JP2008087338A - Inkjet head driving board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェットヘッドの駆動基板に関し、詳しくは、基板サイズを小型化できて省スペース化を図ることのできるインクジェットヘッドの駆動基板に関する。 The present invention relates to a drive substrate for an ink jet head, and more particularly, to a drive substrate for an ink jet head that can reduce the size of the substrate and save space.
ヘッドのノズルからインク滴を吐出することにより被記録材に着弾させて画像記録を行うインクジェットプリンタは、それぞれ色毎に専用の複数のヘッドを備えることにより、写真画像に匹敵する高精細なフルカラー画像の記録を可能にしている。 Inkjet printers that record on the recording material by ejecting ink droplets from the nozzles of the head are equipped with a plurality of dedicated heads for each color, thereby providing high-definition full-color images comparable to photographic images. It is possible to record.
通常、複数のヘッドは、それらヘッドを駆動するために必要な回路を設けた駆動基板と共に共通のキャリッジに搭載され、このキャリッジが主走査方向に往復移動する過程で各ヘッドのノズルからインク滴を吐出することにより、被記録材に対して連続して画像が記録されるようになっている。 Usually, a plurality of heads are mounted on a common carriage together with a drive board provided with a circuit necessary for driving the heads, and ink droplets are ejected from the nozzles of each head in the process of reciprocating the carriage in the main scanning direction. By discharging, images are continuously recorded on the recording material.
ところで、ヘッドを駆動させるための駆動基板の構成を考えると、ヘッドがピエゾ素子の場合、ヘッドからインク等の液滴を吐出させる動作を行う場合、ピエゾ素子に一定電圧を一定時間印加するなどし、ピエゾ素子を動作させ、インクに吐出する力を与えるなどするが、こういった駆動波形を電気回路的に構成する駆動回路をヘッド毎に有することになる。また、各ヘッドのどのノズルからインクを吐出し、どのノズルを非吐出とするか決定するためのデータの転送回路系もヘッド毎に有することになる。また、さらに与える電圧や時間をコントロールする制御回路や、当然これらには電源回路も存在し、これらの回路はそれぞれ異なる機能で別個に存在する。 By the way, considering the configuration of the drive substrate for driving the head, when the head is a piezo element, when performing an operation of ejecting droplets such as ink from the head, a constant voltage is applied to the piezo element for a certain period of time. The piezo element is operated to give a discharge force to the ink. However, each head has a drive circuit that configures such a drive waveform like an electric circuit. Each head also has a data transfer circuit system for determining which nozzle of each head ejects ink and which nozzle is not ejected. Further, there are also control circuits for controlling the applied voltage and time, and of course, there are power supply circuits, and these circuits exist separately with different functions.
以上のように、ヘッドを駆動するための駆動基板は、各ヘッドを駆動するためのヘッド毎に設けられる駆動回路部分と、それら駆動回路を制御するための制御回路や電源回路等の各種の異なる機能を有する複数の回路とに分かれ、駆動回路部分はヘッド毎に共通な回路構成を有しており、また各種の異なる機能を有する回路は個別に存在するものである。 As described above, the drive substrate for driving the heads is different from each other in the drive circuit portion provided for each head for driving each head, the control circuit for controlling these drive circuits, the power supply circuit, and the like. It is divided into a plurality of circuits having functions, and the drive circuit portion has a common circuit configuration for each head, and circuits having various different functions exist individually.
これら回路構成は、ヘッドがピエゾ素子でなく例えばサーマルなどの場合でも同様である。 These circuit configurations are the same even when the head is not a piezo element but is, for example, thermal.
図5は複数のヘッドを駆動するための従来の駆動基板の一例を示している。 FIG. 5 shows an example of a conventional driving substrate for driving a plurality of heads.
1枚の基板100には、大別して複数のヘッドH1〜H2nに共通の構成を有する共通回路ブロック101と、それぞれ異なる機能を有する回路からなる個別機能回路ブロック102とが設けられている。
A
共通回路ブロック101には、各ヘッドH1〜H2nをそれぞれ個別に駆動するためのヘッド駆動回路101aが各ヘッドH1〜H2nに対応して設けられている。各ヘッド駆動回路101aは共通の構成であり、それぞれが同一仕様のコネクタ101bによって対応するヘッドH1〜H2nと電気的に接続されるようになっている。
In the
一方、個別機能回路ブロック102には、各ヘッド駆動回路101aに駆動用電圧を供給する電圧設定回路102a、各ヘッド駆動回路101aに駆動用波形を供給する駆動波形作成回路102b、これら電圧設定回路102a及び駆動波形作成回路102bを制御する制御回路102c及び各回路に電源電圧を供給する電源回路102dを有している。制御回路102c及び電源回路102dは、図示しないコネクタ等によって外部と電気的に接続され、各種制御信号、電源入力がそれぞれ行われるようになっている。
近年、画像品質に対する要求はますます高まってきており、それに伴って多ヘッド化、多ノズル化が進んでいる。このため、キャリッジに搭載されるヘッドの数が増加し、またヘッドも大型化するようになってきており、キャリッジ上の限られたスペースにこれらヘッドと共に駆動基板を搭載するスペースを確保することが困難になってきている。 In recent years, the demand for image quality has been increasing, and accordingly, the number of heads and the number of nozzles are increasing. For this reason, the number of heads mounted on the carriage is increased, and the heads are also increased in size, and it is possible to secure a space for mounting the drive substrate together with these heads in a limited space on the carriage. It has become difficult.
例えば、ノズル数が512であるヘッド8個と接続する1枚の基板からなる駆動基板の場合、各回路を設けることにより、通常、平面視で170mm×140mmの大きさを必要とする。この1辺の最大長さ170mmは、各駆動回路と各ヘッドとを電気的に接続する複数のコネクタの設置スペースに依存する。複数のコネクタは、各ヘッドと各ヘッド駆動回路との間の接続を容易にするため、基板の1辺に一列に並設されるからである。 For example, in the case of a driving substrate composed of a single substrate connected to eight heads with 512 nozzles, the provision of each circuit usually requires a size of 170 mm × 140 mm in plan view. The maximum length of 170 mm on one side depends on the installation space of a plurality of connectors that electrically connect each drive circuit and each head. This is because the plurality of connectors are arranged in a line on one side of the substrate in order to facilitate connection between each head and each head drive circuit.
更にヘッド数やノズル数が増えるような場合、コネクタの大きさが大きくなり、また、並設数も増加することから、コネクタが一列に並設される基板の1辺の長さもそれに伴って長くなり、駆動基板の一層の大型化を招いてしまう。従って、駆動基板を体裁良く設置するためにキャリッジ上の各ヘッドに近接させて設置することが困難となり、各ヘッドから離れた位置に設置しなくてはならなくなり、キャリッジを大型化せざるを得なくなる問題がある。 Further, when the number of heads and nozzles increases, the size of the connector increases, and the number of parallel arrangements also increases. Accordingly, the length of one side of the board on which the connectors are arranged in a row is increased accordingly. As a result, the drive substrate is further increased in size. Therefore, it is difficult to install the drive board close to each head on the carriage in order to install the drive board in a good manner, and it is necessary to install it at a position away from each head, and the carriage must be enlarged. There is a problem that disappears.
一般に、複数のヘッドは共通の1つのキャリッジに搭載されて主走査モータの駆動によって主走査方向に沿って一定速度で往復移動するが、このキャリッジを大型化することは、キャリッジ全体の質量が増加することにつながる。キャリッジの質量の増加は、必然的に、主走査モータにキャリッジを一定速度で移動させることができるように駆動力の大きなものを使用する必要が生じるばかりでなく、慣性も増大することにより、キャリッジが一定の速度に達するまでの時間が長く掛かったり、停止までの時間も長く掛かるようになる等、キャリッジの高速移動が困難となり、その結果、高速な印字動作が困難となる問題がある。 In general, a plurality of heads are mounted on a common carriage and reciprocate at a constant speed in the main scanning direction by driving a main scanning motor. However, increasing the size of the carriage increases the mass of the entire carriage. Will lead to. The increase in the mass of the carriage inevitably requires not only that the main scanning motor has a large driving force so that the carriage can be moved at a constant speed, but also the inertia is increased. There is a problem that it becomes difficult to move the carriage at high speed, and as a result, it is difficult to perform high-speed printing operation.
ヘッド数を増加することは、一般にはそれだけ印字幅が大きくなるので高速印字のためには好ましい構成であると考えられるが、それによってキャリッジの質量増加を招くことは、このように高速印字を行う上では重大なマイナスであり、キャリッジの質量増加を如何にして低く抑えるかが大きな課題となっている。 Increasing the number of heads is generally considered to be a preferable configuration for high-speed printing because the printing width increases accordingly. However, the increase in the mass of the carriage thereby causes high-speed printing in this way. Above, it is a serious minus, and how to keep the increase in the mass of the carriage low is a major issue.
特許文献1には、複数のヘッドに共通して印加する電圧を調整する第1の電圧調整手段と、個々のヘッドの個体差に応じて印加する電圧を調整する第2の電圧調整手段とを設けたヘッド駆動回路において、第1の電圧調整手段と第2の電圧調整手段とを異なる回路基板に設けることより基板の小型化を図ることが開示されている。
しかし、このように個別機能回路ブロックのうちのいくつかの回路を異なる基板に分けても、基板の1辺の最大長さは複数のコネクタが一列に並設される1辺の長さに依存するため、基板の小型化にも限度があり、キャリッジ上での設置スペースをより小さくしてより省スペース化を図ることのできる駆動基板とすることが望まれていた。 However, even if some of the individual functional circuit blocks are divided into different boards in this way, the maximum length of one side of the board depends on the length of one side where a plurality of connectors are arranged in a row. Therefore, there is a limit to the downsizing of the substrate, and it has been desired to provide a driving substrate that can further reduce the installation space by reducing the installation space on the carriage.
そこで、本発明は、基板サイズを小型化できて、より省スペース化を図ることのできるインクジェットヘッドの駆動基板を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a drive substrate for an ink jet head that can be reduced in size and further save space.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、複数のヘッドを駆動するためにヘッド毎に設けられた共通な機能を有する複数のヘッド駆動回路と、前記複数のヘッド駆動回路を制御するためのそれぞれ異なる機能を有する複数の回路を有するインクジェットヘッドの駆動基板において、前記複数のヘッド駆動回路を複数のヘッド駆動回路群に分け、各ヘッド駆動回路群を複数の基板にそれぞれ配置し、且つ、前記異なる機能を有する複数の回路を、前記複数の基板に分けて配置してなることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動基板である。
The invention according to
請求項2記載の発明は、前記複数のヘッドと前記複数のヘッド駆動回路とをそれぞれ電気的に接続するための複数の第1のコネクタを、前記ヘッド駆動回路毎に対応させて前記複数の基板にそれぞれ分けて配置したことを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッドの駆動基板である。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of first connectors for electrically connecting the plurality of heads and the plurality of head drive circuits are respectively associated with the plurality of substrates corresponding to the head drive circuits. 2. The ink jet head drive substrate according to
請求項3記載の発明は、前記第1のコネクタは、前記複数の基板の各々の1辺にそれぞれ並設され、該複数の基板は、前記第1のコネクタが並設された1辺がそれぞれ同一方向に位置合わせされて重なり合うように配置されてなることを特徴とする請求項2記載のインクジェットヘッドの駆動基板である。 According to a third aspect of the present invention, the first connector is arranged in parallel on one side of each of the plurality of substrates, and the plurality of substrates has one side in which the first connector is arranged in parallel, respectively. 3. The inkjet head drive substrate according to claim 2, wherein the substrate is aligned and overlapped in the same direction.
請求項4記載の発明は、前記複数の基板にそれぞれ配置された複数の回路間を電気的に接続する第2のコネクタを有し、前記異なる機能を有する複数の回路は電圧作成を行う電源回路を含み、該電源回路は、前記複数の基板のうちのいずれかの基板に配置され、前記電源回路によって作成された電源電圧出力が、前記第2のコネクタによって他の基板に配置された各回路に供給される構成であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットヘッドの駆動基板である。
According to a fourth aspect of the present invention, the power supply circuit includes a second connector for electrically connecting a plurality of circuits respectively arranged on the plurality of substrates, and the plurality of circuits having the different functions generate a voltage. Each of the plurality of substrates is arranged on any one of the plurality of substrates, and a power supply voltage output generated by the power supply circuit is arranged on another substrate by the second connector. The drive substrate of the ink jet head according to
請求項5記載の発明は、ヘッドに設けられた複数のノズルを駆動するためにノズル毎に設けられた共通な機能を有する複数のノズル駆動回路と、前記複数のノズル駆動回路を制御するためのそれぞれ異なる機能を有する複数の回路を有するインクジェットヘッドの駆動基板において、前記複数のノズル駆動回路を複数のノズル駆動回路群に分け、各ノズル駆動回路群を複数の基板にそれぞれ配置し、且つ、前記異なる機能を有する複数の回路を、前記複数の基板に分けて配置してなることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動基板である。 According to a fifth aspect of the invention, there are provided a plurality of nozzle drive circuits having a common function provided for each nozzle for driving the plurality of nozzles provided in the head, and for controlling the plurality of nozzle drive circuits. In an inkjet head drive substrate having a plurality of circuits each having a different function, the plurality of nozzle drive circuits are divided into a plurality of nozzle drive circuit groups, each nozzle drive circuit group is disposed on a plurality of substrates, and A drive substrate for an ink jet head, wherein a plurality of circuits having different functions are arranged separately on the plurality of substrates.
請求項6記載の発明は、前記ヘッドの各ノズルと前記複数のノズル駆動回路とをそれぞれ電気的に接続するための第1のコネクタを複数個に分割し、該複数個の第1のコネクタを前記複数の基板に分けて配置したことを特徴とする請求項5記載のインクジェットヘッドの駆動基板である。 According to a sixth aspect of the present invention, a first connector for electrically connecting each nozzle of the head and the plurality of nozzle drive circuits is divided into a plurality of parts, and the plurality of first connectors are divided into a plurality of first connectors. The inkjet head drive substrate according to claim 5, wherein the substrate is divided into the plurality of substrates.
請求項7記載の発明は、前記第1のコネクタは、前記複数の基板の各々の1辺にそれぞれ並設され、該複数の基板は、前記第1のコネクタが並設された1辺がそれぞれ同一方向に位置合わせされて重なり合うように配置されてなることを特徴とする請求項6記載のインクジェットヘッドの駆動基板である。 According to a seventh aspect of the present invention, the first connector is arranged in parallel on one side of each of the plurality of substrates, and each of the plurality of substrates has one side in which the first connectors are arranged in parallel. 7. The ink jet head drive substrate according to claim 6, wherein the substrate is aligned in the same direction so as to overlap each other.
請求項8記載の発明は、前記複数の基板にそれぞれ配置された複数の回路間を電気的に接続する第2のコネクタを有し、前記異なる機能を有する複数の回路は電圧作成を行う電源回路を含み、該電源回路は、前記複数の基板のうちのいずれかの基板に配置され、前記電源回路によって作成された電源電圧出力が、前記第2のコネクタによって他の基板に配置された各回路に供給される構成であることを特徴とする請求項5、6又は7記載のインクジェットヘッドの駆動基板である。 The invention according to claim 8 has a second connector for electrically connecting a plurality of circuits respectively arranged on the plurality of substrates, and the plurality of circuits having the different functions is a power supply circuit for generating a voltage Each of the plurality of substrates is arranged on any one of the plurality of substrates, and a power supply voltage output generated by the power supply circuit is arranged on another substrate by the second connector. 8. The inkjet head drive substrate according to claim 5, wherein the drive substrate is supplied to the inkjet head.
請求項1〜4記載の発明によれば、複数のヘッドの各々を駆動するための駆動基板の基板サイズを小型化できて、より省スペース化を図ることができる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, the substrate size of the drive substrate for driving each of the plurality of heads can be reduced, and further space saving can be achieved.
請求項5〜8記載の発明によれば、ヘッドに設けられた複数のノズルの各々を駆動するための駆動基板の基板サイズを小型化できて、より省スペース化を図ることができる。 According to the fifth to eighth aspects of the present invention, the substrate size of the drive substrate for driving each of the plurality of nozzles provided in the head can be reduced, and further space saving can be achieved.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係るインクジェットヘッドの駆動基板の第1の実施形態を示す斜視図、図2は図1に示す駆動基板の概略構成を示すブロック図であり、図中、1は駆動基板、10a〜10hはそれぞれインクジェットヘッド(以下、単にヘッドという。)を示している。 FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a drive substrate of an ink jet head according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the drive substrate shown in FIG. 1, wherein 1 is a drive substrate, Reference numerals 10a to 10h denote ink jet heads (hereinafter simply referred to as heads).
この第1の実施形態に係る駆動基板1は、複数のヘッド10a〜10hの各々を駆動するための駆動基板である。ここでは8個のヘッド10a〜10hを示しているが、ヘッド数は複数であれば特に限定されない。
The
駆動基板1は、ここでは同一サイズの基板1Aと基板1Bの2枚によって構成されており、各基板1A、1Bには、ヘッド10a〜10hの各々を個別に駆動するために、それぞれに対応する8個のヘッド駆動回路11a〜11hが、各基板1A、1Bに分けて設けられている。
Here, the
ここでは4個のヘッド駆動回路で一つのヘッド駆動回路群11、11を構成し、各ヘッド駆動回路群11、11を2枚の基板1A、1Bのそれぞれに配置している。すなわち、4個のヘッド駆動回路11a〜11dは基板1Aに設けられ、残りの4個のヘッド駆動回路11e〜11hは基板1Bに設けられている。
Here, one head
本発明においてヘッド駆動回路11a〜11hは、各ヘッド10a〜10hに対応してヘッド数と同数設けられていると共に、全て共通の機能を有している回路である。 In the present invention, the head driving circuits 11a to 11h are circuits having the same number as the number of heads corresponding to the respective heads 10a to 10h, and all have a common function.
各基板1A、1Bには、各ヘッド10a〜10hと各ヘッド駆動回路11a〜11hとを電気的に接続するための第1のコネクタである合計8個のコネクタ12a〜12hが設けられており、これらコネクタ12a〜12hを使用することによって、1対1に対応する各ヘッド10a〜10hと各ヘッド駆動回路11a〜11hとが、FPC等の信号線2によって電気的に接続されるようになっている。
Each
8個のコネクタ12a〜12hは、ヘッド駆動回路群11、11と同様にして2組に分けられ、各基板1A、1Bに配置されている。すなわち、4個のコネクタ12a〜12dは基板1Aに設けられ、残り4個のコネクタ12e〜12hは基板1Bに設けられている。
The eight
各コネクタ12a〜12hは、図1に示すように、基板1A、1Bの各々の1辺に一列に並設されている。
As shown in FIG. 1, the
駆動基板1には、これらヘッド駆動回路11a〜11hの他に、これら複数のヘッド駆動回路11a〜11hを制御するためのそれぞれ異なる機能を有する複数の回路が設けられている。本実施形態においては、この異なる機能を有する複数の回路として、制御回路13、電圧設定回路14、電源回路15及び駆動波形作成回路16を有しており、これらを各基板1A、1Bに分けて配置している。
In addition to the head drive circuits 11a to 11h, the
基板1Aには、そのうちの制御回路13及び電圧設定回路14が設けられている。制御回路13は、例えばCPUによって構成され、各ヘッド駆動回路11a〜11hに対して所定の駆動電圧を設定するための制御信号を電圧設定回路14に出力すると共に、後述する駆動波形作成回路16にも信号出力する。この制御回路13には、基板1Aの上記コネクタ12a〜12dが並設された1辺とは異なる1辺に設けられたコネクタ17Aを介して外部から各種の信号が入力されるようになっている。
The
電圧設定回路14は、制御回路13からの制御信号の入力により、各ヘッド駆動回路11a〜11hに対して、それぞれ所定の駆動用電圧を出力する。
The
一方、基板1Bには、電源回路15及び駆動波形作成回路16が設けられている。電源回路15は、基板1Bの上記コネクタ12e〜12hが並設された1辺とは異なる1辺に設けられたコネクタ17Bを介して外部から入力される電源から、駆動基板1内の各回路で使用される電圧を作成する。ここで作成された電源電圧は駆動基板1内の各回路に供給される。
On the other hand, the
駆動波形作成回路16は、制御回路13から送られる制御信号に基づいて、各ヘッド駆動回路11a〜11hに対して、所定の駆動用波形を出力する。各ヘッド駆動回路11a〜11hは、この駆動波形作成回路16から送られた駆動用波形と電圧設定回路14から送られた駆動用電圧とに基づいて駆動信号を作成し、対応する各ヘッド10a〜10hに出力し、ノズルを駆動することにより、個別にインク滴の吐出を制御する。
The drive
基板1Aには、該基板1Aに設けられた各回路と基板1Bに設けられた各回路との間を電気的に接続するための第2のコネクタとしての一方のコネクタ18Aが設けられていると共に、基板1Bにはコネクタ18Aと電気的に接続可能な第2のコネクタとしての他方のコネクタ18Bが設けられている。
The
従って、ここでは、基板1A上の制御回路13及び電圧設定回路14からの各信号が、コネクタ18A、18Bを介して、基板1B上の駆動波形作成回路16やヘッド駆動回路11e〜11hにも出力され、基板1B上の電源回路15からの電源電圧出力及び駆動波形作成回路16からの信号が、コネクタ18B、18Aを介して、基板1A上の制御回路13、電圧設定回路14やヘッド駆動回路11a〜11dにも出力される。
Accordingly, here, the signals from the
これら基板1Aと基板1Bは、図1に示すように、コネクタ12a〜12d、12e〜12hがそれぞれ並設されている1辺が同一方向に位置合わせされて重なり合うように配置され、コネクタ18A、18Bによって電気的に接続される。第1のコネクタであるコネクタ12a〜12hの各々は、全て同一方向に面することになるため、各ヘッド10a〜10hとの間の接続作業性に大きな支障はない。また、第2のコネクタであるコネクタ18A、18Bは、相互に接続されることで、基板1A、1B間を支持する支持部材としても機能する。
As shown in FIG. 1, the
各基板1A、1Bには、複数のヘッド駆動回路11a〜11hの他、異なる機能を有する複数の回路も分けて配置されているので、基板1A、1Bの各々のサイズは小さく形成できる。従って、これら基板1A、1B同士を重ね合わせることで、駆動基板1全体としてのサイズはコンパクトになる。
Since each of the
特に、各ヘッド駆動回路11a〜11hと各ヘッド10a〜10hとの間を電気的に接続するコネクタ12a〜12hをそれぞれの基板1A、1Bに分けて配置したことにより、全てを1枚の駆動基板の1辺に並設する場合に比べて、駆動基板の1辺の長さをより短くできる。
In particular, the
例えば、かかる第1の実施形態によれば、ノズル数が512であるヘッドを8個接続する駆動基板1とした場合、各回路及びコネクタ類を、上述の通り基板1A、1Bに分けて設けることにより、基板1A、1Bの各サイズ、すなわち駆動基板1としてのサイズを平面視で100mm×140mmに収めることができ、従来の駆動基板に比較して1辺の最大長さ(従来:170mm)を大幅に縮小し得て、駆動基板1の小型化が可能となる。
For example, according to the first embodiment, when the
駆動基板1としてのサイズをこのように小型化できることにより、駆動基板1を複数のヘッドと共に共通のキャリッジに搭載する場合、ヘッドの直近に配置して各ヘッドと電気的接続することができるようになり、その結果、キャリッジを小型化、軽量化することができ、キャリッジの質量を小さくできる分、高速印字が可能となる。
Since the size of the
また、一般に電源回路15には放熱対策として、ヒートシンクを装着したり、回路パターンを大きくしたりする場合が多いが、複数のヘッド駆動回路11a〜11hを複数の基板1A、1Bに分けると共に、その他の異なる機能を有する複数の回路も基板1A、1Bに分けることで、各基板1A、1Bそれぞれの回路設置スペースに余裕が生まれ、ヒートシンクを装着するスペースや、回路パターンを大きくするスペースを確保し易くなる利点もある。
In general, the
なお、この第1の実施形態では、基板1Aに制御回路13、電圧設定回路14を配置し、基板1Bに電源回路15、駆動波形作成回路16を配置したが、何らこれに限定されるものではなく、異なる機能を有する複数の回路の分離態様は適宜変更可能である。
In the first embodiment, the
また、駆動基板1を構成する基板数も2枚に限定されず、3枚以上の複数枚とすることもでき、ヘッド数、基板に配置される回路数、複数基板とした場合の駆動基板全体の厚み、キャリッジ上の設置スペース等を適宜勘案することにより決定すればよい。
Further, the number of substrates constituting the
また、以上の実施形態は、複数のヘッドを個別に駆動制御する駆動基板の例であるが、本発明は、次に説明するように、1つのヘッドに多数配列されたノズルの各々を個別に駆動制御する場合の駆動基板にも適用することができる。 Further, the above embodiment is an example of a drive substrate that individually controls driving of a plurality of heads. However, as described below, in the present invention, each of a plurality of nozzles arranged in one head is individually provided. The present invention can also be applied to a driving substrate for driving control.
図3は本発明に係るインクジェットヘッドの駆動基板の第2の実施形態を示す斜視図、図4(a)(b)は図3に示す駆動基板を構成する各基板の回路の配置構成の一例を示す図である。 FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the drive substrate of the ink jet head according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B are examples of the circuit arrangement of each substrate constituting the drive substrate shown in FIG. FIG.
図3において、3は駆動基板、20は1つのインクジェットヘッド(ヘッドチップ;以下、単にヘッドという。)、20aはヘッド20に配列形成されたインク滴を吐出する多数のノズルである。ここではヘッド20にノズル20aが128個配列されている場合について説明するが、ノズル数は複数であれば何ら限定されない。
In FIG. 3, 3 is a drive substrate, 20 is one inkjet head (head chip; hereinafter simply referred to as a head), and 20 a is a number of nozzles that eject ink droplets arranged on the
駆動基板3は、ここでは同一サイズの基板3Aと基板3Bの2枚によって構成されており、各基板3A、3Bには、ヘッド20に設けられた128個の各ノズル20aを個別に駆動するために、ノズル20aの各々に対応する128個のノズル駆動回路が、各基板3A、3Bに分けて設けられている。
Here, the driving
ここでは64個のノズル駆動回路で一つのノズル駆動回路群31A、31Bを構成し、各ノズル駆動回路群31A、31Bを2枚の基板3A、3Bのそれぞれに配置している。すなわち、64個のノズル駆動回路により一つのノズル駆動回路群31Aを構成し、その各ノズル駆動回路を基板3Aに設けている。また、残りの64個のノズル駆動回路によりもう一つのノズル駆動回路群31Bを構成し、その各ノズル駆動回路を基板3Bに設けている。
Here, 64 nozzle drive circuits constitute one nozzle
本発明においてノズル駆動回路は、ヘッド20の各ノズル20aの各々に対応してノズル数と同数設けられていると共に、全て共通の機能を有している回路である。
In the present invention, the nozzle drive circuit is a circuit that is provided in the same number as the number of nozzles corresponding to each of the
各基板3A、3Bには、全128個のノズル駆動回路のうちの複数個毎に第1のコネクタであるコネクタ32a〜32dが設けられている。通常、1つのヘッドのノズルとノズル駆動回路との間の電気的接続には、ノズル数分の接続ピンを有する長尺な1つのコネクタが使用されるが、本実施形態では、この1つの長尺なコネクタを複数個に分割し、それを各基板3A、3Bに分けて設けている。
Each of the
ここでは各ノズル駆動回路群31A、31Bのそれぞれにおいて、32個のノズル駆動回路毎に1つの短尺なコネクタが対応するように、合計4個のコネクタ32a〜32dを設けているが、コネクタの分割数は何ら4個に限定されるわけではなく、複数のノズル駆動回路毎に1つの割合で設ければよい。
Here, in each of the nozzle
4個のコネクタ32a〜32dのうちの2個のコネクタ32a、32bは、ノズル駆動回路群31A中の32個ずつのノズル駆動回路に対応させて基板3Aに設けられ、残りの2個のコネクタ32c、32dは、ノズル駆動回路群31B中の32個ずつのノズル駆動回路に対応させて基板3Bに設けられている。これらコネクタ32a〜32dによって、それぞれ対応する各ノズル20aと各ノズル駆動回路とが、FPC等の信号線4によって電気的に接続されるようになっている。
Of the four
各コネクタ32a〜32dは、基板3A、3Bの各々の1辺に並設されている。
Each
駆動基板3には、このノズル駆動回路群31A、31Bに分けられた複数のノズル駆動回路の他に、これら複数のノズル駆動回路を制御するためのそれぞれ異なる機能を有する複数の回路が設けられている。この異なる機能を有する複数の回路として、ここでも第1の実施形態と同様、制御回路33、電圧設定回路34、電源回路35及び駆動波形作成回路36を有しており、これらを各基板3A、3Bに分けて配置している。これらはそれぞれ第1の実施形態における制御回路13、電圧設定回路14、電源回路15及び駆動波形作成回路16に相当する。
In addition to the plurality of nozzle drive circuits divided into the nozzle
なお、本実施形態では、電圧設定回路34及び駆動波形作成回路16を2組に分け、そのうちの電圧設定回路34A及び駆動波形作成回路16Aを基板3Aに設けてノズル駆動回路群31A中の64個の各ノズル駆動回路の制御を行い、電圧設定回路34B及び駆動波形作成回路16Bを基板3Bに設けてノズル駆動回路群31B中の64個の各ノズル駆動回路の制御を行うようにし、各回路をバランス良く配置している。
In the present embodiment, the voltage setting circuit 34 and the drive
ここで、基板3Aには、上記コネクタ32a、32bが並設された1辺とは異なる1辺に、外部との間で信号の授受を行うためのコネクタ37が設けられている。
Here, the
また、基板3Aには第2のコネクタとしての一方のコネクタ38Aが設けられていると共に、基板3Bにはコネクタ38Aと電気的に接続可能な第2のコネクタとしての他方のコネクタ38Bが設けられている。従って、ここでは、基板3A上の制御回路33からの信号が、コネクタ38A、38Bを介して、基板3B上の電圧設定回路34B、電源回路35、駆動波形作成回路36Bやノズル駆動回路群31B中の各ノズル駆動回路にも出力され、基板3B上の電源回路35からの電源電圧出力が、コネクタ38B、38Aを介して、基板3A上の制御回路33、電圧設定回路34A、駆動波形作成回路35Bやノズル駆動回路群31A中の各ノズル駆動回路にも出力される。
The
更に、外部から基板3Bに設けられた電源回路36への電源入力は、基板3Aに設けられたコネクタ37によって基板3Aに一旦送られた後、これらコネクタ38A、38Bを介して送られるようになっている。すなわち、この第2の実施形態では、2枚の基板3A、3Bのうちの1枚の基板3Aだけに、外部との信号の授受を行うためのコネクタ37を設け、外部との信号線の接続がコネクタ37の1箇所のみで済むようにしている。
Further, the power input from the outside to the power supply circuit 36 provided on the
また、第1の実施形態の場合と同様、電源回路35の放熱対策のためのヒートシンクを装着するスペースや、回路パターンを大きくするスペースを確保し易くなる利点もある。
As in the case of the first embodiment, there is also an advantage that it is easy to secure a space for mounting a heat sink for heat dissipation measures of the
これら基板3Aと基板3Bは、図3に示すように、コネクタ32aと32b、32cと32dがそれぞれ並設されている1辺が同一方向に位置合わせされて重なり合うように配置され、コネクタ38A、38Bによって電気的に接続される。第1のコネクタである各コネクタ32a〜32dは、全て同一方向に面することになるため、各ノズル20aとの間の接続作業性に大きな支障はない。また、第2のコネクタであるコネクタ38A、38Bは、相互に接続されることで、基板3A、3B間を支持する支持部材としても機能する。
As shown in FIG. 3, these
各基板3A、3Bには、複数のノズル駆動回路の他、異なる機能を有する複数の回路も分けて配置されているので、基板3A、3Bの各々のサイズは小さく形成できる。従って、これら基板3A、3B同士を重ね合わせることで、駆動基板3全体としてのサイズは第1の実施形態の場合と同様にコンパクトになる。
Since each of the
特に、各ノズル駆動回路と各ノズル20aとの間を電気的に接続するコネクタを複数個(コネクタ32a〜32d)に分割し、それぞれの基板3A、3Bに分けて配置したことにより、長尺な1つのコネクタを使用する場合に比べて、駆動基板3の1辺の長さをより短くできる。
In particular, the connector for electrically connecting each nozzle drive circuit and each
例えば、かかる第2の実施形態によれば、128個のノズルの各々と接続する駆動基板3とした場合、上述の通り各回路やコネクタ類を基板3A、3Bに分けて設けることにより、基板3A、3Bの各サイズ、すなわち駆動基板3としてのサイズを平面視で70mm×80mm(従来:70mm×150mm)に収めることができ、駆動基板3の小型化が可能となる。
For example, according to the second embodiment, when the driving
従って、かかる駆動基板3をヘッド20と共に一つの筐体に収容してヘッドユニットを構成するような場合、そのヘッドユニットを小型化、軽量化することができる。ヘッドユニットの小型化、軽量化はキャリッジ上の設置スペースの減少、キャリッジの小型化を可能とし、キャリッジの質量を小さくできることにつながり、高速印字が可能となる。
Therefore, when such a
なお、この第2の実施形態でも、異なる機能を有する複数の回路の分離態様は適宜変更可能である。 In the second embodiment as well, the separation mode of a plurality of circuits having different functions can be changed as appropriate.
また、駆動基板3を構成する基板数も2枚に限定されず、3枚以上の複数枚とすることもでき、ノズル数、基板に配置される回路数、複数基板とした場合の駆動基板全体の厚み、筐体サイズ等を適宜勘案することにより決定すればよい。
In addition, the number of substrates constituting the
1:駆動基板
1A、1B:基板
11:ヘッド駆動回路群
11a〜11h:ヘッド駆動回路
12a〜12h:コネクタ(第1のコネクタ)
13:制御回路
14:電圧設定回路
15:電源回路
16:駆動波形作成回路
17A、17B:コネクタ
18A、18B:コネクタ(第2のコネクタ)
2:信号線
3:駆動基板
3A、3B:基板
31A、31B:ノズル駆動回路群
32a〜32d:コネクタ(第1のコネクタ)
33:制御回路
34、34A、34B:電圧設定回路
35:電源回路
36、36A、36B:駆動波形作成回路
37:コネクタ
38A、38B:コネクタ(第2のコネクタ)
4:信号線
1:
13: Control circuit 14: Voltage setting circuit 15: Power supply circuit 16: Drive
2: Signal line 3: Drive
33:
4: Signal line
Claims (8)
前記複数のヘッド駆動回路を複数のヘッド駆動回路群に分け、各ヘッド駆動回路群を複数の基板にそれぞれ配置し、且つ、前記異なる機能を有する複数の回路を、前記複数の基板に分けて配置してなることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動基板。 An inkjet head having a plurality of head drive circuits having a common function provided for each head for driving the plurality of heads and a plurality of circuits having different functions for controlling the plurality of head drive circuits In the drive board,
The plurality of head drive circuits are divided into a plurality of head drive circuit groups, each head drive circuit group is arranged on a plurality of substrates, and the plurality of circuits having different functions are arranged on the plurality of substrates. A drive substrate for an ink-jet head, characterized by comprising:
該複数の基板は、前記第1のコネクタが並設された1辺がそれぞれ同一方向に位置合わせされて重なり合うように配置されてなることを特徴とする請求項2記載のインクジェットヘッドの駆動基板。 The first connectors are arranged in parallel on one side of each of the plurality of substrates,
3. The drive substrate for an ink jet head according to claim 2, wherein the plurality of substrates are arranged such that one side where the first connectors are arranged side by side is aligned in the same direction and overlaps each other.
前記異なる機能を有する複数の回路は電圧作成を行う電源回路を含み、該電源回路は、前記複数の基板のうちのいずれかの基板に配置され、前記電源回路によって作成された電源電圧出力が、前記第2のコネクタによって他の基板に配置された各回路に供給される構成であることを特徴とする請求項1、2又は3記載のインクジェットヘッドの駆動基板。 A second connector for electrically connecting a plurality of circuits respectively disposed on the plurality of substrates;
The plurality of circuits having different functions include a power supply circuit that performs voltage generation, the power supply circuit is disposed on any one of the plurality of substrates, and a power supply voltage output generated by the power supply circuit is: 4. The ink jet head drive substrate according to claim 1, wherein the second connector is supplied to each circuit arranged on another substrate.
前記複数のノズル駆動回路を複数のノズル駆動回路群に分け、各ノズル駆動回路群を複数の基板にそれぞれ配置し、且つ、前記異なる機能を有する複数の回路を、前記複数の基板に分けて配置してなることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動基板。 A plurality of nozzle drive circuits having a common function provided for each nozzle to drive a plurality of nozzles provided in the head, and a plurality of circuits having different functions for controlling the plurality of nozzle drive circuits In an inkjet head drive substrate having
The plurality of nozzle drive circuits are divided into a plurality of nozzle drive circuit groups, each nozzle drive circuit group is arranged on a plurality of substrates, and the plurality of circuits having different functions are arranged on the plurality of substrates. A drive substrate for an ink-jet head, characterized by comprising:
該複数の基板は、前記第1のコネクタが並設された1辺がそれぞれ同一方向に位置合わせされて重なり合うように配置されてなることを特徴とする請求項6記載のインクジェットヘッドの駆動基板。 The first connectors are arranged in parallel on one side of each of the plurality of substrates,
7. The ink jet head drive substrate according to claim 6, wherein the plurality of substrates are arranged such that one side where the first connectors are arranged side by side is aligned and overlapped in the same direction.
前記異なる機能を有する複数の回路は電圧作成を行う電源回路を含み、該電源回路は、前記複数の基板のうちのいずれかの基板に配置され、前記電源回路によって作成された電源電圧出力が、前記第2のコネクタによって他の基板に配置された各回路に供給される構成であることを特徴とする請求項5、6又は7記載のインクジェットヘッドの駆動基板。 A second connector for electrically connecting a plurality of circuits respectively disposed on the plurality of substrates;
The plurality of circuits having different functions include a power supply circuit that performs voltage generation, the power supply circuit is disposed on any one of the plurality of substrates, and a power supply voltage output generated by the power supply circuit is: 8. The ink jet head drive substrate according to claim 5, wherein the second connector is supplied to each circuit disposed on another substrate.
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