JP6372333B2 - 液体吐出装置、ヘッドユニット、容量性負荷駆動用集積回路装置および容量性負荷駆動回路 - Google Patents
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Description
性負荷駆動回路に関する。
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
ユニットにおいて複数のノズル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、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。圧電素子は、電気的にみればコンデンサーのような
容量性負荷であるので、各ノズルの圧電素子を動作させるためには十分な電流を供給する
必要がある。
ット(インクジェットヘッド)に供給して、圧電素子を駆動する構成となっている。増幅
回路としては、増幅前の源信号をAB級などで電流増幅する方式が挙げられるが、エネル
ギー効率が悪いので、近年では、D級アンプについて提案されている(特許文献1参照)
。
ために、オーディオ用のD級アンプと比較して20倍以上の高い発振周波数(1〜8MH
z)が必要となる。しかしながら、この高い発振周波数のために、様々なノイズの影響を
受けやすいといった特徴がある。このため、インクジェット用のD級アンプにおいては、
オーディオ用では検討する重要性が少なかったIC内の部品レイアウトがノイズ低減のた
めに重要であることを本願発明者は見出した。
態様によれば、液体の吐出精度を向上できる、液体吐出装置、ヘッドユニット、容量性負
荷駆動用集積回路装置および容量性負荷駆動回路を提供することができる。
様または適用例として実現することが可能である。
本適用例に係る液体吐出装置は、
源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記変調信号が増幅された増幅変調信号を生成するトランジスターと、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルターと、
前記駆動信号が印加されることで変位する圧電素子と、
内部に液体が充填され、前記圧電素子の変位により、内部容積が変化するキャビティと
、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の変化に応じて前記キャビティ内
の前記液体を液滴として吐出するノズルと、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、液体吐出装置である。
ルト系回路ブロックとスイッチング動作する第1ハイボルト系回路ブロックとの間に配置
されているので、第1ハイボルト系回路ブロックのスイッチング動作に起因するノイズが
ローボルト系回路ブロックに影響することを抑制できる。これによって、ローボルト系回
路ブロックに含まれる変調部が精度良い変調信号を生成できる。したがって、圧電素子に
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できる液体吐出装置を
実現できる。
上述の液体吐出装置において、
前記ローボルト系回路ブロックは、前記源信号を生成する源信号生成部を含んでもよい
。
号を生成できる。したがって、圧電素子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できる液体吐出装置を実現できる。
上述の液体吐出装置において、
前記第1ハイボルト系回路ブロックは、前記変調信号に基づいて前記トランジスターを
制御する増幅制御信号を生成するゲートドライバー、および、昇圧回路の少なくとも一方
を含んでもよい。
回路はスイッチング動作するので、ノイズ源となり得る。これらの回路とローボルト系回
路ブロックとの間に第2ハイボルト系回路ブロックを配置することによって、ローボルト
系回路ブロックに含まれる変調部が精度良い変調信号を生成できる。したがって、圧電素
子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できる液体吐出装
置を実現できる。
上述の液体吐出装置において、
前記昇圧回路は、チャージポンプ回路であってもよい。
べて、ノイズの発生を抑制できる。したがって、圧電素子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できる液体吐出装置を実現できる。
上述の液体吐出装置において、
前記第2ハイボルト系回路ブロックは、前記圧電素子の前記駆動信号が印加される端子
と異なる端子に定電圧信号を印加する第1電源部を含んでもよい。
含むことによって、ノイズのシールド効果を高めることができる。したがって、圧電素子
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できる液体吐出装置
を実現できる。
上述の液体吐出装置において、
前記ローボルト系回路ブロックは、前記第1ハイボルト系回路ブロックおよび前記第2
ハイボルト系回路ブロックの少なくとも一方に電源供給する第2電源部を含んでもよい。
圧を生成できる。したがって、圧電素子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できる液体吐出装置を実現できる。
上述の液体吐出装置であって、
前記変調信号の発振周波数は、1MHz以上8MHz以下であってもよい。
加されることによって圧電素子が変位して、ノズルから液体を吐出させる。ここで、液体
吐出装置が例えば小ドットを吐出するための駆動信号の波形を周波数スペクトル解析する
と、50kHz以上の周波数成分が含まれていることが判っている。このような50kH
z以上の周波数成分を含む駆動信号を生成するためには、変調信号の周波数(自励発振の
周波数)を1MHz以上とする必要がある。
ッジが鈍って丸くなってしまう。換言すれば、角が取れて波形が鈍ってしまう。駆動信号
の波形が鈍ると、波形の立ち上がり、立ち下がりエッジに応じて動作する圧電素子の変位
が緩慢になり、吐出時の尾引きや、吐出不良などを発生させて、印刷の品質を低下させて
しまう。
る。ただし、トランジスターにおけるスイッチング周波数が上昇することによって、スイ
ッチング損失が大きくなり、AB級アンプなどのリニア増幅と比べて、優位性を有する省
電力性、省発熱性が損なわれてしまう。
以下であることが好ましい。
本適用例に係るヘッドユニットは、
源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記変調信号が増幅された増幅変調信号を生成するトランジスターと、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルターと、
前記駆動信号が印加されることで変位する圧電素子と、
内部に液体が充填され、前記圧電素子の変位により、内部容積が変化するキャビティと
、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の変化に応じて前記キャビティ内
の前記液体を液滴として吐出するノズルと、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、ヘッドユニットである。
ルト系回路ブロックとスイッチング動作する第1ハイボルト系回路ブロックとの間に配置
されているので、第1ハイボルト系回路ブロックのスイッチング動作に起因するノイズが
ローボルト系回路ブロックに影響することを抑制できる。これによって、ローボルト系回
路ブロックに含まれる変調部が精度良い変調信号を生成できる。したがって、圧電素子に
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できるヘッドユニット
を実現できる。
本適用例に係る容量性負荷駆動用集積回路装置は、
源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、容量性負荷駆動用集積回路装置である
。
ルト系回路ブロックとスイッチング動作する第1ハイボルト系回路ブロックとの間に配置
されているので、第1ハイボルト系回路ブロックのスイッチング動作に起因するノイズが
ローボルト系回路ブロックに影響することを抑制できる。これによって、ローボルト系回
路ブロックに含まれる変調部が精度良い変調信号を生成できる。したがって、容量性負荷
に印加される電圧を高精度に制御できる容量性負荷駆動用集積回路装置を実現できる。
本適用例に係る容量性負荷駆動回路は、
源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記変調信号が増幅された増幅変調信号を生成するトランジスターと、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルターと、
前記駆動信号が印加される容量性負荷と、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、容量性負荷駆動回路である。
ルト系回路ブロックとスイッチング動作する第1ハイボルト系回路ブロックとの間に配置
されているので、第1ハイボルト系回路ブロックのスイッチング動作に起因するノイズが
ローボルト系回路ブロックに影響することを抑制できる。これによって、ローボルト系回
路ブロックに含まれる変調部が精度良い変調信号を生成できる。したがって、容量性負荷
に印加される電圧を高精度に制御できる容量性負荷駆動回路を実現できる。
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。
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。
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等を挙げることができる。
、液体吐出装置1は、移動体2を、主走査方向に移動(往復動)させる移動機構3を備え
る。
キャリッジガイド軸32と、キャリッジガイド軸32とほぼ平行に延在し、キャリッジモ
ーター31により駆動されるタイミングベルト33と、を有している。
もに、タイミングベルト33の一部に固定されている。そのため、キャリッジモーター3
1によりタイミングベルト33を正逆走行させると、移動体2がキャリッジガイド軸32
に案内されて往復動する。
る。このヘッドユニット20は、後述するように、多数のノズルからインク滴(液滴)を
吐出させるためのものであり、フレキシブルケーブル190を介して各種の制御信号等が
供給される構成となっている。
4を備える。搬送機構4は、駆動源である搬送モーター41と、搬送モーター41により
回転して、印刷媒体Pを副走査方向に搬送する搬送ローラー42と、を備える。
印刷媒体Pにインク滴を吐出することによって、印刷媒体Pの表面に画像が形成される。
0とがフレキシブルケーブル190を介して接続される。
ードライバー35と、搬送モーター41と、搬送モータードライバー45と、駆動回路5
0−a、駆動回路50−bと、を有する。このうち、制御部100は、ホストコンピュー
ターから画像データ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。
信号Ctr1を供給し、キャリッジモータードライバー35は、当該制御信号Ctr1に
したがってキャリッジモーター31を駆動する。これにより、キャリッジ24における主
走査方向の移動が制御される。
給し、搬送モータードライバー45は、当該制御信号Ctr2にしたがって搬送モーター
41を駆動する。これにより、搬送機構4による副走査方向の移動が制御される。
50−aにデジタルのデータdAを供給し、他方の駆動回路50−bにデジタルのデータ
dBを供給する。ここで、データdAは、ヘッドユニット20に供給する駆動信号のうち
、駆動信号COM−Aの波形を規定し、データdBは、駆動信号COM−Bの波形を規定
する。
た後に、D級増幅した駆動信号COM−Aをヘッドユニット20に供給する。同様に、駆
動回路50−bは、データdBをアナログ変換した後に、D級増幅した駆動信号COM−
Bをヘッドユニット20に供給する。また、駆動回路50−a、50−bについては、入
力するデータ、および、出力する駆動信号が異なるのみであり、後述するように回路的な
構成は同一である。このため、駆動回路50−a、50−bについて特に区別する必要が
ない場合(例えば後述する図10を説明する場合)には、「−(ハイフン)」以下を省略
し、単に符号を「50」として説明する。
ata、制御信号LAT、CHを供給する。
素子)60の複数組とが設けられる。なお、後述されるように、ヘッドユニット20が駆
動回路50−a、50−bを備えていてもよい。
Bのいずれかを選択すべきか(または、いずれも非選択とすべきか)を、制御部100か
ら供給される制御信号等によって指示し、選択部230は、選択制御部210の指示にし
たがって、駆動信号COM−A、COM−Bを選択し、圧電素子60の一端にそれぞれに
駆動信号として供給する。なお、図2では、この駆動信号の電圧をVoutと表記してい
る。圧電素子60のそれぞれにおける他端は、電圧VBSが共通に印加されている。
ット20における複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる。そして、圧電素子60
は、選択部230により選択された駆動信号の電圧Voutと電圧VBSとの差に応じて
変位してインクを吐出させる。そこで次に、圧電素子60への駆動によってインクを吐出
させるための構成について簡単に説明する。
る。
ティ(圧力室)631とリザーバー641とノズル651とを含む。このうち、振動板6
21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631に
連通する開孔部である。キャビティ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631
に連通し、キャビティ631の内部容積の変化に応じてキャビティ631内の液体を液滴
として吐出する。
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3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、駆動信号の電圧Voutが高
くなると、上方向に撓む一方、電圧Vout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
。
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。
とに対応して設けられ、当該圧電素子60は、図1において、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631、ノズル651および選択部2
30のセットは、ノズル651毎に設けられることになる。
。詳細には、1列分でみたとき、複数個のノズル651が副走査方向に沿ってピッチPv
で配置する一方、2列同士では、主走査方向にピッチPhだけ離間して、かつ、副走査方
向にピッチPvの半分だけシフトした関係となっている。
(イエロー)、K(ブラック)などの各色に対応したパターンが例えば主走査方向に沿っ
て設けられるが、以下の説明では、簡略化するために、単色で階調を表現する場合につい
て説明する。
ための図である。なお、この図は、説明を簡易化するために、ノズル651からインク滴
を1回吐出させて、1つのドットを形成する方法(第1方法)の例であり、黒塗りの丸印
がインク滴の着弾により形成されるドットを示している。
インク滴の着弾によって形成されるドットの(主走査方向の)間隔Dと、当該速度vとは
、次のような関係にある。
vを、インクの吐出周波数fで除した値(=v/f)、換言すれば、インク滴が繰り返し
吐出される周期(1/f)においてヘッドユニット20が移動する距離で示される。
nで比例する関係にして、2列のノズル651から吐出されるインク滴が、印刷媒体Pに
おいて同一列で揃うように着弾させている。このため、図4(b)に示されるように、副
走査方向のドット間隔が、主走査方向のドット間隔の半分となっている。ドットの配列は
、図示の例に限られないことは言うまでもない。
に移動する速度vを高めればよい。ただし、単に速度vを高めるだけでは、ドットの間隔
Dが長くなってしまう。このため、ある程度の解像度を確保した上で、高速印刷を実現す
るためには、インクの吐出周波数fを高めて、単位時間当たりに形成されるドット数を増
やす必要がある。
ト数を増やせばよい。ただし、ドット数を増やす場合に、インクを少量にしないと、隣り
合うドット同士が結合してしまうだけでなく、インクの吐出周波数fを高めないと、印刷
速度が低下する。
を高める必要があるのは、上述した通りである。
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。以降の説
明では、ドットを上記第2方法によって形成する場合について説明する。
実施形態において、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、小ドットおよび非記録の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、2種類の駆動信号COM−A、COM−B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−A、COM−Bを、表現すべき階調に応じた選択して
(または選択しないで)、圧電素子60に供給する構成となっている。
A、COM−Bを選択するための構成について説明する。なお、駆動信号COM−A、C
OM−Bについては、それぞれ駆動回路50によって生成されるが、駆動回路50につい
ては、便宜的に、駆動信号COM−A、COM−Bを選択するための構成の後に説明する
。
力されて(立ち上がって)から制御信号CHが出力されるまでの期間T1に配置された台
形波形Adp1と、周期Taのうち、制御信号CHが出力されてから次の制御信号LAT
が出力されるまでの期間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。
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。
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B
dp1、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B
dp2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B
dp2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。
、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A
dp1、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。
ta、制御信号LAT、CHが制御ユニット10から供給される。選択制御部210では
、シフトレジスタ(S/R)212とラッチ回路214とデコーダー216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。
規定する。本実施形態では、非記録、小ドット、中ドットおよび大ドットの4階調を表現
するために、データ信号Dataは、上位ビット(MSB)および下位ビット(LSB)
の2ビットで構成される。
20の主走査に合わせて制御部100からシリアルで供給される。シリアルで供給された
データ信号Dataを、ノズルに対応して2ビット分、一旦保持するための構成がシフト
レジスタ212である。
続接続されるとともに、シリアルで供給されたデータ信号Dataが、クロック信号Sc
kにしたがって順次後段に転送される構成となっている。
別するために、データ信号Data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。
号LATの立ち上がりでラッチする。
ataをデコードして、制御信号LATと制御信号CH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。
B)と表記している。デコーダー216は、例えばラッチされたデータ信号Dataが(
0,1)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。
Data、制御信号LAT、CH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。
の構成を示す図である。
2bと、トランスファーゲート234a、234bとを有する。
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。
スファーゲート234bの入力端には、駆動信号COM−B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、共通接続されるとともに、対応する圧電素
子60の一端に接続される。
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。
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212において順次転送される
。そして、制御部100がクロック信号Sckの供給を停止させると、シフトレジスタ2
12のそれぞれには、ノズルに対応したデータ信号Dataが保持された状態になる。な
お、データ信号Dataは、シフトレジスタ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。
スタ212に保持されたデータ信号Dataを一斉にラッチする。図5において、L1、
L2、…、Lmは、データ信号Dataが、1段、2段、…、m段のシフトレジスタ21
2に対応するラッチ回路214によってラッチされたデータ信号Dataを示している。
応じて、期間T1、T2のそれぞれにおいて、選択信号Sa、Saの論理レベルを図7に
示されるような内容で出力する。
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。第2に、デコーダー216は、当
該データ信号Dataが(0,1)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。第3に、デコーダー216は、当該データ信号Dataが(1,0)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。第4に、デコーダー216は、当該データ
信号Data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。
動信号の電圧波形を示す図である。
てH、Lレベルとなるので、トランスファーゲート234aがオンし、トランスファーゲ
ート234bがオフする。このため、期間T1において駆動信号COM−Aの台形波形A
dp1が選択される。選択信号Sa、Sbは期間T2においてもH、Lレベルとなるので
、選択部230は、駆動信号COM−Aの台形波形Adp2を選択する。
Adp2が選択されて、駆動信号として圧電素子60の一端に供給されると、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、印刷媒体Pにはそれぞれのインクが着弾し合体して、結果的に、データ信号Da
taで規定される通りの大ドットが形成されることになる。
てH、Lレベルとなるので、トランスファーゲート234aがオンし、トランスファーゲ
ート234bはオフする。このため、期間T1において駆動信号COM−Aの台形波形A
dp1が選択される。次に、選択信号Sa、Sbは期間T2においてL、Hレベルとなる
ので、駆動信号COM−Bの台形波形Bdp2が選択される。
。このため、印刷媒体Pには、それぞれのインクが着弾して合体して、結果的に、データ
信号Dataで規定された通りの中ドットが形成されることになる。
てともにLレベルとなるので、トランスファーゲート234a、234bがオフする。こ
のため、期間T1において台形波形Adp1、Bdp1のいずれも選択されない。トラン
スファーゲート234a、234bがともにオフする場合、当該トランスファーゲート2
34a、234bの出力端同士の接続点から圧電素子60の一端までの経路は、電気的に
どの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態になる。ただし、圧電素子60は、
自己が有する容量性によって、トランスファーゲート234a、234bがオフする直前
の電圧(Vc−VBS)を保持する。
M−Bの台形波形Bdp2が選択される。このため、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ので、印刷媒体Pには、データ信号Dataで規
定された通りの小ドットが形成されることになる。
てL、Hレベルとなるので、トランスファーゲート234aがオフし、トランスファーゲ
ート234bがオンする。このため、期間T1において駆動信号COM−Bの台形波形B
dp1が選択される。次に、選択信号Sa、Sbは期間T2においてともにLレベルとな
るので、台形波形Adp2、Bdp2のいずれも選択されない。
り、インクは吐出されないので、結果的に、ドットが形成されない、すなわち、データ信
号Dataで規定された通りの非記録になる。
M−A、COM−Bを選択し(または選択しないで)、圧電素子60の一端に供給する。
このため、各圧電素子60は、データ信号Dataで規定されるドットのサイズに応じて
駆動されることになる。
は、ヘッドユニット20の移動速度や印刷媒体P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。
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9に例示した駆動信号COM−A、COM−Bが、電圧Vcを基準に反転
した波形となる。
aを単位として形成される。このため、周期Taにおいて(最多で)2回のインク滴の吐
出により1ドットを形成する本実施形態では、インクの吐出周波数fは2/Taとなり、
ドット間隔Dは、ヘッドユニット20が移動する速度vを、インクの吐出周波数f(=2
/Ta)で除した値となる。
当該Q回のインク滴の吐出で1ドットが形成される場合、インクの吐出周波数fはQ/T
と表すことができる。
のインク滴の吐出で1ドットを形成する場合と比較して、1ドットを形成するために要す
る時間(周期)が同じでも、1回のインク滴を1回吐出するため時間を短くする必要があ
る。
は、特段の説明は要しないであろう。
続いて、駆動回路50−a、50−bについて説明する。このうち、一方の駆動回路5
0−aについて概略すると、次のようにして駆動信号COM−Aを生成する。すなわち、
駆動回路50−aは、第1に、制御部100から供給されるデータdAをアナログ変換し
、第2に、出力の駆動信号COM−Aを帰還するとともに、当該駆動信号COM−A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−Aの高周波成分で補
正して、当該補正した信号にしたがって変調信号を生成し、第3に、当該変調信号にした
が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−Aとして出力する。
−Bを出力する点についてのみ異なる。そこで以下の図10においては、駆動回路50−
a、50−bについて区別しないで、駆動回路50として説明する。
A(COM−B)などと表記して、駆動回路50−aの場合には、データdAを入力して
駆動信号COM−Aを出力し、駆動回路50−bの場合には、データdBを入力して駆動
信号COM−Bを出力する、ということを表すことにする。
路装置500については、実際には、2系統の駆動信号COM−AおよびCOM−Bの双
方を生成するための回路が1個にパッケージ化されている。
装置)500や、出力回路550のほか、抵抗やコンデンサーなどの各種素子から構成さ
れる。
部510を含むローボルト系回路ブロック535と、変調信号が増幅された増幅変調信号
を生成するトランジスター(第1トランジスターM1および第2トランジスターM2)と
、ローボルト系回路ブロック535からの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボ
ルト系回路ブロック531と、スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロック5
32と、増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルター560と、を備
えている。
ハイボルト系回路ブロック531と、第2ハイボルト系回路ブロック532と、を備えて
いる。
る回路ブロックであり、典型的な例では動作電圧が3V〜5V程度の回路ブロックである
。第1ハイボルト系回路ブロック531および第2ハイボルト系回路ブロック532は、
動作電圧が5Vよりも高い回路ブロックである。
生成部(後述されるDAC511)と、後述される第2電源部534を含んで構成されて
いる。
ライバー(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)と昇圧回路
540とを含んで構成されている。なお、第1ハイボルト系回路ブロック531としては
、ゲートドライバーのみの構成も可能である。
部530を含んで構成されている。
のデータdA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50
0は、DAC(Digital to Analog Converter)511と、加算器512と、加算器51
3と、コンパレーター514と、積分減衰器516と、減衰器517と、インバーター5
15と、第1ゲートドライバー521と、第2ゲートドライバー522と、第1電源部5
30と、第2電源部534と、昇圧回路540と、を含む。
aに変換し、加算器512の入力端(+)に供給する。なお、このアナログ信号Aaの電
圧振幅は、例えば0〜2ボルト程度であり、この電圧を約20倍に増幅したものが、駆動
信号COM−Aとなる。つまり、アナログ信号Aaは、駆動信号COM−Aの増幅前の目
標となる信号である。本実施形態において、アナログ信号Aaは源信号に相当し、DAC
511は源信号生成部に相当する。
tの電圧、すなわち、駆動信号COM−A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。
圧の信号Abを加算器513の入力端(+)に供給する。
.3ボルト(電圧Vdd)である。このため、アナログ信号Aaの電圧が最大でも2ボル
ト程度であるのに対し、駆動信号COM−Aの電圧が最大で40ボルトを超える場合があ
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−A
の電圧を積分減衰器516によって減衰させている。
M−A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による減衰は、積分減衰器516と同様に、駆動
信号COM−Aを帰還するにあたって、振幅を合わせるためである。
子Vfbに供給された信号の減衰電圧を差し引いて、帰還端子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
であるアナログ信号Aaの電圧から、端子Outから出力される駆動信号COM−Aの減
衰電圧を指し引いた偏差を、当該駆動信号COM−Aの高周波成分で補正した信号という
ことができる。
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。
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。
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。
a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、アナログ信号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。
4またはインバーター515にいたるまでの回路、すなわち、DAC511と、加算器5
12、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5
16と、減衰器517と、が変調信号を生成する変調部510に相当する。
グ信号Aaに変換したが、DAC511を介することなく、例えば制御部100による指
示にしたがって外部回路からアナログ信号Aaの供給を受けてもよい。デジタルのデータ
dAにしても、アナログ信号Aaにしても、駆動信号COM−Aの波形を生成するにあた
っての目標値を規定しているので、源信号であることには変わりはない。
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、コンデンサーC5の他端、お
よび、インダクターL1の一端に接続される。
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:0ボルト、Hレベル:3.3ボルト)を高論理振幅(例えばLレベル:0ボル
ト、Hレベル:7.5ボルト)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7.5ボルト)
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、逆流防止用
のダイオードD10のアノード電極に接続され、当該ダイオードD10のカソード電極は
、コンデンサーC5の一端と端子Bstとに接続される。
ET(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42ボルト)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。
子Outから駆動信号COM−Aが、ヘッドユニット20に、フレキシブルケーブル19
0(図1および図2参照)を介して供給される。
端と、にそれぞれ接続される。このうち、コンデンサー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とコンデンサー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するローパスフ
ィルター(Low Pass Filter)として機能する。
他端には電圧Vhが印加される。これにより、帰還端子Vfbには、端子Outからの駆
動信号COM−Aがプルアップされて帰還されることになる。
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、コンデンサーC2と抵
抗R5とは、端子Outからの駆動信号COM−A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。
される。このうち、コンデンサーC3の他端はグラウンドに接地される。このため、抵抗
R6とコンデンサー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
。
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−A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)570として機能する。
により、帰還端子Ifbには、上記バンドパスフィルター570を通過した駆動信号CO
M−A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。
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およびコンデンサー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−Aは、帰還端子Vfbを介して積分・減算された上で、加算器
512に正帰還されるので、帰還の遅延(インダクターL1およびコンデンサー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。
fbを介した帰還のみでは、自励発振の周波数を、駆動信号COM−A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。
して、駆動信号COM−A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。すなわち、本実施形態においては、帰還回路590
は、駆動信号の高周波帯域の信号を帰還信号として帰還している。このため、信号Abに
、駆動信号COM−Aの高周波成分を加算した信号Asの周波数は、帰還端子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−Aの精度を十分に確保できるほ
ど高くなる。
て示す図である。
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。
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。
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
。
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。
変調信号をインダクターL1およびコンデンサーC1で平滑化した駆動信号COM−A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−Aは、アナログ信号A
a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。
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。
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。
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50
0の部分の、集積化が容易である、という利点がある。
介した経路だけでなく、帰還端子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−Aを精度良く生成することが可能になる。
1、第2トランジスターM2、コンデンサーC5、ダイオードD10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。
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、電圧VBSを端子VBSから出力する。図
10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
基準として電圧VBSを生成する。
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。図10に示
される例では、昇圧回路540は、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。また、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圧Vddを昇圧して電圧Vmを生成する。
とは共通のグラウンド端子Gndに接続されている。なお、ゲートドライバー520と第
1電源部530と昇圧回路540とは、互いに独立したグランド端子に接続されていても
よい。
形態によれば、昇圧回路540としてスイッチングレギュレーター回路を用いる場合に比
べて、ノイズの発生を抑制できる。したがって、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できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、
集積回路装置500および駆動回路50を実現できる。
路ブロック532の少なくとも一方に電源供給する。第2電源部534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。図10に示される例で
は、第2電源部534は、電圧VddをDAC511、変調部510および昇圧回路54
0などに供給する。
よい。
印加されることによって圧電素子60が変位して、ノズル651から液体を吐出させる。
ここで、液体吐出装置1が例えば小ドットを吐出するための駆動信号の波形を周波数スペ
クトル解析すると、50kHz以上の周波数成分が含まれていることが判っている。この
ような50kHz以上の周波数成分を含む駆動信号を生成するためには、変調信号の周波
数(自励発振の周波数)を1MHz以上とする必要がある。
ッジが鈍って丸くなってしまう。換言すれば、角が取れて波形が鈍ってしまう。駆動信号
の波形が鈍ると、波形の立ち上がり、立ち下がりエッジに応じて動作する圧電素子60の
変位が緩慢になり、吐出時の尾引きや、吐出不良などを発生させて、印刷の品質を低下さ
せてしまう。
る。ただし、トランジスターにおけるスイッチング周波数が上昇することによって、スイ
ッチング損失が大きくなり、AB級アンプなどのリニア増幅と比べて、優位性を有する省
電力性、省発熱性が損なわれてしまう。
動回路50において、変調信号の周波数は、1MHz以上8MHz以下であることが好ま
しい。
図12は、集積回路装置500のレイアウト構成の一例を模式的に示す平面図である。
図12においては、図10に示される各端子のうち主要なもののみが示されている。
イボルト系回路ブロック531の昇圧回路540との間には、第2ハイボルト系回路ブロ
ック532の第1電源部530が配置されている。
、ローボルト系回路ブロック535とスイッチング動作する第1ハイボルト系回路ブロッ
ク531との間に配置されているので、第1ハイボルト系回路ブロック531のスイッチ
ング動作に起因するノイズがローボルト系回路ブロック535に影響することを抑制でき
る。これによって、ローボルト系回路ブロック535に含まれる変調部510が精度良い
変調信号を生成できる。したがって、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できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、集積回路装
置500および駆動回路50を実現できる。
含んで構成されている。
はスイッチング動作するので、ノイズ源となり得る。昇圧回路540とローボルト系回路
ブロック535との間に第2ハイボルト系回路ブロック532を配置することによって、
ローボルト系回路ブロック535に含まれる変調部510が精度良い変調信号を生成でき
る。したがって、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
精度を向上できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、集積回路装置500および駆動
回路50を実現できる。
511)を含んで構成されている。
C511)が精度良い源信号を生成できる。したがって、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できる液体吐出装置1、ヘッドユニッ
ト20、集積回路装置500および駆動回路50を実現できる。
ブロック531および第2ハイボルト系回路ブロック532の少なくとも一方に電源供給
する第2電源部534を含んで構成されている。
精度良い電源電圧を生成できる。したがって、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できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、集
積回路装置500および駆動回路50を実現できる。
を含んで構成されている。
電源部530を含むことによって、ノイズのシールド効果を高めることができる。したが
って、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
できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、集積回路装置500および駆動回路50を
実現できる。
。図12と共通する構成については、詳細な説明を省略する。
イボルト系回路ブロック531のゲートドライバー520との間には、第2ハイボルト系
回路ブロック532の第1電源部530が配置されている。
、ローボルト系回路ブロック535とスイッチング動作する第1ハイボルト系回路ブロッ
ク531との間に配置されているので、第1ハイボルト系回路ブロック531のスイッチ
ング動作に起因するノイズがローボルト系回路ブロック535に影響することを抑制でき
る。これによって、ローボルト系回路ブロック535に含まれる変調部510が精度良い
変調信号を生成できる。したがって、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できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、集積回路装
置500および駆動回路50を実現できる。
520を含んで構成されている。
ー520はスイッチング動作するので、ノイズ源となり得る。ゲートドライバー520と
ローボルト系回路ブロック535との間に第2ハイボルト系回路ブロック532を配置す
ることによって、ローボルト系回路ブロック535に含まれる変調部510が精度良い変
調信号を生成できる。したがって、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できる液体吐出装置1、ヘッドユニット20、集積回路装置
500および駆動回路50を実現できる。
と同様の理由により同様の効果を奏する。
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。
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。
0…ヘッドユニット、24…キャリッジ、31…キャリッジモーター、32…キャリッジ
ガイド軸、33…タイミングベルト、35…キャリッジモータードライバー、40…プラ
テン、41…搬送モーター、42…搬送ローラー、45…搬送モータードライバー、50
,50−a,50−b…駆動回路、60…圧電素子、100…制御部、190…フレキシ
ブルケーブル、210…選択制御部、212…シフトレジスタ、214…ラッチ回路、2
16…デコーダー、230…選択部、232a,232b…インバーター、234a,2
34b…トランスファーゲート、500…集積回路装置、510…変調部、511…DA
C、512,513…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、531…第1ハイボルト系
回路ブロック、532…第2ハイボルト系回路ブロック、534…第2電源部、535…
ローボルト系回路ブロック、540…昇圧回路、550…出力回路、560…ローパスフ
ィルター、570…バンドパスフィルター、590…帰還回路、600…吐出部、601
…圧電体、611,612…電極、621…振動板、631…キャビティ、632…ノズ
ルプレート、641…リザーバー、651…ノズル、C1,C2,C3,C4,C5…コ
ンデンサー、D10…ダイオード、Ifb…帰還端子、L1…インダクター、M1…第1
トランジスター、M2…第2トランジスター、P…印刷媒体、R1,R2,R3,R4,
R5…抵抗、Vfb…帰還端子
Claims (10)
- 源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記変調信号が増幅された増幅変調信号を生成するトランジスターと、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルターと、
前記駆動信号が印加されることで変位する圧電素子と、
内部に液体が充填され、前記圧電素子の変位により、内部容積が変化するキャビティと
、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の変化に応じて前記キャビティ内
の前記液体を液滴として吐出するノズルと、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置において、
前記ローボルト系回路ブロックは、前記源信号を生成する源信号生成部を含む、液体吐
出装置。 - 請求項1または2に記載の液体吐出装置において、
前記第1ハイボルト系回路ブロックは、前記変調信号に基づいて前記トランジスターを
制御する増幅制御信号を生成するゲートドライバー、および、昇圧回路の少なくとも一方
を含む、液体吐出装置。 - 請求項3に記載の液体吐出装置において、
前記昇圧回路は、チャージポンプ回路である、液体吐出装置。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液体吐出装置において、
前記第2ハイボルト系回路ブロックは、前記圧電素子の前記駆動信号が印加される端子
と異なる端子に定電圧信号を印加する第1電源部を含む、液体吐出装置。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液体吐出装置において、
前記ローボルト系回路ブロックは、前記第1ハイボルト系回路ブロックおよび前記第2
ハイボルト系回路ブロックの少なくとも一方に電源供給する第2電源部を含む、液体吐出
装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液体吐出装置であって、
前記変調信号の発振周波数は、1MHz以上8MHz以下である、液体吐出装置。 - 源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記変調信号が増幅された増幅変調信号を生成するトランジスターと、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルターと、
前記駆動信号が印加されることで変位する圧電素子と、
内部に液体が充填され、前記圧電素子の変位により、内部容積が変化するキャビティと
、
前記キャビティに連通し、前記キャビティの内部容積の変化に応じて前記キャビティ内
の前記液体を液滴として吐出するノズルと、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、ヘッドユニット。 - 源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、容量性負荷駆動用集積回路装置。 - 源信号をパルス変調した変調信号を生成する変調部を含むローボルト系回路ブロックと
、
前記変調信号が増幅された増幅変調信号を生成するトランジスターと、
前記ローボルト系回路ブロックからの信号を受けてスイッチング動作する第1ハイボル
ト系回路ブロックと、
スイッチング動作しない第2ハイボルト系回路ブロックと、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成するローパスフィルターと、
前記駆動信号が印加される容量性負荷と、
を備え、
前記ローボルト系回路ブロックと前記第1ハイボルト系回路ブロックとの間には、前記
第2ハイボルト系回路ブロックが配置されている、容量性負荷駆動回路。
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