JP2017065125A - ヘッド駆動ic及び液体吐出装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態は、同じ構造のドライバIC60(図4、図6参照)を備えた2種類のプリンタ1A、1Bに係るものである。本実施の形態に係る2種類のプリンタ1A、1Bは、いずれも、図1に示すように、キャリッジ2、インクジェットヘッド3、搬送ローラ4、プラテン5などを備えている。キャリッジ2は、走査方向に延びた2本のガイドレール6に支持され、ガイドレール6に沿って走査方向に往復移動する。なお、以下では、図1に示すように走査方向の右側及び左側を定義して説明を行う。また、プリンタ1Aと1Bとは、後述するように配線部材や制御回路の構成が異なるだけで、それ以外の構成はほぼ同じであるため、図1〜図3では、プリンタ1Aのみを示している。
次に、インクジェットヘッド3について説明する。インクジェットヘッド3は、複数のノズル15や後述の複数の圧力室10などのインク流路が形成された流路ユニット21と、複数の圧力室10内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ22とを備えている。
流路ユニット21は、4枚のプレート31〜34が積層されることによって形成されている。4枚のプレート31〜34のうち、上側3枚のプレート31〜33は、ステンレスなどの金属材料によって構成されている。最も下側のプレート34は、ポリイミドなどの合成樹脂、又は、プレート31〜33と同様の金属材料によって構成されている。
圧電アクチュエータ22は、振動板41、圧電層42、共通電極43及び複数の個別電極44を備えている。振動板41は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、複数の圧力室10を覆うように、流路ユニット21の上面に配置されている。なお、振動板41は、次に説明する圧電層42とは異なり、例えば合成樹脂など、圧電材料以外の絶縁性材料によって構成されていてもよい。圧電層42は、振動板41と同様の圧電材料からなり、振動板41の上面に複数の圧力室10にまたがって連続的に延びている。
ドライバIC60は、図4、図6に示すように、シフトレジスタ61、ラッチ回路62、マルチプレクサ63及び昇圧バッファ64、変換回路65、66、波形切換回路67、及び、スイッチング素子68を備えている。また、ドライバIC60は、端子60a〜60gを備えている。
出力する。
スイッチング素子68(本発明の「入力切換回路」)は、図8に示すようなNch−MOSFETによって構成されている。スイッチング素子68は、基材となるP型半導体91と、P型半導体91上に配置された3つのN型半導体92〜94とを備えている。N型半導体92、93は、P型半導体91の一方向における両端部に配置され、ソース68a(本発明の「第1接続部」)、及び、ドレイン68b(本発明の「第2接続部」)を形成している。また、N型半導体92と93とは、P型半導体の上記一方向における中央部に位置する部分によって互いに隔てられている。N型半導体94は、P型半導体91のN型半導体92と93とを隔てている部分の表面に配置され、ゲート68c(本発明の「第3接続部」)を形成している。また、N型半導体94とP型半導体91との間には、絶縁のための酸化膜95が配置されている。なお、Nch−MOSFET自体は公知のものであるため、スイッチング素子68の構造についてのこれ以上の詳細な説明は省略する。
次に、第1配線部材50Aについて説明する。第1配線部材50Aは、第1配線部材50Aは、配線81a〜81gを備えている。また、第1配線部材50Aを介してドライバIC60と接続される制御回路70Aは、端子71a〜71gを有している。
次に、第2配線部材50Bについて説明する。第2配線部材50Bは、第1配線部材50Aと同様の配線81a〜81d、81f、81gを備えている。また、第2配線部材50Bを介してドライバIC60と接続される制御回路70Bは、制御回路70Aと同様の端子71a〜71d、71f、71gを有している。なお、制御回路70Bは、制御回路70Aとは異なり、第2波形信号FIRE2を出力する端子(端子71e相当の端子)を備えていない。また、これに対応して、第2配線部材50Bは、第1配線部材50Aとは異なり、第2波形信号FIRE2が伝送される配線(配線81e相当の配線)を備えていない。また、本実施の形態では、第2配線部材50Bの配線81fが、本発明の「第2切換配線」に相当する。
次に、プリンタ1Aを製造する際の、キャリッジ2、インクジェットヘッド3、第1配線部材50A、ドライバIC60及び制御回路70Aを互いに組み付ける方法について説明する。これらを互いに組み付けるためには、図9(a)に示すように、まず、ドライバIC60を、第1配線部材50Aの表面に実装する(S101)。これにより、端子60a〜60gが、それぞれ、配線81a〜81gと接続される。
3 インクジェットヘッド
15 ノズル
22 圧電アクチュエータ
40 駆動素子
50A 第1配線部材
50B 第2配線部材
60 ドライバIC
60a〜60g 端子
61 シフトレジスタ
62 ラッチ回路
63 マルチプレクサ
64 昇圧バッファ
65、66 変換回路
67 波形切換回路
68 スイッチング素子
81a〜81g 配線
101 ドライバIC
102 スイッチング素子
111 ドライバIC
112、114 端子
115A 第1配線部材
115B 第2配線部材
116、117 配線
Claims (7)
- 複数のノズルと、前記複数のノズル内の液体に吐出エネルギーを付与する複数の駆動素子とを有する液体吐出ヘッドの、前記複数の駆動素子を駆動するためのヘッド駆動ICであって、
前記複数の駆動素子を駆動する駆動信号の生成に用いられる第1波形信号が入力される第1波形入力部と、
前記複数の駆動素子を駆動する駆動信号の生成に用いられる、前記第1波形信号と異なる第2波形信号が入力される第2波形入力部と、
前記第1波形入力部及び前記第2波形入力部において波形信号の入力を許容するか否かを切り換える入力切換回路と、
切換信号が入力される切換信号入力部と、を備え、
前記入力切換回路は、
前記切換信号における前記切換信号の入力状態に応じて、
前記第1波形入力部における前記第1波形信号の入力、及び、前記第2波形入力部における前記第2波形信号の入力の両方を許容する状態と、
前記第1波形入力部における前記第1波形信号の入力を許容し、且つ、前記第2波形入力部における前記第2波形信号の入力を遮断する状態と、を切り換えることを特徴とするヘッド駆動IC。 - 前記切換信号入力部には、互いに異なる第1切換信号及び前記第2切換信号のうち、いずれかの切換信号が入力され、
前記入力切換回路は、
前記切換信号入力部に前記第1切換信号が入力されているときに、前記第1波形入力部における前記第1波形信号の入力、及び、前記第2波形入力部における前記第2波形信号の入力の両方を許容し、
前記切換信号入力部に前記第2切換信号が入力されているときに、前記第1波形入力部における前記第1波形信号の入力を許容し、且つ、前記第2波形入力部における前記第2波形信号の入力を遮断する、ように切り換えを行うことを特徴とする請求項1に記載のヘッド駆動IC。 - 前記第1波形信号から、前記複数の駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する第1駆動波形生成回路と、
前記第2波形信号から、前記複数の駆動素子を駆動するための駆動波形を生成する第2駆動波形生成回路と、
前記第1駆動波形を用いて、前記複数の駆動素子のうちの一部である複数の第1駆動素子を駆動する第1駆動信号を生成する第1駆動信号生成回路と、
前記第1駆動波形及び前記第2駆動波形のうちいずれかの駆動波形を用いて、前記複数の駆動素子のうちの前記複数の第1駆動素子とは別の複数の第2駆動素子を駆動する第2駆動信号を生成する第2駆動信号生成回路と、
前記切換信号入力部に入力された前記切換信号に応じて、前記第2駆動信号生成回路において、前記第1駆動波形及び前記第2駆動波形のうちどちらの駆動波形を用いて前記第2駆動信号を生成するかを切り換える波形切換回路と、をさらに備え、
前記波形切換回路は、
前記切換信号入力部に前記第1切換信号が入力されているときに、前記第2駆動信号生成回路において、前記第2駆動波形を用いて前記第2駆動信号を生成し、
前記切換信号入力部に前記第2切換信号が入力されているときに、前記第2駆動信号生成回路において、前記第1駆動波形を用いて前記第2駆動信号を生成する、ように切り換えを行うことを特徴とする請求項2に記載のヘッド駆動IC。 - 前記入力切換回路は、
前記切換信号入力部に入力された前記切換信号に応じて、前記第2波形入力部を所定の定電位に保持させるか否かを切り換えるスイッチング素子を有し、
前記スイッチング素子は、
前記切換信号入力部に前記第1切換信号が入力されているときに、前記第2波形信号入力部を前記所定の定電位に保持させないことによって、前記第2波形信号入力部への前記第2波形信号の入力を許容し、
前記切換信号入力部に前記第2切換信号が入力されているときに、前記第2波形入力部を前記所定の定電位に保持させることによって、前記第2波形信号入力部への前記第2波形信号の入力を遮断する、ように切り換えを行うことを特徴とする請求項2又は3に記載のヘッド駆動IC。 - 前記スイッチング素子は、
前記第2波形信号入力部と接続された第1接続部と、
前記所定の定電位に保持された第2接続部と、
前記第1接続部と前記第2接続部との間に配置され、前記切換信号入力部と接続された第3接続部と、を有し、
前記第3接続部の電位が、前記所定の定電位よりも高い所定の閾値を超えているときに、前記第1接続部と前記第2接続部とを導通させ、
前記第3接続部の電位が、前記閾値以下のときに前記第1接続部と前記第2接続部との導通を遮断するトランジスタであり、
前記第1切換信号が、前記所定の定電位の信号であり、
前記第2切換信号が、前記閾値よりも高い電位の信号であることを特徴とする請求項4に記載のヘッド駆動IC。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のヘッド駆動ICと、
複数のノズルと、前記複数のノズル内の液体に吐出エネルギーを付与する複数の駆動素子とを有する液体吐出ヘッドと、
前記ヘッド駆動ICと接続された配線部材と、を備え、
前記配線部材は、
前記第1波形入力部と接続され、前記第1波形信号が伝送される第1波形配線と、
前記第2波形入力部と接続され、前記第2波形信号が伝送される第2波形配線と、
前記切換信号入力部と接続され、前記第1切換信号が伝送される第1切換配線と、を有することを特徴とする液体吐出装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のヘッド駆動ICと、
複数のノズルと、前記複数のノズル内の液体に吐出エネルギーを付与する複数の駆動素子とを有する液体吐出ヘッドと、
前記ヘッド駆動ICと接続された配線部材と、を備え、
前記配線部材は、
前記第1波形入力部と接続され、前記第1波形信号が伝送される第1波形配線と、
前記切換信号入力部と接続され、前記第2切換信号が伝送される第2切換配線と、を有することを特徴とする液体吐出装置。
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