JP2018165011A - 液体吐出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】吐出周期が長くなる問題を抑制すると共に、インダクタンスを低減する。【解決手段】プリンタ１００の制御装置５は、各アクチュエータ１２ｘに供給される駆動信号を増幅する４つの増幅器Ａ１〜Ａ４を有する。ＦＦＣ１８に設けられた４つの信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４は、それぞれ、対応する増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅した駆動信号をアクチュエータ１２ｘに供給する供給線１８ａ、及び、対応する増幅器Ａ１〜Ａ４に駆動信号を帰還させる帰還線１８ｂを含む。各増幅器Ａ１〜Ａ４に対して、副電源Ｖ１〜Ｖ４が設けられている。主電源Ｖｘと各副電源Ｖ１〜Ｖ４の１次側との間に設けられたトランスＴ１〜Ｔ４によって、主電源Ｖｘと副電源Ｖ１〜Ｖ４の１次側とが電気的に絶縁されている。これにより、副電源Ｖ０〜Ｖ４が主電源Ｖｘのグランドから絶縁され、増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされた状態となっている。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動信号を増幅して複数のアクチュエータに供給する液体吐出装置に関する。
例えば、特許文献１（図１）には、ヘッド駆動回路が生成した駆動信号を、電流増幅回路（増幅器）により増幅し、各ノズル列に対応して設けられた駆動信号ライン及びグランド信号ライン（信号線組）の駆動信号ライン（供給線）を介して各ノズル列の圧電素子（アクチュエータ）に供給すること、及び、各ノズル列に対応して設けられた信号線組のグランド信号ライン（帰還線）を介して駆動信号を電流増幅回路に帰還させることが示されている。
特開２００３−２２６００６号公報
特許文献１（図１）の構成では、各ノズル列に対応して信号線組が設けられており、当該信号線組の供給線を介して複数のアクチュエータに駆動信号を供給するため、駆動信号に多くの種類のパルス波形を含める必要があり、吐出周期が長くなってしまう。
本願発明者は、上記問題を抑制するため、複数の増幅器を設けると共に、各増幅器に対応して信号線組を設け、各増幅器が増幅した駆動信号を当該増幅器に対応する信号線組の供給線を介して複数のアクチュエータに供給する構成を考案した。しかしながら、この構成において、複数の増幅器が液体吐出装置の主電源のグランドと電気的に接続されていると、各信号線組の供給線と帰還線とで電流波形の絶対値が一致せず、インダクタンスが大きくなってしまう。
本発明の目的は、吐出周期が長くなる問題を抑制できると共に、インダクタンスを低減することが可能な、液体吐出装置を提供することにある。
本発明に係る液体吐出装置は、複数のアクチュエータを有する、液体吐出ヘッドと、前記複数のアクチュエータのそれぞれに供給される駆動信号を増幅する、複数の増幅器と、前記複数の増幅器のそれぞれに対応して設けられた複数の信号線組であって、前記複数の増幅器のうち対応する増幅器が増幅した前記駆動信号を前記複数のアクチュエータに供給する供給線及び前記対応する増幅器に前記駆動信号を帰還させる帰還線をそれぞれ含む、複数の信号線組と、を備え、前記複数の増幅器はそれぞれ電気的にフローティングされていることを特徴とする。
本発明の第１実施形態に係るプリンタ１００の概略的な平面図である。 プリンタ１００に備えられたヘッド１の流路基板の断面図である。 プリンタ１００の電気的構成を示す回路図である。 各信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４が生成する駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を示すグラフである。 各信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４が生成する駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を示す表である。 図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 図３の領域ＶＩＩを示す回路図である。 本発明の第２実施形態に係るプリンタ２００の図３の領域ＶＩＩを示す回路図である。 本発明の第３実施形態に係るプリンタ３００の図３の領域ＶＩＩを示す回路図である。 本発明の第４実施形態に係るプリンタ４００の電気的構成を示すブロック図である。
＜第１実施形態＞
先ず、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るプリンタ１００の全体構成について説明する。プリンタ１００は、本発明の液体吐出装置に該当する。プリンタ１００は、ヘッドユニット１ｘ、プラテン３、搬送機構４及び制御装置５を備えている。
ヘッドユニット１ｘは、ライン式（即ち、位置が固定された状態で用紙９に対してインクを吐出する方式）であり、搬送方向と直交する方向に長尺である。ヘッドユニット１ｘは、搬送方向と直交する方向に沿って千鳥状に配置された４つのヘッド１を含む。４つのヘッド１は、互いに同じ構造を有する。各ヘッド１は、本発明の液体吐出ヘッドに該当し、複数のノズル１１ｎからインクを吐出する。
プラテン３は、ヘッドユニット１ｘの下方に配置されている。プラテン３に支持された用紙９上に、各ヘッド１からインクが吐出される。
搬送機構４は、搬送方向にプラテン３を挟んで配置された２つのローラ対４ａ，４ｂを有する。搬送モータ４ｍの駆動により、各ローラ対４ａ，４ｂを構成する２つのローラが用紙９を挟持した状態で互いに逆方向に回転することで、用紙９が搬送方向に搬送される。
制御装置５は、ＰＣ等の外部装置から入力された記録指令に基づいて、用紙９に画像が記録されるように、４つのヘッド１、搬送モータ４ｍ等を制御する。
次いで、図２を参照し、ヘッド１の構成について説明する。
ヘッド１は、流路基板１１及びアクチュエータユニット１２を有する。
流路基板１１は、４枚のプレート１１ａ〜１１ｄを有し、これらが互いに接着されて構成されている。プレート１１ａには、圧力室１１ｍの上側部分、供給流路１１ｓの上側部分、及び、絞り１１ｔが貫通して形成されている。プレート１１ｂには、圧力室１１ｍの下側部分、及び、供給流路１１ｓの鉛直方向中央部分が貫通して形成されている。プレート１１ｃには、供給流路１１ｓの下側部分、及び、圧力室１１ｍとノズル１１ｎとを繋ぐディセンダ１１ｐが貫通して形成されている。プレート１１ｄには、ノズル１１ｎが貫通して形成されている。
流路基板１１の下面（プレート１１ｄの下面）には、複数のノズル１１ｎが開口し、流路基板１１の上面（プレート１１ａの上面）には、複数の圧力室１１ｍが開口している。複数の圧力室１１ｍは、複数のノズル１１ｎのそれぞれに連通している。
供給流路１１ｓは、チューブ等を介してインクを貯留するタンク（図示略）と連通している。タンク内のインクは、ポンプ（図示略）の駆動により供給流路１１ｓに供給され、各圧力室１１ｍに供給される。
アクチュエータユニット１２は、流路基板１１の上面に、複数の圧力室１１ｍを覆うように配置されている。アクチュエータユニット１２は、下から順に、振動板１２ａ、共通電極１２ｂ、圧電層１２ｃ及び複数の個別電極１２ｄを含む。振動板１２ａ、共通電極１２ｂ及び圧電層１２ｃは、複数の圧力室１１ｍを覆うように（即ち、複数の圧力室１１ｍに跨って）配置されているのに対し、複数の個別電極１２ｄは、複数の圧力室１１ｍのそれぞれと対向するように（圧力室１１ｍ毎に）配置されている。共通電極１２ｂは、グランド電位に維持される。即ち、共通電極１２ｂは、複数のノズル１１ｎに共通のグランド電極である。
振動板１２ａ及び圧電層１２ｃにおいて個別電極１２ｄと圧力室１１ｍとで挟まれた部分は、個別電極１２ｄへの電圧の印加に応じて変形可能なアクチュエータ１２ｘとして機能する。即ち、アクチュエータユニット１２は、複数の圧力室１１ｍのそれぞれと対向する複数のアクチュエータ１２ｘを有する。アクチュエータ１２ｘの駆動（即ち、個別電極１２ｄへの電圧の印加に応じてアクチュエータ１２ｘを（例えば、圧力室１１ｍに向かって凸となるように）変形させること）により、圧力室１１ｍの容積が変化し、圧力室１１ｍ内のインクに圧力が付与され、ノズル１１ｎからインクが吐出される。
次いで、図３〜図７を参照し、プリンタ１００の電気的構成について説明する。なお、図３には１つのヘッド１のみが示されているが、制御装置５に対して４つのヘッド１が互いに同じ態様で接続されている。
各ヘッド１は、図３に示すように、ドライバＩＣ１９を有する。ドライバＩＣ１９は、ＦＦＣ（Flexible flat cable）１８を介して、アクチュエータユニット１２の各アクチュエータ１２ｘ及び制御装置５のそれぞれと電気的に接続されている。
プリンタ１００は、プリンタ１００各部への電力供給源となる主電源Ｖｘを有する。主電源Ｖｘは、制御装置５に実装されており、接地されている。
制御装置５は、制御回路５ｘと、５つの絶縁回路Ｉ０〜Ｉ４と、５つの回路ユニットＵ０〜Ｕ４と、接続回路Ｘとを含む。
回路ユニットＵ０は、ＩＣ制御回路Ｆと、副電源Ｖ０とを含む。
ＩＣ制御回路Ｆは、ドライバＩＣ１９を制御するためのものであり、制御回路５ｘからの信号に基づいてドライバＩＣ１９を制御するための制御信号及び状態信号をＩＣ制御信号としてドライバＩＣ１９に入出力する。ＩＣ制御信号は、転送クロック信号CLK、シリアル入力信号SIN、ストローブ制御信号STB等を含み、ＦＦＣ１８の配線ＤＷ０を介してドライバＩＣ１９に入出力される。
副電源Ｖ０は、主電源Ｖｘから供給された電力を、ＩＣ制御回路Ｆ及び絶縁回路Ｉ０に供給する。また、副電源Ｖ０は、ドライバＩＣ１９に対して、所定の駆動電位ＶＤＤ１（例えば、２４Ｖ），ＶＳＳ１，ＶＤＤ２（例えば、１２Ｖ），ＶＳＳ２を供給する。
回路ユニットＵ１〜Ｕ４は、それぞれ、信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４と、増幅器Ａ１〜Ａ４と、信号生成回路制御部ＷＣ１〜ＷＣ４と、増幅器制御部ＡＣ１〜ＡＣ４と、副電源Ｖ１〜Ｖ４とを含む。
各信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４は、制御回路５ｘからの信号に基づいて、Ｄ／Ａ変換により、複数のアクチュエータ１２ｘにそれぞれ供給される駆動信号を生成する。信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４は、互いに異なる波形の駆動信号を生成する。
具体的には、図４及び図５に示すように、信号生成回路Ｗ１は、小玉のインク滴を吐出させる小玉用駆動信号Ｓ１を生成する。信号生成回路Ｗ２は、中玉のインク滴を吐出させる中玉用駆動信号Ｓ２を生成する。信号生成回路Ｗ３は、大玉のインク滴を吐出させる大玉用駆動信号Ｓ３を生成する。信号生成回路Ｗ４は、インク滴を吐出させない非吐出駆動信号Ｓ４を生成する。
小玉用駆動信号Ｓ１は、１吐出周期中に、１つのパルスを含み、１滴のインク（小玉のインク滴）を吐出させる。中玉用駆動信号Ｓ２は、１吐出周期中に、１つのパルス（小玉用駆動信号Ｓ１のパルスよりもパルス幅が大きくかつＴｒ，Ｔｆが大きいパルス）を含み、１滴のインク（中玉のインク滴）を吐出させる。大玉用駆動信号Ｓ３は、１吐出周期中に、２つのパルス（中玉用駆動信号Ｓ２のパルスと同様のパルス）を含み、２滴のインク（大玉のインク滴）を吐出させる。中玉は小玉よりも吐出量が大きく、大玉は中玉よりも吐出量が大きい。小玉用駆動信号Ｓ１のパルスの振幅（電圧）と、中玉用駆動信号Ｓ２のパルスの振幅と、大玉用駆動信号Ｓ３の各パルスの振幅とは、互いに同じである。
非吐出駆動信号Ｓ４は、１吐出周期中に、４つのパルスを含み、ノズル１１ｎからインク滴を吐出させずに、ノズル１１ｎ内のインクのメニスカスを振動させる。これにより、ノズル１１ｎ内のインクの乾燥が抑制される。非吐出駆動信号Ｓ４の各パルスの振幅（１２Ｖ）は、他の駆動信号Ｓ１〜Ｓ３に含まれる各パルスの振幅（２４Ｖ）よりも小さい。
中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３は、各パルスのＴｒ，Ｔｆが互いに同じ（３μｓｅｃ）である。小玉用駆動信号Ｓ１のパルスのＴｒ，Ｔｆ（１μｓｅｃ）は、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３のパルスのＴｒ，Ｔｆ（３μｓｅｃ）よりも小さい。非吐出駆動信号Ｓ４のパルスのＴｒ，Ｔｆ（１．２μｓｅｃ）は、小玉用駆動信号Ｓ１のパルスのＴｒ，Ｔｆ（１μｓｅｃ）よりも大きく、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３のパルスのＴｒ，Ｔｆ（３μｓｅｃ）よりも小さい。Ｔｒ，Ｔｆが小さいほど、波形の立上り及び立下りの急峻度が大きい。即ち、小玉用駆動信号Ｓ１は、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３よりも急峻度が大きい。非吐出駆動信号Ｓ４は、小玉用駆動信号Ｓ１よりも急峻度が小さく、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３よりも急峻度が大きい。
各パルスにおいて、Ｔｒ，Ｔｆは互いに同じである。
駆動信号Ｓ１〜Ｓ４に係るピーク電流は、Ｃ・Ｖ／Ｔ（ここで、Ｃ＝アクチュエータ１２ｘの静電容量、Ｖ＝パルスの振幅、Ｔ＝Ｔｒ，Ｔｆ）で表すことができ、パルス波形の立上り及び立下りの急峻度に比例する。図５に示すように、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３は、ピーク電流が互いに同じ（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、共に「１」）である。小玉用駆動信号Ｓ１のピーク電流（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、「３」）は、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３のピーク電流（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、共に「１」）よりも大きい。非吐出駆動信号Ｓ４のピーク電流（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、「１．２５」）は、小玉用駆動信号Ｓ１のピーク電流よりも小さく、中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３のピーク電流（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、共に「１」）よりも大きい。
駆動信号Ｓ１〜Ｓ４に係る消費電力は、Ｃ・Ｖ2・ｆ・Ｎ・ｃｈ（ここで、Ｃ＝アクチュエータ１２ｘの静電容量、Ｖ＝パルスの振幅、ｆ＝パルスの周波数、Ｎ＝１吐出周期中のパルス数、ｃｈ＝同時に駆動するアクチュエータ１２ｘの数）で表すことができ、１吐出周期中のパルス数に比例する。図５に示すように、小玉用駆動信号Ｓ１、中玉用駆動信号Ｓ２及び非吐出駆動信号Ｓ４は、消費電力が互いに同じ（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、共に「１」）である。大玉用駆動信号Ｓ３の消費電力（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、「２」）は、小玉用駆動信号Ｓ１及び中玉用駆動信号Ｓ２の消費電力（中玉用駆動信号Ｓ２のピーク電流を「１」として、共に「１」）よりも大きい。
なお、駆動信号Ｓ１〜Ｓ４は、アナログの電圧信号である。
増幅器Ａ１〜Ａ４は、信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４が生成した駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を、アクチュエータ１２ｘの駆動に適した信号となるように、電力増幅する。
信号生成回路制御部ＷＣ１〜ＷＣ４は、信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４を制御するためのものであり、制御回路５ｘからの信号に基づいて信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４を制御するための制御信号及び状態信号を信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４に入出力する。
増幅器制御部ＡＣ１〜ＡＣ４は、増幅器Ａ１〜Ａ４を制御するためのものであり、制御回路５ｘからの信号に基づいて増幅器Ａ１〜Ａ４を制御するための制御信号及び状態信号を増幅器Ａ１〜Ａ４に入出力する。
副電源Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ、主電源Ｖｘから供給された電力を、信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４、増幅器Ａ１〜Ａ４、信号生成回路制御部ＷＣ１〜ＷＣ４、増幅器制御部ＡＣ１〜ＡＣ４、及び、絶縁回路Ｉ１〜Ｉ４に供給する。
副電源Ｖ１〜Ｖ４のうち、副電源Ｖ１が最も大きいピーク電流出力能力を有し、副電源Ｖ２，Ｖ３が最も小さいピーク電流出力能力を有し、副電源Ｖ４は副電源Ｖ２，Ｖ３のピーク電流出力能力よりも大きくかつ副電源Ｖ１のピーク電流出力能力よりも小さいピーク電流出力能力を有する。即ち、副電源Ｖ１〜Ｖ４のうちピーク電流出力能力が最も小さい副電源Ｖ２，Ｖ３は、ピーク電流が最も小さい駆動信号（中玉用駆動信号Ｓ２、大玉用駆動信号Ｓ３）を増幅する増幅器Ａ２，Ａ３に割り当てられている。副電源Ｖ１〜Ｖ４のうちピーク電流出力能力が２番目に小さい副電源Ｖ４は、非吐出駆動信号Ｓ４を増幅する増幅器Ａ４に割り当てられている。副電源Ｖ１〜Ｖ４のうちピーク電流出力能力が最も大きい副電源Ｖ１は、ピーク電流が最も大きい駆動信号（小玉用駆動信号Ｓ１）を増幅する増幅器Ａ１に割り当てられている。
ＦＦＣ１８は、図３に示すように、４つの増幅器Ａ１〜Ａ４のそれぞれに対応して設けられた４つの信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４を有する。各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４は、対応する増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅した駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を複数のアクチュエータ１２ｘに供給する供給線１８ａ、及び、対応する増幅器Ａ１〜Ａ４に駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を帰還させる帰還線１８ｂを含む。供給線１８ａ及び帰還線１８ｂの一端は、増幅器Ａ１〜Ａ４に接続されている。
各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の供給線１８ａ及び帰還線１８ｂは、図６に示すように、ポリイミド等からなる絶縁性シート１８ｘの表面及び裏面に、絶縁性シート１８ｘを挟んで対向して配置されている。さらに、絶縁性シート１８ｘの表面及び裏面のそれぞれにおいて、信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の供給線１８ａと帰還線１８ｂとが交互に並んでいる。
絶縁性シート１８ｘの表面及び裏面には、供給線１８ａ及び帰還線１８ｂを保護するための保護層１８ｙが設けられている。
ドライバＩＣ１９は、図３に示すように、アクチュエータ１２ｘ毎に設けられたアナログ式のスイッチＳＷを有する。供給線１８ａ及び帰還線１８ｂの他端は、スイッチＳＷに接続されている。ドライバＩＣ１９は、ＩＣ制御回路Ｆから供給されたＩＣ制御信号に基づいて、スイッチＳＷによって駆動信号Ｓ１〜Ｓ４のうちのいずれか１つを選択し、選択した駆動信号をアクチュエータ１２ｘに供給する。各アクチュエータ１２ｘに供給された駆動信号Ｓ１〜Ｓ４に基づく電圧が個別電極１２ｄに印加されることで、各ノズル１１ｎから駆動信号Ｓ１〜Ｓ４に対応するサイズのインク滴が吐出され、又は、各ノズル１１ｎ内のインクのメニスカスが振動される。
絶縁回路Ｉ０〜Ｉ４は、それぞれ、制御回路５ｘ及び主電源Ｖｘと、回路ユニットＵ０〜Ｕ４との間に設けられている。各絶縁回路Ｉ０〜Ｉ４は、信号系のアイソレータとして、制御回路５ｘと各回路ユニットＵ０〜Ｕ４との間に設けられたフォトカプラＰ０〜Ｐ４と、電源系のアイソレータとして、主電源Ｖｘと各副電源Ｖ１〜Ｖ４の１次側との間に設けられたトランス（巻線トランス、圧電トランス等）Ｔ０〜Ｔ４とを含む。トランスＴ０〜Ｔ４は、本発明のアイソレータに該当し、主電源Ｖｘと副電源Ｖ０〜Ｖ４の１次側とを電気的に絶縁している。これにより、副電源Ｖ０〜Ｖ４が主電源Ｖｘのグランドから絶縁され、少なくとも増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされた状態となっている。図３の点線は、絶縁回路Ｉ０〜Ｉ４によって電気的に分離された区画を示す。
なお、「１次側」は電流の上流側（主電源Ｖｘ側）であり、「２次側」は電流の下流側（ヘッド１側：負荷が接続される側）である。
接続回路Ｘは、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各副電源Ｖ０〜Ｖ４の２次側Ｚ０〜Ｚ４とを接続する回路であり、図７に示す構成を有する。具体的には、本実施形態では、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各副電源Ｖ０〜Ｖ４の２次側Ｚ０〜Ｚ４との間に、抵抗Ｒ０〜Ｒ４が設けられている。
以上に述べたように、本実施形態によれば、図３に示すように、４つの増幅器Ａ１〜Ａ４を設けると共に、各増幅器Ａ１〜Ａ４に対応して信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４を設け、各増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅した駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を当該増幅器に対応する信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の供給線１８ａを介して複数のアクチュエータ１２ｘに供給する。これにより、駆動信号に多くの種類のパルス波形を含める必要がなくなり、吐出周期が長くなる問題を抑制できる。また、各増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされているため、各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の供給線１８ａと帰還線１８ｂとで電流波形の絶対値が一致し、インダクタンスを低減することができる。
主電源Ｖｘから供給された電力を増幅器Ａ１〜Ａ４のそれぞれに供給する副電源Ｖ１〜Ｖ４が、増幅器Ａ１〜Ａ４のそれぞれに対応して設けられている。この場合、副電源Ｖ１〜Ｖ４と主電源Ｖｘとの間の回路構成によって、各増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされた状態を容易に実現することができる。
主電源Ｖｘと各副電源Ｖ１〜Ｖ４の１次側との間に設けられたトランスＴ１〜Ｔ４（アイソレータ）によって、主電源Ｖｘと副電源Ｖ１〜Ｖ４の１次側とが電気的に絶縁されている。この場合、各副電源Ｖ１〜Ｖ４にアイソレータを設ける構成ではないため、副電源Ｖ１〜Ｖ４と増幅器Ａ１〜Ａ４とを含む回路ユニットＵ１〜Ｕ４を小型化できる。
各増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされているため、各増幅器Ａ１〜Ａ４において、静電気の逃げ場がなく、静電気が滞留し得る。この場合、静電気放電により、誤作動の要因となるノイズが発生する問題が生じ得る。この点、本実施形態によれば、図７に示すように、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各増幅器Ａ１〜Ａ４に対応する副電源Ｖ１〜Ｖ４の２次側Ｚ１〜Ｚ４との間に抵抗Ｒ１〜Ｒ４を設け、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して各副電源Ｖ１〜Ｖ４を接地することで、静電気の滞留を防止し、ノイズの発生を抑制することができる。
全ての副電源Ｖ１〜Ｖ４の出力能力（本実施形態では、ピーク電流出力能力）を、４つの増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅する駆動信号Ｓ１〜Ｓ４の波形のうち最も大きい出力能力を要するもの（本実施形態では、ピーク電流が最も大きい小玉用駆動信号Ｓ１）に合わせると、コストの増大や、副電源Ｖ１〜Ｖ４と増幅器Ａ１〜Ａ４とを含む回路ユニットＵ１〜Ｕ４の大型化が問題となる。この点、本実施形態によれば、増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅する駆動信号Ｓ１〜Ｓ４の波形に応じて、副電源Ｖ１〜Ｖ４が割り当てられている。具体的には、副電源Ｖ１〜Ｖ４のうちピーク電流出力能力が最も小さい副電源（副電源Ｖ２，Ｖ３）は、ピーク電流（急峻度）が最も小さい駆動信号（中玉用駆動信号Ｓ２、大玉用駆動信号Ｓ３）を増幅する増幅器（増幅器Ａ２，Ａ３）に割り当てられている。副電源Ｖ１〜Ｖ４のうちピーク電流出力能力が２番目に小さい副電源（副電源Ｖ４）は、小玉用駆動信号Ｓ１よりもピーク電流（急峻度）が小さくかつ中玉用駆動信号Ｓ２及び大玉用駆動信号Ｓ３よりもピーク電流（急峻度）が大きい非吐出駆動信号Ｓ４を増幅する増幅器Ａ４に割り当てられている。これにより、上記問題を抑制することができる。
各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４のそれぞれにおいて供給線１８ａ及び帰還線１８ｂが互いに対向し、かつ、信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の供給線１８ａと帰還線１８ｂとが交互に並んでいる（図６参照）。これにより、絶縁性シート１８ｘの厚み方向（各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４において供給線１８ａ及び帰還線１８ｂが互いに対向する方向）、及び、絶縁性シート１８ｘに沿った方向（信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の並び方向）の双方において、駆動信号Ｓ１〜Ｓ４が流れることにより発生する磁界が打ち消し合い、インダクタンスが低減される。
ヘッド１は、複数のノズル１１ｎに共通の共通電極１２ｂ（グランド電極）を有する。この場合、複数のノズル１１ｎに個別のグランド電極ではなく複数のノズル１１ｎに共通のグランド電極を設けることで、構成を簡素化することができる。また、このような複数のノズル１１ｎに共通のグランド電極を設けた場合でも、本実施形態では、各増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされているため、各駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を対応する増幅器Ａ１〜Ａ４に帰還させることができる。
＜第２実施形態＞
続いて、図８を参照し、本発明の第２実施形態に係るプリンタ２００について説明する。
第１実施形態では、接続回路Ｘが図７に示す構成を有するのに対し、本実施形態では、接続回路Ｘが図８に示す構成を有する。具体的には、本実施形態では、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各副電源Ｖ０〜Ｖ４の２次側Ｚ０〜Ｚ４との間に、抵抗Ｒ０〜Ｒ４とコンデンサＣ０〜Ｃ４とが並列して設けられている。
各増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされているため、誤作動の要因となるノイズが生じ易くなる。この点、本実施形態によれば、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各増幅器Ａ１〜Ａ４に対応する副電源Ｖ１〜Ｖ４の２次側Ｚ１〜Ｚ４との間にコンデンサＣ１〜Ｃ４を設けたことで、特に高周波数において、低インピーダンスを確保し、ノイズの発生を抑制することができる。
＜第３実施形態＞
続いて、図９を参照し、本発明の第３実施形態に係るプリンタ３００について説明する。
第１実施形態では、接続回路Ｘが図７に示す構成を有するのに対し、本実施形態では、接続回路Ｘが図９に示す構成を有する。具体的には、本実施形態では、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各副電源Ｖ０〜Ｖ４の２次側Ｚ０〜Ｚ４との間に、抵抗Ｒ０〜Ｒ４と一対のダイオードとが並列して設けられている。一対のダイオードは整流方向が互いに逆であり、抵抗Ｒ０には一対のダイオードＤ０１，Ｄ０２、抵抗Ｒ１には一対のダイオードＤ１１，Ｄ１２、抵抗Ｒ２には一対のダイオードＤ２１，Ｄ２２、抵抗Ｒ３には一対のダイオードＤ３１，Ｄ３２、抵抗Ｒ４には一対のダイオードＤ４１，Ｄ４２が並列に接続されている。
各増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされているため、４つの副電源Ｖ１〜Ｖ４において電圧差が生じ、過電流が生じ得る。この点、本実施形態によれば、主電源ＶｘのグランドＭ０と、各増幅器Ａ１〜Ａ４に対応する副電源Ｖ１〜Ｖ４の２次側Ｚ０〜Ｚ４との間にダイオードを設けたことで、４つの副電源Ｖ１〜Ｖ４における電圧差を抑制し、過電流を抑制することができる。
＜第４実施形態＞
続いて、図８を参照し、本発明の第４実施形態に係るプリンタ２００について説明する。
第１実施形態では、本発明のアイソレータに該当するトランスＴ１〜Ｔ４が主電源Ｖｘと各副電源Ｖ１〜Ｖ４の１次側との間に設けられているのに対し、本実施形態では、本発明のアイソレータに該当するトランスＴ２１〜Ｔ２４が副電源Ｖ２１〜Ｖ２４のそれぞれに設けられている。ＩＣ制御回路Ｆを含む回路ユニットＵ２０の副電源Ｖ２０にも、トランスＴ２０が設けられている。
主電源Ｖｘは、各副電源Ｖ２０〜Ｖ２４の１次側に接続している。各トランスＴ２０〜Ｔ２４は、当該副電源Ｖ２０〜Ｖ２４の１次側と２次側とを電気的に絶縁している。これにより、副電源Ｖ２０〜Ｖ２４が主電源Ｖｘのグランドから絶縁され、増幅器Ａ１〜Ａ４が電気的にフローティングされた状態となっている。図８の点線は、絶縁回路Ｉ２０〜Ｉ２４及びトランスＴ２１〜Ｔ２４によって電気的に分離された区画を示す。
絶縁回路Ｉ２０〜Ｉ２４は、それぞれ、制御回路５ｘ及び主電源Ｖｘと、回路ユニットＵ２０〜Ｕ２４との間に設けられている。各絶縁回路Ｉ２０〜Ｉ２４は、フォトカプラＰ２０〜Ｐ２４を含む。
第１実施形態と同様、各回路ユニットＵ２１〜Ｕ２４は、信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４及び副電源Ｖ２１〜Ｖ２４の他、増幅器Ａ１〜Ａ４、信号生成回路制御部ＷＣ１〜ＷＣ４及び増幅器制御部ＡＣ１〜ＡＣ４を含む。信号生成回路Ｗ１〜Ｗ４が生成した駆動信号は、増幅器Ａ１〜Ａ４により増幅された後、ＦＦＣ１８に設けられた各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の供給線１８ａを介して、ヘッド１に設けられたドライバＩＣ１９の各スイッチＳＷに供給される。ドライバＩＣ１９は、スイッチＳＷによって駆動信号のうちのいずれか１つを選択し、選択した駆動信号をアクチュエータユニット１２の各アクチュエータ１２ｘに供給する。各アクチュエータ１２ｘに供給された駆動信号に基づく電圧が、個別電極１２ｄに印加される。共通電極１２ｂは、グランド電位に維持される。駆動信号は、各信号線組ＤＷ１〜ＤＷ４の帰還線１８ｂを介して、対応する増幅器Ａ１〜Ａ４に帰還される。
本実施形態によれば、主電源Ｖｘと各副電源Ｖ２１〜Ｖ２４との間にアイソレータを設ける構成ではないため、主電源Ｖｘと各副電源Ｖ２１〜Ｖ２４との間の空間を小型化できる。
さらに、第１実施形態では、副電源Ｖ１〜Ｖ４のピーク電流出力能力が駆動信号のピーク電流に適合するように、副電源Ｖ１〜Ｖ４を増幅器Ａ１〜Ａ４に割り当てているのに対し、本実施形態では、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４の電力出力能力が駆動信号の消費電力に適合するように、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４を増幅器Ａ１〜Ａ４に割り当てている。具体的には、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４のうち、副電源Ｖ２３が最も大きい電力出力能力を有し、副電源Ｖ２１，Ｖ２２が最も小さい電力出力能力を有する。即ち、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４のうち電力出力能力が最も小さい副電源（副電源Ｖ２１，Ｖ２２）は、消費電力が最も小さい駆動信号（小玉用駆動信号Ｓ１、中玉用駆動信号Ｓ２）を増幅する増幅器（増幅器Ａ１，Ａ２）に割り当てられている。副電源Ｖ２１〜Ｖ２４のうち電力出力能力が最も大きい副電源（副電源Ｖ３）は、消費電力が最も大きい駆動信号（大玉用駆動信号Ｓ３）を増幅する増幅器（増幅器Ａ３）に割り当てられている。
全ての副電源Ｖ２１〜Ｖ２４の出力能力（本実施形態では、電力出力能力）を、４つの増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅する駆動信号の波形のうち最も大きい出力能力を要するもの（本実施形態では、消費電力が最も大きい大玉用駆動信号Ｓ３）に合わせると、コストの増大や、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４と増幅器Ａ１〜Ａ４とを含む回路ユニットＵ２１〜Ｕ２４の大型化が問題となる。この点、本実施形態によれば、増幅器Ａ１〜Ａ４が増幅する駆動信号の波形に応じて、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４が割り当てられている。具体的には、副電源Ｖ２１〜Ｖ２４のうちピーク電流出力能力が最も小さい副電源（副電源Ｖ２１，Ｖ２２）は、消費電力が最も小さい（パルス数が最も少ない）駆動信号（小玉用駆動信号Ｓ１、中玉用駆動信号Ｓ２）を増幅する増幅器（増幅器Ａ１，Ａ２）に割り当てられている。これにより、上記問題を抑制することができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
＜変形例＞
各副電源が、液体吐出ヘッドの吐出動作に影響を与えない範囲で、主電源と接続されてもよい（例えば、各副電源と主電源との間に、液体吐出装置の回路に流れる総電流の１パーセント未満の電流が流れる素子（抵抗等）が設けられてもよい）。このような場合も、本発明に係る「複数の増幅器はそれぞれ電気的にフローティングされている」状態に該当する。
アイソレータは、トランス（巻線トランス、圧電トランス等）に限定されず、フォトカプラや、ＬＥＤによってエネルギーを変換する光アイソレーション等であってもよい。
主電源のグランドと複数の副電源のそれぞれの２次側との間に、図８の例では抵抗とコンデンサとが並列して設けられているが、コンデンサのみが設けられてもよい。また、主電源のグランドと複数の副電源のそれぞれの２次側との間に、コンデンサとダイオードとが並列して設けられてもよい。
増幅器の数は、２以上であればよく、４つに限定されない。駆動信号の種類も、２以上であればよく、４つに限定されない。
副電源の出力能力（ピーク電流出力能力や電力出力能力）が駆動信号のピーク電流や消費電力に適合するように、副電源を各増幅器に割り当てなくてもよい。例えば、各増幅器に対応する副電源の出力能力が互いに同じであってもよい。
信号線組は、図６のように供給線と帰還線とが絶縁性シートを挟んで対向する構成や供給線と帰還線とが絶縁性シートの表面及び裏面のそれぞれにおいて交互に並ぶ構成には限定されない。また、各信号線組は、電力等に応じて複数系統で構成されてもよい。
グランド電極は、ノズル毎に設けられてもよい。アクチュエータは、上述の実施形態のような圧電素子を用いたピエゾ方式のものに限定されず、その他の方式（例えば、発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等）のものであってもよい。
液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式（例えば、搬送方向に沿って搬送される記録媒体に対し、搬送方向と直交する方向に沿ってヘッドを走査させつつ液体を吐出させる方式）にも適用可能である。また、液体吐出装置は、複数の液体吐出ヘッドを含むヘッドユニットを備えることに限定されず、単一の液体吐出ヘッドを備えてもよい。液体吐出ヘッドが吐出する液体は、インクに限定されず、任意の液体（例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等）であってよい。記録媒体は、用紙に限定されず、記録可能な任意の媒体（例えば、布等）であってよい。本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。
１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１１ｎ ノズル
１２ アクチュエータユニット
１２ｂ 共通電極（グランド電極）
１２ｘ アクチュエータ
１８ａ 供給線
１８ｂ 帰還線
１００；２００；３００；４００ プリンタ（液体吐出装置）
Ａ１〜Ａ４ 増幅器
ＤＷ１〜ＤＷ４ 信号線組
Ｍ０ 主電源のグランド
Ｒ１〜Ｒ４ 抵抗
Ｓ１〜Ｓ４ 駆動信号
Ｔ１〜Ｔ４；Ｔ２１〜Ｔ２４ トランス（アイソレータ）
Ｖｘ 主電源
Ｖ１〜Ｖ４；Ｖ２１〜Ｖ２４ 副電源
Ｚ１〜Ｚ４ 各副電源の２次側

Claims (16)

  1. 複数のアクチュエータを有する、液体吐出ヘッドと、
    前記複数のアクチュエータのそれぞれに供給される駆動信号を増幅する、複数の増幅器と、
    前記複数の増幅器のそれぞれに対応して設けられた複数の信号線組であって、前記複数の増幅器のうち対応する増幅器が増幅した前記駆動信号を前記複数のアクチュエータに供給する供給線及び前記対応する増幅器に前記駆動信号を帰還させる帰還線をそれぞれ含む、複数の信号線組と、を備え、
    前記複数の増幅器はそれぞれ電気的にフローティングされていることを特徴とする液体吐出装置。
  2. 前記液体吐出装置の主電源と、
    前記複数の増幅器のそれぞれに対応して設けられ、前記主電源から供給された電力を前記複数の増幅器のそれぞれに供給する複数の副電源とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
  3. 前記主電源は接地されており、
    前記複数の副電源はそれぞれ前記主電源のグランドから絶縁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。
  4. 前記主電源と前記複数の副電源のそれぞれの１次側との間に設けられ、前記主電源と前記複数の副電源のそれぞれの１次側とを電気的に絶縁する複数のアイソレータを備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
  5. 前記複数の副電源のそれぞれに設けられ、当該副電源の１次側と２次側とを電気的に絶縁する複数のアイソレータを備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
  6. 前記主電源のグランドと前記複数の副電源のそれぞれの２次側との間に設けられた複数の抵抗をさらに備えたことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
  7. 前記主電源のグランドと前記複数の副電源のそれぞれの２次側との間に設けられた複数のコンデンサをさらに備えたことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
  8. 前記主電源のグランドと前記複数の副電源のそれぞれの２次側との間に設けられた複数のダイオードをさらに備えたことを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
  9. 前記複数の増幅器は、互いに異なる波形の前記駆動信号を増幅し、
    前記複数の副電源は、互いに異なる出力能力を有し、前記複数の増幅器が増幅する前記駆動信号の波形に応じて割り当てられていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
  10. 前記複数の副電源は、互いに異なるピーク電流出力能力を有し、
    前記複数の増幅器が増幅する前記駆動信号は、ピーク電流が互いに異なり、
    前記複数の副電源のうちピーク電流出力能力が最も小さい副電源は、前記複数の増幅器のうち、ピーク電流が最も小さい前記駆動信号を増幅する増幅器に割り当てられていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
  11. 前記複数の増幅器が増幅する前記駆動信号は、波形の立上り及び立下りの急峻度が互いに異なり、小玉の液滴を吐出させる小玉用駆動信号と、前記小玉よりも吐出量が大きな大玉の液滴を吐出させる大玉用駆動信号であって、前記小玉用駆動信号よりも前記急峻度が小さい大玉用駆動信号とを含み、
    前記複数の副電源のうちピーク電流出力能力が最も小さい副電源は、前記複数の増幅器のうち、前記大玉用駆動信号を増幅する増幅器に割り当てられていることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
  12. 前記複数の増幅器が増幅する前記駆動信号は、液滴を吐出させない非吐出駆動信号であって、前記小玉用駆動信号よりも前記急峻度が小さくかつ前記大玉用駆動信号よりも前記急峻度が大きい非吐出駆動信号をさらに含み、
    前記複数の副電源のうちピーク電流出力能力が２番目に小さい副電源は、前記複数の増幅器のうち、前記非吐出駆動信号を増幅する増幅器に割り当てられていることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置。
  13. 前記複数の副電源は、互いに異なる電力出力能力を有し、
    前記複数の増幅器が増幅する前記駆動信号は、消費電力が互いに異なり、
    前記複数の副電源のうち電力出力能力が最も小さい副電源は、前記複数の増幅器のうち、消費電力が最も小さい前記駆動信号を増幅する増幅器に割り当てられていることを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
  14. 前記複数の増幅器が増幅する前記駆動信号は、パルス数が互いに異なり、小玉の液滴を吐出させる小玉用駆動信号と、前記小玉よりも吐出量が大きな大玉の液滴を吐出させる大玉用駆動信号であって、前記小玉用駆動信号よりも前記パルス数が多い大玉用駆動信号とを含み、
    前記複数の副電源のうち電力出力能力が最も小さい副電源は、前記複数の増幅器のうち、前記小玉用駆動信号を増幅する増幅器に割り当てられていることを特徴とする請求項１３に記載の液体吐出装置。
  15. 前記複数の信号線組のそれぞれにおいて、前記供給線及び前記帰還線が互いに対向し、
    前記複数の信号線組の前記供給線と前記帰還線とが、交互に並んでいることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
  16. 前記液体吐出ヘッドは、複数のノズル、及び、前記複数のノズルに共通のグランド電極を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
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