JP2011255658A

JP2011255658A - インクジェットヘッド駆動装置

Info

Publication number: JP2011255658A
Application number: JP2010208885A
Authority: JP
Inventors: Hyun Seok Lee; イ・ヒュン・ソク
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-12-22
Also published as: US8353568B2; KR20110133192A; US20110298851A1

Abstract

【課題】インクジェットヘッドの駆動のために効果的にマルチパルスの出力を生成することができるインクジェットヘッド駆動回路を提供する。
【解決手段】本発明によるインクジェットヘッド駆動装置は、トリガー信号の入力を受けて、前記トリガー信号をマルチパルス信号に変換して出力するマルチパルス生成部、前記マルチパルス生成部から出力された前記マルチパルス信号を増幅する増幅部、及び前記マルチパルス生成部で生成される前記マルチパルス信号のパルスの個数を制御する制御部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明はインクジェット方式のプリンターにおいてのヘッド駆動技術に関する。

最近、インクジェット工法を適用した印刷工法を用いた各種技術が提案されている。インクジェット工法を用いた直接印刷方式は、印刷を通じてパターンを形成することによってマスキング工程が不必要になり、工程が簡単になって製作コストが節減される長所がある。

このようなインクジェット工法で様々な応用分野に適用するインクをプリンティングするためには、ピエゾ（ｐｉｅｚｏ―ｅｌｅｃｔｒｉｃ）タイプのインクジェットヘッドを用いることが一般的である。インクジェットヘッドは、ヘッド駆動ドライバーから駆動信号（ｄｒｉｖｉｎｇｓｉｇｎａｌ）の印加を受け、ヘッド内部のアクチュエーター（Ａｃｔｕａｔｏｒ）を駆動させてインクをプリンティングするものである。従って、ヘッド駆動ドライバーの駆動信号の波形の特性によって基本的なヘッド駆動動作が決まる。一般的に前記駆動信号はパルス形態でアクチュエーターに印加される。

一般的にインクジェットプリンティングにおいて、ヘッドから吐出されるインク液滴のボリュームは駆動パルスのレベルと幅により影響を受ける。しかし、いくら駆動パルスの電圧を高めても、十分なインク吐出量を確保することができない場合が発生する可能性がある。これによって、単一パルスではなくマルチパルスを用いてアクチュエーターを駆動するための研究が必要となっている。

韓国登録特許第１０−０５０４７９６号公報特開２００１−１４６０１１号公報

本発明はインクジェットヘッドの駆動のために効果的にマルチパルスを出力することができるインクジェットヘッド駆動回路を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するための本発明の一実施例によるインクジェットヘッド駆動装置は、トリガー信号の入力を受けて、前記トリガー信号をマルチパルス信号に変換して出力するマルチパルス生成部；前記マルチパルス生成部から出力された前記マルチパルス信号を増幅する増幅部；及び前記マルチパルス生成部で生成される前記マルチパルス信号のパルスの個数を制御する制御部；を含む。
この際、前記トリガー信号は単一パルス信号で構成されることができる。

そして前記マルチパルス生成部は、前記トリガー信号の入力を受けて、夫々相違するディレイタイムを有するパルスを出力する複数個のディレイ；及び前記複数個のディレイから出力される夫々のパルスを結合して、マルチパルス信号を生成するマルチプレクサ；を含むことができる。

また、前記複数個のディレイは互いに直列連結され、夫々のディレイは、前のディレイの出力パルスの入力を受けて、所定時間だけ遅延されたパルスを生成して、生成された前記遅延パルスを次のディレイ及び前記マルチプレクサに供給することができる。

この際、前記制御部は、前記夫々のディレイから出力されて前記マルチプレクサに供給される夫々のパルスを連結または遮断することによって、前記マルチパルス信号の個数を制御することができる。

本発明の実施形態によると、インクヘッドに高電圧マルチパルス信号を印加することにより、単一パルスでは具現することができなかった大容量のインク出力が可能になる。

また、このためのインクジェットヘッド駆動回路をデジタル方式で構成することにより、従来のアナログ方式に比べて、インク吐出周波数が増加する場合にも短い時間に求める個数とレベルのマルチパルスを生成することができる長所がある。

本発明の一実施形態によるインクジェットヘッド駆動装置１００の構成を示したブロック図である。本発明の一実施形態によるインクジェットヘッド駆動装置１００のマルチパルス生成部１０２の詳細構成を示したブロック図である。前記のようなマルチパルス生成部１０２の各ブロックで生成される信号を説明するためのグラフである。

以下、添付の図面を参照して本発明による具体的な実施形態を説明する。しかし、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。

本発明の説明において、本発明に係わる公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にぼかす可能性があると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明においての機能を考慮して定義された用語であり、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって変わることができる。従って、その定義は本明細書の全体における内容を基に下すべきであろう。

本発明の技術的思想は特許請求の範囲によって決まり、以下の実施形態は本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野にて通常の知識を有する者に効率的に説明するための一つの手段に過ぎない。

図１は本発明の一実施形態によるインクジェットヘッド駆動装置１００の構成を示したブロック図である。

図示されたように、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッド駆動装置１００は、マルチパルス生成部１０２、増幅部１０４及び制御部１０６を含んで構成される。

マルチパルス生成部１０２は、単一パルス信号形態のトリガー信号の入力を受けて、前記トリガー信号をマルチパルス信号に変換する。前記マルチパルス信号は、前記トリガー信号を夫々相違する遅延時間だけ遅延させた複数個のパルスを結合した信号である。このようなマルチパルス生成部１０２の詳細構成に対しては、図２から図３で後述する。

増幅部１０４は、マルチパルス生成部１０２から出力された前記マルチパルス信号を増幅して出力する。マルチパルス生成部１０２で生成されて出力される前記マルチパルス信号は、約３〜５Ｖ程度の電圧を有するデジタルパルス信号であり、前記デジタルパルスは増幅部１０４を経てインクジェットヘッド駆動のための数十Ｖレベルのパルス信号に増幅される。増幅部１０４で増幅されるマルチパルス信号は、インクジェットヘッドの駆動信号として圧電アクチュエーター（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃａｃｔｕａｔｏｒ、未図示）に印加され、前記圧電アクチュエーターは前記印加された駆動信号によって液滴を吐出するようになる。このような増幅部１０４は、例えば、高電圧スイッチングモジュール（Ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｍｏｄｕｌｅ）で構成されることができるが、前記マルチパルス信号を前記圧電アクチュエーターが要求する電圧レベルに増幅することができるいかなる形態の回路も増幅部１０４として用いられることができる。

制御部１０６は、マルチパルス生成部１０２に前記トリガー信号を供給し、マルチパルス生成部１０２で生成される前記マルチパルス信号のパルス個数を制御する。圧電アクチュエーターで吐出される液滴の量は前記マルチパルス信号のパルス個数に比例して、制御部１０６はマルチパルス生成部１０２で生成されるマルチパルス信号に含まれるパルス個数を調節することによって、前記液滴の量を制御することができる。

図２は本発明の一実施形態によるインクジェットヘッド駆動装置１００のマルチパルス生成部１０２の詳細構成を示したブロック図である。

図示されたように、本発明の一実施形態によるマルチパルス生成部１０２は、複数個のディレイ２００、２０２、２０４、２０６及びマルチプレクサ２０８を含む。図示された実施形態ではマルチパルス生成部１０２が４個のディレイ２００、２０２、２０４、２０６を含むように構成されるが、ディレイの個数はインクジェットヘッドまたは液滴の特性などによって加減されることができて、本発明の権利範囲は特定のディレイ個数に限定されるものではない。

複数個のディレイ２００、２０２、２０４、２０６は、制御部１０６からトリガー信号の入力を受けて、夫々相違するディレイタイムを有するパルスを出力する。図示されたように、本発明の実施形態で夫々のディレイ２００、２０２、２０４、２０６は互いに直列連結され、夫々のディレイは、前のディレイの出力パルスの入力を受けて、所定時間だけ遅延されたパルスを生成し、生成された前記遅延パルスを次のディレイ及び前記マルチプレクサ２０８に供給するように構成される。図示された実施形態で、ディレイ２００の出力はディレイ２０２及びマルチプレクサ２０８に印加されて、ディレイ２０２の出力はディレイ２０４及びマルチプレクサ２０８に、ディレイ２０４の出力はディレイ２０６及びマルチプレクサ２０８に、夫々印加されることが分かる。夫々のディレイ２００、２０２、２０４、２０６は内部のパラメーターを調節することによって、ディレイタイム及び出力パルスの電圧などを制御することができるように構成されることができる。

マルチプレクサ２０８は、複数個のディレイ２００、２０２、２０４、２０６から出力される夫々のパルスを結合してマルチパルス信号を生成する。即ち、マルチプレクサ２０８からの出力信号は複数個のディレイ２００、２０２、２０４、２０６の出力信号が一つに結合された信号である。この際、制御部１０６は夫々のディレイ２００、２０２、２０４、２０６から出力されてマルチプレクサ２０８に供給される夫々のパルスを連結または遮断することによって、前記マルチパルス信号の個数を制御することができる。例えば、制御部１０６がディレイ２００及びディレイ２０２から出力されるパルスはマルチプレクサ２０８に印加し、ディレイ２０４及びディレイ２０６から出力されるパルスは遮断する場合、前記マルチパルス信号は２個のパルスを有するようになり、全てのディレイ２００、２０２、２０４、２０６から出力されるパルスをマルチプレクサ２０８に印加する場合、前記マルチパルス信号は４個のパルスを有するようになる。このような制御部１０６でのパルス信号の個数制御は、例えばマルチプレクサ２０８の入力端と夫々のディレイ２００、２０２、２０４、２０６の出力端との間にスイッチング素子を備えることによってなされることができる。または、マルチプレクサ２０８の種類によって入力信号の連結または遮断可否が選択可能である場合には、制御部１０６でマルチプレクサ２０８を直接制御することもできる。

図３は上述のようなマルチパルス生成部１０２の各ブロックで生成される信号を説明するためのグラフである。

図示されたように、ディレイ２００にトリガー信号が印加されると、ディレイ２００は前記トリガー信号を所定時間遅延させたパルスを出力し、ディレイ２０２はディレイ２００の出力の入力を受けて、これを再び所定時間遅延させたパルスを出力する。これは、ディレイ２０４及びディレイ２０６においても同様である。最後に、マルチプレクサ２０８はディレイ２００からディレイ２０６から出力された夫々のパルスを結合して、一つのマルチパルスを出力する。

以上、代表的な実施形態を参照して本発明に対して詳細に説明したが、本発明に属する技術分野にて通常の知識を有する者は、上述の実施形態に対して本発明の範囲を外れない限度内で多様な変形が可能であることを理解するのであろう。

従って、本発明の権利範囲は上述の実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって決まるべきである。

１００インクジェットヘッド駆動装置
１０２マルチパルス生成部
１０４増幅部
１０６制御部
２００、２０２、２０４、２０６ディレイ
２０８マルチプレクサ

Claims

トリガー信号の入力を受けて、前記トリガー信号をマルチパルス信号に変換して出力するマルチパルス生成部；
前記マルチパルス生成部から出力された前記マルチパルス信号を増幅する増幅部；及び
前記マルチパルス生成部で生成される前記マルチパルス信号のパルスの個数を制御する制御部；
を含むインクジェットヘッド駆動装置。
前記トリガー信号は単一パルス信号で構成される請求項１に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
前記マルチパルス生成部は、
前記トリガー信号の入力を受けて、夫々相違するディレイタイムを有するパルスを出力する複数個のディレイ；及び
前記複数個のディレイから出力される夫々のパルスを結合して、マルチパルス信号を生成するマルチプレクサ；
を含む請求項２に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
前記複数個のディレイは互いに直列連結され、
夫々のディレイは、前のディレイの出力パルスの入力を受けて、所定時間だけ遅延されたパルスを生成して、生成された前記遅延パルスを次のディレイ及び前記マルチプレクサに供給する請求項３に記載のインクジェットヘッド駆動装置。
前記制御部は、前記複数個のディレイから出力されて前記マルチプレクサに供給される夫々のパルスを連結または遮断することによって、前記マルチパルス信号の個数を制御する請求項３または４に記載のインクジェットヘッド駆動装置。