JP2018099869A - Liquid discharge device and circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体吐出装置及び回路基板に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device and a circuit board.
インクを吐出して画像や文書を印刷するインクジェットプリンターなどの液体吐出装置には、圧電素子(例えばピエゾ素子)を用いたものが知られている。圧電素子は、ヘッド(インクジェットヘッド)において複数の吐出部のそれぞれに対応して設けられ、それぞれが駆動信号にしたがって駆動されることにより、吐出部のノズルから所定のタイミングで所定量のインク(液体)が吐出されて、ドットが形成される。特許文献1には、ヘッドを駆動するための信号を吐出ヘッドに伝送する配線が設けられた中継基板が開示されている。
As a liquid ejecting apparatus such as an ink jet printer that ejects ink and prints an image or a document, an apparatus using a piezoelectric element (for example, a piezoelectric element) is known. The piezoelectric element is provided corresponding to each of the plurality of ejection units in the head (inkjet head), and each is driven according to a drive signal, whereby a predetermined amount of ink (liquid) is ejected from the nozzle of the ejection unit at a predetermined timing. ) Are ejected to form dots.
ヘッドを駆動するための信号には、ノズルに対応して設けられた圧電素子を駆動する駆動信号や、駆動信号の圧電素子への印加を制御する制御信号などがあり、これらの信号を転送する配線が形成された回路基板において、その配線レイアウトによっては信号転送時に信号劣化が生じてしまうおそれがある。また、回路基板の交換が必要となった場合に容易に交換できることが要求される場合もある。 Signals for driving the head include a drive signal for driving a piezoelectric element provided corresponding to the nozzle and a control signal for controlling application of the drive signal to the piezoelectric element. These signals are transferred. In a circuit board on which wiring is formed, there is a risk that signal degradation may occur during signal transfer depending on the wiring layout. In addition, when the circuit board needs to be replaced, it may be required that it can be easily replaced.
本発明は、以上のような問題の少なくとも一部に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、回路基板において制御信号が劣化するおそれを低減し、精度良く液体を吐出することが可能な液体吐出装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、回路基板の交換が必要となった場合に容易に交換可能な液体吐出装置を提供することができる。また、本発明のいくつかの態様によれば、駆動信号と制御信号の間の相互干渉による信号劣化が生じるおそれを低減することが可能な回路基板を提供することができる。 The present invention has been made in view of at least a part of the above problems, and according to some aspects of the present invention, the possibility of deterioration of the control signal in the circuit board is reduced, and the liquid can be accurately supplied. A liquid discharge apparatus capable of discharging can be provided. In addition, according to some aspects of the present invention, it is possible to provide a liquid discharge apparatus that can be easily replaced when the circuit board needs to be replaced. In addition, according to some aspects of the present invention, it is possible to provide a circuit board that can reduce the possibility of signal degradation due to mutual interference between a drive signal and a control signal.
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
[適用例1]
本適用例に係る液体吐出装置は、駆動素子を有し、前記駆動素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の前記駆動素子への印加を制御する制御信号と、に基づいて液体を吐出するヘッドユニットと、第1の回路基板と、を備え、前記第1の回路基板には、前記制御信号が入力される制御信号入力端子と、前記制御信号入力端子と接続され、前記制御信号を転送する制御信号転送配線と、前記駆動信号を転送する駆動信号転送配線と、前記制御信号転送配線と接続され、前記制御信号を前記ヘッドユニットに出力する制御信号出力端子と、前記駆動信号転送配線と接続され、前記駆動信号を前記ヘッドユニットに出力する駆動信号出力端子と、が設けられており、前記制御信号入力端子と前記第1の回路基板の第1の辺との最短の距離は、前記制御信号入力端子と前記第1の回路基板の第1の辺と交差する第2の辺との最短の距離よりも短く、前記制御信号出力端子と前記第2の辺との最短
の距離は、前記制御信号出力端子と前記第1の辺との最短の距離よりも短く、前記制御信号入力端子と前記制御信号出力端子との距離は、前記制御信号入力端子と前記駆動信号出力端子との距離よりも短い。
[Application Example 1]
The liquid ejection apparatus according to this application example includes a drive element, and ejects liquid based on a drive signal that drives the drive element and a control signal that controls application of the drive signal to the drive element. A head unit; and a first circuit board, wherein the first circuit board is connected to the control signal input terminal to which the control signal is input and the control signal input terminal to transfer the control signal. A control signal transfer wiring for transferring the drive signal, a drive signal transfer wiring for transferring the drive signal, a control signal output terminal connected to the control signal transfer wiring for outputting the control signal to the head unit, and the drive signal transfer wiring; A drive signal output terminal connected to output the drive signal to the head unit, and the shortest distance between the control signal input terminal and the first side of the first circuit board is The shortest distance between the control signal output terminal and the second side is shorter than the shortest distance between the control signal input terminal and the second side intersecting the first side of the first circuit board. The distance between the control signal output terminal and the first side is shorter than the shortest distance, and the distance between the control signal input terminal and the control signal output terminal is the distance between the control signal input terminal and the drive signal output terminal. Shorter than.
駆動素子は、例えば、圧電素子でもよいし、発熱素子でもよい。また、制御信号は、例えば、高速信号転送に用いられる差動信号であってもよい。 The drive element may be, for example, a piezoelectric element or a heat generating element. The control signal may be a differential signal used for high-speed signal transfer, for example.
本適用例に係る液体吐出装置では、回路基板において、制御信号入力端子が第1の辺に沿って設けられ、制御信号出力端子が第1の辺と交差する第2の辺に沿って第1の辺に近い位置に設けられている。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、回路基板において、制御信号転送配線が短くなり、制御信号が劣化するおそれを低減することができるので、精度良く液体を吐出することができる。 In the liquid ejection apparatus according to this application example, in the circuit board, the control signal input terminal is provided along the first side, and the control signal output terminal is first along the second side that intersects the first side. It is provided at a position close to the side. Therefore, according to the liquid ejection apparatus according to this application example, the control signal transfer wiring is shortened in the circuit board, and the possibility that the control signal is deteriorated can be reduced, so that the liquid can be ejected with high accuracy.
[適用例2]
上記適用例に係る液体吐出装置は、前記第1の回路基板が接続される第2の回路基板をさらに備え、前記第1の回路基板には、前記駆動信号を出力する駆動回路がさらに設けられており、前記第1の回路基板は、前記駆動回路が設けられている面が、前記第1の回路基板が接続される前記第2の回路基板の面と交差する方向で前記第2の回路基板に接続されていてもよい。
[Application Example 2]
The liquid ejection apparatus according to the application example further includes a second circuit board to which the first circuit board is connected, and the first circuit board is further provided with a drive circuit that outputs the drive signal. The first circuit board includes a second circuit in a direction in which a surface on which the driving circuit is provided intersects a surface of the second circuit board to which the first circuit board is connected. It may be connected to the substrate.
本適用例に係る液体吐出装置によれば、第2の回路基板において、第1の回路基板が接続される領域が小さいので、第1の回路を高密度で搭載することができる。 According to the liquid ejection apparatus according to this application example, since the region to which the first circuit board is connected is small in the second circuit board, the first circuit can be mounted with high density.
[適用例3]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第1の回路基板には、前記制御信号入力端子を含む第1のコネクターがさらに設けられており、前記第1の回路基板は、前記第1のコネクターを介して、前記第2の回路基板に接続されていてもよい。
[Application Example 3]
In the liquid ejection apparatus according to the application example, the first circuit board further includes a first connector including the control signal input terminal, and the first circuit board includes the first connector. It may be connected to the second circuit board via
本適用例に係る液体吐出装置によれば、第1のコネクターを第2の回路基板から着脱することができるので、第1の回路基板の交換が必要となった場合に容易に交換することができる。 According to the liquid ejection apparatus according to this application example, since the first connector can be attached to and detached from the second circuit board, it can be easily replaced when the first circuit board needs to be replaced. it can.
[適用例4]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第1の回路基板には、前記制御信号出力端子を含む第2のコネクターと、前記駆動信号出力端子を含む第3のコネクターと、がさらに設けられていてもよい。
[Application Example 4]
In the liquid ejection apparatus according to the application example, the first circuit board is further provided with a second connector including the control signal output terminal and a third connector including the drive signal output terminal. May be.
本適用例に係る液体吐出装置では、制御信号が、第3のコネクターに接続され、駆動信号をヘッドユニットに転送するケーブルとは別に、第2のコネクターに接続されるケーブルによってヘッドユニットに転送される。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、制御信号が劣化するおそれを低減することができるので、精度良く液体を吐出することができる。 In the liquid ejection apparatus according to this application example, the control signal is transferred to the head unit through a cable connected to the second connector, separately from the cable that is connected to the third connector and transfers the drive signal to the head unit. The Therefore, according to the liquid ejection apparatus according to this application example, it is possible to reduce the possibility that the control signal is deteriorated, and thus it is possible to eject the liquid with high accuracy.
[適用例5]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記第1のコネクターは、前記第1の辺に沿って設けられており、前記第2のコネクター及び前記第3のコネクターは、前記第2の辺に沿って設けられていてもよい。
[Application Example 5]
In the liquid ejection apparatus according to the application example, the first connector is provided along the first side, and the second connector and the third connector are along the second side. It may be provided.
本適用例に係る液体吐出装置では、第1の回路基板が、第2の辺がヘッドユニットに近くなるように第2の基板に接続されている場合、第2のコネクター及び第3のコネクター
とヘッドユニットとをそれぞれ接続するケーブルが短くなる。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、駆動信号及び制御信号が劣化するおそれを低減することができるので、精度良く液体を吐出することができる。
In the liquid ejection apparatus according to this application example, when the first circuit board is connected to the second board so that the second side is close to the head unit, the second connector and the third connector The cable connecting each head unit is shortened. Therefore, according to the liquid ejection apparatus according to this application example, the possibility that the drive signal and the control signal are deteriorated can be reduced, and thus the liquid can be ejected with high accuracy.
[適用例6]
上記適用例に係る液体吐出装置は、前記第1の回路基板に取り付けられている放熱器と、前記第1の回路基板を収容するケースと、をさらに備え、前記放熱器は、前記ケースに接触していてもよい。
[Application Example 6]
The liquid ejection device according to the application example further includes a radiator attached to the first circuit board, and a case for housing the first circuit board, and the radiator contacts the case. You may do it.
本適用例に係る液体吐出装置では、放熱器が第1の回路基板を収容するケースに接触しているので、第1の回路基板から放熱器に伝導した熱がケースへと効率よく伝導される。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、第1の回路基板に向けられている駆動回路が発熱により不具合が生じ、駆動信号が劣化するおそれを低減することできるので、精度良く液体を吐出することができる。 In the liquid ejection device according to this application example, since the radiator is in contact with the case housing the first circuit board, the heat conducted from the first circuit board to the radiator is efficiently conducted to the case. . Therefore, according to the liquid ejecting apparatus according to this application example, it is possible to reduce the possibility that the drive circuit directed to the first circuit board has a problem due to heat generation and the drive signal is deteriorated. It can be discharged.
[適用例7]
上記適用例に係る液体吐出装置において、前記ヘッドユニットと、前記第1の回路基板と、前記第2の回路基板と、は可動式のキャリッジに搭載されていてもよい。
[Application Example 7]
In the liquid ejection apparatus according to the application example, the head unit, the first circuit board, and the second circuit board may be mounted on a movable carriage.
本適用例に係る液体吐出装置では、駆動信号を出力する駆動回路が設けられている第1の回路基板が可動式のキャリッジに搭載されているので、駆動信号が駆動素子まで伝搬する配線の長さが短くなる。従って、本適用例に係る液体吐出装置によれば、駆動波形に生じるオーバーシュートやリンギングを小さくすることができるので、精度良く液体を吐出することができる。 In the liquid ejection apparatus according to this application example, since the first circuit board provided with the drive circuit for outputting the drive signal is mounted on the movable carriage, the length of the wiring through which the drive signal propagates to the drive element Becomes shorter. Therefore, according to the liquid ejection apparatus according to this application example, it is possible to reduce overshoot and ringing that occur in the drive waveform, and thus it is possible to eject the liquid with high accuracy.
[適用例8]
上記適用例に係る液体吐出装置は、前記第1の回路基板を複数備えていてもよい。
[Application Example 8]
The liquid ejection apparatus according to the application example may include a plurality of the first circuit boards.
[適用例9]
本適用例に係る回路基板は、駆動素子を有し、前記駆動素子を駆動する駆動信号と、前記駆動信号の前記駆動素子への印加を制御する制御信号と、に基づいて液体を吐出するヘッドユニットと接続される回路基板であって、前記制御信号が入力される制御信号入力端子と、前記制御信号入力端子と接続され、前記制御信号を転送する制御信号転送配線と、前記駆動信号を転送する駆動信号転送配線と、前記制御信号転送配線と接続され、前記制御信号を前記ヘッドユニットに出力する制御信号出力端子と、前記駆動信号転送配線と接続され、前記駆動信号を前記ヘッドユニットに出力する駆動信号出力端子と、が設けられており、前記制御信号入力端子と前記回路基板の第1の辺との最短の距離は、前記制御信号入力端子と前記回路基板の第1の辺と交差する第2の辺との最短の距離よりも短く、前記制御信号出力端子と前記第2の辺との最短の距離は、前記制御信号出力端子と前記第1の辺との最短の距離よりも短く、前記制御信号入力端子と前記制御信号出力端子との距離は、前記制御信号入力端子と前記駆動信号出力端子との距離よりも短い。
[Application Example 9]
The circuit board according to this application example includes a drive element, and ejects liquid based on a drive signal that drives the drive element and a control signal that controls application of the drive signal to the drive element. A circuit board connected to the unit, the control signal input terminal to which the control signal is input, the control signal transfer wiring that is connected to the control signal input terminal and transfers the control signal, and the drive signal A drive signal transfer wiring that is connected to the control signal transfer wiring, a control signal output terminal that outputs the control signal to the head unit, and a drive signal transfer wiring that is connected to the drive unit and outputs the drive signal to the head unit. A drive signal output terminal, and a shortest distance between the control signal input terminal and the first side of the circuit board is a first distance between the control signal input terminal and the circuit board. Shorter than the shortest distance between the second side and the second side, and the shortest distance between the control signal output terminal and the second side is the shortest distance between the control signal output terminal and the first side. The distance between the control signal input terminal and the control signal output terminal is shorter than the distance between the control signal input terminal and the drive signal output terminal.
本適用例に係る回路基板では、制御信号入力端子が第1の辺に沿って設けられ、制御信号出力端子が第1の辺と交差する第2の辺に沿って第1の辺に近い位置に設けられている。本適用例に係る回路基板によれば、制御信号転送配線が短くなり、制御信号が劣化するおそれを低減することができるので、接続されるヘッドユニットに精度良く液体を吐出させることができる。 In the circuit board according to this application example, the control signal input terminal is provided along the first side, and the control signal output terminal is located near the first side along the second side that intersects the first side. Is provided. According to the circuit board according to this application example, the control signal transfer wiring is shortened, and the possibility that the control signal is deteriorated can be reduced. Therefore, it is possible to accurately discharge the liquid to the connected head unit.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings used are for convenience of explanation. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1.液体吐出装置の概要
本実施形態に係る液体吐出装置の一例としての印刷装置は、外部のホストコンピューターから供給された画像データに応じてインクを吐出させることによって、紙などの印刷媒体にインクドット群を形成し、これにより、当該画像データに応じた画像(文字、図形等を含む)を印刷するインクジェットプリンターである。
1. Overview of Liquid Ejecting Apparatus A printing apparatus as an example of a liquid ejecting apparatus according to the present embodiment ejects ink in accordance with image data supplied from an external host computer, whereby ink dot groups are applied to a printing medium such as paper. This is an inkjet printer that prints an image (including characters, graphics, etc.) according to the image data.
図1は、液体吐出装置1の構成を示す側面模式図である。また、図2は、液体吐出装置1の内部構成を示す正面図である。
FIG. 1 is a schematic side view showing the configuration of the
図1に示すように、液体吐出装置1は、媒体Mを繰り出す繰出部12と、媒体Mを支持する支持部13と、媒体Mを搬送する搬送部14と、媒体Mに印刷を行う印刷部15と、印刷部15に向けて気体を送風する送風部16と、これらの構成を制御する制御ユニット10とを備えている。
As illustrated in FIG. 1, the
なお、以下の説明では、液体吐出装置1の幅方向(図1において紙面垂直方向)を「第1の方向X」とし、液体吐出装置1の奥行方向(図1において紙面左右方向)を「第2の方向Y」とし、液体吐出装置1の高さ方向(図1において紙面上下方向)を「第3の方向Z」とし、媒体Mが搬送される方向を「搬送方向F」とする。第1の方向X、第2の方向Yおよび第3の方向Zは互いに交差(直交)する方向であり、搬送方向Fは第1の方向Xと交差(直交)する方向である。 In the following description, the width direction of the liquid ejection device 1 (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) is referred to as “first direction X”, and the depth direction of the liquid ejection device 1 (the left-right direction in FIG. 1) is defined as “first direction”. 2 ”, the height direction of the liquid ejection device 1 (the vertical direction in FIG. 1) is“ third direction Z ”, and the direction in which the medium M is transported is“ transport direction F ”. The first direction X, the second direction Y, and the third direction Z are directions that intersect (orthogonal) each other, and the transport direction F is a direction that intersects (orthogonal) the first direction X.
繰出部12は、媒体Mを巻き重ねたロール体Rを回転可能に保持する保持部材18を有している。保持部材18には、種類の異なる媒体Mや第1の方向Xにおける寸法の異なるロール体Rが保持される。そして、繰出部12では、ロール体Rを一方向(図1では反時計方向)に回転させることで、ロール体Rから巻き解かれた媒体Mが支持部13に向かって繰り出される。
The
支持部13は、搬送方向上流から搬送方向下流に向かって、媒体Mの搬送経路を構成する第1支持部25、第2支持部26、および第3支持部27を備えている。第1支持部25は、繰出部12から繰り出された媒体Mを第2支持部26に向けて案内し、第2支持部26は、印刷が行われる媒体Mを支持し、第3支持部27は、印刷済みの媒体Mを搬送方向下流に向けて案内する。
The
第1支持部25、第2支持部26、および第3支持部27における媒体Mの搬送経路側とは反対側には、第1支持部25、第2支持部26、および第3支持部27を加熱する加熱部22が設けられている。加熱部22は、第1支持部25、第2支持部26、および第3支持部27を加熱することで、これら第1支持部25、第2支持部26、および第3支持部27に支持される媒体Mを間接的に加熱する。加熱部22は、例えば電熱線(ヒーター線)などによって構成される。
On the opposite side of the
搬送部14は、媒体Mに搬送力を付与する搬送ローラー23と、媒体Mを搬送ローラー23に押さえ付ける従動ローラー24と、搬送ローラー23を駆動する搬送モーター41とを備えている。搬送ローラー23および従動ローラー24は、第1の方向Xを軸方向とするローラーである。
The
搬送ローラー23は媒体Mの搬送経路の鉛直下方に配置され、従動ローラー24は媒体Mの搬送経路の鉛直上方に配置されている。搬送モーター41は、例えばモーターおよび減速機などによって構成される。そして、搬送部14では、搬送ローラー23および従動ローラー24で媒体Mを挟持した状態で搬送ローラー23を回転させることで、媒体Mが搬送方向Fに搬送される。
The
図1および図2に示すように、印刷部15は、第1の方向Xに沿って延びるガイド部材30と、液体吐出ユニット2とを備えている。液体吐出ユニット2は、第1の方向Xに沿って移動可能にガイド部材30に支持されるキャリッジ29と、キャリッジ29に支持されるとともに媒体Mにインクを吐出する複数(N個)のヘッドユニット32と、キャリッジ29に支持されるとともにN個のヘッドユニット32をそれぞれ駆動する複数(N個)の駆動回路ユニット37とを備えている。さらに、液体吐出ユニット2は、制御ユニット10との通信を制御するとともに制御ユニット10と各駆動回路ユニット37との間で各種信号を中継する制御基板36と、各駆動回路ユニット37及び制御基板36を収容する放熱ケース34と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
駆動回路ユニット37は、フレキシブルフラットケーブル190及び制御基板36を介し、制御ユニット10と電気的に接続される。
The
キャリッジ29内の下部にはN個のヘッドユニット32が第1の方向Xに等間隔で配列された状態で支持されており、各ヘッドユニット32の下端部はキャリッジ29の下面から外部へ突出している。各ヘッドユニット32の下面には、インクが吐出される複数の吐出部600が第2の方向Yに配列された状態で開口している。
さらに、印刷部15は、キャリッジ29を第1の方向Xに移動させるキャリッジモータ
ー31と、各ヘッドユニット32のメンテナンスを行うメンテナンスユニット80とを備えている。
Further, the
メンテナンスユニット80は、第1の方向Xにおいて、第2支持部26と隣り合うように設けられている。メンテナンスユニット80は、吐出部600におけるインクの吐出状態を正常に回復させるためのメンテナンス処理を実行させる。
The
送風部16は、筐体44の内外を連通させるダクト51と、ダクト51内に設けられた送風ファン52とを有している。ダクト51は、キャリッジ29の移動領域Wに向けて開口する送風口53を有している。ダクト51の送風口53は、第3の方向Zにおいて、キャリッジ29に配置された放熱ケース34と重なるように配置されている。
The
送風部16は、キャリッジ29の移動領域Wの鉛直上方に移動領域W(第1の方向X)に沿って複数並ぶように設けられている。したがって、送風部16は、キャリッジ29の移動領域Wの全域に向けて気体(空気)を送風することが可能になっている。すなわち、送風部16は、キャリッジ29の移動経路に沿って配置され、放熱ケース34に向けて気体を送風することにより放熱ケース34内の各駆動回路ユニット37を間接的に冷却する気流発生部として機能する。
A plurality of the
2.液体吐出装置の電気的構成
図3は、本実施形態の液体吐出装置1の電気的な構成を示すブロック図である。図3に示されるように、液体吐出装置1は、液体吐出ユニット2(図1及び図2参照)と、液体吐出ユニット2からの液体の吐出を制御する制御ユニット10と、制御ユニット10と液体吐出ユニット2とを接続するフレキシブルフラットケーブル190とを備えている。
2. FIG. 3 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the
制御ユニット10は、N個の吐出制御モジュール100(100−1〜100−N)と、通信制御部160とを備えている。N個の吐出制御モジュール100(100−1〜100−N)の電気的な構成は同じである。
The
N個の吐出制御モジュール100(100−1〜100−N)は、それぞれ、制御信号生成部110と、制御信号変換部120と、制御信号送信部130と、駆動データ生成部140とを有する。
Each of the N ejection control modules 100 (100-1 to 100-N) includes a control
制御信号生成部110は、ホストコンピューターから画像データ等の各種の信号が供給されたときに、各部を制御するための各種の制御信号等を出力する。
When various signals such as image data are supplied from the host computer, the control
具体的には、制御信号生成部110は、ホストコンピューターからの各種の信号に基づき、吐出部600からの液体の吐出を制御する複数種類の原制御信号として、n個(n≧1)の原印刷データ信号sSI1〜sSIn、n個の原ラッチ信号sLAT1〜sLATn及びn個の原チェンジ信号sCH1〜sCHnを生成し、パラレル形式で制御信号変換部120に出力する。なお、複数種類の原制御信号には、これら信号の一部が含まれていなくてもよいし、他の信号が含まれていてもよい。
Specifically, the
制御信号変換部120は、制御信号生成部110から出力される原印刷データ信号sSIi(iは1〜nのいずれか)、原ラッチ信号sLATi、原チェンジ信号sCHiを、それぞれ1つのシリアル形式の原シリアル制御信号sSiに変換(シリアライズ)し、制御信号送信部130に出力する。
The control
制御信号送信部130は、制御信号変換部120から出力されるn個の原シリアル制御信号sS1〜sSnをそれぞれ2つの信号で構成される差動信号dS1〜dSnに変換し
、差動信号dS1〜dSnを、フレキシブルフラットケーブル190を介して液体吐出ユニット2に送信する。また、制御信号送信部130は、フレキシブルフラットケーブル190を介した差動信号dS1〜dSnの高速シリアルデータ転送に用いられる差動クロック信号dClkを生成し、差動クロック信号dClkを、フレキシブルフラットケーブル190を介して液体吐出ユニット2に送信する。例えば、制御信号送信部130は、LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling)転送方式の差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkを生成し、液体吐出ユニット2に送信する。LVDS転送方式の差動信号はその振幅が350mV程度であるため高速データ転送を実現することができる。なお、制御信号送信部130は、LVDS以外のLVPECL(Low Voltage Positive Emitter Coupled Logic)やCML(Current Mode Logic)等の各種の高速転送方式の差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkを生成し、液体吐出ユニット2に送信してもよい。
The control
駆動データ生成部140は、ホストコンピューターからの各種の信号に基づき、液体吐出ユニット2が備えるn個の駆動モジュール20(20−1〜20−n)を駆動する駆動信号の元となるデジタルデータである2n個の駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnを生成し、フレキシブルフラットケーブル190を介して、液体吐出ユニット2に送信する。本実施形態では、駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnは、駆動信号の波形(駆動波形)をアナログ/デジタル変換したデジタルデータである。ただし、駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnは、直近の駆動データに対する差分を示すデジタルデータであってもよいし、駆動波形において傾きが一定の各区間の長さとそれぞれの傾きとの対応関係を規定するデジタルデータであってもよい。
The drive
通信制御部160は、フレキシブルフラットケーブル190を介して、液体吐出ユニット2が備える通信制御部260と通信を行い、液体吐出ユニット2に対して、各種のデータを設定する処理や各種のデータを読み出す処理を行う。
The
なお、制御ユニット10は、上記の処理以外にも、キャリッジ29(液体吐出ユニット2)の走査位置(現在位置)を把握し、キャリッジ29の走査位置に基づいて、キャリッジモーター31を駆動する処理を行う。これにより、キャリッジ29の第1の方向Xへの移動が制御される。また、制御ユニット10は、搬送モーター41を駆動する処理を行う。これにより、媒体Mの搬送方向Fへの移動が制御される。
In addition to the above processing, the
さらに、制御ユニット10は、メンテナンスユニット80に、吐出部600におけるインクの吐出状態を正常に回復させるためのメンテナンス処理を実行させる。メンテナンスユニット80は、メンテナンス処理として、吐出部600内の増粘したインクや気泡等をチューブポンプ(図示省略)により吸引するクリーニング処理(ポンピング処理)を行うためのクリーニング機構を有していてもよい。また、メンテナンスユニット80は、メンテナンス処理として、吐出部600のノズル近傍に付着した紙粉等の異物をワイパー部材により拭き取るワイピング処理を行うためのワイピング機構を有していてもよい。
Further, the
液体吐出ユニット2は、複数(N個)の吐出モジュール200(200−1〜200−N)と、通信制御部260とを備えている。N個の吐出モジュール200(200−1〜200−N)の電気的な構成は同じである。
The
N個の吐出モジュール200(200−1〜200−N)は、それぞれ、駆動回路ユニット37(図1及び図2参照)と、ヘッドユニット32(図1及び図2参照)とを有し、制御ユニット10が備えるN個の吐出制御モジュール100(100−1〜100−N)の各々によって液体の吐出が制御される。
Each of the N discharge modules 200 (200-1 to 200-N) includes a drive circuit unit 37 (see FIGS. 1 and 2) and a head unit 32 (see FIGS. 1 and 2), and is controlled. The discharge of the liquid is controlled by each of the N discharge control modules 100 (100-1 to 100-N) included in the
駆動回路ユニット37は、2n個の駆動回路50(50−a1〜50−an,50−b1〜50−bn)を有する。n個の駆動回路50−a1〜50−anは、それぞれ、駆動データ生成部140から出力される駆動データdA1〜dAnに基づいて、駆動モジュール20−1〜20−nのそれぞれを駆動する駆動信号COM−A1〜COM−Anを生成する。同様に、n個の駆動回路50−b1〜50−bnは、それぞれ、駆動データ生成部140から出力される駆動データdB1〜dBnに基づいて、駆動モジュール20−1〜20−nのそれぞれを駆動する駆動信号COM−B1〜COM−Bnを生成する。なお、2n個の駆動回路50(50−a1〜50−an,50−b1〜50−bn)は、入力される駆動データ、及び、出力する駆動信号が異なるのみであって、回路的な構成は同一であってもよい。
The
ヘッドユニット32は、複数の圧電素子60(「駆動素子」の一例)を有し、複数の圧電素子60を駆動する駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnと、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnの複数の圧電素子60への印加を制御する差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClk(「制御信号」の一例)と、に基づいて液体(インク)を吐出する。本実施形態では、ヘッドユニット32は、n個の駆動モジュール20(20−1〜20−n)と、制御信号受信部240と、制御信号復元部250とを有する。
The
制御信号受信部240は、制御信号送信部130から送信されたLVDS転送方式の差動信号dS1〜dSnを受信し、受信した差動信号dS1〜dSnをそれぞれ差動増幅してシリアル制御信号S1〜Snに変換し、変換したシリアル制御信号S1〜Snを制御信号復元部250に出力する。また、制御信号受信部240は、制御信号送信部130から送信されたLVDS転送方式の差動クロック信号dClkを受信し、受信した差動クロック信号dClkを差動増幅してクロック信号Clkに変換し、変換したクロック信号Clkを制御信号復元部250に出力する。なお、制御信号受信部240は、LVDS以外のLVPECLやCML等の各種の高速転送方式の差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkを受信してもよい。
The control
制御信号復元部250は、制御信号受信部240が変換したシリアル制御信号S1〜Snに基づいて、吐出部600からの液体の吐出を制御する複数種類の制御信号として、クロック信号Sck、n個の印刷データ信号SI1〜SIn、n個のラッチ信号LAT1〜LATn及びn個のチェンジ信号CH1〜CHnを生成する。詳細には、制御信号復元部250は、制御信号受信部240から出力されるシリアル制御信号Si(iは1〜nのいずれか)に含まれている原印刷データ信号sSIi、原ラッチ信号sLATi及び原チェンジ信号sCHiを復元(デシリアライズ)することにより、印刷データ信号SIi、ラッチ信号LATi及びチェンジ信号CHiを生成し、駆動モジュール20−iに出力する。また、制御信号復元部250は、制御信号受信部240から出力されるクロック信号Clkに対して所定の処理(例えば、所定の分周比で分周する処理)を行い、印刷データ信号SI1〜SIn、ラッチ信号LAT1〜LATn及びチェンジ信号CH1〜CHnと同期したクロック信号Sckを生成し、n個の駆動モジュール20(20−1〜20−n)に出力する。
Based on the serial control signals S1 to Sn converted by the control
n個の駆動モジュール20(20−1〜20−n)は、同じ構成であり、それぞれ、選択制御部220と、m個の選択部230と、m個の吐出部600とを有する。
The n drive modules 20 (20-1 to 20-n) have the same configuration, and each includes a
駆動モジュール20−i(iは1〜nのいずれか)において、選択制御部220は、選択部230のそれぞれに対して駆動信号COM−Ai,COM−Biのいずれを選択すべきか(または、いずれも非選択とすべきか)を、制御信号復元部250から出力されるクロック信号Sck、印刷データ信号SIi、ラッチ信号LATi及びチェンジ信号CHi
によって指示する。
In the drive module 20-i (i is any one of 1 to n), the
Direct by.
選択部230のそれぞれは、選択制御部220の指示に従って、駆動信号COM−Ai,COM−Biを選択し、駆動信号Voutとして対応する吐出部600に出力し、吐出部600が有する圧電素子60の一端に印加される。また、すべての圧電素子60の他端には基準電圧信号VBSが共通に印加される。圧電素子60は、吐出部600のそれぞれに対応して設けられており、駆動信号Vout(駆動信号COM−Ai,COM−Bi)が印加されることで変位する。そして、圧電素子60は、駆動信号Vout(駆動信号COM−Ai,COM−Bi)と基準電圧信号VBSとの電位差に応じて変位して液体(インク)を吐出させる。このように、駆動信号COM−Ai,COM−Biは吐出部600のそれぞれを駆動して液体を吐出させるための信号である。
Each of the
なお、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnは、吐出部600を駆動する信号であるため高電圧(数十V)の信号であり、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnをそれぞれ生成するn個の駆動回路50(50−a1〜50−n,50−b1〜50−bn)は消費電力が大きく高温になりやすい。また、駆動回路50(50−a1〜50−n,50−b1〜50−bn)の温度特性に応じて駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnの波形が変化すると、吐出部600からの液体の吐出精度に影響が生じる。従って、駆動回路50−a1〜50−n,50−b1〜50−bnの近傍に温度センサーを設けておき、吐出制御モジュール100がフレキシブルフラットケーブル190を介して当該温度センサーの出力信号を受信し、当該温度センサーの出力信号に基づいて、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnの波形が温度補正されるように駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnを生成してもよい。また、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnの波形が温度補正されても、圧電素子60の温度特性によって吐出特性が変化し、その結果、液体の吐出精度に影響が生じる。従って、吐出部600(圧電素子60)の近傍(例えば、ノズルプレート632(図4参照)の近傍)に温度センサーを設けておき、吐出制御モジュール100がフレキシブルフラットケーブル190を介して当該温度センサーの出力信号を受信し、当該温度センサーの出力信号に基づいて、圧電素子60の温度特性の変化をキャンセルするように、駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnを生成してもよい。吐出制御モジュール100がこれらの処理を行うことで、吐出部600からの液体の吐出精度を高めることができる。
The drive signals COM-A1 to COM-An and COM-B1 to COM-Bn are signals for driving the
通信制御部260は、フレキシブルフラットケーブル190を介して、制御ユニット10が備える通信制御部160と通信を行い、通信制御部160からの要求に従い、n個の吐出モジュール200−1〜200−Nに対して、各種のデータを設定する処理や各種のデータを読み出して通信制御部160に送信する処理を行う。詳細には、通信制御部260は、駆動回路ユニット37に対する各種の設定処理(例えば、各駆動回路50が備える基準電圧生成部580(図11参照)が生成する第1基準電圧DAC_HVや第2基準電圧DAC_LVの調整処理)やヘッドユニット32の各種の状態を示す各種のデータ(例えば、温度データ等)等を読み出して通信制御部160に送信する処理を行う。
The
なお、通信制御部160と通信制御部260との間の通信は、例えば、I2C(Inter-Integrated Circuit)バス方式であってもよいし、SPI(Serial Peripheral Interface)バス方式であってもよい。
The communication between the
3.吐出部の構成
図4は、駆動モジュール20において、1つの吐出部600に対応した概略構成を示す図である。図4に示されるように、駆動モジュール20は、吐出部600と、リザーバー641とを含む。
3. Configuration of Discharge Unit FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration corresponding to one
リザーバー641は、インクの色毎に設けられており、インクが供給口661からリザーバー641に導入される。なお、インクは、液体吐出ユニット2に搭載されたインクカートリッジから供給口661まで供給されてもよいし、液体吐出ユニット2とは独立して本体側に取り付けられたインクタンクからインクチューブを介して供給口661まで供給されてもよい。
The
吐出部600は、圧電素子60と振動板621とキャビティー(圧力室)631とノズル651とを含む。このうち、振動板621は、図において上面に設けられた圧電素子60によって変位(屈曲振動)し、インクが充填されるキャビティー631の内部容積を拡大/縮小させるダイヤフラムとして機能する。ノズル651は、ノズルプレート632に設けられるとともに、キャビティー631に連通する開孔部である。キャビティー631は、内部に液体(例えば、インク)が充填され、圧電素子60の変位により、内部容積が変化する。ノズル651は、キャビティー631に連通し、キャビティー631の内部容積の変化に応じてキャビティー631内の液体を液滴として吐出する。
The
図4で示される圧電素子60は、圧電体601を一対の電極611,612で挟んだ構造である。この構造の圧電体601にあっては、電極611,612により印加された電圧に応じて、電極611,612、振動板621とともに図4において中央部分が両端部分に対して上下方向に撓む。具体的には、圧電素子60は、駆動信号Voutの電圧が高くなると、上方向に撓む一方、駆動信号Voutの電圧が低くなると、下方向に撓む構成となっている。この構成において、上方向に撓めば、キャビティー631の内部容積が拡大するので、インクがリザーバー641から引き込まれる一方、下方向に撓めば、キャビティー631の内部容積が縮小するので、縮小の程度によっては、インクがノズル651から吐出される。
A
なお、圧電素子60は、図示した構造に限られず、圧電素子60を変形させてインクのような液体を吐出させることができる型であればよい。また、圧電素子60は、屈曲振動に限られず、いわゆる縦振動を用いる構成でもよい。
The
また、圧電素子60は、駆動モジュール20においてキャビティー631とノズル651とに対応して設けられ、選択部230にも対応して設けられる。このため、圧電素子60、キャビティー631、ノズル651および選択部230のセットは、ノズル651毎に設けられることになる。
In addition, the
4.駆動信号の構成
媒体Mにドットを形成する方法としては、インク滴を1回吐出させて、1つのドットを形成する方法のほかに、単位期間にインク滴を2回以上吐出可能として、単位期間において吐出された1以上のインク滴を着弾させ、当該着弾した1以上のインク滴を結合させることで、1つのドットを形成する方法(第2方法)や、これら2以上のインク滴を結合させることなく、2以上のドットを形成する方法(第3方法)がある。
4). Configuration of Drive Signal As a method of forming dots on the medium M, in addition to a method of ejecting ink droplets once to form one dot, ink droplets can be ejected twice or more per unit period, One or more ink droplets ejected in
本実施形態では、第2方法によって、1つのドットについては、インクを最多で2回吐出させることで、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録(ドットなし)」の4階調を表現させる。この4階調を表現するために、本実施形態では、駆動モジュール20−i(iは1〜nのいずれか)において、2種類の駆動信号COM−Ai,COM−Biを用意して、それぞれにおいて、1周期に前半パターンと後半パターンとを持たせている。1周期のうち、前半・後半において駆動信号COM−Ai,COM−Biを、表現すべき階調に応じて選択して(又は選択しないで)、圧電素子60に供給する構成となっている。
In the present embodiment, by the second method, “large dot”, “medium dot”, “small dot”, and “non-recording (no dot)” are performed by ejecting ink twice at most for one dot. 4 gradations are expressed. In order to express these four gradations, in the present embodiment, two types of drive signals COM-Ai and COM-Bi are prepared in the drive module 20-i (i is any one of 1 to n). In FIG. 1, the first half pattern and the second half pattern are provided in one cycle. The drive signals COM-Ai and COM-Bi are selected (or not selected) in accordance with the gradation to be expressed in the first half and the second half of one cycle and supplied to the
図5は、駆動信号COM−Ai,COM−Biの波形を示す図である。図5に示されるように、駆動信号COM−Aiは、ラッチ信号LATiが立ち上がってからチェンジ信号CHiが立ち上がるまでの期間T1に配置された台形波形Adp1と、チェンジ信号CHiが立ち上がってから次にラッチ信号LATiが立ち上がるまでの期間T2に配置された台形波形Adp2とを連続させた波形となっている。期間T1と期間T2からなる期間を周期Taとして、周期Ta毎に、媒体Mに新たなドットが形成される。 FIG. 5 is a diagram illustrating waveforms of the drive signals COM-Ai and COM-Bi. As shown in FIG. 5, the drive signal COM-Ai is latched next to the trapezoidal waveform Adp1 arranged in the period T1 from when the latch signal LATi rises to when the change signal CHi rises, and after the change signal CHi rises. This is a waveform in which the trapezoidal waveform Adp2 arranged in the period T2 until the signal LATi rises is continued. A period consisting of the period T1 and the period T2 is defined as a period Ta, and a new dot is formed on the medium M for each period Ta.
本実施形態において、台形波形Adp1、Adp2とは、互いにほぼ同一の波形であり、仮にそれぞれが圧電素子60の一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子60に対応するノズル651から所定量、具体的には中程度の量のインクをそれぞれ吐出させる波形である。
In the present embodiment, the trapezoidal waveforms Adp1 and Adp2 are substantially the same waveforms, and if each is supplied to one end of the
駆動信号COM−Biは、期間T1に配置された台形波形Bdp1と、期間T2に配置された台形波形Bdp2とを連続させた波形となっている。本実施形態において、台形波形Bdp1、Bdp2とは、互いに異なる波形である。このうち、台形波形Bdp1は、ノズル651の開孔部付近のインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための波形である。このため、仮に台形波形Bdp1が圧電素子60の一端に供給されたとしても、当該圧電素子60に対応するノズル651からインク滴が吐出されない。また、台形波形Bdp2は、台形波形Adp1(Adp2)とは異なる波形となっている。仮に台形波形Bdp2が圧電素子60の一端に供給されたとしたならば、当該圧電素子60に対応するノズル651から上記所定量よりも少ない量のインクを吐出させる波形である。
The drive signal COM-Bi has a waveform in which the trapezoidal waveform Bdp1 arranged in the period T1 and the trapezoidal waveform Bdp2 arranged in the period T2 are continuous. In the present embodiment, the trapezoidal waveforms Bdp1 and Bdp2 are different from each other. Among these, the trapezoidal waveform Bdp1 is a waveform for causing the ink near the opening of the
なお、台形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2の開始タイミングでの電圧と、終了タイミングでの電圧とは、いずれも電圧Vcで共通である。すなわち、台形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2は、それぞれ電圧Vcで開始し、電圧Vcで終了する波形となっている。 The voltage at the start timing and the voltage at the end timing of the trapezoidal waveforms Adp1, Adp2, Bdp1, and Bdp2 are all the same as the voltage Vc. That is, the trapezoidal waveforms Adp1, Adp2, Bdp1, and Bdp2 are waveforms that start at the voltage Vc and end at the voltage Vc, respectively.
図6は、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録」のそれぞれに対応する駆動信号Voutの波形を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating waveforms of the drive signal Vout corresponding to “large dots”, “medium dots”, “small dots”, and “non-recording”.
図6に示されるように、「大ドット」に対応する駆動信号Voutは、期間T1における駆動信号COM−Aiの台形波形Adp1と期間T2における駆動信号COM−Aiの台形波形Adp2とを連続させた波形となっている。この駆動信号Voutが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651から、中程度の量のインクが2回にわけて吐出される。このため、媒体Mにはそれぞれのインクが着弾し合体して大ドットが形成されることになる。
As shown in FIG. 6, the drive signal Vout corresponding to the “large dot” is a continuous trapezoidal waveform Adp1 of the drive signal COM-Ai in the period T1 and a trapezoidal waveform Adp2 of the drive signal COM-Ai in the period T2. It has a waveform. When this drive signal Vout is supplied to one end of the
「中ドット」に対応する駆動信号Voutは、期間T1における駆動信号COM−Aiの台形波形Adp1と期間T2における駆動信号COM−Biの台形波形Bdp2とを連続させた波形となっている。この駆動信号Voutが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651から、中程度及び小程度の量のインクが2回にわけて吐出される。このため、媒体Mにはそれぞれのインクが着弾し合体して中ドットが形成されることになる。
The drive signal Vout corresponding to “medium dot” has a waveform in which the trapezoidal waveform Adp1 of the drive signal COM-Ai in the period T1 and the trapezoidal waveform Bdp2 of the drive signal COM-Bi in the period T2 are continuous. When this drive signal Vout is supplied to one end of the
「小ドット」に対応する駆動信号Voutは、期間T1では圧電素子60が有する容量性によって保持された直前の電圧Vcとなり、期間T2では駆動信号COM−Biの台形波形Bdp2となっている。この駆動信号Voutが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651から、期間T2においてのみ小程度の量のインクが吐出される。このため、媒体Mにはこのインクが着弾して小ド
ットが形成されることになる。
The drive signal Vout corresponding to “small dots” is the voltage Vc immediately before being held by the capacitive property of the
「非記録」に対応する駆動信号Voutは、期間T1では駆動信号COM−Biの台形波形Bdp1となり、期間T2では圧電素子60が有する容量性によって保持された直前の電圧Vcとなっている。この駆動信号Voutが圧電素子60の一端に供給されると、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応したノズル651が、期間T2において微振動するのみで、インクは吐出されない。このため、媒体Mにはインクが着弾せず、ドットが形成されない。
The drive signal Vout corresponding to “non-recording” is the trapezoidal waveform Bdp1 of the drive signal COM-Bi in the period T1, and is the voltage Vc just before being held by the capacitive property of the
5.選択制御部及び選択部の構成
図7は、選択制御部220の構成を示す図である。図7に示されるように、選択制御部220には、クロック信号Sck、印刷データ信号SIi、ラッチ信号LATi及びチェンジ信号CHiが供給される。選択制御部220では、シフトレジスター(S/R)222とラッチ回路224とデコーダー226との組が、圧電素子60(ノズル651)のそれぞれに対応して設けられている。
5. Configuration of Selection Control Unit and Selection Unit FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the
印刷データ信号SIiは、m個の吐出部600のそれぞれに対して、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録」のいずれかを選択するための2ビットの印刷データ(SIH,SIL)を含む、合計2mビットの信号である。
The print data signal SIi is 2-bit print data for selecting any one of “large dot”, “medium dot”, “small dot”, and “non-record” for each of the
印刷データ信号SIiは、クロック信号Sckに同期して制御信号復元部250からシリアルで供給される。ノズルに対応して、印刷データ信号SIiに含まれる2ビット分の印刷データ(SIH,SIL)毎に、一旦保持するための構成がシフトレジスター222である。
The print data signal SIi is serially supplied from the control
詳細には、圧電素子60(ノズル)に対応した段数のシフトレジスター222が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印刷データ信号SIiが、クロック信号Sckに従って順次後段に転送される構成となっている。 More specifically, the shift registers 222 having the number of stages corresponding to the piezoelectric elements 60 (nozzles) are connected in cascade, and the serially supplied print data signal SIi is sequentially transferred to the subsequent stage according to the clock signal Sck. ing.
なお、圧電素子60の個数をm(mは複数)としたときに、シフトレジスター222を区別するために、印刷データ信号SIiが供給される上流側から順番に1段、2段、…、m段と表記している。
When the number of
m個のラッチ回路224の各々は、m個のシフトレジスター222の各々で保持された2ビットの印刷データ(SIH,SIL)をラッチ信号LATiの立ち上がりでラッチする。
Each of the
m個のデコーダー226の各々は、m個のラッチ回路224の各々によってラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)をデコードして、ラッチ信号LATiとチェンジ信号CHiとで規定される期間T1、T2ごとに、選択信号Sa,Sbを出力して、選択部230での選択を規定する。
Each of the m decoders 226 decodes 2-bit print data (SIH, SIL) latched by each of the
図8は、デコーダー226におけるデコード内容を示す図である。デコーダー226は、例えばラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)が(1,0)であれば、選択信号Sa,Sbの論理レベルを、期間T1ではそれぞれH,Lレベルとし、期間T2ではそれぞれL,Hレベルとして、出力するということを意味している。
FIG. 8 is a diagram showing the decoding contents in the
なお、選択信号Sa,Sbの論理レベルについては、クロック信号Sck、印刷データ信号SIi、ラッチ信号LATi及びチェンジ信号CHiの論理レベルよりも、レベルシフター(図示省略)によって、高振幅論理にレベルシフトされる。 Note that the logic levels of the selection signals Sa and Sb are level-shifted to a higher amplitude logic by a level shifter (not shown) than the logic levels of the clock signal Sck, the print data signal SIi, the latch signal LATi, and the change signal CHi. The
図9は、圧電素子60(ノズル651)の1個分に対応する選択部230の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the
図9に示されるように、選択部230は、インバーター(NOT回路)232a,232bと、トランスファーゲート234a,234bとを有する。
As illustrated in FIG. 9, the
デコーダー226からの選択信号Saは、トランスファーゲート234aにおいて丸印が付されていない正制御端に供給される一方で、インバーター232aによって論理反転されて、トランスファーゲート234aにおいて丸印が付された負制御端に供給される。同様に、選択信号Sbは、トランスファーゲート234bの正制御端に供給される一方で、インバーター232bによって論理反転されて、トランスファーゲート234bの負制御端に供給される。
The selection signal Sa from the
トランスファーゲート234aの入力端には、駆動信号COM−Aiが供給され、トランスファーゲート234bの入力端には、駆動信号COM−Biが供給される。トランスファーゲート234a,234bの出力端同士は共通接続され、当該共通接続端子を介して駆動信号Voutが吐出部600に出力される。
The drive signal COM-Ai is supplied to the input terminal of the
トランスファーゲート234aは、選択信号SaがHレベルであれば、入力端および出力端の間を導通(オン)させ、選択信号SaがLレベルであれば、入力端と出力端との間を非導通(オフ)させる。トランスファーゲート234bについても同様に選択信号Sbに応じて、入力端および出力端の間をオンオフさせる。
When the selection signal Sa is at the H level, the
次に、選択制御部220と選択部230との動作について図10を参照して説明する。
Next, operations of the
印刷データ信号SIiが、制御信号復元部250からノズル毎に、クロック信号Sckに同期してシリアルで供給されて、ノズルに対応するシフトレジスター222において順次転送される。そして、制御信号受信部240からのクロック信号Sckの供給が停止すると、シフトレジスター222のそれぞれには、ノズルに対応した2ビットの印刷データ(SIH,SIL)が保持された状態になる。なお、印刷データ信号SIiは、シフトレジスター222における最終m段、…、2段、1段のノズルに対応した順番で供給される。
The print data signal SIi is serially supplied from the control
ここで、ラッチ信号LATiが立ち上がると、ラッチ回路224のそれぞれは、シフトレジスター222に保持された2ビットの印刷データ(SIH,SIL)を一斉にラッチする。図10において、LT1、LT2、…、LTmは、1段、2段、…、m段のシフトレジスター222に対応するラッチ回路224によってラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)を示している。
Here, when the latch signal LATi rises, each of the
デコーダー226は、ラッチされた2ビットの印刷データ(SIH,SIL)で規定されるドットのサイズに応じて、期間T1,T2のそれぞれにおいて、選択信号Sa,Sbの論理レベルを図8に示されるような内容で出力する。
The
すなわち、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)が(1,1)であって、大ドットのサイズを規定する場合、選択信号Sa,Sbを、期間T1においてH,Lレベルとし、期間T2においてもH,Lレベルとする。また、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)が(1,0)であって、中ドットのサイズを規定する場合、選択信号Sa,Sbを、期間T1においてH,Lレベルとし、期間T2においてL,Hレベルとする。また、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)が(0
,1)であって、小ドットのサイズを規定する場合、選択信号Sa,Sbを、期間T1においてL,Lレベルとし、期間T2においてL,Hレベルとする。また、デコーダー226は、当該印刷データ(SIH,SIL)が(0,0)であって、非記録を規定する場合、選択信号Sa,Sbを、期間T1においてL,Hレベルとし、期間T2においてL,Lレベルとする。
That is, when the print data (SIH, SIL) is (1, 1) and the size of the large dot is defined, the
1), and when the size of a small dot is defined, the selection signals Sa and Sb are set to L and L levels in the period T1 and to L and H levels in the period T2. When the print data (SIH, SIL) is (0, 0) and non-recording is specified, the
選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(1,1)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがH,Lレベルであるので駆動信号COM−Ai(台形波形Adp1)を選択し、期間T2でもSa,SbがH,Lレベルであるので駆動信号COM−Ai(台形波形Adp2)を選択する。その結果、図6に示した「大ドット」に対応する駆動信号Voutが生成される。
When the print data (SIH, SIL) is (1, 1), the
また、選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(1,0)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがH,Lレベルであるので駆動信号COM−Ai(台形波形Adp1)を選択し、期間T2ではSa,SbがL,Hレベルであるので駆動信号COM−Bi(台形波形Bdp2)を選択する。その結果、図6に示した「中ドット」に対応する駆動信号Voutが生成される。
In addition, when the print data (SIH, SIL) is (1, 0), the
また、選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(0,1)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがL,Lレベルであるので駆動信号COM−Ai,COM−Biのいずれも選択せず、期間T2ではSa,SbがL,Hレベルであるので駆動信号COM−Bi(台形波形Bdp2)を選択する。その結果、図6に示した「小ドット」に対応する駆動信号Voutが生成される。なお、期間T1において、駆動信号COM−Ai,COM−Biのいずれも選択されないため、圧電素子60の一端がオープンとなるが、圧電素子60が有する容量性によって、駆動信号Voutは直前の電圧Vcに保持される。
In addition, when the print data (SIH, SIL) is (0, 1), the
また、選択部230は、印刷データ(SIH,SIL)が(0,0)のとき、期間T1では選択信号Sa,SbがL,Hレベルであるので駆動信号COM−Bi(台形波形Bdp1)を選択し、期間T2では選択信号Sa,SbがL,Lレベルであるので駆動信号COM−Ai,COM−Biのいずれも選択しない。その結果、図6に示した「非記録」に対応する駆動信号Voutが生成される。なお、期間T2において、駆動信号COM−Ai,COM−Biのいずれも選択されないため、圧電素子60の一端がオープンとなるが、圧電素子60が有する容量性によって、駆動信号Voutは直前の電圧Vcに保持される。
In addition, when the print data (SIH, SIL) is (0, 0), the
なお、図5及び図10に示した駆動信号COM−Ai,COM−Biはあくまでも一例である。実際には、液体吐出ユニット2の移動速度や媒体Mの性質などに応じて、予め用意された様々な波形の組み合わせが用いられる。
Note that the drive signals COM-Ai and COM-Bi shown in FIGS. 5 and 10 are merely examples. Actually, various combinations of waveforms prepared in advance are used according to the moving speed of the
また、ここでは、圧電素子60が、電圧の上昇に伴って上方向に撓む例で説明したが、電極611,612に供給する電圧を逆転させると、圧電素子60は、電圧の上昇に伴って下方向に撓むことになる。このため、圧電素子60が、電圧の上昇に伴って下方向に撓む構成では、図5及び図10に例示した駆動信号COM−Ai,COM−Biが、電圧Vcを基準に反転した波形となる。
Further, here, the example in which the
6.駆動回路の構成
続いて、駆動回路50−ai,50−bi(iは1〜nのいずれか)について説明する。このうち、一方の駆動回路50−aiについて概略すると、次のようにして駆動信号COM−Aiを生成する。すなわち、駆動回路50−aiは、第1に、駆動データ生成部140から供給される駆動データdAiをアナログ変換し、第2に、出力の駆動信号COM
−Aiを帰還するとともに、当該駆動信号COM−Aiに基づく信号(減衰信号)と目標信号との偏差を、当該駆動信号COM−Aiの高周波成分で補正して、当該補正した信号に従って変調信号を生成し、第3に、当該変調信号に従ってトランジスターをスイッチングすることによって増幅変調信号を生成し、第4に、当該増幅変調信号をローパスフィルターで平滑化(復調)して、当該平滑化した信号を駆動信号COM−Aiとして出力する。
6). Configuration of Drive Circuit Next, the drive circuits 50-ai and 50-bi (i is any one of 1 to n) will be described. Of these, one drive circuit 50-ai is summarized as follows. The drive signal COM-Ai is generated as follows. That is, the drive circuit 50-ai first converts the drive data dAi supplied from the drive
-Ai is fed back, the deviation between the signal (attenuation signal) based on the drive signal COM-Ai and the target signal is corrected with the high-frequency component of the drive signal COM-Ai, and the modulation signal is generated according to the corrected signal. Third, an amplified modulated signal is generated by switching a transistor according to the modulated signal, and fourth, the amplified modulated signal is smoothed (demodulated) with a low-pass filter, and the smoothed signal is It outputs as drive signal COM-Ai.
他方の駆動回路50−biについても同様な構成であり、駆動データdBiから駆動信号COM−Biを出力する点についてのみ異なる。そこで以下の図11においては、駆動回路50−ai、50−biについて区別しないで、駆動回路50として説明する。
The other drive circuit 50-bi has the same configuration, and differs only in that the drive signal COM-Bi is output from the drive data dBi. Therefore, in FIG. 11 below, the drive circuits 50-ai and 50-bi will be described as the
ただし、入力される駆動データや出力される駆動信号については、dAi(dBi)、COM−Ai(COM−Bi)などと表記して、駆動回路50−aiの場合には、駆動データdAiを入力して駆動信号COM−Aiを出力し、駆動回路50−biの場合には、駆動データdBiを入力して駆動信号COM−Biを出力する、ということを表すことにする。 However, input drive data and output drive signals are expressed as dAi (dBi), COM-Ai (COM-Bi), etc., and in the case of the drive circuit 50-ai, the drive data dAi is input. Then, the drive signal COM-Ai is output, and in the case of the drive circuit 50-bi, the drive data dBi is input and the drive signal COM-Bi is output.
図11は、駆動回路(容量性負荷駆動回路)50の回路構成を示す図である。なお、図11では、駆動信号COM−Aiを出力するための構成を示している。 FIG. 11 is a diagram showing a circuit configuration of the drive circuit (capacitive load drive circuit) 50. FIG. 11 shows a configuration for outputting the drive signal COM-Ai.
図11に示されるように、駆動回路50は、集積回路装置(容量性負荷駆動用集積回路装置)500と、出力回路550と、第1帰還回路570と、第2帰還回路572と、を備えている。
As illustrated in FIG. 11, the
集積回路装置500は、端子IN1〜INkを介して入力されたkビットの駆動データdAi(源信号)に基づいて、第1トランジスターM1および第2トランジスターM2のそれぞれにゲート信号(増幅制御信号)を出力するものである。このため、集積回路装置500は、DAC(Digital to Analog Converter)511と、加算器512、加算器513と、コンパレーター514と、積分減衰器516、減衰器517と、インバーター515と、第1ゲートドライバー521、第2ゲートドライバー522と、第1電源部530と、昇圧回路540と、基準電圧生成部580と、を含む。また、集積回路装置500は、第1電源部530を備えていてもよい。
The
基準電圧生成部580は、第1基準電圧DAC_HV(高電圧側基準電圧)と第2基準電圧DAC_LV(低電圧側基準電圧)とを生成し、DAC511に供給する。
The reference
DAC511は、駆動信号COM−Aiの波形を規定する駆動データdAiを、第1基準電圧DAC_HVと第2基準電圧DAC_LVとの間の電圧の元駆動信号Aaに変換し、加算器512の入力端(+)に供給する。なお、この元駆動信号Aaの電圧振幅は、その最大値および最小値がそれぞれ第1基準電圧DAC_HVおよび第2基準電圧DAC_LVで決まり(例えば1〜2V程度)、この電圧を増幅したものが、駆動信号COM−Aiとなる。つまり、元駆動信号Aaは、駆動信号COM−Aiの増幅前の目標となる信号である。
The
積分減衰器516は、端子Vfbを介して入力した端子Outの電圧、すなわち、駆動信号COM−Aiを減衰するとともに、積分して、加算器512の入力端(−)に供給する。
The
加算器512は、入力端(+)の電圧から入力端(−)の電圧を差し引いて積分した電圧の信号Abを加算器513の入力端(+)に供給する。
The
なお、DAC511からインバーター515までに至る回路の電源電圧は、低振幅の3.3V(電源端子Vddから供給される電源電圧VDD)である。このため、元駆動信号Aaの電圧が最大でも2V程度であるのに対し、駆動信号COM−Aiの電圧が最大で40Vを超える場合があるので、偏差を求めるにあたって両電圧の振幅範囲を合わせるため、駆動信号COM−Aiの電圧を積分減衰器516によって減衰させている。
Note that the power supply voltage of the circuit from the
減衰器517は、端子Ifbを介して入力した駆動信号COM−Aiの高周波成分を減衰して、加算器513の入力端(−)に供給する。加算器513は、入力端(+)の電圧から入力端(−)の電圧を減算した電圧の信号Asを、コンパレーター514に供給する。減衰器517の機能は、変調利得(感度)の調整である。すなわち、駆動データdAi(源信号)に合わせて、変調信号Msの周波数やデューティー比が変化するが、減衰器517はこれらの変化量を調整する。
The
加算器513から出力される信号Asの電圧は、元駆動信号Aaの電圧から、端子Vfbに供給された信号の減衰電圧を差し引いて、端子Ifbに供給された信号の減衰電圧を減算した電圧である。このため、加算器513による信号Asの電圧は、目標である元駆動信号Aaの電圧から、端子Outから出力される駆動信号COM−Aiの減衰電圧を指し引いた偏差を、当該駆動信号COM−Aiの高周波成分で補正した信号ということができる。
The voltage of the signal As output from the
コンパレーター514は、加算器513による減算電圧に基づいて、次のようにパルス変調した変調信号Msを出力する。詳細には、コンパレーター514は、加算器513から出力される信号Asが電圧上昇時であれば、電圧閾値Vth1以上になったときにHレベルとなり、信号Asが電圧下降時であれば、電圧閾値Vth2を下回ったときにLレベルとなる変調信号Msを出力する。なお、後述するように、電圧閾値は、Vth1>Vth2という関係に設定されている。
The
コンパレーター514による変調信号Msは、インバーター515による論理反転を経て、第2ゲートドライバー522に供給される。一方、第1ゲートドライバー521には、論理反転を経ることなく変調信号Msが供給される。このため、第1ゲートドライバー521と第2ゲートドライバー522に供給される論理レベルは互いに排他的な関係にある。
The modulation signal Ms from the
第1ゲートドライバー521および第2ゲートドライバー522に供給される論理レベルは、実際には、同時にHレベルとはならないように(第1トランジスターM1および第2トランジスターM2が同時にオンしないように)、タイミング制御してもよい。このため、ここでいう排他的とは、厳密にいえば、同時にHレベルになることがない(第1トランジスターM1および第2トランジスターM2が同時にオンすることがない)、という意味である。
The logic levels supplied to the
ところで、ここでいう変調信号は、狭義には、変調信号Msであるが、元駆動信号Aaに応じてパルス変調したものと考えれば、変調信号Msの否定信号も変調信号に含まれる。すなわち、元駆動信号Aaに応じてパルス変調した変調信号には、変調信号Msのみならず、当該変調信号Msの論理レベルを反転させたものや、タイミング制御されたものが含まれる。 By the way, the modulation signal here is the modulation signal Ms in a narrow sense, but if it is considered that the signal is pulse-modulated according to the original drive signal Aa, a negative signal of the modulation signal Ms is also included in the modulation signal. That is, the modulation signal pulse-modulated according to the original drive signal Aa includes not only the modulation signal Ms but also a signal obtained by inverting the logic level of the modulation signal Ms and a signal whose timing is controlled.
なお、加算器512と、加算器513と、コンパレーター514と、インバーター515と、積分減衰器516と、減衰器517とは、元駆動信号Aaを変調して変調信号Msを生成する変調部510(変調回路)として機能する。
Note that the
第1ゲートドライバー521は、コンパレーター514の出力信号である低論理振幅を高論理振幅にレベルシフトして、端子Hdrから出力する。第1ゲートドライバー521の電源電圧のうち、高位側は、端子Bstを介して印加される電圧であり、低位側は、端子Swを介して印加される電圧である。端子Bstは、容量素子C5の一端および逆流防止用のダイオードD1のカソード電極に接続される。端子Swは、第1トランジスターM1におけるソース電極、第2トランジスターM2におけるドレイン電極、容量素子C5の他端、および、インダクターL1の一端に接続される。ダイオードD1のアノード電極は、端子Gvdの一端に接続され、昇圧回路540が出力する電圧Vm(例えば7.5V)が印加される。従って、端子Bstと端子Swとの電位差は、容量素子C5の両端の電位差、すなわち電圧Vm(例えば7.5V)におよそ等しい。
The
第2ゲートドライバー522は、第1ゲートドライバー521よりも低電位側で動作する。第2ゲートドライバー522は、インバーター515の出力信号である低論理振幅(Lレベル:0V、Hレベル:3.3V)を高論理振幅(例えばLレベル:0V、Hレベル:7.5V)にレベルシフトして、端子Ldrから出力する。第2ゲートドライバー522の電源電圧のうち、高位側として、電圧Vm(例えば7.5V)が印加され、低位側として、グラウンド端子Gndを介して電圧ゼロが印加される、すなわちグラウンド端子Gndはグラウンドに接地される。また、端子Gvdは、ダイオードD1のアノード電極に接続される。
The
第1トランジスターM1および第2トランジスターM2は、例えばNチャンネル型のFET(Field Effect Transistor)である。このうち、ハイサイドの第1トランジスターM1において、ドレイン電極には、電圧Vh(例えば42V)が印加され、ゲート電極が、抵抗R1を介して端子Hdrに接続される。ローサイドの第2トランジスターM2については、ゲート電極が、抵抗R2を介して端子Ldrに接続され、ソース電極が、グラウンドに接地されている。 The first transistor M1 and the second transistor M2 are, for example, N-channel FETs (Field Effect Transistors). Among these, in the first transistor M1 on the high side, the voltage Vh (for example, 42V) is applied to the drain electrode, and the gate electrode is connected to the terminal Hdr via the resistor R1. For the low-side second transistor M2, the gate electrode is connected to the terminal Ldr via the resistor R2, and the source electrode is grounded.
従って、第1トランジスターM1がオフ、第2トランジスターM2がオンの時は、端子Swの電圧は0Vとなり、端子Bstには電圧Vm(例えば7.5V)が印加される。一方、第1トランジスターM1がオン、第2トランジスターM2がオフの時は、端子SwにはVh(例えば42V)が印加され、端子BstにはVh+Vm(例えば49.5V)が印加される。 Therefore, when the first transistor M1 is off and the second transistor M2 is on, the voltage at the terminal Sw is 0V, and the voltage Vm (for example, 7.5V) is applied to the terminal Bst. On the other hand, when the first transistor M1 is on and the second transistor M2 is off, Vh (for example, 42V) is applied to the terminal Sw, and Vh + Vm (for example, 49.5V) is applied to the terminal Bst.
すなわち、第1ゲートドライバー521は、容量素子C5をフローティング電源として、第1トランジスターM1および第2トランジスターM2の動作に応じて、基準電位(端子Swの電位)が0V又はVh(例えば42V)に変化するので、Lレベルが0V近傍かつHレベルがVm(例えば7.5V)近傍、または、LレベルがVh(例えば42V)近傍かつHレベルがVh+Vm(例えば49.5V)近傍の増幅制御信号を出力する。これに対して、第2ゲートドライバー522は、第1トランジスターM1および第2トランジスターM2の動作に関係なく、基準電位(グラウンド端子Gndの電位)が0Vに固定されるので、Lレベルが0V近傍かつHレベルがVm(例えば7.5V)近傍の増幅制御信号を出力する。
That is, the
なお、第1ゲートドライバー521と、第2ゲートドライバー522とは、変調信号Msに基づいて増幅制御信号を生成するゲートドライバー520として機能する。また、第1トランジスターM1と、第2トランジスターM2とは、変調信号Msを増幅した増幅変調信号を生成する増幅回路として機能する。
The
インダクターL1の他端は、この駆動回路50で出力となる端子Outであり、当該端
子Outから駆動信号COM−Aiが、選択部230のそれぞれに供給される。
The other end of the inductor L1 is a terminal Out that is output from the
端子Outは、容量素子C1の一端と、容量素子C2の一端と、抵抗R3の一端と、にそれぞれ接続される。このうち、容量素子C1の他端は、グラウンドに接地されている。このため、インダクターL1と容量素子C1とは、第1トランジスターM1と第2トランジスターM2との接続点に現れる増幅変調信号を平滑化(復調)して駆動信号を生成するローパスフィルター(Low Pass Filter)560(復調回路)として機能する。 The terminal Out is connected to one end of the capacitive element C1, one end of the capacitive element C2, and one end of the resistor R3. Among these, the other end of the capacitive element C1 is grounded. For this reason, the inductor L1 and the capacitive element C1 are a low-pass filter (Low Pass Filter) that smoothes (demodulates) the amplified modulation signal appearing at the connection point between the first transistor M1 and the second transistor M2 to generate a drive signal. It functions as 560 (demodulation circuit).
抵抗R3の他端は、端子Vfbおよび抵抗R4の一端に接続され、当該抵抗R4の他端には電圧Vhが印加される。これにより、端子Vfbには、端子Outから第1帰還回路570(抵抗R3、抵抗R4で構成される回路)を通過した駆動信号COM−Aiがプルアップされて帰還されることになる。 The other end of the resistor R3 is connected to the terminal Vfb and one end of the resistor R4, and the voltage Vh is applied to the other end of the resistor R4. As a result, the drive signal COM-Ai that has passed through the first feedback circuit 570 (the circuit configured by the resistors R3 and R4) is pulled up and fed back to the terminal Vfb.
一方、容量素子C2の他端は、抵抗R5の一端と抵抗R6の一端とに接続される。このうち、抵抗R5の他端はグラウンドに接地される。このため、容量素子C2と抵抗R5とは、端子Outからの駆動信号COM−Aiのうち、カットオフ周波数以上の高周波成分を通過させるハイパスフィルター(High Pass Filter)として機能する。なお、ハイパスフィルターのカットオフ周波数は、例えば約9MHzに設定される。 On the other hand, the other end of the capacitive element C2 is connected to one end of the resistor R5 and one end of the resistor R6. Among these, the other end of the resistor R5 is grounded. For this reason, the capacitive element C2 and the resistor R5 function as a high-pass filter that passes a high-frequency component that is equal to or higher than the cutoff frequency in the drive signal COM-Ai from the terminal Out. Note that the cutoff frequency of the high-pass filter is set to about 9 MHz, for example.
また、抵抗R6の他端は、容量素子C4の一端と容量素子C3の一端とに接続される。このうち、容量素子C3の他端はグラウンドに接地される。このため、抵抗R6と容量素子C3とは、上記ハイパスフィルターを通過した信号成分のうち、カットオフ周波数以下の低周波成分を通過させるローパスフィルター(Low Pass Filter)として機能する。なお、LPFのカットオフ周波数は、例えば約160MHzに設定される。 The other end of the resistor R6 is connected to one end of the capacitive element C4 and one end of the capacitive element C3. Among these, the other end of the capacitive element C3 is grounded. For this reason, the resistor R6 and the capacitive element C3 function as a low-pass filter that passes a low-frequency component that is equal to or lower than the cutoff frequency among the signal components that have passed through the high-pass filter. Note that the cutoff frequency of the LPF is set to about 160 MHz, for example.
上記ハイパスフィルターのカットオフ周波数は、上記ローパスフィルターのカットオフ周波数よりも低く設定されているので、ハイパスフィルターとローパスフィルターとは、駆動信号COM−Aiのうち、所定の周波数域の高周波成分を通過させるバンドパスフィルター(Band Pass Filter)として機能する。 Since the cut-off frequency of the high-pass filter is set lower than the cut-off frequency of the low-pass filter, the high-pass filter and the low-pass filter pass high-frequency components in a predetermined frequency range in the drive signal COM-Ai. Functions as a band pass filter.
容量素子C4の他端は、集積回路装置500の端子Ifbに接続される。これにより、端子Ifbには、上記バンドパスフィルターとして機能する第2帰還回路572(容量素子C2、抵抗R5、抵抗R6、容量素子C3および容量素子C4で構成される回路)を通過した駆動信号COM−Aiの高周波成分のうち、直流成分がカットされて帰還されることになる。
The other end of the capacitive element C4 is connected to the terminal Ifb of the
ところで、端子Outから出力される駆動信号COM−Aiは、第1トランジスターM1と第2トランジスターM2との接続点(端子Sw)における増幅変調信号を、インダクターL1および容量素子C1からなるローパスフィルターによって平滑化した信号である。この駆動信号COM−Aiは、端子Vfbを介して積分・減算された上で、加算器512に帰還されるので、帰還の遅延(インダクターL1および容量素子C1の平滑化による遅延と、積分減衰器516による遅延と、の和)と、帰還の伝達関数で定まる周波数で自励発振することになる。
By the way, the drive signal COM-Ai output from the terminal Out smoothes the amplified modulation signal at the connection point (terminal Sw) between the first transistor M1 and the second transistor M2 by a low-pass filter including the inductor L1 and the capacitive element C1. Signal. This drive signal COM-Ai is integrated / subtracted via the terminal Vfb and then fed back to the
ただし、端子Vfbを介した帰還経路の遅延量が大であるために、当該端子Vfbを介した帰還のみでは、自励発振の周波数を、駆動信号COM−Aiの精度を十分に確保できるほど高くすることができない場合がある。 However, since the delay amount of the feedback path through the terminal Vfb is large, the frequency of self-excited oscillation is high enough to ensure the accuracy of the drive signal COM-Ai only by the feedback through the terminal Vfb. You may not be able to.
そこで、本実施形態では、端子Vfbを介した経路とは別に、端子Ifbを介して、駆動信号COM−Aiの高周波成分を帰還する経路を設けることによって、回路全体でみた
ときの遅延を小さくしている。このため、信号Abに、駆動信号COM−Aiの高周波成分を加算した信号Asの周波数は、端子Ifbを介した経路が存在しない場合と比較して、駆動信号COM−Aiの精度を十分に確保できるほど高くなる。
Therefore, in this embodiment, by providing a path for feeding back the high-frequency component of the drive signal COM-Ai via the terminal Ifb, in addition to the path via the terminal Vfb, the delay when viewed as a whole circuit is reduced. ing. For this reason, the frequency of the signal As obtained by adding the high-frequency component of the drive signal COM-Ai to the signal Ab sufficiently ensures the accuracy of the drive signal COM-Ai as compared to the case where there is no path through the terminal Ifb. As high as you can.
図12は、信号Asと変調信号Msとの波形を、元駆動信号Aaとの波形と関連付けて示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the waveforms of the signal As and the modulation signal Ms in association with the waveform of the original drive signal Aa.
図12に示されるように、信号Asは三角波であり、その発振周波数は、元駆動信号Aaの電圧(入力電圧)に応じて変動する。具体的には、入力電圧が中間値である場合に最も高くなり、入力電圧が中間値から高くなるにつれて、または、低くなるにつれて低くなる。 As shown in FIG. 12, the signal As is a triangular wave, and the oscillation frequency varies according to the voltage (input voltage) of the original drive signal Aa. Specifically, it is highest when the input voltage is an intermediate value, and decreases as the input voltage increases from the intermediate value or decreases.
また、信号Asにおいて三角波の傾斜は、入力電圧が中間値付近であれば、上り(電圧の上昇)と下り(電圧の下降)とでほぼ等しくなる。このため、信号Asをコンパレーター514によって電圧閾値Vth1、Vth2と比較した結果である変調信号Msのデューティー比は、ほぼ50%となる。入力電圧が中間値から高くなると、信号Asの下りの傾斜が緩くなる。このため、変調信号MsがHレベルとなる期間が相対的に長くなって、デューティー比が大きくなる。一方、入力電圧が中間値から低くなるにつれて、信号Asの上りの傾斜が緩くなる。このため、変調信号MsがHレベルとなる期間が相対的に短くなって、デューティー比が小さくなる。
In addition, the slope of the triangular wave in the signal As is approximately equal between the rise (voltage rise) and the fall (voltage drop) when the input voltage is near the intermediate value. For this reason, the duty ratio of the modulation signal Ms, which is the result of comparing the signal As with the voltage thresholds Vth1 and Vth2 by the
このため、変調信号Msは、次のようなパルス密度変調信号となる。すなわち、変調信号Msのデューティー比は、入力電圧の中間値でほぼ50%であり、入力電圧が中間値よりも高くなるにつれて大きくなり、入力電圧が中間値よりも低くなるにつれて小さくなる。 Therefore, the modulation signal Ms is a pulse density modulation signal as follows. That is, the duty ratio of the modulation signal Ms is approximately 50% at the intermediate value of the input voltage, and increases as the input voltage becomes higher than the intermediate value, and decreases as the input voltage becomes lower than the intermediate value.
第1ゲートドライバー521は、変調信号Msに基づいて第1トランジスターM1をオン/オフさせる。すなわち、第1ゲートドライバー521は、第1トランジスターM1を、変調信号MsがHレベルであればオンさせ、変調信号MsがLレベルであればオフさせる。第2ゲートドライバー522は、変調信号Msの論理反転信号に基づいて第2トランジスターM2をオン/オフさせる。すなわち、第2ゲートドライバー522は、第2トランジスターM2を、変調信号MsがHレベルであればオフさせ、変調信号MsがLレベルであればオンさせる。
The
従って、第1トランジスターM1と第2トランジスターM2の接続点における増幅変調信号をインダクターL1および容量素子C1で平滑化した駆動信号COM−Aiの電圧は、変調信号Msのデューティー比が大きくなるにつれて高くなり、デューティー比が小さくなるにつれて低くなるので、結果的に、駆動信号COM−Aiは、元駆動信号Aaの電圧を拡大した信号となるように制御されて、出力されることになる。 Therefore, the voltage of the drive signal COM-Ai obtained by smoothing the amplified modulated signal at the connection point of the first transistor M1 and the second transistor M2 with the inductor L1 and the capacitive element C1 increases as the duty ratio of the modulated signal Ms increases. As the duty ratio decreases, the driving signal COM-Ai is controlled to be a signal obtained by expanding the voltage of the original driving signal Aa and is output.
この駆動回路50は、パルス密度変調を用いているので、変調周波数が固定のパルス幅変調と比較して、デューティー比の変化幅を大きく取れる、という利点がある。
Since this
すなわち、回路全体で扱うことができる最小の正パルス幅と負パルス幅はその回路特性で制約されるので、周波数固定のパルス幅変調では、デューティー比の変化幅として所定の範囲(例えば10%から90%までの範囲)しか確保できない。これに対し、パルス密度変調では、入力電圧が中間値から離れるにつれて、発振周波数が低くなるため、入力電圧が高い領域においては、デューティー比をより大きくすることができ、また、入力電圧が低い領域においては、デューティー比をより小さくすることができる。このため、自励発振型パルス密度変調では、デューティー比の変化幅として、より広い範囲(例えば5%
から95%までの範囲)を確保することができるのである。
That is, since the minimum positive pulse width and negative pulse width that can be handled by the entire circuit are limited by the circuit characteristics, in the pulse width modulation with a fixed frequency, the duty ratio change width is within a predetermined range (for example, from 10%). Only 90%). On the other hand, in pulse density modulation, the oscillation frequency decreases as the input voltage moves away from the intermediate value. Therefore, the duty ratio can be increased in a region where the input voltage is high, and the region where the input voltage is low. In, the duty ratio can be further reduced. For this reason, in the self-excited oscillation type pulse density modulation, the change range of the duty ratio is wider (for example, 5%).
To 95%) can be secured.
また、駆動回路50は、駆動信号COM−Ai、変調信号Ms及び増幅変調信号が伝搬する信号経路を含み、自励発振する自励発振回路であり、他励発振のように高い周波数の搬送波を生成する回路が不要である。このため、高電圧を扱う回路以外の、すなわち集積回路装置500の部分の、集積化が容易である、という利点がある。
The
加えて、駆動回路50では、駆動信号COM−Aiの帰還経路として、端子Vfbを介した経路だけでなく、端子Ifbを介して高周波成分を帰還する経路があるので、回路全体でみたときの遅延が小さくなる。このため、自励発振の周波数が高くなるので、駆動回路50は、駆動信号COM−Aiを精度良く生成することが可能になる。
In addition, in the
図11に戻り、図11に示される例では、抵抗R1、抵抗R2、第1トランジスターM1、第2トランジスターM2、容量素子C5、ダイオードD1およびローパスフィルター560は、変調信号に基づいて増幅制御信号を生成し、増幅制御信号に基づいて駆動信号COM−Aiを生成して容量性負荷(圧電素子60)に出力する出力回路550として構成されている。
Returning to FIG. 11, in the example shown in FIG. 11, the resistor R <b> 1, the resistor R <b> 2, the first transistor M <b> 1, the second transistor M <b> 2, the capacitor C <b> 5, the diode D <b> 1, and the low-
第1電源部530は、圧電素子60の駆動信号が印加される端子と異なる端子に信号を印加する。第1電源部530は、例えば、バンドギャップ・リファレンス回路のような定電圧回路で構成される。第1電源部530は、一定電圧(例えば、6V)の基準電圧信号VBSを端子Vbsから出力する。図11に示される例では、第1電源部530は、グラウンド端子Gndのグラウンド電位を基準として基準電圧信号VBSを生成する。
The first
昇圧回路540は、ゲートドライバー520に電源供給する。図11に示される例では、昇圧回路540は、グラウンド端子Gndのグラウンド電位を基準として電源端子Vddから供給される電源電圧VDDを昇圧し、第2ゲートドライバー522の高電位側の電源電圧となる電圧Vmを生成する。昇圧回路540は、チャージポンプ回路やスイッチングレギュレーターなどで構成することができるが、チャージポンプ回路で構成した方が、スイッチングレギュレーターで構成する場合に比べて、ノイズの発生を抑制できる。そのため、駆動回路50は、駆動信号COM−Aiをより精度良く生成することが可能になり、圧電素子60に印加される電圧を高精度に制御できるので、液体の吐出精度を向上させることができる。また、ゲートドライバー520の電源生成部をチャージポンプ回路で構成することで小型化したため集積回路装置500に搭載可能となり、ゲートドライバー520の電源生成部を集積回路装置500の外部に構成した場合と比較して、駆動回路50の回路面積を全体として大幅に削減することができる。
The
なお、駆動回路ユニット37が、集積回路装置500とは別に、各駆動回路50の動作に必要な電圧(電圧Vh、電源電圧VDD等)を生成する電源電圧生成回路を備え、第1電源部530や昇圧回路540は、当該電源生成回路に含まれていてもよい。
The
7.液体吐出ユニットの構造
図13は、本実施形態における液体吐出ユニット2の周辺の構成を示す側面模式図である。また、図14は、液体吐出ユニット2の内部構成を示す模式斜視図である。
7). Structure of Liquid Discharge Unit FIG. 13 is a schematic side view showing the configuration around the
図13に示すように、キャリッジ29は、第1の方向Xを見たときの断面がL字状をなすキャリッジ本体38と、キャリッジ本体38に対して着脱自在に取着されてキャリッジ本体38とで閉空間を形成するカバー部材39とを備えている。
As shown in FIG. 13, the
図13および図14に示すように、キャリッジ29の後部の上端部には、各駆動回路ユ
ニット37及び制御基板36を収容した直方体状の放熱ケース34の前端部が固定されている。したがって、各駆動回路ユニット37及び制御基板36は、放熱ケース34を介してキャリッジ29に支持されている。各駆動回路ユニット37は、第1の方向Xに等間隔で配列された状態で放熱ケース34内に支持されている。
As shown in FIGS. 13 and 14, a front end portion of a rectangular
各駆動回路ユニット37は、駆動回路基板300(「第1の回路基板」の一例又は「回路基板」の一例)と、放熱板42(「放熱器」の一例)と、駆動回路50を構成する各種の回路部品(不図示)とを有している。
Each
制御基板36(「第2の回路基板」の一例)には、フレキシブルフラットケーブル190が接続されている。また、制御基板36には、通信制御部260(例えば、マイクロコントローラーIC)が搭載されている。さらに、制御基板36には、複数(N個)の駆動回路基板300が接続されている。特に、本実施形態では、各駆動回路基板300は、N個の駆動回路50(50−a1〜50−an,50−b1〜50−bn)が設けられている面(駆動回路搭載面)が、駆動回路基板300が接続される制御基板36の面と交差する方向で制御基板36に接続されている。このような接続構造により、制御基板36において駆動回路基板300が接続される領域が小さくなり、キャリッジ29に複数(N個)の駆動回路ユニット37を高密度で搭載することが可能になっている。
A flexible
さらに、各駆動回路基板300には、駆動回路搭載面と反対側の面にコネクター70(「第1のコネクター」の一例)が設けられており、各駆動回路基板300は、コネクター70を介して、制御基板36に着脱自在(抜き差し自在)に接続される。このような接続構造により、各駆動回路基板300の交換が必要となった場合に、交換対象の駆動回路基板300を容易に交換することが可能になっている。
Further, each
各放熱板42は、各駆動回路基板300の駆動回路搭載面と反対側の面に取り付けられており、各駆動回路ユニット37の各部で発生した熱を放出する。各駆動回路基板300の駆動回路搭載面と反対側の面には、コネクター70,71,72以外に、例えば、電源安定化用のコンデンサー等が搭載されたとしても、駆動回路搭載面と比較して大きな空き領域(平坦な領域)が存在するので、例えば、当該空き領域に密着させて熱伝達シート(不図示)が貼付され、放熱板42は、熱伝達シートと接触した状態で駆動回路基板300に固定される。これにより、放熱板42と熱伝達シートとの接触面積を大きくすることができるので、駆動回路基板300の熱が熱伝達シート及び放熱板42に効率よく伝導される。さらに、本実施形態では、各放熱板42は、各駆動回路基板300を収容する放熱ケース34(「ケース」の一例)に接触しており、放熱板42に伝導した熱が、さらに放熱ケース34へと効率よく伝導されるようになっている。従って、各駆動回路ユニット37の駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnが発熱により不具合が生じ、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnが劣化するおそれを低減することできる。なお、各放熱板42は各駆動回路基板300の駆動回路搭載面と反対側の面に取り付けられているので、駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnは、放熱板42からの応力が加わらずに安定した動作が可能となる。
Each
ここで、放熱ケース34及び各放熱板42は、各駆動回路ユニット37で発生した熱を効率よく外部に放熱するために、次のように構成することが好ましい。すなわち、各放熱板42から放熱ケース34への伝熱量を多くするために、放熱ケース34と各放熱板42との接触面積を大きくすることが好ましい。また、放熱ケース34及び各放熱板42は、熱を伝導しやすくするために、アルミニウムなどの熱伝導率が高い金属材料で形成することが好ましい。なお、放熱ケース34から外気への放熱量を多くするために、放熱フィンを放熱ケース34の外側に設けてもよく、その場合、外気に接する放熱フィンの面積を大きくすることが好ましい。
Here, the
各駆動回路基板300は、制御ユニット10と、フレキシブルフラットケーブル190およびコネクター70を介して接続され、制御ユニット10から、差動信号dS1〜dSn、差動クロック信号dClk及び駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnが入力される。また、各駆動回路基板300は、コネクター70を介して通信制御部260と接続され、通信制御部260から通信用の各種の信号が入力され、通信制御部260に通信用の各種の信号を出力する。すなわち、コネクター70には、差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkがそれぞれ入力される複数の制御信号入力端子、駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBnがそれぞれ入力される複数の駆動信号入力端子及び複数の通信用端子が設けられている。
Each
また、各駆動回路基板300の駆動回路搭載面と反対側の面には、コネクター71(「第3のコネクター」の一例)とコネクター72(「第2のコネクター」の一例)とが設けられており、コネクター71,72は放熱ケース34の前面からキャリッジ29内に露出している。また、各ヘッドユニット32は、その上面に、コネクター73とコネクター74とを有している。コネクター71には例えばFFC(Flexible Flat Cable)などによって構成される接続ケーブル75の一端部が着脱自在(抜き差し自在)に接続され、コネクター73には接続ケーブル75の他端部が着脱自在に接続される。同様に、コネクター72には例えばFFCなどによって構成される接続ケーブル76の一端部が着脱自在(抜き差し自在)に接続され、コネクター74には接続ケーブル76の他端部が着脱自在に接続される。すなわち、各駆動回路基板300と各ヘッドユニット32とは2つの接続ケーブル75,76を介して電気的に接続されている。
Further, a connector 71 (an example of “third connector”) and a connector 72 (an example of “second connector”) are provided on the surface opposite to the drive circuit mounting surface of each
駆動回路基板300は、コネクター71及び接続ケーブル75を介して、ヘッドユニット32に駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bn、基準電圧信号VBS及び通信用の各種の信号を出力し、ヘッドユニット32から通信用の各種の信号が入力される。すなわち、コネクター71には、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnをそれぞれ出力する複数の駆動信号出力端子及び複数の通信用端子が設けられている。
The
また、駆動回路基板300は、コネクター72及び接続ケーブル76を介して、ヘッドユニット32に差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkを出力する。すなわち、コネクター72には、差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkをそれぞれ出力する制御信号出力端子が設けられている。このように、本実施形態では、小振幅(例えば、数百mV)であるため他の信号からの干渉を受けやすい差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkが、コネクター71に接続され、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnや通信用の各種の信号等をヘッドユニット32に転送する接続ケーブル75とは別に、コネクター72に接続される接続ケーブル76によってヘッドユニット32に転送されるので、差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれが低減される。
The
さらに、駆動回路基板300には、コネクター70から駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnまでそれぞれ駆動データdA1〜dAnを転送する複数の駆動データ転送配線や駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnからコネクター71までそれぞれ駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnを転送する複数の駆動信号転送配線が設けられている。また、駆動回路基板300には、駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnからコネクター71まで共通に基準電圧信号VBSを転送する基準電圧信号転送配線が設けられている。また、駆動回路基板300には、コネクター70と駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnあるいはコネクター71との間で、通信用の各種信号を転送する複数の通信
用信号転送配線が設けられている。また、駆動回路基板300には、コネクター70からコネクター72まで差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkをそれぞれ転送する複数の制御信号転送配線が設けられている。
Further, the
ヘッドユニット32は、差動信号dS1〜dSn、差動クロック信号dClk及び駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnに基づき、吐出部600よりインクを吐出する。
The
ガイド部材30は、その前面下部に第1の方向Xに延びるガイドレール部48を有している。キャリッジ29は、その後面下部に設けられたキャリッジ支持部49においてガイドレール部48により第1の方向Xに移動可能に支持されている。すなわち、キャリッジ支持部49は、ガイドレール部48に対して第1の方向Xに摺動可能に連結されている。つまり、キャリッジ29は、吐出部600を含むヘッドユニット32と駆動回路ユニット37を含む放熱ケース34とを支持し、キャリッジモーター31の駆動により、キャリッジ支持部49においてガイド部材30のガイドレール部48にガイドされながら第1の方向Xに沿って往復移動する。
The
このように、本実施形態では、制御基板36と、各駆動回路ユニット37(駆動回路基板300)と、各ヘッドユニット32とは可動式のキャリッジ29に搭載されている。仮に、各駆動回路ユニット37がキャリッジ29に搭載されていない場合、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnが非常に長いフレキシブルフラットケーブル190を伝搬することになるため、駆動波形に大きなオーバーシュートやリンギングが発生し、各ヘッドユニット32からの液体の吐出精度が劣化する。これに対して、本実施形態では、各駆動回路ユニット37がキャリッジ29に搭載されているので、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnが圧電素子60まで伝搬する配線の長さが短くなり、駆動波形に生じるオーバーシュートやリンギングを小さくすることができるので、各ヘッドユニット32から精度よく液体を吐出させることが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the
また、キャリッジ29はガイド部材30の前側の側部に位置し、各駆動回路ユニット37を収容した放熱ケース34はガイド部材30の上側に位置する。これにより、キャリッジ支持部49を支点としたキャリッジ29の回転モーメントは小さく抑えられ、且つ接続ケーブル75,76の長さも短くすることができる。したがって、キャリッジ29の重量バランスが安定するとともに、各駆動回路ユニット37から各ヘッドユニット32に出力される信号は安定する。
The
8.駆動回路基板の構成
図15は、本実施形態における駆動回路基板300の側面図である。図15に示されるように、駆動回路基板300は、4つの基板300a,300b,300c,300dが積層された多層基板であり、基板300a,300b,300c,300dのそれぞれの上面(図15では上面)及び裏面(図15では下面)には、各種の配線やスルーホール等(不図示)が形成されている。基板300aの表面及び裏面は、それぞれ、第1配線層LYR1及び第2配線層LYR2に対応する。また、基板300bの表面及び裏面は、それぞれ、第3配線層LYR3及び第4配線層LYR4に対応する。また、基板300cの表面及び裏面は、それぞれ、第5配線層LYR5及び第6配線層LYR6に対応する。また、基板300dの表面及び裏面は、それぞれ、第7配線層LYR7及び第8配線層LYR8に対応する。そして、第1配線層LYR1及び第8配線層LYR8は、それぞれ、駆動回路基板300の駆動回路搭載面及びその反対側の面に相当する。
8). Configuration of Drive Circuit Board FIG. 15 is a side view of the
以下に、駆動回路基板300に8個の駆動回路50−a1〜50−a4,50−b1〜
50−b4が設けられる場合(n=4の場合)を例に挙げ、図16〜図20を参照しながら一部の配線層の構成について説明する。なお、図16〜図20では、回路部品、配線、スルーホール等の一部のみが図示されている。また、図17〜図20は、それぞれ、駆動回路基板300の表面側(第1配線層LYR1側)から第2配線層LYR2、第3配線層LYR3、第4配線層LYR4及び第8配線層LYR8を透視した図である。なお、図示を省略するが、駆動回路基板300の第5配線層LYR5、第6配線層LYR6及び第7配線層LYR7にも、各種の配線やスルーホール等が設けられている。
Hereinafter, eight drive circuits 50-a1 to 50-a4 and 50-b1 to the
A case where 50-b4 is provided (in the case of n = 4) will be described as an example, and the configuration of some of the wiring layers will be described with reference to FIGS. 16 to 20 show only a part of circuit components, wiring, through holes, and the like. FIGS. 17 to 20 show the second wiring layer LYR2, the third wiring layer LYR3, the fourth wiring layer LYR4, and the eighth wiring layer LYR8 from the surface side (first wiring layer LYR1 side) of the
図16は、駆動回路基板300の第1配線層LYR1の構成の一例を概略的に示す図である。図16に示されるように、第1配線層LYR1には、駆動信号COM−A1を出力する駆動回路50−a1、駆動信号COM−B1を出力する駆動回路50−b1、駆動信号COM−A2を出力する駆動回路50−a2、駆動信号COM−B2を出力する駆動回路50−b2、駆動信号COM−A3を出力する駆動回路50−a3、駆動信号COM−B3を出力する駆動回路50−b3、駆動信号COM−A4を出力する駆動回路50−a4、及び、駆動信号COM−B4を出力する駆動回路50−b4が、略矩形の駆動回路基板300の短辺P1から短辺P2に向かう方向(第2の方向Y)に一列に並ぶように設けられている。
FIG. 16 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the first wiring layer LYR1 of the
図17は、駆動回路基板300の第2配線層LYR2の構成の一例を概略的に示す図であり、駆動回路基板300の表面側(第1配線層LYR1側)から第2配線層LYR2を透視した図である。図17に示されるように、第2配線層LYR2には、駆動信号COM−A1を転送する駆動信号転送配線301と、駆動信号COM−B1を転送する駆動信号転送配線311と、駆動信号COM−A4を転送する駆動信号転送配線304と、駆動信号COM−B4を転送する駆動信号転送配線314とが設けられている。また、第2配線層LYR2において、駆動信号転送配線301,304,311,314の配置領域を除くほとんどすべての領域にグラウンド配線350が設けられている。
FIG. 17 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the second wiring layer LYR2 of the driving
図18は、駆動回路基板300の第3配線層LYR3の構成の一例を概略的に示す図であり、駆動回路基板300の表面側(第1配線層LYR1側)から第3配線層LYR3を透視した図である。図18に示されるように、第3配線層LYR3には、基準電圧信号VBSを転送する基準電圧信号転送配線320と、差動信号dS1を転送する制御信号転送配線331と、差動信号dS2を転送する制御信号転送配線332と、差動信号dS3を転送する制御信号転送配線333と、差動信号dS4を転送する制御信号転送配線334と、差動クロック信号dClkを転送する制御信号転送配線335とが設けられている。
FIG. 18 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the third wiring layer LYR3 of the
図19は、駆動回路基板300の第4配線層LYR4の構成の一例を概略的に示す図であり、駆動回路基板300の表面側(第1配線層LYR1側)から第4配線層LYR4を透視した図である。図19に示されるように、第4配線層LYR4には、駆動信号COM−A2を転送する駆動信号転送配線302と、駆動信号COM−B2を転送する駆動信号転送配線312と、駆動信号COM−A3を転送する駆動信号転送配線303と、駆動信号COM−B3を転送する駆動信号転送配線313とが設けられている。また、第4配線層LYR4において、駆動信号転送配線302,303,312,313の配置領域を除くほとんどすべての領域にグラウンド配線360が設けられている。
FIG. 19 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the fourth wiring layer LYR4 of the
図20は、駆動回路基板300の第8配線層LYR8の構成の一例を概略的に示す図であり、駆動回路基板300の表面側(第1配線層LYR1側)から第8配線層LYR8を透視した図である。図20に示されるように、第8配線層LYR8には、駆動信号COM−A1を転送する駆動信号転送配線301と、駆動信号COM−B1を転送する駆動信号転送配線311と、駆動信号COM−A2を転送する駆動信号転送配線302と、駆動信号COM−B2を転送する駆動信号転送配線312と、駆動信号COM−A3を転送する
駆動信号転送配線303と、駆動信号COM−B3を転送する駆動信号転送配線313と、駆動信号COM−A4を転送する駆動信号転送配線304と、駆動信号COM−B4を転送する駆動信号転送配線314とが設けられている。この第8配線層LYR8に設けられた駆動信号転送配線301〜304,311〜314は、第1配線層LYR1に設けられた駆動信号転送配線301〜304,311〜314と、それぞれ、スルーホール及びビアを介して接続されている。
FIG. 20 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the eighth wiring layer LYR8 of the
また、第8配線層LYR8には、差動信号dS1を転送する制御信号転送配線331と、差動信号dS2を転送する制御信号転送配線332と、差動信号dS3を転送する制御信号転送配線333と、差動信号dS4を転送する制御信号転送配線334と、差動クロック信号dClkを転送する制御信号転送配線335とが設けられている。この第8配線層LYR8に設けられた制御信号転送配線331〜335は、第3配線層LYR3に設けられた制御信号転送配線331〜335と、それぞれ、スルーホール及びビアを介して接続されている。
Further, in the eighth wiring layer LYR8, a control
さらに、第8配線層LYR8には、駆動回路基板300の長辺Q2に沿って、複数の端子340を含むコネクター70が設けられ、駆動回路基板300の短辺P2に沿って、複数の端子341を含むコネクター71と、複数の端子342を備えたコネクター72とが設けられている。
Further, the eighth wiring layer LYR8 is provided with a
コネクター70の複数の端子340には、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkがそれぞれ入力される複数の制御信号入力端子が含まれており、当該制御信号入力端子の各々は、制御信号転送配線331〜335とそれぞれ接続されている。また、複数の端子340には、駆動データdA1〜dA4,dB1〜dB4がそれぞれ入力される複数の駆動データ入力端子が含まれており、当該複数の駆動データ入力端子の各々は、第1配線層LYR1〜第8配線層LYR8の少なくとも1つに設けられた複数の駆動データ転送配線(不図示)のそれぞれと接続されている。さらに、複数の端子340には、複数の通信用端子が含まれており、当該複数の通信用端子の各々は、第1配線層LYR1〜第8配線層LYR8の少なくとも1つに設けられた複数の通信用信号転送配線(不図示)のそれぞれと接続されている。
The plurality of
コネクター71の複数の端子341には、駆動信号COM−A1〜COM−A4,COM−B1〜COM−B4をそれぞれ出力する複数の駆動信号出力端子が含まれており、当該複数の駆動信号出力端子の各々は、駆動信号転送配線301〜304,311〜314とそれぞれ接続されている。また、複数の端子341には、基準電圧信号VBSを出力する少なくとも1つの基準電圧信号出力端子が含まれており、当該基準電圧信号出力端子は、基準電圧信号転送配線320と接続されている。さらに、複数の端子341には、複数の通信用端子が含まれており、当該複数の通信用端子の各々は、複数の通信用信号転送配線(不図示)のそれぞれと接続されている。
The plurality of
コネクター72の複数の端子342には、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkをそれぞれ出力する複数の制御信号出力端子が含まれており、当該複数の制御信号出力端子の各々は、制御信号転送配線331〜335とそれぞれ接続されている。
The plurality of
そして、コネクター70の複数の端子340に含まれ、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkがそれぞれ接続される各制御信号入力端子と駆動回路基板300の長辺Q2(「第1の辺」の一例)との最短の距離は、当該各制御信号入力端子と駆動回路基板300の長辺Q2と交差する短辺P2(「第2の辺」の一例)との最短の距離よりも短い。また、コネクター72の複数の端子342に含まれ、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkがそれぞれ接続される各制御信号出力端子と短辺P2との最
短の距離は、当該各制御信号出力端子と長辺Q2との最短の距離よりも短い。さらに、複数の端子340に含まれる各制御信号入力端子と複数の端子342に含まれる各制御信号出力端子との距離は、当該各制御信号入力端子と、コネクター71の複数の端子341に含まれ、駆動信号転送配線301〜304,311〜314がそれぞれ接続される各駆動信号出力端子との距離よりも短い。すなわち、本実施形態では、各制御信号入力端子が長辺Q2に沿って設けられ、各制御信号出力端子が長辺Q2と交差する短辺P2に沿って長辺Q2に近い位置に設けられている。これにより、制御信号転送配線331〜335が短くなり、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれが低減される。
Each control signal input terminal included in the plurality of
さらに、各コネクター71,72は、駆動回路基板300において、各ヘッドユニット32のコネクター73,74に近い短辺P2に沿って設けられているので、接続ケーブル75,76が短くなり、駆動信号COM−A1〜COM−A4,COM−B1〜COM−B4、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれが低減される。
Further, since the
図21は、第1配線層LYR1(図16)、第2配線層LYR2(図17)、第3配線層LYR3(図18)及び第8配線層LYR8(図20)を重ねた図である。また、図22は、第1配線層LYR1(図16)、第3配線層LYR3(図18)、第4配線層LYR4(図19)及び第8配線層LYR8(図20)を重ねた図である。なお、図21及び図22において、基準電圧信号転送配線320及びグラウンド配線350,360の図示は省略されている。
FIG. 21 is a diagram in which the first wiring layer LYR1 (FIG. 16), the second wiring layer LYR2 (FIG. 17), the third wiring layer LYR3 (FIG. 18), and the eighth wiring layer LYR8 (FIG. 20) are stacked. FIG. 22 is a diagram in which the first wiring layer LYR1 (FIG. 16), the third wiring layer LYR3 (FIG. 18), the fourth wiring layer LYR4 (FIG. 19), and the eighth wiring layer LYR8 (FIG. 20) are overlapped. is there. 21 and 22, the reference voltage
図21及び図22を参照し、本実施形態では、駆動回路基板300の長辺Q1と駆動信号転送配線301〜304,311〜314の各々との最短の距離は、駆動信号転送配線301〜304,311〜314の各々と制御信号転送配線331〜335の各々との最短の距離よりも短い。また、駆動回路基板300の長辺Q1と対向する長辺Q2と制御信号転送配線331〜335の各々との最短の距離は、駆動信号転送配線301〜304,311〜314の各々と制御信号転送配線331〜335の各々との最短の距離よりも短い。すなわち、駆動信号転送配線301〜304,311〜314は長辺Q1に沿うように設けられ、制御信号転送配線331〜335は長辺Q2に沿うように設けられているので、駆動信号転送配線301〜304,311〜314と制御信号転送配線331〜335とが十分に離れている。これにより、駆動信号転送配線301〜304,311〜314をそれぞれ伝搬する大振幅(例えば数十V)の駆動信号COM−A1〜COM−A4,COM−B1〜COM−B4と、制御信号転送配線331〜335をそれぞれ伝搬する微小な振幅(例えば、数百mV)かつ高周波数の差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkとの相互干渉により、各信号が劣化するおそれが低減される。
Referring to FIGS. 21 and 22, in this embodiment, the shortest distance between the long side Q1 of the
また、図21及び図22を参照し、本実施形態では、駆動回路基板300の平面視において、駆動回路50−a1〜50−a4,50−b1〜50−b4は、駆動信号転送配線301〜304,311〜314と制御信号転送配線331〜335との間に設けられている。前述の通り、駆動信号転送配線301〜304,311〜314と制御信号転送配線331〜335とが十分に離れて配置されているため、これらの配線間に大きな空き領域が生じる。そこで、本実施形態では、この空き領域に駆動回路50−a1〜50−a4,50−b1〜50−b4が配置されることにより、駆動回路基板300の短辺P1,P2が短くなるため、駆動回路基板300の小型化が実現される。
21 and 22, in the present embodiment, in the plan view of the
また、図21及び図22を参照し、本実施形態では、制御信号転送配線331〜335と駆動回路50−a1〜50−a4,50−b1〜50−b4に含まれる集積回路装置500(変調部510)との最短の距離は、制御信号転送配線331〜335と第1トラン
ジスターM1及び第2トランジスターM2(増幅回路)との最短の距離よりも短い。すなわち、大電流が流れる第1トランジスターM1及び第2トランジスターM2が、微小な振幅の差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkをそれぞれ転送する制御信号転送配線331〜335から十分に離れるように、駆動回路50−a1〜50−a4,50−b1〜50−b4が配置されている、これにより、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれがさらに低減される。
21 and 22, in this embodiment, the integrated circuit device 500 (modulation) included in the control
また、図17、図18及び図19を参照し、本実施形態では、駆動回路基板300の第3配線層LYR3を挟む2つの層である第2配線層LYR2及び第4配線層LYR4には、それぞれ、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが設けられている領域と対向する領域にグラウンド配線350,360が設けられている。すなわち、制御信号転送配線331〜335はグラウンド配線350,360によって挟まれてガードされており、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれがさらに低減される。
17, 18 and 19, in the present embodiment, the second wiring layer LYR2 and the fourth wiring layer LYR4, which are two layers sandwiching the third wiring layer LYR3 of the driving
また、図17及び図18を参照し、本実施形態では、駆動信号転送配線301,304,311,314は、駆動回路基板300の第2配線層LYR2に設けられており、基準電圧信号転送配線320は、駆動回路基板300の第3配線層LYR3において、駆動信号転送配線301,304,311,314が設けられている領域と対向する領域に設けられている。同様に、図18及び図19を参照し、本実施形態では、駆動信号転送配線302,303,312,313は、駆動回路基板300の第4配線層LYR4に設けられており、基準電圧信号転送配線320は、駆動回路基板300の第3配線層LYR3において、駆動信号転送配線302,303,312,313が設けられている領域と対向する領域に設けられている。すなわち、基準電圧信号転送配線320は、第2配線層LYR2と第4配線層LYR4との間に位置する第3配線層LYR3において、第2配線層LYR2に設けられている駆動信号転送配線301,304,311,314及び第4配線層LYR4に設けられている駆動信号転送配線302,303,312,313にともに対向するように設けられている。例えば、駆動モジュール20−1に含まれる各圧電素子60には、一端に駆動信号COM−A1又は駆動信号COM−B1が印加され、他端に基準電圧信号VBSが印加されるが、駆動信号COM−A1,COM−B1の電圧は、基準電圧信号VBSの電圧よりも高いため、駆動信号転送配線301又は駆動信号転送配線311、各圧電素子60、基準電圧信号転送配線320の順に大電流が流れる電流経路が存在する。本実施形態では、駆動信号転送配線301〜304,311〜314と基準電圧信号転送配線320とが異なる配線層において対向して設けられており、これにより、各電流経路が短くなり、各電流経路の配線インピーダンスが低減される。
17 and 18, in the present embodiment, the drive
また、駆動信号転送配線301〜304,311〜314には駆動回路基板300の短辺P1から短辺P2へ向かう方向に電流が流れるのに対して、基準電圧信号転送配線320には駆動回路基板300の短辺P2から短辺P1へ向かう方向に電流が流れる。すなわち、駆動信号転送配線301〜304,311〜314を流れる電流と基準電圧信号転送配線320を流れる電流は、互い逆向きであって、かつ、ほぼ同じ総量となり、駆動信号転送配線301〜304,311〜314を流れる電流により発生する磁界と基準電圧信号転送配線320を流れる電流により発生する磁界とが互いに打ち消し合うため、これにより、各電流経路の配線インピーダンスがさらに低減される。さらに、駆動信号転送配線301〜304,311〜314のそれぞれと基準電圧信号転送配線320との相対的な位置や距離の関係が同等になるため、駆動信号COM−A1〜COM−A4,COM−B1〜COM−B4の転送精度のばらつきが低減される。
In addition, current flows in the drive
また、図21及び図22を参照し、本実施形態では、駆動回路基板300の平面視において、駆動回路50−a1と、コネクター71の複数の端子341に含まれ、駆動信号転
送配線301,311がそれぞれ接続される各駆動信号出力端子との最短の距離は、駆動回路50−a2と、コネクター71の複数の端子341に含まれ、駆動信号転送配線302,312がそれぞれ接続される各駆動信号出力端子との最短の距離よりも長く、駆動信号転送配線301,311の最大幅は、駆動信号転送配線302,312の最大幅よりも大きい。また、駆動回路基板300の平面視において、駆動回路50−a3と、コネクター71の複数の端子341に含まれ、駆動信号転送配線303,313がそれぞれ接続される各駆動信号出力端子との最短の距離は、駆動回路50−a4と、コネクター71の複数の端子341に含まれ、駆動信号転送配線304,314がそれぞれ接続される各駆動信号出力端子との最短の距離よりも長く、駆動信号転送配線303,313の最大幅は、駆動信号転送配線304,314の最大幅よりも大きい。なお、駆動信号転送配線303,313の最大幅と、駆動信号転送配線303,313の最大幅はほぼ同じである。すなわち、本実施形態では、概ね、配線長の長い駆動信号転送配線ほど太くなっており、これにより、駆動信号転送配線301〜304,311〜314の配線インピーダンスが同等になっており、駆動信号COM−A1〜COM−A4,COM−B1〜COM−B4の転送精度のばらつきがさらに低減される。さらに、図17及び図19を参照し、本実施形態では、第2配線層LYR2に設けられている駆動信号転送配線301,311,304,314の最大幅の和と、第4配線層LYR4に設けられている駆動信号転送配線302,312,303,314の最大幅の和とがほぼ等しくなっている。これにより、第2配線層LYR2及び第4配線層LYR4における空き領域が減り、これにより、駆動回路基板300の短辺P1,P2が短くなるため、駆動回路基板300の小型化が実現される。
21 and 22, in the present embodiment, the driving
9.作用及び効果
以上に説明したように、本実施形態に係る液体吐出装置1では、各駆動回路基板300において、制御信号転送配線331〜335がそれぞれ接続される各制御信号入力端子が長辺Q2に沿って設けられ、制御信号転送配線331〜335がそれぞれ接続される各制御信号出力端子が長辺Q2と交差する短辺P2に沿って長辺Q2に近い位置に設けられているので、制御信号転送配線331〜335が短くなる。また、各駆動回路基板300において、差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkは、コネクター71に接続され、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnや通信用の各種の信号等をヘッドユニット32に転送する接続ケーブル75とは別に、コネクター72に接続される接続ケーブル76によってヘッドユニット32に転送される。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれが低減されるので、各ヘッドユニット32から精度よく液体を吐出させることができる。さらに、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、各コネクター71,72は、駆動回路基板300において、各ヘッドユニット32のコネクター73,74に近い短辺P2に沿って設けられているので、接続ケーブル75,76が短くなり、駆動信号COM−A1〜COM−A4,COM−B1〜COM−B4、差動信号dS1〜dS4及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれが低減されるので、各ヘッドユニット32から精度よく液体を吐出させることができる。
9. As described above, in the
また、本実施形態に係る液体吐出装置1では、各放熱板42は、各駆動回路基板300の駆動回路搭載面と反対側の面に取り付けられているため、駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnは、放熱板42からの応力が加わらずに安定した動作が可能であり、かつ、放熱ケース34に接触しているので、各駆動回路基板300の熱が各放熱板42を介して放熱ケース34へと効率よく伝導される。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、駆動回路50−a1〜50−an,50−b1〜50−bnの動作に不具合が生じ、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnが劣化するおそれを低減することできるので、各ヘッドユニット32から精度よく液体を吐出させることができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る液体吐出装置1では、制御基板36と、複数の駆動回路基板300と、複数のヘッドユニット32とが可動式のキャリッジ29に搭載されているので、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnが圧電素子60まで伝搬する配線の長さが短くなる。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、圧電素子60の駆動波形に生じるオーバーシュートやリンギングを小さくすることができるので、各ヘッドユニット32から精度よく液体を吐出させることができる。
In the
また、本実施形態に係る液体吐出装置1では、各駆動回路基板300は、駆動回路搭載面が制御基板36の面と交差する方向で制御基板36に接続されているので、キャリッジ29に複数の駆動回路ユニット37を高密度で搭載することが可能である。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、液体吐出ユニット2を小型化することができる。
In the
また、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、各駆動回路基板300は、コネクター70を介して、制御基板36に着脱自在に接続されるので、各駆動回路基板300の交換が必要となった場合に、交換対象の駆動回路基板300を容易に交換することができる。
Further, according to the
また、本実施形態に係る液体吐出装置1では、各駆動回路基板300において、駆動信号転送配線と制御信号転送配線とが十分に離れているため、大振幅の駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnと、微小な振幅かつ高周波数の差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkとの相互干渉により、各信号が劣化するおそれが低減される。また、各駆動回路基板300において、大電流が流れる第1トランジスターM1及び第2トランジスターM2が制御信号転送配線から十分に離れており、また、制御信号転送配線はその上下の配線層のグラウンド配線によって挟まれてガードされており、差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkが劣化するおそれが低減される。また、各駆動信号転送配線と基準電圧信号転送配線とが対向して設けられているので各電流経路が短くなり、また、各駆動信号転送配線を流れる電流により発生する磁界と基準電圧信号転送配線を流れる電流により発生する磁界とが互いに打ち消し合うため、各電流経路の配線インピーダンスが低減される。また、各駆動信号転送配線と基準電圧信号転送配線との相対的な位置や距離の関係が同等になり、また、長い駆動信号転送配線ほど幅が太く、各駆動信号転送配線の配線インピーダンスが同等であるため、駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bnの転送精度のばらつきが低減される。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、各駆動回路基板300における駆動信号COM−A1〜COM−An,COM−B1〜COM−Bn、差動信号dS1〜dSn及び差動クロック信号dClkの転送精度が向上し、各ヘッドユニット32から精度よく液体を吐出させることができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る液体吐出装置1では、各駆動回路基板300において、複数の駆動信号転送配線と複数の制御信号転送配線との間の空き領域に駆動回路50−a1〜50−a4,50−b1〜50−b4が配置されている。また、各駆動回路基板300において、幅の異なる複数の駆動信号転送配線が複数の配線層に分けて設けられており、各配線層における駆動信号転送配線の配線領域の面積が同等となっている。従って、本実施形態に係る液体吐出装置1によれば、各駆動回路基板300における空き領域を減らすことができるので、各駆動回路基板300を小型化することができる。
Further, in the
10.変形例
上記の実施形態では、制御ユニット10と液体吐出ユニット2とは1つのフレキシブルフラットケーブル190で接続されているが、複数のフレキシブルフラットケーブルで接続されていてもよい。例えば、N本のフレキシブルフラットケーブルの各々が、各吐出モジュール200への駆動データdA1〜dAn,dB1〜dBn、差動信号dS1〜dS
n及び差動クロック信号dClkを転送してもよい。また、上記の実施形態では、制御ユニット10から液体吐出ユニット2に、各種信号はフレキシブルフラットケーブル190(有線)で転送されるが、無線で転送されてもよい。
10. In the above-described embodiment, the
n and the differential clock signal dClk may be transferred. In the above embodiment, various signals are transferred from the
また、上記の実施形態では、駆動回路が駆動素子としての圧電素子(容量性負荷)を駆動するピエゾ方式の液体吐出装置を例に挙げたが、本発明は、駆動回路が容量性負荷以外の駆動素子を駆動する液体吐出装置にも適用可能である。このような液体吐出装置としては、例えば、駆動回路が駆動素子としての発熱素子(例えば、抵抗)を駆動し、発熱素子が加熱されることにより発生するバブルを利用して液体を吐出するサーマル方式(バブル方式)の液体吐出装置等が挙げられる。 In the above-described embodiment, a piezo-type liquid ejection device in which a drive circuit drives a piezoelectric element (capacitive load) as a drive element has been described as an example. However, the present invention is not limited to a capacitive load. The present invention can also be applied to a liquid ejection device that drives a drive element. As such a liquid ejecting apparatus, for example, a thermal method in which a driving circuit drives a heating element (for example, a resistor) as a driving element and ejects liquid using bubbles generated by heating the heating element. (Bubble type) liquid discharge device and the like.
また、上記の実施形態では、液体吐出装置としてプリンター等の印刷装置を例に挙げたが、本発明は、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置、有機ELディスプレイ、FED(面発光ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出装置、立体造形装置(いわゆる3Dプリンター)、捺染装置等の液体吐出装置にも適用可能である。 In the above embodiment, a printing apparatus such as a printer is exemplified as the liquid ejection apparatus. However, the present invention is a color material ejection apparatus, an organic EL display, and an FED (FED) used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display. The present invention can also be applied to liquid discharge devices such as electrode material discharge devices used for electrode formation such as surface emitting displays), bioorganic discharge devices used in biochip manufacturing, three-dimensional modeling devices (so-called 3D printers), textile printing devices, and the like.
以上、本実施形態あるいは変形例について説明したが、本発明はこれら本実施形態あるいは変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 As mentioned above, although this embodiment or the modification was demonstrated, this invention is not limited to these this embodiment or a modification, It is possible to implement in a various aspect in the range which does not deviate from the summary. For example, it is possible to appropriately combine the above-described embodiment and each modification.
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
1…液体吐出装置、2…液体吐出ユニット、10…制御ユニット、12…繰出部、13…支持部、14…搬送部、15…印刷部、16…送風部、18…保持部材、20,20−1〜20−n…駆動モジュール、22…加熱部、23…搬送ローラー、24…従動ローラー、25…第1支持部、26…第2支持部、27…第3支持部、29…キャリッジ、30…ガイド部材、31…キャリッジモーター、32…ヘッドユニット、34…放熱ケース、36…制御基板、37…駆動回路ユニット、38…キャリッジ本体、39…カバー部材、41…搬送モーター、42…放熱板、44…筐体、48…ガイドレール部、49…キャリッジ支持部、50,50−a1〜50−an,50−b1〜50−bn…駆動回路、51…ダクト、52…送風ファン、53…送風口、60…圧電素子、70…コネクター、71…コネクター、72…コネクター、73…コネクター、74…コネクター、75…接続ケーブル、76…接続ケーブル、80…メンテナンスユニット、100,100−1〜100−N…吐出制御モジュール、110…制御信号生成部、120…制御信号変換部、130…制御信号送信部、140…駆動データ生成部、160…通信制御部、190…フレキシブルフラットケーブル、200,200−1〜200−N…吐出モジュール、220…選択制御部、222…シフトレジスター、224…ラッチ回路、226…デコーダー、230…選択部、232a,232b…インバーター、234a,234b…トランスファーゲート、240…制御信号受信部、250…制御信号復元部、260…通信制御部、300…駆動回路基板、300a,300b…基板、301…駆動信号転送配線、302…駆動信号転送配線、303…駆動信号転送配線、304…駆動信号転送配線、311…駆動信号転送配線、312…駆動信号転送配線、313…駆動信号転送配線、314…駆動信
号転送配線、320…基準電圧信号転送配線、331…制御信号転送配線、332…制御信号転送配線、333…制御信号転送配線、334…制御信号転送配線、335…制御信号転送配線、340…端子、341…端子、342…端子、350…グラウンド配線、360…グラウンド配線、500…集積回路装置、510…変調部、511…DAC、512…加算器、513…加算器、514…コンパレーター、515…インバーター、516…積分減衰器、517…減衰器、520…ゲートドライバー、521…第1ゲートドライバー、522…第2ゲートドライバー、530…第1電源部、540…昇圧回路、550…出力回路、560…ローパスフィルター、570…第1帰還回路、572…第2帰還回路、580…基準電圧生成部、600…吐出部、601…圧電体、611,612…電極、621…振動板、631…キャビティー、632…ノズルプレート、641…リザーバー、651…ノズル、661…供給口
DESCRIPTION OF
Claims (9)
第1の回路基板と、
を備え、
前記第1の回路基板には、
前記制御信号が入力される制御信号入力端子と、
前記制御信号入力端子と接続され、前記制御信号を転送する制御信号転送配線と、
前記駆動信号を転送する駆動信号転送配線と、
前記制御信号転送配線と接続され、前記制御信号を前記ヘッドユニットに出力する制御信号出力端子と、
前記駆動信号転送配線と接続され、前記駆動信号を前記ヘッドユニットに出力する駆動信号出力端子と、
が設けられており、
前記制御信号入力端子と前記第1の回路基板の第1の辺との最短の距離は、前記制御信号入力端子と前記第1の回路基板の第1の辺と交差する第2の辺との最短の距離よりも短く、
前記制御信号出力端子と前記第2の辺との最短の距離は、前記制御信号出力端子と前記第1の辺との最短の距離よりも短く、
前記制御信号入力端子と前記制御信号出力端子との距離は、前記制御信号入力端子と前記駆動信号出力端子との距離よりも短い、
ことを特徴とする液体吐出装置。 A head unit that has a driving element and that discharges liquid based on a driving signal that drives the driving element and a control signal that controls application of the driving signal to the driving element;
A first circuit board;
With
In the first circuit board,
A control signal input terminal to which the control signal is input;
A control signal transfer wiring connected to the control signal input terminal and transferring the control signal;
A drive signal transfer wiring for transferring the drive signal;
A control signal output terminal connected to the control signal transfer wiring and outputting the control signal to the head unit;
A drive signal output terminal connected to the drive signal transfer wiring and outputting the drive signal to the head unit;
Is provided,
The shortest distance between the control signal input terminal and the first side of the first circuit board is the distance between the control signal input terminal and the second side that intersects the first side of the first circuit board. Shorter than the shortest distance,
The shortest distance between the control signal output terminal and the second side is shorter than the shortest distance between the control signal output terminal and the first side,
The distance between the control signal input terminal and the control signal output terminal is shorter than the distance between the control signal input terminal and the drive signal output terminal,
A liquid discharge apparatus characterized by that.
前記第1の回路基板には、
前記駆動信号を出力する駆動回路がさらに設けられており、
前記第1の回路基板は、前記駆動回路が設けられている面が、前記第1の回路基板が接続される前記第2の回路基板の面と交差する方向で前記第2の回路基板に接続されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 A second circuit board to which the first circuit board is connected;
In the first circuit board,
A drive circuit for outputting the drive signal is further provided;
The first circuit board is connected to the second circuit board in a direction in which the surface on which the drive circuit is provided intersects the surface of the second circuit board to which the first circuit board is connected. Being
The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein
前記第1の回路基板は、前記第1のコネクターを介して、前記第2の回路基板に接続されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。 The first circuit board is further provided with a first connector including the control signal input terminal,
The first circuit board is connected to the second circuit board via the first connector.
The liquid discharge apparatus according to claim 2, wherein
前記制御信号出力端子を含む第2のコネクターと、
前記駆動信号出力端子を含む第3のコネクターと、がさらに設けられている、
ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 In the first circuit board,
A second connector including the control signal output terminal;
A third connector including the drive signal output terminal is further provided.
The liquid discharge apparatus according to claim 3.
前記第2のコネクター及び前記第3のコネクターは、前記第2の辺に沿って設けられている、
ことを特徴とする請求項4に記載の液体吐出装置。 The first connector is provided along the first side;
The second connector and the third connector are provided along the second side,
The liquid ejecting apparatus according to claim 4, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
前記第1の回路基板を収容するケースと、
をさらに備え、
前記放熱器は、前記ケースに接触している、
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 A radiator attached to the first circuit board;
A case for housing the first circuit board;
Further comprising
The radiator is in contact with the case;
The liquid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
ことを特徴とする請求項2乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 The head unit, the first circuit board, and the second circuit board are mounted on a movable carriage.
The liquid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 A plurality of the first circuit boards;
The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.
前記制御信号が入力される制御信号入力端子と、
前記制御信号入力端子と接続され、前記制御信号を転送する制御信号転送配線と、
前記駆動信号を転送する駆動信号転送配線と、
前記制御信号転送配線と接続され、前記制御信号を前記ヘッドユニットに出力する制御信号出力端子と、
前記駆動信号転送配線と接続され、前記駆動信号を前記ヘッドユニットに出力する駆動信号出力端子と、
が設けられており、
前記制御信号入力端子と前記回路基板の第1の辺との最短の距離は、前記制御信号入力端子と前記回路基板の第1の辺と交差する第2の辺との最短の距離よりも短く、
前記制御信号出力端子と前記第2の辺との最短の距離は、前記制御信号出力端子と前記第1の辺との最短の距離よりも短く、
前記制御信号入力端子と前記制御信号出力端子との距離は、前記制御信号入力端子と前記駆動信号出力端子との距離よりも短い、
ことを特徴とする回路基板。 A circuit board having a driving element and connected to a head unit that ejects liquid based on a driving signal for driving the driving element and a control signal for controlling application of the driving signal to the driving element; And
A control signal input terminal to which the control signal is input;
A control signal transfer wiring connected to the control signal input terminal and transferring the control signal;
A drive signal transfer wiring for transferring the drive signal;
A control signal output terminal connected to the control signal transfer wiring and outputting the control signal to the head unit;
A drive signal output terminal connected to the drive signal transfer wiring and outputting the drive signal to the head unit;
Is provided,
The shortest distance between the control signal input terminal and the first side of the circuit board is shorter than the shortest distance between the control signal input terminal and the second side that intersects the first side of the circuit board. ,
The shortest distance between the control signal output terminal and the second side is shorter than the shortest distance between the control signal output terminal and the first side,
The distance between the control signal input terminal and the control signal output terminal is shorter than the distance between the control signal input terminal and the drive signal output terminal,
A circuit board characterized by that.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016248696A JP2018099869A (en) | 2016-12-22 | 2016-12-22 | Liquid discharge device and circuit board |
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ID=62713959
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112721471A (en) * | 2020-11-12 | 2021-04-30 | 上海融跃电子科技股份有限公司 | Ink-jet printing driving plate structure |
CN114312012A (en) * | 2020-09-29 | 2022-04-12 | 精工爱普生株式会社 | Liquid ejecting apparatus and head unit |
-
2016
- 2016-12-22 JP JP2016248696A patent/JP2018099869A/en active Pending
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