JP2022152837A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御を簡略なものとし、信号線の配設本数を減らすことを可能とする。【解決手段】配線７ｂを介してＡＳＩＣ１３５に接続された一端を有する信号線８ａと、信号線８ａの他端に接続された元配線８６とを備える。ＡＳＩＣ１３５は、インクジェットヘッドからインクを吐出させるための吐出信号を生成し、ＡＳＩＣ１３５が生成した吐出信号が、信号線８ａ及び元配線８６を経由してインクジェットヘッドに供給される。また、信号線８ａの他端に接続された元配線８６を分岐させ、ヘッド用配線８７とバルブ用配線８８とを形成し、ヘッド用配線８７をインクジェットヘッドに接続し、バルブ用配線８８を電磁バルブに接続する。そして、電磁バルブの連通状態と遮断状態とを、バルブ用配線８８によって伝送される吐出信号を用いて切り替える。【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに連通する液体貯留室と外部とを連通させるための大気連通路を連通させる連通状態、及び、大気連通路を遮断する遮断状態のいずれか一方を選択的に取ることが可能な電気で駆動するバルブを有する液体吐出装置に関する。

特許文献１には、インクタンクから供給されたインクがインクバッファに貯留され、キャリッジ上の印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置について記載されている。このインクジェット記録装置においては、インクタンク内のインクがインクバッファ内に供給されるインク供給の間、インクバッファ内の上部空気層と大気との連絡を制御する大気開放用電磁バルブは開放されている。これにより、インク供給時に、インクバッファ内の上部の空気を逃がすことが可能となって、インクバッファ内のインクが加圧されない。また、このインクジェット記録装置においては、パージング時には、大気開放用電磁バルブは閉塞されており、インクタンクから加圧されたインクが供給され、パージング動作が行われる。

実公平０１－０４０６８１号公報

このように特許文献１には、大気開放用電磁バルブを有するインクジェット記録装置について記載されている。しかし、特許文献１には、大気開放用電磁バルブ及び印字ヘッドを制御するために生成される信号及び生成された信号を運ぶ信号線や配線に関する詳細は記載されていない。例えば、大気開放用電磁バルブに供給される開閉信号と、印字ヘッドに供給される吐出信号とは、通常、別々の信号として生成され、別々の信号線を経由して大気開放用電磁バルブ及び印字ヘッドに供給される。この場合、制御が複雑となるだけでなく、信号線が複数必要となり、信号線の本数分だけスペースが必要となって装置が大型化するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、制御を簡略なものとし、信号線の配設本数を減らすことが可能な液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する液体貯留室、前記液体貯留室と外部とを連通させるための大気連通路、及び、前記大気連通路を連通させる連通状態及び前記大気連通路を遮断する遮断状態のいずれか一方を選択的に取ることが可能な電気で駆動するバルブを有する液体貯留部と、前記液体吐出ヘッドと前記液体貯留室とを、液体が流通可能に接続する液体流路と、制御部と、前記制御部に接続された一端を有する信号線と、前記信号線の他端に接続された配線とを備えている。前記制御部は、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させるための吐出信号を生成し、前記制御部が生成した前記吐出信号が、前記信号線及び前記配線を経由して前記液体吐出ヘッドに供給され、前記信号線の前記他端に接続された前記配線が分岐することで、第１分岐配線と第２分岐配線とが形成されており、前記第１分岐配線が前記液体吐出ヘッドに接続され、前記第２分岐配線が前記バルブに接続されており、前記バルブの前記連通状態と前記遮断状態とが、前記第２分岐配線によって伝送される前記吐出信号を用いて切り替えられる。

本発明の液体吐出装置によると、信号線を介して送信される吐出信号を、液体吐出ヘッドからの液体の吐出に用いると共に、バルブの開閉にも用いるので、制御部ではバルブの開閉のための信号を吐出信号とは別に生成する必要がなくなり、制御部での処理を簡略にすることができる。また、信号線の配設本数を減らすことができる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの概略斜視図である。 図１に示すプリンタの内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図２に示すインクタンク及びインクジェットヘッドを示しており、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。 図３に示すインクジェットヘッドの平面図である。 図４に示すV－V線断面図である。 制御基板、中継基板、これら両基板を接続するＦＦＣの設置状況を示す図である。 図１のプリンタの電気的構成を示すブロック図である。 図１のプリンタにおける吐出信号、バルブ開閉信号及び電磁バルブの開閉状況の関係を示す図である。 本発明の第１の変形例にかかるプリンタでの吐出信号、バルブ開閉信号及び電磁バルブの開閉状況の関係を示す図である。 本発明の第２の変形例にかかるプリンタでの吐出信号、バルブ開閉信号及び電磁バルブの開閉状況の関係を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係るプリンタ１について説明する。プリンタ１は、図１に示す状態に設置されて使用される。本実施形態において、図１に矢印を付して示す３つの方向が、上下方向Ａ１、前後方向Ａ２、及び、左右方向Ａ３である。図２～図６にも、図１に示す３つの方向を反映して示す。

＜プリンタ１の概要＞
図１に示すように、プリンタ１は、概ね直方体形状の筐体１１を有する。筐体１１の前壁１１ａの略中央には、開口１２が形成されている。開口１２には、給紙トレイ１５及び排紙トレイ１６が、上下２段に設けられている。給紙トレイ１５は、開口１２から前後方向Ａ２に挿抜可能、すなわち、筐体１１から着脱可能に構成されている。所望のサイズ（例えば、Ａ４サイズ）の用紙Ｐが給紙トレイ１５に載置される。プリンタ１は、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと称する）などの外部機器と接続可能である。そして、ＰＣなどからの記録データに基づいて記録動作を実行する。

前壁１１ａの上部には、図１に示すように、操作部１３が設けられている。操作部１３は、各種設定のために操作されるボタンや、各種情報が表示される液晶ディスプレイなどによって構成されている。本実施形態において、操作部１３は、ボタン及び液晶ディスプレイの双方の機能を有するタッチパネルによって構成されている。

筐体１１は、図１及び図２に示すように、その天井部分を構成する開閉カバー１４を有する。開閉カバー１４は、後端部において、左右方向Ａ３に沿う回転軸（不図示）を回転中心として回動可能に構成されている。開閉カバー１４を開くことで、筐体１１内に配置された後述するインクタンク６１が露出され、インクタンク６１にインクを注入して補充することが可能となる。

＜プリンタ１の内部構造＞
次に、プリンタ１の内部構造について説明する。図２に示すように、プリンタ１は、給送部２０と、搬送ローラ対３５と、記録部４０と、排紙ローラ対３６と、ＡＳＦ（Auto Sheet Feed）モータ２０Ｍ（図７参照）と、ＬＦ（Line Feed）モータ３５Ｍ（図７参照）と、制御部５（図７参照）とを含む。

給送部２０は、図２に示すように、給紙トレイ１５に載置される用紙Ｐを搬送路２５へ給送する。搬送ローラ対３５は、給送部２０によって給紙された用紙Ｐを記録部４０に搬送する。記録部４０は、例えば、インクジェット記録方式の構成を有し、搬送ローラ対３５によって搬送された用紙Ｐに画像を記録する。排紙ローラ対３６は、記録部４０によって記録された用紙Ｐを排紙トレイ１６に排紙する。

＜給送部２０＞
図２に示すように、給送部２０は給紙トレイ１５の上側に設けられている。給送部２０は、給紙ローラ２１とアーム２２とを有する。給紙ローラ２１は、アーム２２の先端に軸支されている。アーム２２は、支軸２２ａに回動自在に支持されている。アーム２２は、バネなどにより、給紙ローラ２１が給紙トレイ１５に接触する方向に（下側へ回動する方向に）付勢されている。また、アーム２２は、給紙トレイ１５を着脱する際に上方へ退避可能に構成されている。給紙ローラ２１は、伝達機構（不図示）を介してＡＳＦモータ２０Ｍの動力が伝達されて回転する。これにより、給紙トレイ１５内に積載された用紙Ｐが、搬送路２５へ給送される。

＜給紙トレイ１５＞
図２に示すように、給紙トレイ１５は、斜壁部１５ａを有する。斜壁部１５ａは、給紙トレイ１５に載置される用紙Ｐが給紙ローラ２１によって給送されるときに、用紙Ｐを搬送路２５に案内する。

＜搬送路２５＞
搬送路２５は、筐体１１内に構成されており、図２に示すように、給紙トレイ１５の後側の端部から上方且つプリンタ１の前側へ曲がっている。給紙トレイ１５から給送された用紙Ｐは、搬送路２５により下方から上方へＵターンするように案内されて記録部４０に至る。

＜搬送ローラ対３５、及び、排紙ローラ対３６＞
搬送ローラ対３５は、下側に配置された搬送ローラ３５ａと上側に配置されたピンチローラ３５ｂとを有する。搬送ローラ３５ａは、伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ３５Ｍの動力が伝達されて回転する。ピンチローラ３５ｂは、搬送ローラ３５ａの回転に伴って連れ回る。搬送ローラ３５ａとピンチローラ３５ｂとは、用紙Ｐを上下方向Ａ１から挟持しつつ回転し、用紙Ｐを記録部４０へ搬送する。

排紙ローラ対３６は、下側に配置された排紙ローラ３６ａと、上側に配置された拍車ローラ３６ｂとを有する。排紙ローラ３６ａは、伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ３５Ｍの動力が伝達されて回転する。拍車ローラ３６ｂは、排紙ローラ３６ａの回転に伴って連れ回る。排紙ローラ３６ａと拍車ローラ３６ｂとは、用紙Ｐを上下方向Ａ１から挟持しつつ回転し、用紙Ｐを排紙トレイ１６に搬送する。

＜記録部４０＞
図２及び図３に示すように、記録部４０は、インクジェットヘッド４１と、インクタンク６１と、中継基板８０と、キャリッジ７０と、移動機構７１と、プラテン１７とを有する。キャリッジ７０は、走査方向（左右方向Ａ３であって、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向）へ往復移動する。インクジェットヘッド４１及びインクタンク６１は、キャリッジ７０に支持されている。つまり、本実施形態におけるプリンタ１は、インクタンク６１及びインクジェットヘッド４１がキャリッジ７０に搭載された所謂オンキャリッジ型である。本実施形態におけるインクタンク６１は、その全体がインクジェットヘッド４１よりも上方に位置する。しかし、これに限らず、インクタンク６１の一部がインクジェットヘッド４１の上面よりも上方に位置し、残りの部分が当該上面よりも下方に位置していてもよい。

＜インクタンク６１＞
インクタンク６１は、図３に示すように、タンク本体６２と、キャップ６３と、電磁バルブ６４と、を有している。タンク本体６２は、略直方体形状を有しており、内部にインクを貯留するためのインク貯留室６２ａが形成されている。インク貯留室６２ａには、ブラックインクが貯留される。

タンク本体６２には、図３に示すように、その上壁６２ｂを貫通する貫通孔６２ｃが形成されている。貫通孔６２ｃは、上壁６２ｂの左右方向Ａ３の中央であって、やや前方寄りの位置に配置されている。貫通孔６２ｃには、筒体６６が嵌め込まれている。筒体６６は、その上端部にインク注入口６７を有する。インク注入口６７は、上方（すなわち、外部）に向かって開放された開口である。筒体６６の内周面は、インク注入口６７からインク貯留室６２ａに至るインク供給路６６ａを区画する。インク注入口６７は、インク貯留室６２ａと外部とを連通する。

図３に示すキャップ６３は、例えば柔軟性樹脂で作製される。キャップ６３は、ユーザ操作により、筒体６６の上端部に着脱可能であり、インク注入口６７を閉塞または開放する。インク注入口６７は、キャップ６３によって通常は閉塞されており、インク貯留室６２ａにインクを注入する際に、筒体６６からキャップ６３が取り外されて開放される。

タンク本体６２には、図３（ｂ）に示すように、その後方側壁６２ｄを貫通し、インク貯留室６２ａと外部とを連通する大気連通路６２ｅが形成されている。大気連通路６２ｅは、後方側壁６２ｄの上端部付近に配置されている。

電磁バルブ６４は、図３（ｂ）に示すように、公知の２方向電磁バルブであって、弁部６４ａとソレノイド部６４ｂとを有する。電磁バルブ６４は、上壁６２ｂに固定されている。弁部６４ａは、インク貯留室６２ａに配置され、大気連通路６２ｅとインク貯留室６２ａとに連通する内部流路（不図示）と当該内部流路を開閉する弁（不図示）とを有している。ソレノイド部６４ｂは、上壁６２ｂ上に配置されており、弁部６４ａの弁の開閉を行う。

電磁バルブ６４は、制御部５の制御により、ソレノイド部６４ｂが駆動されることで、弁部６４ａが、大気連通路６２ｅとインク貯留室６２ａとを連通させる連通状態（すなわち、弁が内部通路を開とした状態）と、大気連通路６２ｅとインク貯留室６２ａとの連通を遮断する遮断状態（すなわち、弁が内部通路を閉とした状態）とのいずれか一方を選択的にとる。

変形例として、電磁バルブ６４は、弁部６４ａがインクタンク６１の外部において大気連通路６２ｅと外部とを連通可能に接続されていてもよい。これにおいて、大気連通路６２ｅを外部と連通する連通状態及び外部との連通を遮断する遮断状態を選択的に取ることが可能となる。また、電磁バルブ６４全体が、インク貯留室６２ａに配置されていてもよい。また、電磁バルブ６４は、弁部６４ａの内部流路が大気連通路６２ｅと連通可能に接続されておれば、タンク本体６２の上壁６２ｂ以外の前後左右の側壁の少なくともいずれかに固定されて設置されていてもよい。

また、タンク本体６２には、その底壁６２ｇを貫通し、インク貯留室６２ａのインクをインクジェットヘッド４１へ流出させる流出口６２ｈが形成されている。流出口６２ｈは、底壁６２ｇの左右方向Ａ３の中央であって、前端部付近の位置に配置されている。

＜インクジェットヘッド４１＞
インクジェットヘッド４１には、インクタンク６１からブラックインクが供給される。また、インクジェットヘッド４１は、その下面であるノズル面４１ａ（図５参照）に形成された複数のノズル４２からインクを吐出する。より詳細に説明すると、図４に示すように、複数のノズル４２は、前後方向Ａ２であって用紙Ｐの搬送方向に沿ったノズル列を形成している。複数のノズル４２からは、ブラックのインクが吐出される。インクジェットヘッド４１は、図４及び図５に示すように、流路ユニット４３と圧電アクチュエータ５０とを有している。

＜流路ユニット４３＞
流路ユニット４３は、図５に示すように、４枚のプレート４３ａ～４３ｄが上から順に積層されることによって形成されている。プレート４３ｄには、図４及び図５に示すように、複数のノズル４２が形成されている。プレート４３ａには複数の圧力室４５が形成されている。また、圧力室４５は、ノズル４２毎に設けられ、右側の端部がノズル４２と上下方向Ａ１に重なっている。

プレート４３ｂには、図４及び図５に示すように、各圧力室４５の左側の端部と上下方向Ａ１に重なる部分に円形の貫通孔４６ａが形成されている。また、プレート４３ｂには、各圧力室４５の右側の端部及びノズル４２と上下方向Ａ１に重なる部分に、円形の貫通孔４６ｂが形成されている。

プレート４３ｃには、図４及び図５に示すように、マニホールド流路４７が形成されている。マニホールド流路４７は、前後方向Ａ２（搬送方向）に延び、複数の圧力室４５の左側の部分と上下方向Ａ１に重なっている。これにより、各圧力室４５が、貫通孔４６ａを介してマニホールド流路４７と連通する。また、図４に示すように、マニホールド流路４７の搬送方向の下流側の端部には供給口４８が設けられている。供給口４８は、流路ユニット４３の上面（すなわち、プレート４３ａの上面）に開口している。

インクジェットヘッド４１は、図３に示すように、接続部材６９を介してインクタンク６１と接続されている。接続部材６９には、流出口６２ｈと供給口４８とを繋ぐ連通路（本発明の「液体流路」）６９ａが形成されている。これにより、インクタンク６１におけるインク貯留室６２ａのインクが供給口４８を介してマニホールド流路４７に供給される。

また、プレート４３ｃには、図４及び図５に示すように、各貫通孔４６ｂ及びノズル４２と上下方向Ａ１に重なる部分に、円形の貫通孔４９が形成されている。これにより、各ノズル４２が貫通孔４６ｂ，４９を介して圧力室４５と連通する。

そして、流路ユニット４３では、ノズル４２と、圧力室４５と、ノズル４２と圧力室４５とを接続する貫通孔４６ｂ、４９と、圧力室４５をマニホールド流路４７に接続する貫通孔４６ａとによって、個別流路４４が形成される。個別流路４４は、複数のノズル４２に対応して、複数形成されている。

＜圧電アクチュエータ５０＞
圧電アクチュエータ５０は、図５に示すように、振動板５１と、圧電層５２と、共通電極５３と、複数の個別電極５４とを有している。振動板５１は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、流路ユニット４３の上面に配置され、複数の圧力室４５を覆っている。なお、振動板５１は、圧電層５２とは異なり、圧電材料以外の絶縁性材料からなるものであってもよい。

圧電層５２は、圧電材料からなり、振動板５１の上面に配置されている。圧電層５２は、図４に示すように、複数の圧力室４５にわたって連続的に延びている。共通電極５３は、図５に示すように、振動板５１と圧電層５２との間に配置され、複数の圧力室４５にわたって連続的に延びている。共通電極５３は、後述の配線部材（ＦＰＣ９２、ＣＯＦ９１）などを介して図示しない電源回路に接続され、グランド電位に保持されている。

複数の個別電極５４は、図４に示すように、複数の圧力室４５に対して個別に対応するものである。個別電極５４は、圧力室４５よりも一回り小さい楕円の平面形状を有し、圧電層５２の上面に配置され、圧力室４５の中央部と上下方向Ａ１に重なっている。また、個別電極５４の左側の端部は、圧力室４５と上下方向Ａ１に重ならない位置まで延びており、その先端部が接続端子５４ａとなっている。接続端子５４ａには後述のＣＯＦ９１が接続され、個別電極５４は、ＣＯＦ（Chip On Film）９１に実装されたドライバＩＣ５９（図７参照）に接続されている。そして、ドライバＩＣ５９により、複数の個別電極５４に個別に、グランド電位及び所定の駆動電位（例えば２０Ｖ程度）のいずれかが選択的に印加される。

また、圧電層５２の共通電極５３と各個別電極５４とに挟まれた部分が、それぞれ、上下方向Ａ１に分極されている。そして、以上のような構造の圧電アクチュエータ５０では、振動板５１、圧電層５２及び共通電極５３の、各圧力室４５と上下方向に重なる部分と、個別電極５４とによって形成される部分が、それぞれ、圧力室４５内のインクに圧力を付与する駆動素子５５となっている。

ここで、圧電アクチュエータ５０を駆動して、ノズル４２からインクを吐出させる方法について説明する。圧電アクチュエータ５０では、予め、全ての個別電極５４が、共通電極５３と同じグランド電位に保持されている。あるノズル４２からインクを吐出させるときには、そのノズル４２に対応する駆動素子５５における個別電極５４の電位を、グランド電位から駆動電位に切り換える。すると、個別電極５４と共通電極５３との間の電位差により、振動板５１及び圧電層５２の圧力室４５と上下方向Ａ１に重なる部分が全体として圧力室４５側に凸となるように変形する。これにより、圧力室４５の容積が小さくなって圧力室４５内のインクの圧力が上昇し、圧力室４５に連通するノズル４２からインクが吐出される。

＜プラテン１７＞
プラテン１７は、インクジェットヘッド４１の下方に配設されており、搬送ローラ対３５によって搬送される用紙Ｐを支持する。プラテン１７は、キャリッジ７０の往復移動範囲のうち、用紙Ｐが通過する部分に配設されている。プラテン１７の幅は、搬送可能な用紙Ｐの最大幅より十分に大きいので、搬送路２５を搬送される用紙Ｐは常にプラテン１７上を通過する。

＜移動機構７１＞
移動機構７１は、図２に示すように、一対のガイドレール７２、及び、ベルト伝達機構（不図示）を含む。一対のガイドレール７２は、前後方向Ａ２に離隔して配置され、左右方向Ａ３に互いに平行に延在している。キャリッジ７０は、これら一対のガイドレール７２を跨ぐように配置されている。キャリッジ７０は、ベルト伝達機構を介してキャリッジモータ７０Ｍ（図７参照）に接続されており、キャリッジモータ７０Ｍを駆動させると、ベルト伝達機構が駆動される。これにより、キャリッジ７０が、インクタンク６１及びインクジェットヘッド４１と共に、一対のガイドレール７２に沿って走査方向（左右方向Ａ３）に移動する。

インクジェットヘッド４１は、記録データに基づく制御部５の制御により、ノズル４２からインクを吐出する。つまり、キャリッジ７０が左右方向Ａ３へ往復移動することにより、インクジェットヘッド４１が用紙Ｐに対して走査されると共に、ノズル４２からインクを吐出することで、プラテン１７上を搬送される用紙Ｐに画像が記録される。

＜中継基板８０＞
中継基板８０は、図６に示すように、制御部５の制御基板７とＦＦＣ（Flexible Flat Cable：フレキシブルフラットケーブル）８を介して接続されている。なお、中継基板８０と制御基板７との接続は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits：フレキシブルプリント基板）や、その他の接続部材で接続されていてもよい。また、中継基板８０は、キャリッジ７０に支持されており、図３（ｂ）に示すように、上下方向Ａ１に沿って立設された状態で、インクタンク６１の後方に配置されている。中継基板８０は、図６に示すように、矩形平面形状を有する基板本体８１と、３つの接続部８２～８４と、駆動回路８５と、元配線８６と、ヘッド用配線８７と、バルブ用配線８８と、を有する。これら３つの接続部８２～８４、駆動回路８５、元配線８６、ヘッド用配線８７及びバルブ用配線８８は、基板本体８１の表面上に形成されている。

接続部８２は、図６に示すように、基板本体８１の右端部の中央付近に配置されている。接続部８２には、ＦＦＣ８の一端が接続されている。接続部８３は、基板本体８１の下端部の中央付近に配置されている。接続部８３には、図３（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド４１の圧電アクチュエータ５０に接続されたＣＯＦ９１に接続されたＦＰＣ９２が接続されている。ＣＯＦ９１には、ドライバＩＣ５９が実装されている。接続部８４は、図６に示すように、基板本体８１の上端部の中央付近に配置されている。接続部８４には、図３（ｂ）に示すように、電磁バルブ６４に接続された配線９３が接続されている。

駆動回路８５は、電磁バルブ６４を駆動する駆動回路である。駆動回路８５には、後述するようにインクジェットヘッド４１からインクを吐出させるための吐出信号（図８参照）が供給される。駆動回路８５は、吐出信号に基づいて、電磁バルブ６４の連通状態と遮断状態とを切り替えるバルブ開閉信号（図８参照）を出力する。

元配線８６は、その一端が接続部８２に接続されている。元配線８６は、接続部８２に接続されたＦＦＣ８の信号線８ａと接続される。元配線８６は、その他端においてヘッド用配線８７とバルブ用配線８８とに分岐している。

ヘッド用配線８７は、その元配線８６側とは反対側の端が接続部８３に接続されている。すなわち、ヘッド用配線８７は、接続部８３、ＦＰＣ９２及びＣＯＦ９１を介してインクジェットヘッド４１に接続されている。

バルブ用配線８８は、その元配線８６側とは反対側の端が接続部８４に接続されている。なお、バルブ用配線８８の途中には、駆動回路８５が配置されている。すなわち、バルブ用配線８８は、駆動回路８５、接続部８４、及び配線９３を介して電磁バルブ６４に接続されている。

＜ＦＦＣ８＞
ＦＦＣ８上には、図６に示すように、一端が制御基板７の接続部７ａに接続され、他端が接続部８２に接続された信号線８ａが形成されている。すなわち、信号線８ａは、その他端が接続部８２を介して元配線８６に接続されている。信号線８ａは、制御部５からの制御信号をインクジェットヘッド４１や電磁バルブ６４に送信する。

＜制御部５＞
図７に示すように、制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１３５、メモリ１４０及びこれらが実装された制御基板７を含む。これらＣＰＵ１３１、ＡＳＩＣ１３５、メモリ１４０は内部バス１３７によって接続される。メモリ１４０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３３、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）１３４を含む。ＲＯＭ１３２には、プリンタ１の各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。ＣＰＵ１３１は、プログラムをＲＡＭ１３３やＥＥＰＲＯＭ１３４を使いつつ実行する。なお、制御基板７には、ＣＰＵ１３１及びメモリ１４０の少なくともいずれかが実装されずに、別に設けられていてもよい。

ＡＳＩＣ１３５は、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、キャリッジモータ７０Ｍ、電磁バルブ６４、インクジェットヘッド４１等に制御信号を出力し、これらの動作を制御する。例えば、制御部５は、外部機器（例えばＰＣやスマートフォン）から送信された記録データに基づいて、インクジェットヘッド４１、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、キャリッジモータ７０Ｍ等を制御して、搬送処理と記録処理とを交互に実行し、用紙Ｐに画像等を記録させる。なお、本実施形態におけるＡＳＩＣ１３５は、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、キャリッジモータ７０Ｍと個別の配線（不図示）によって接続され、これらモータ２０Ｍ，３５Ｍ，７０Ｍを制御している。

ここで、図８をさらに参照しつつ、ＡＳＩＣ１３５で生成される制御信号のうち、インクジェットヘッド４１の圧電アクチュエータ５０に出力される信号であって、インクジェットヘッド４１からインクを吐出させるための吐出信号について説明する。吐出信号は、ドライバＩＣ５９を経由してインクジェットヘッド４１の圧電アクチュエータ５０に設けられた個別電極５４に供給される。なお、本実施形態において、吐出信号はシリアル信号として生成され、ドライバＩＣ５９において個別電極５４と同数のパラレル信号に変換される。

図８に示すように、吐出信号は、信号レベルが「ハイ（駆動電位）」と「ロー（グランド電位）」との間で切り替わるパルス信号である。上述のように、個別電極５４に駆動電位が供給されると、ノズル４２からインクが吐出される。

図６に戻って、制御基板７は、上述のようにＦＦＣ８の信号線８ａの一端が接続された接続部７ａと、ＡＳＩＣ１３５と接続部７ａとを繋ぐ配線７ｂと、を有している。すなわち、ＦＦＣ８の信号線８ａは、その一端が接続部７ａ及び配線７ｂを介してＡＳＩＣ１３５の吐出信号を出力する端子（不図示）に接続されている。

ＡＳＩＣ１３５で生成された吐出信号は、配線７ｂ、ＦＦＣ８の信号線８ａ、元配線８６、ヘッド用配線８７、ＦＰＣ９２及びＣＯＦ９１を経由してインクジェットヘッド４１に供給される。

また、ＡＳＩＣ１３５で生成された吐出信号は、元配線８６から分岐したバルブ用配線８８を経由して駆動回路８５に供給される。上述のように、駆動回路８５は、吐出信号に基づいて、電磁バルブ６４の連通状態と遮断状態とを切り替えるバルブ開閉信号を出力する。具体的には、駆動回路８５は、図８に示すように、吐出信号を所定電圧に増幅してバルブ開閉信号として出力する。すなわち、バルブ開閉信号は、信号レベルが「ハイ」と「ロー」との間で切り替わるパルス信号である。駆動回路８５から出力されたバルブ開閉信号は、バルブ用配線８８及び配線９３を経由して電磁バルブ６４に供給される。電磁バルブ６４は、図８に示すように、バルブ開閉信号が「ハイ」である場合に連通状態となり、バルブ開閉信号が「ロー」である場合に遮断状態となる。

なお、本実施形態の制御部５では、ＣＰＵ及びＡＳＩＣを１つずつ有しているが、制御部５は、ＡＳＩＣを１つだけ含み、この１つのＡＳＩＣが必要な処理を一括して行うものであってもよいし、ＡＳＩＣを複数含み、これら複数のＡＳＩＣが必要な処理を分担して行うものであってもよい。

＜実施形態の特徴＞
以上のように、上述の実施形態のプリンタ１は、配線７ｂを介してＡＳＩＣ１３５に接続された一端を有する信号線８ａと、信号線８ａの他端に接続された元配線８６とを備えている。ＡＳＩＣ１３５は、インクジェットヘッド４１からインクを吐出させるための吐出信号を生成し、ＡＳＩＣ１３５が生成した吐出信号が、信号線８ａ及び元配線８６を経由してインクジェットヘッド４１に供給される。また、信号線８ａの他端に接続された元配線８６が分岐することで、ヘッド用配線８７とバルブ用配線８８とが形成されており、ヘッド用配線８７がインクジェットヘッド４１に接続され、バルブ用配線８８が電磁バルブ６４に接続されており、電磁バルブ６４の連通状態と遮断状態とが、バルブ用配線８８によって伝送される吐出信号を用いて切り替えられる。

上述の構成によると、信号線８ａを介して送信される吐出信号を、インクジェットヘッド４１からのインクの吐出に用いると共に、電磁バルブ６４の開閉にも用いる。したがって、ＡＳＩＣ１３５では電磁バルブ６４の開閉のための信号を吐出信号とは別に生成する必要がなくなり、ＡＳＩＣ１３５での処理を簡略にすることができる。また、信号線８ａの配設本数を減らすことができる。

また、上述の実施形態のプリンタ１では、ＡＳＩＣ１３５が実装された制御基板７と、インクジェットヘッド４１及び電磁バルブ６４が接続された中継基板８０とをさらに備えている。そして、信号線８ａがＦＦＣ８上に形成されたものであり、元配線８６が中継基板８０上でヘッド用配線８７とバルブ用配線８８とに分岐している。したがって、ＦＦＣ８上に形成される信号線８ａの本数を削減できるため、ＦＦＣ８の幅を小さくできる。

さらに、上述の実施形態のプリンタ１では、電磁バルブ６４を駆動する駆動回路８５をさらに備えており、バルブ用配線８８が駆動回路８５を介して電磁バルブ６４に接続されており、電磁バルブ６４の連通状態と遮断状態とが、駆動回路８５から出力されるバルブ開閉信号によって切り替えられる。この構成によると、駆動回路８５を用いることによって、吐出信号に対して適切な処理を行うことが可能となって、電磁バルブ６４の開閉タイミングをより適切なものとすることができる。

加えて、上述の実施形態のプリンタ１では、駆動回路８５は、出力される信号を所定電圧に増幅して出力する。したがって、バルブ開閉信号を適切な電圧とすることができる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上述の実施形態においては、駆動回路８５が、出力される信号を所定電圧に増幅して出力する場合について説明したが、これには限定されない。

ここで、図９を参照しつつ、上述の実施形態の第１変形例にかかる駆動回路について説明する。本変形例の駆動回路は、抵抗とコンデンサとからなる平滑用のＲＣ回路（不図示）を含んでおり、ＲＣ回路により吐出信号を平滑化処理した後の信号に基づいてバルブ開閉信号を生成する。すなわち、図９に示すように、本変形例のバルブ開閉信号は、吐出信号を平滑化処理した後の信号を所定の閾値で２値化したものであり、信号レベルが「ハイ」と「ロー」との間で切り替わるパルス信号である。具体的には、バルブ開閉信号は、平滑化処理後の信号が所定の閾値以下である期間は信号レベルが「ロー」であり、平滑化処理後の信号が所定の閾値を超える期間は信号レベルが「ハイ」となるような信号である。

電磁バルブ６４は、図９に示すように、バルブ開閉信号が「ハイ」である場合に連通状態となり、バルブ開閉信号が「ロー」である場合に遮断状態となる。すなわち、平滑化処理後の信号が所定の閾値を超える期間は、電磁バルブ６４は連通状態となり、平滑化処理後の信号が所定の閾値以下である期間は、電磁バルブ６４は遮断状態となる。本変形例によると、電磁バルブ６４の開閉周期を適度な長さにすることができる。

なお、第１変形例において、平滑化処理後の信号の入力理論を反転して、所定の閾値以下である期間は電磁バルブ６４を連通状態とし、所定の閾値を超える期間は電磁バルブ６４を遮断状態としてもよい。

さらに、図１０を参照しつつ、上述の実施形態の第２変形例にかかる駆動回路について説明する。本変形例の駆動回路は、吐出信号に含まれるパルス数をカウントするカウンタ（不図示）を含んでおり、カウンタにより所定数カウントされるごとに出力値が変化するバルブ開閉信号を生成する。バルブ開閉信号は、信号レベルが「ハイ」と「ロー」との間で切り替わるパルス信号であり、カウンタによるカウント値が所定数となった後、所定時間ｔ０の間は信号レベルが「ハイ」となり、それ以外の期間は信号レベルが「ロー」となるような信号である。

すなわち、図１０に示すように、本変形例では、吐出信号は、時刻ｔ１でカウンタによるパルス数のカウント値が所定数となる。バルブ開閉信号は、時刻ｔ１でカウンタによるカウント値が所定数となってから、時刻ｔ１＋ｔ０まで信号レベルが「ハイ」となる。カウンタは、時刻ｔ１でカウンタによるパルス数のカウント値が所定数となった後、カウント値をリセットして、再度カウントを開始する。そして、吐出信号は、時刻ｔ２でカウンタによるパルス数のカウント値が所定数となる。バルブ開閉信号は、時刻ｔ２でカウンタによるパルス数のカウント値が所定数となってから、時刻ｔ２＋ｔ０まで信号レベルが「ハイ」となる。

電磁バルブ６４は、図１０に示すように、バルブ開閉信号が「ハイ」である場合に連通状態となり、バルブ開閉信号が「ロー」である場合に遮断状態となる。本変形例によると、電磁バルブ６４の開閉周期を適度な長さにすることができる。

なお、第２変形例において、バルブ開閉信号は、カウンタによるパルス数のカウント値が所定数となった後、所定時間ｔ０の間は信号レベルが「ロー」となり、それ以外の期間は信号レベルが「ハイ」となるような信号であってもよい。

さらに、上述の実施形態においては、電磁バルブ６４は、バルブ開閉信号が「ハイ」である場合に連通状態となり、バルブ開閉信号が「ロー」である場合に遮断状態となる場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、電磁バルブ６４は、バルブ開閉信号が「ハイ」である場合に遮断状態となり、バルブ開閉信号が「ロー」である場合に連通状態となってもよい。

また、上述の実施形態においては、駆動回路８５を備えており、電磁バルブ６４の連通状態と遮断状態とが、駆動回路８５から出力されるバルブ開閉信号によって切り替えられる場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、駆動回路８５を備えておらず、電磁バルブ６４の連通状態と遮断状態とが、ＡＳＩＣ１３５から出力される吐出信号によって切り替えられてもよい。

また、上述の実施形態においては、信号線８ａが、１つのＦＦＣ８に形成された配線を構成しているが、信号線８ａ自体が１本の個別配線であってもよい。

加えて、上述の実施形態においては、モノクロプリンタに本発明を採用しているが、本発明はカラープリンタに採用してもよい。

また、上述の実施形態においては、インクタンク６１に、インクタンク６１と外部とを連通するインク注入口６７が設けられている場合について説明したが、インクタンク６１にインク注入口６７は設けられていなくてもよい。

加えて、上述の実施形態においては、インクタンク６１が電磁バルブ６４を備えている場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、インクタンク６１に備えられるバルブは、電気で駆動するバルブであればよく、例えば電磁バルブ６４に替えてモータにより駆動する電動バルブを採用してもよい。

さらに、上述の実施形態においては、インクタンク６１及びインクジェットヘッド４１がキャリッジ７０に搭載されたオンキャリッジ型である場合について説明したが、これには限定されない。すなわち、キャリッジ７０が設けられておらず、インクジェットヘッドが固定されたライン型インクジェットヘッドにおいても、本発明を採用することが可能である。

また、インク以外の液体を吐出する液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。さらに、吐出対象は、用紙Ｐに限定されず、例えば布、基板等であってもよい。また、制御部５からの信号に基づいて駆動されることで、ノズルから液体を吐出させることが可能であれば、圧電アクチュエータ５０以外の吐出エネルギー付与手段を採用することも可能である。この場合、例えば、発熱素子でノズル内の液状インクを熱し、泡を発生させて、ノズルからインクを押し出して記録するサーマル方式の吐出エネルギー付与手段を採用してもよい。

１ プリンタ（液体吐出装置）
７ 制御基板（メイン基板）
８ ＦＦＣ（フレキシブルケーブル）
８ａ 信号線
２０ 給送部（搬送機構）
４１ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
６１ インクタンク（液体貯留部）
６２ａ インク貯留室（液体貯留室）
６２ｅ 大気連通路
６４ 電磁バルブ（バルブ）
６７ インク注入口
６９ａ 連通路（液体流路）
７０ キャリッジ
７１ 移動機構
８０ 中継基板（サブ基板）
８５ 駆動回路
８６ 元配線（配線）
８７ ヘッド用配線（第１分岐配線）
８８ バルブ用配線（第２分岐配線）
１３５ ＡＳＩＣ（制御部）

Claims (9)

1. 液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   液体を貯留する液体貯留室、前記液体貯留室と外部とを連通させるための大気連通路、及び、前記大気連通路を連通させる連通状態及び前記大気連通路を遮断する遮断状態のいずれか一方を選択的に取ることが可能な電気で駆動するバルブを有する液体貯留部と、
   前記液体吐出ヘッドと前記液体貯留室とを、液体が流通可能に接続する液体流路と、
   制御部と、
   前記制御部に接続された一端を有する信号線と、
   前記信号線の他端に接続された配線とを備えており、
   前記制御部は、前記液体吐出ヘッドから液体を吐出させるための吐出信号を生成し、
   前記制御部が生成した前記吐出信号が、前記信号線及び前記配線を経由して前記液体吐出ヘッドに供給され、
   前記信号線の前記他端に接続された前記配線が分岐することで、第１分岐配線と第２分岐配線とが形成されており、
   前記第１分岐配線が前記液体吐出ヘッドに接続され、前記第２分岐配線が前記バルブに接続されており、
   前記バルブの前記連通状態と前記遮断状態とが、前記第２分岐配線によって伝送される前記吐出信号を用いて切り替えられる液体吐出装置。
2. 前記制御部が実装されたメイン基板と、
   前記液体吐出ヘッド及び前記バルブが接続されたサブ基板とをさらに備えており、
   前記信号線がフレキシブルケーブル上に形成されたものであり、
   前記配線が前記サブ基板上で分岐している請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記バルブを駆動する駆動回路をさらに備えており、
   前記第２分岐配線が前記駆動回路を介して前記バルブに接続されており、
   前記バルブの前記連通状態と前記遮断状態とが、前記駆動回路から出力されるバルブ開閉信号によって切り替えられる請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記駆動回路は、出力される信号を所定電圧に増幅して出力する請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記駆動回路は、前記吐出信号が平滑化処理されてから所定の閾値で２値化された信号を出力する請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
6. 前記駆動回路は、前記吐出信号に含まれるパルス数を所定数カウントするごとに出力値が変化する信号を出力する請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
7. 記録媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、
   前記液体吐出ヘッド、及び、前記液体貯留部を支持するキャリッジと、
   前記搬送方向と交差する走査方向にキャリッジを移動させる移動機構とをさらに備えていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記バルブは、電磁バルブからなることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 前記液体貯留部は、前記液体貯留室と外部とを連通する液体注入口をさらに備えていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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