JP6443621B2 - 液体吐出装置、ヘッドユニット、容量性負荷駆動回路および集積回路装置 - Google Patents
液体吐出装置、ヘッドユニット、容量性負荷駆動回路および集積回路装置 Download PDFInfo
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Description
本適用例に係る液体吐出装置は、
集積回路装置と、
増幅制御信号に基づいて、源信号をパルス変調した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、
前記集積回路装置は、
前記変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号に基づいて、前記増幅制御信号を生成するゲートドライバーと、
前記ゲートドライバーに電源供給するチャージポンプ回路と、
を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子および前記第2パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第3パッケージ端子および前記第4パッケージ端子の少なくとも一方は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続されている、液体吐出装置である。
上述の液体吐出装置において、
前記第3パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第4パッケージ端子は、前記第2辺に沿って設けられていてもよい。
上述の液体吐出装置において、
前記第1端子と前記第2端子との間の距離は、前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子との間の距離よりも大きく、
前記第3端子と前記第4端子との間の距離は、前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子との間の距離よりも大きくてもよい。
上述の液体吐出装置において、
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。
本適用例に係るヘッドユニットは、
集積回路装置と、
増幅制御信号に基づいて、源信号をパルス変調した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、
前記集積回路装置は、
前記変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号に基づいて、前記増幅制御信号を生成するゲートドライバーと、
前記ゲートドライバーに電源供給するチャージポンプ回路と、
を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子
、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子および前記第2パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第3パッケージ端子および前記第4パッケージ端子の少なくとも一方は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続されている、ヘッドユニットである。
本適用例に係る容量性負荷駆動回路は、
集積回路装置と、
増幅制御信号に基づいて、源信号をパルス変調した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、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成して容量性負荷に出力するローパスフィルターと、
を備え、
前記集積回路装置は、
前記変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号に基づいて、前記増幅制御信号を生成するゲートドライバーと、
前記ゲートドライバーに電源供給するチャージポンプ回路と、
を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子および前記第2パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第3パッケージ端子および前記第4パッケージ端子の少なくとも一方は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続されている、容量性負荷駆動回路である。
本適用例に係る集積回路装置は、
チャージポンプ回路を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子および前記第2パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第3パッケージ端子および前記第4パッケージ端子の少なくとも一方は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続されている、集積回路装置である。
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。
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。
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。
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。
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。
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Bdp1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。
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50−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。
Vth1>Vth2
という関係に設定されている。
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512、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、が変調信号を生成する変調部510に相当する。
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。
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。
例では、チャージポンプ回路540は、スイッチSW1〜SW7、電圧検出部541および制御部542を含んで構成されている。図12に示される例では、チャージポンプ回路540は、電圧Vddを3倍に昇圧して端子Gvdから出力する例である。
図13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13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。
。したがって、回路面積の小型化し、ノイズの影響を抑制して液体の吐出精度を高めた液体吐出装置1、ヘッドユニット20、駆動回路50および集積回路装置500を実現できる。
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、216…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、500…集積回路装置、510…変調部、511…DAC、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、540…昇圧回路、541…電圧検出部、542…制御部、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、1000…パッケージ、1001…第1辺、1002…第2辺、2001,2002,2003,2004…配線、C1,C2,C3,C4,C5…コンデンサー、C11…第1コンデンサー、C12…第2コンデンサー、CP1,CP2,CP3,CP4…パッケージ端子、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、SW1,SW2,SW3,SW4,SW5,SW6,SW7…スイッチ、T11…第1端子、T12…第2端子、T13…第3端子、T14…第4端子、Vfb…帰還端子
Claims (6)
- 集積回路装置と、
増幅制御信号に基づいて、源信号をパルス変調した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、
前記集積回路装置は、
前記変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号に基づいて、前記増幅制御信号を生成するゲートドライバーと、
前記ゲートドライバーに電源供給するチャージポンプ回路と、
を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子、前記第2パッケージ端子および前記第3パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第4パッケージ端子は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続され、
前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子と前記第3パッケージ端子とは、互いに隣り合って配置され、
前記第3パッケージ端子と前記第4パッケージ端子とは、前記パッケージの角を挟んで
隣り合って配置されている、液体吐出装置。 - 請求項1に記載の液体吐出装置において、
前記第1端子と前記第2端子との間の距離は、前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子との間の距離よりも大きく、
前記第3端子と前記第4端子との間の距離は、前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子との間の距離よりも大きい、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。 - 集積回路装置と、
増幅制御信号に基づいて、源信号をパルス変調した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、
前記集積回路装置は、
前記変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号に基づいて、前記増幅制御信号を生成するゲートドライバーと、
前記ゲートドライバーに電源供給するチャージポンプ回路と、
を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子、前記第2パッケージ端子および前記第3パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第4パッケージ端子は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続され、
前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子と前記第3パッケージ端子とは、互いに隣り合って配置され、
前記第3パッケージ端子と前記第4パッケージ端子とは、前記パッケージの角を挟んで隣り合って配置されている、ヘッドユニット。 - 集積回路装置と、
増幅制御信号に基づいて、源信号をパルス変調した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、
前記増幅変調信号を復調して駆動信号を生成して容量性負荷に出力するローパスフィルターと、
を備え、
前記集積回路装置は、
前記変調信号を生成する変調部と、
前記変調信号に基づいて、前記増幅制御信号を生成するゲートドライバーと、
前記ゲートドライバーに電源供給するチャージポンプ回路と、
を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子、前記第2パッケージ端子および前記第3パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第4パッケージ端子は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続され、
前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子と前記第3パッケージ端子とは、互いに隣り合って配置され、
前記第3パッケージ端子と前記第4パッケージ端子とは、前記パッケージの角を挟んで隣り合って配置されている、容量性負荷駆動回路。 - チャージポンプ回路を含み、
平面視で互いに隣り合う第1辺と第2辺とを有するパッケージに内包され、
前記パッケージは、前記チャージポンプ回路と電気的に接続された第1パッケージ端子、第2パッケージ端子、第3パッケージ端子および第4パッケージ端子を有し、
前記第1パッケージ端子、前記第2パッケージ端子および前記第3パッケージ端子は、前記第1辺に沿って設けられ、
前記第4パッケージ端子は、前記第2辺に沿って設けられ、
前記第1パッケージ端子は、第1コンデンサーの第1端子と電気的に接続され、
前記第2パッケージ端子は、前記第1コンデンサーの第2端子と電気的に接続され、
前記第3パッケージ端子は、第2コンデンサーの第3端子と電気的に接続され、
前記第4パッケージ端子は、前記第2コンデンサーの第4端子と電気的に接続され、
前記第1パッケージ端子と前記第2パッケージ端子と前記第3パッケージ端子とは、互いに隣り合って配置され、
前記第3パッケージ端子と前記第4パッケージ端子とは、前記パッケージの角を挟んで隣り合って配置されている、集積回路装置。
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