同样,第二柔性扁平电缆190b的端部(设置有信号输出端子195b的端部)与头单元20的第二连接部203b的开口部嵌合,从而在头单元20上连接第二柔性扁平电缆190b。并且,在第二柔性扁平电缆190b的第一面191b所设置的多个信号输出端子195b与在头单元20的第二连接部203b所设置的多个信号输入端子205b分别接触。因此,控制部100与喷出选择部70被电连接,来自控制单元10的各种信号经由第一柔性扁平电缆190a或者第二柔性扁平电缆190b而被向喷出选择部70供给。
在如此连接有柔性扁平电缆组200的状态下,通过在头单元20滑动的同时喷出液体,从而在印刷介质P的表面上形成图像。此时,通过头单元20进行滑动而产生的气流,从而使喷落在印刷介质P上的液体雾沫化并漂浮。因此,雾沫化的液体最易于附着在头单元20的多个连接部203中的、与最接近头单元20的喷出面20X的第一连接部203a连接的第一柔性扁平电缆190a上。此外,由于随着头单元20的滑动从而第一柔性扁平电缆190a将会摇晃,因此,附着在第一柔性扁平电缆190a上的雾沫凝缩而成为液滴,且易于流向头单元20的第一连接部203a的方向。
因此,在本实施方式中,如图15b所示,第一柔性扁平电缆190a以第一面191a朝向与喷出面20X相反侧、第二面192a朝向与喷出面20X相同侧的方式而与第一连接部203a连接。换言之,在第一连接部203a中,在与头单元20的喷出面20X垂直的方向U上,以第二面192a位于喷出面20X与第一面191a之间的方式,在头单元20上连接第一柔性扁平电缆190a。即,第一柔性扁平电缆190a以第二面192a与印刷介质P对置、第一面191a不与印刷介质P对置的方式而与第一连接部203a连接。因此,从在头单元20的喷出面20X上所设置的喷出口被喷出的液体的一部分将雾沫化而易于附着在第一柔性扁平电缆190a的第二面192a上,且难以附着在第一面191a上。并且,由于在第一柔性扁平电缆190a中,包括驱动信号输出端子195D和控制信号输出端子195C在内的多个信号输出端子195a被设置在第一面191a上,因此,液体难以附着。因此,难以产生因在上述端子上附着有液体而产生的短路等电气不良问题。
而且,虽然在第一柔性扁平电缆190a的第二面192a所附着的液体易于在第二面192a的槽中流动而流向第一连接部203a的方向,但是,由于在第二面192a上设置有加强板196a,因此,能够通过加强板196a而妨碍向第一连接部203a的流动路线。而且,即使在第一柔性扁平电缆190a的第二面192a所附着的液体到达加强板196a的表面(与印刷介质P对置的面),或者,雾沫化的液体直接附着在加强板196a的表面上,但由于在加强板196a上没有槽,因此,也不会在槽中流动而被导向第一连接部203a。此外,凝集而使重量增加了的液体因加强板196a的较高的防水性而易于在到达第一连接部203a之前落下。
如此,根据第一实施方式所涉及的液体喷出装置1,通过对头单元20与柔性扁平电缆190的连接结构进行设计,从而即使不使用用于保护第一柔性扁平电缆190a的信号输出端子195a免于受到液体伤害的专用的部件,也能够有效地抑制因被喷出的液体而引起的电气不良问题。
此外,根据第一实施方式所涉及的液体喷出装置1,由于在第一柔性扁平电缆190a的第二面192a所设置的加强板196a兼用为用于防止液体向头单元20侵入的部件,因此,即使不使用保护头单元20免于受到液体伤害的专用的部件,也能够有效地抑制因被喷出的液体引起的电气不良问题。
另外,由于第二柔性扁平电缆190b与第一柔性扁平电缆190a相比而远离头单元20的喷出面20X或印刷介质P,且在该第二柔性扁平电缆与印刷介质P之间配置有第一柔性扁平电缆190a,因此,液体难以附着在该第二柔性扁平电缆的表面上。因此,因在第二柔性扁平电缆190b所附着的液体而产生电气不良问题的可能性相对较低。然而,为了更可靠地抑制电气不良问题的发生,在本实施方式中,对于第二柔性扁平电缆190b,也与第一柔性扁平电缆190a同样,以设置有信号输出端子195b的第一面191b朝向与喷出面20X相反侧、设置有加强板196b的第二面192b朝向与喷出面20X相同侧的方式,与第二连接部203b连接。换言之,在第二连接部203b中,在与头单元20的喷出面20X垂直的方向U上,以第二面192b位于喷出面20X与第一面191b之间的方式,在头单元20上连接第二柔性扁平电缆190b。即,第二柔性扁平电缆190b以第二面192b与印刷介质P对置、第一面191b不与印刷介质P对置的方式,与第二连接部203b连接。因此,根据第一实施方式所涉及的液体喷出装置1,也能够有效地抑制因在第二柔性扁平电缆190b所附着的液体引起的电气不良问题。
2.第二实施方式
在第一实施方式的液体喷出装置1中,通过头单元20与第一柔性扁平电缆190a的连接结构或在第一柔性扁平电缆190a的第二面192a所设置的加强板196a,从而使液体侵入头单元20的第一连接部203a的可能性较小,但是,假如在侵入的情况下,在第一连接部203a中,易于从最细且呈矩形形状的两端侵入。即,液体易于到达在第一柔性扁平电缆190a的端部处设置于两端的信号输出端子195a或在头单元20的第一连接部203a处设置于两端的信号输入端子205a。相反,液体难以到达在第一柔性扁平电缆190a的端部处设置于中央附近的信号输出端子195a或在头单元20的第一连接部203a处设置于中央附近的信号输入端子205a。
因此,第二实施方式的液体喷出装置1具有与第一实施方式的液体喷出装置1同样的结构,而且,即使液体到达信号输出端子195a或信号输入端子205a,也能够对各种信号向多个信号输出端子195a的分配进行设计,使得喷出选择部70等难以受到损坏。
图16为表示信号向第一柔性扁平电缆190a的信号输出端子195a分配的一个示例的图。在图16中,左栏的1~29为信号输出端子195a的端子编号,右栏为被分配的信号名。例如,在图13b所示的第一柔性扁平电缆190a中,端子编号1~29的各信号输出端子195a从左端起依次设置。此外,在图14b所示的头单元20中,与图16的端子编号1~29的各信号输出端子195a相对应的各信号输入端子205a从右端起依次设置。
如图16所示,在第一柔性扁平电缆190a的端部处,从接近液体难以到达的中央的(离端部远的)端子编号10、12、14、16、18、20这六个信号输出端子195a,输出高电压的驱动信号COM-A或者COM-B。即,在第一柔性扁平电缆190a中,驱动信号线194D为,多个信号线194中的位于端部(短边方向的端部)的信号线194以外的信号线194,优选为,位于中央附近的信号线194。因此,根据第二实施方式的液体喷出装置1,能够有效地抑制第一柔性扁平电缆190a的驱动信号线194D与其他的信号线194等发生短路而使喷出选择部70等电路被施加有高电压所导致的损坏。
此外,如图16所示,在第一柔性扁平电缆190a的端部处,从位于液体易于到达的两端的端子编号1、29这两个信号输出端子195a一起输出低电压的接地信号GND。即,位于第一柔性扁平电缆190a的端部(宽度方向的端部)处的信号线为接地线。因此,根据第二实施方式的液体喷出装置1,即使在第一柔性扁平电缆190a中液体到达位于最端部的信号输出端子195a(接地信号输出端子),且接地线与其他的信号线194发生短路,但由于在喷出选择部70等电路没有被施加高电压,因此也难以损坏,且能够减小对电路的影响。
此外,如图16所示,在第一柔性扁平电缆190a的端部处,从位于被输出驱动信号COM-A或者COM-B的端子编号10、12、14、16、18、20这六个信号输出端子195a和在两端的端子编号1、29这两个信号输出端子195a之间的、端子编号2~9、21~28的各信号输出端子195a,均输出低于驱动信号COM-A、COM-B的电压的信号的、时钟信号Sck、数据信号Data、控制信号LAT、CH、电压VBS或者接地信号GND。即,在第一柔性扁平电缆190a中,在驱动信号线194D与位于端部(宽度方向的端部)的信号线194之间设置有传输与驱动信号COM-A、COM-B相比较低的电压的信号的信号线194。因此,根据第二实施方式的液体喷出装置1,即使在第一柔性扁平电缆190a中液体到达位于最端部的信号输出端子195a(接地信号输出端子),且接地线与位于其附近的传输低电压的信号的其他信号线194发生短路,但由于在喷出选择部70等电路没有被施加高电压,因此也难以损坏,且能够减小对电路的影响。
另外,虽然因第二柔性扁平电缆190b所附着的液体而使头单元20的内部的电路被损坏的可能性相对较低,但是,为了更可靠地抑制损坏,对于第二柔性扁平电缆190b,也可以使信号向信号输出端子195a的分配与图16相同。
3.第三实施方式
在第一实施方式或第二实施方式的液体喷出装置1中,假如在因被喷出的液体而发生短路的情况下,当在该状态下继续向头单元20供给各种信号时,则存在有发生头单元20的内部的电路的故障或错误喷出等的可能性。因此,第三实施方式的液体喷出装置1具有与第一实施方式或者第二实施方式的液体喷出装置1同样的结构,而且,具有在柔性扁平电缆190的信号线194发生短路的情况下,用于使从控制单元10向头单元20的各种信号的供给停止的结构。
图17为表示第三实施方式的液体喷出装置1的电气结构的框图。在图17中,对与第一实施方式或者第二实施方式同样的结构要素标注相同的符号,并省略与第一实施方式或者第二实施方式重复的说明。如图17所示,在第三实施方式的液体喷出装置1中,柔性扁平电缆190包括用于对短路进行检测的短路检测端子197。此外,控制部100包括基于短路检测端子197而对短路进行检测的短路检测部101。并且,当短路检测部101检测到短路时,停止从控制单元10向头单元20供给驱动信号(驱动信号COM-A、COM-B)或控制信号(时钟信号Sck、数据信号Data、控制信号LAT、CH等)。
图18为表示第三实施方式中的柔性扁平电缆组200的端部(与头单元20连接的一侧的端部)的图。在图18中,对与第一实施方式或者第二实施方式同样的结构要素标注相同的符号,并省略与第一实施方式或者第二实施方式重复的说明。
如图18所示,第一柔性扁平电缆190a在第一面191a上设置有短路检测端子197a。虽然第一面191a上的短路检测端子197a的位置或数量是任意的,但是,如前所述,由于在第一柔性扁平电缆190a的端部处液体易于到达两端,因此,优选为,如图18所示,在两端设置有两个短路检测端子197a。同样,第二柔性扁平电缆190b在第一面191b上设置有短路检测端子197b。虽然第一面191b上的短路检测端子197b的位置或数量是任意的,但是,如前文所述,由于在第二柔性扁平电缆190b的端部处液体易于到达两端,因此,优选为,如图18所示,在两端设置有两个短路检测端子197b。
例如,短路检测部101向与短路检测端子197a连接的信号线194供给恒定电压,并对该信号线194的电压进行监视,并且,向与短路检测端子197b连接的信号线194供给恒定电压,并对该信号线194的电压进行监视。在短路检测端子197a与信号输出端子195a发生短路的情况下,由于与短路检测端子197a连接的信号线194的电压发生变化,因此,短路检测部101通过对该信号线194的电压进行监视从而能够对短路进行检测。同样,在短路检测端子197b与信号输出端子195b发生短路的情况下,由于与短路检测端子197b连接的信号线194的电压发生变化,因此,短路检测部101通过对该信号线194的电压进行监视从而对短路进行检测。
并且,在短路检测部101检测到短路检测端子197a或者短路检测端子197b的短路的情况下,控制部100对驱动电路50-a、50-b进行控制而使驱动信号(驱动信号COM-A、COM-B)的输出停止,并且,停止控制信号(时钟信号Sck、数据信号Data、控制信号LAT、CH等)的输出。
作为短路检测端子197a也可以兼用为信号输出端子195a。同样,作为短路检测端子197b也可以兼用为信号输出端子195b。例如,信号向第一柔性扁平电缆190a的信号输出端子195a的分配或信号向第二柔性扁平电缆190b的信号输出端子195b的分配可以考虑图16那样的情况。在这种情况下,由于从端子编号1、29的信号输出端子195a或信号输出端子195b输出恒定电压的接地信号,因此,能够兼用为短路检测端子197a或短路检测端子197b。此外,从与端子编号1、29的信号输出端子195a或信号输出端子195b相邻的端子编号2、28的信号输出端子195a或信号输出端子195b输出时钟信号Sck。因此,当因侵入头单元20的第一连接部203a或者第二连接部203b的液体而在上述相邻的两个端子间发生短路时,与端子编号1、29的信号输出端子195a连接的信号线194或与信号输出端子195b连接的信号线194的电压与时钟信号Sck的周期一致地发生变化。短路检测部101能够通过捕捉该电压的变化而对短路进行检测。
另外,在图17中,虽然短路检测部101设置在控制单元10中,但是,也可以设置在头单元20中。此外,与第一柔性扁平电缆190a相比,由于液体相对地难以到达第二柔性扁平电缆190b的端部,因此,也可以不在第二柔性扁平电缆190b中设置短路检测端子197b。
根据第三实施方式的液体喷出装置1,在短路检测部101检测到短路的情况下,不向头单元20供给高电压的驱动信号(驱动信号COM-A、COM-B)或对由喷出部600实施的喷出进行控制的控制信号(时钟信号Sck、数据信号Data、控制信号LAT、CH等),因此,能够对头单元20的内部的电路的故障或错误喷出进行抑制。
4.改变例
虽然在上述的各实施方式中,在第一柔性扁平电缆190a的第二面192a上设置有加强板196a,但是,也可以没有加强板196a。同样,虽然在上述实施方式中,在第二柔性扁平电缆190b的第二面192b上设置有加强板196b,但是,也可以没有加强板196b。
此外,虽然在上述的各实施方式中,在头单元20的第二连接部203b中,多个信号输入端子205b被设置在开口部的上表面上,但是,也可以被设置在下表面上。即,在柔性扁平电缆组200中,第一柔性扁平电缆190a的第一面191a与第二柔性扁平电缆190b的第一面191b也可以对置。
此外,柔性扁平电缆组200也可以是,第一柔性扁平电缆190a与第二柔性扁平电缆190b的配置被替换、且头单元20的第一连接部203a与第二连接部203b的配置被替换的结构。即,与第一柔性扁平电缆190a连接的第一连接部203a也可以不位于与头单元20的喷出面20X最近的位置。
此外,虽然上述的各实施方式的液体喷出装置1包括第二柔性扁平电缆190b,但是,也可以不包括第二柔性扁平电缆190b。
此外,虽然在上述的各实施方式中,柔性扁平电缆组200包括两个柔性扁平电缆190(第一柔性扁平电缆190a和第二柔性扁平电缆190b),但是,也可以包括三个以上的柔性扁平电缆190。
以上,对本实施方式或者改变例进行了说明,但是,本发明并不限于上述本实施方式或者改变例,在不脱离其主旨的范围内能够通过各种方案来实施。例如,也能够对上述的各实施方式以及各改变例适当进行组合。
本发明包括与实施方式所说明的结构实质上相同的结构(例如,功能、方法以及结果相同的结构、或者目的以及效果相同的结构)。此外,本发明包括对实施方式所说明的结构的非本质的的部分进行了替换的结构。此外,本发明包括能够起到与实施方式所说明的结构相同的作用效果的结构或者达到相同的目的的结构。此外,本发明包括在实施方式所说明的结构上附加了公知技术的结构。
符号说明
1…液体喷出装置;2…移动体;3…移动机构;4…输送机构;10…控制单元;20…头单元;20X…喷出面;24…滑架;31…滑架电机;32…滑架引导轴;33…正时带;35…滑架电机驱动器;40…压印板;41…输送电机;42…输送辊;45…输送电机驱动器;50、50-a、50-b…驱动电路;60…压电元件;70…喷出选择部;71-1~71-m…波形选择信号生成电路;72-1~72-m…驱动信号选择电路;80…维护单元;81…清洁机构;82…擦拭机构;100…控制部;190…柔性扁平电缆;190a…第一柔性扁平电缆;190b…第二柔性扁平电缆;191;191a;191b…第一面;192、192a、192b…第二面;193…槽;194…信号线;194C…控制信号线;194D…驱动信号线;195、195a、195b…信号输出端子;196、196a、196b…加强板;197、197a、197b…短路检测端子;200…柔性扁平电缆组;201…筐体;202…基板;203…连接部;203a…第一连接部;203b…第二连接部;204…头部;205a、205b…信号输入端子;500…集成电路装置;510…调制部;511…DAC;512、513…加法器;514…比较器;515…逆变器;516…积分衰减器;517…衰减器;520…门驱动器;521…第一门驱动器;522…第二门驱动器;530…第一电源部;540…升压电路;550…输出电路;560…低通滤波器;570…第一反馈电路;572…第二反馈电路;580…基准电压生成部;600…喷出部;601…压电体;611、612…电极;621…振动板;631…腔室;632…喷嘴板;641…贮液室;651…喷嘴。

Claims (27)

1.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
第一柔性扁平电缆;
头单元,
所述头单元包括:
喷出面,其上设置有供液体喷出的喷出口;
第一连接部,其具有连接有所述第一柔性扁平电缆的开口部;
输入端子,其被配置在所述第一连接部的所述开口部内,并且接点向所述喷出面侧露出,
所述第一柔性扁平电缆包括:
第一面;
第二面,其位于所述第一面的背面侧;
输出端子,其被设置在所述第一面上,并与所述输入端子电连接,
所述第一柔性扁平电缆以所述第二面朝向与所述喷出面相同侧的方式而与所述第一连接部连接。
2.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述头单元包括接收控制信号而对喷出所述液体的所述喷出口进行选择的喷出选择部,
所述第一柔性扁平电缆包括:
控制信号线,其传输所述控制信号;
控制信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述控制信号。
3.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第一柔性扁平电缆以使随着所述液体从所述喷出口的喷出而产生的雾沫与所述第一面相比更易于附着在所述第二面上的方式,与所述第一连接部连接。
4.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
具备包括所述第一柔性扁平电缆在内的多个柔性扁平电缆,
所述头单元具有包括所述第一连接部在内的多个连接部,
所述多个柔性扁平电缆分别与所述多个连接部连接,
所述第一连接部在所述多个连接部中最接近于所述喷出面。
5.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第一柔性扁平电缆包括被设置在所述第二面上的加强板。
6.如权利要求5所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述加强板与所述第二面相比具有较高的防水性。
7.如权利要求5所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述加强板不具有槽。
8.如权利要求2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第一柔性扁平电缆包括被设置在所述第一面上并用于对短路进行检测的短路检测端子。
9.如权利要求8所述的液体喷出装置,其特征在于,
具备基于所述短路检测端子而对所述短路进行检测的短路检测部,
当所述短路检测部检测到所述短路时,停止从所述喷出口喷出液体。
10.如权利要求9所述的液体喷出装置,其特征在于,
当所述短路检测部检测到所述短路时,所述控制信号向所述头单元的供给停止。
11.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述头单元在滑动的同时喷出所述液体。
12.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第一柔性扁平电缆包括多个信号线,
用于传递使液体从所述喷出口喷出的驱动信号的驱动信号线为,所述多个信号线中的位于端部的信号线以外的信号线。
13.如权利要求12所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述位于端部的信号线为接地线。
14.如权利要求12所述的液体喷出装置,其特征在于,
在所述驱动信号线与所述位于端部的信号线之间,设置有传输与所述驱动信号相比电压较低的信号的信号线。
15.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
在所述第一柔性扁平电缆的所述第二面上未设置所述输出端子。
16.一种柔性扁平电缆,其特征在于,该柔性扁平电缆与头单元的连接部的开口部连接,
所述头单元包括:
喷出面,其上设置有供液体喷出的喷出口;
所述连接部,其具有所述开口部;
输入端子,其被配置在所述连接部的所述开口部内,并且接点向所述喷出面侧露出,
所述柔性扁平电缆包括:
第一面;
第二面,其位于所述第一面的背面侧;
输出端子,其被设置在所述第一面上,并与所述输入端子电连接,
所述柔性扁平电缆以所述第二面朝向与所述喷出面相同侧的方式而与所述连接部连接。
17.如权利要求16所述的柔性扁平电缆,其特征在于,包括:
控制信号线,其传输对喷出选择部进行控制的控制信号,所述喷出选择部对所述头单元所包含的喷出所述液体的所述喷出口进行选择;
控制信号输出端子,其被设置在所述第一面上,并向所述头单元输出所述控制信号。
18.如权利要求16或17所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
所述柔性扁平电缆以使随着所述液体从所述喷出口的喷出而产生的雾沫与所述第一面相比更易于附着在所述第二面上的方式,与所述连接部连接。
19.如权利要求16或17所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
所述柔性扁平电缆与所述头单元所包含的多个所述连接部中的最接近于所述喷出面的所述连接部连接。
20.如权利要求16或17所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
包括被设置在所述第二面上的加强板。
21.如权利要求20所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
所述加强板与所述第二面相比具有较高的防水性。
22.如权利要求20所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
所述加强板不具有槽。
23.如权利要求16或17所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
包括被设置在所述第一面上并用于对短路进行检测的短路检测端子。
24.如权利要求16或17所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
包括多个信号线,
用于传递使液体从所述喷出口喷出的驱动信号的驱动信号线为,所述多个信号线中的位于端部的信号线以外的信号线。
25.如权利要求24所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
所述位于端部的信号线为接地线。
26.如权利要求24所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
在所述驱动信号线与所述位于端部的信号线之间,设置有传输与所述驱动信号相比电压较低的信号的信号线。
27.如权利要求16所述的柔性扁平电缆,其特征在于,
在所述第二面上未设置所述输出端子。
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