JP6506643B2 - 液体噴射ヘッドの駆動回路、及び液体噴射ヘッド - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
〔液体噴射記録装置の構成〕
本発明の第1の実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る記録装置の構成について説明する。
図1は、本実施形態に係る液体噴射記録装置1の斜視図である。
液体噴射記録装置1は、紙等の被記録媒体Sにインク滴を噴射して印刷する記録装置である。
液体噴射記録装置1は、被記録媒体Sを搬送する一対の搬送機構2,3と、被記録媒体Sにインク滴を噴射する液体噴射ヘッド4と、液体噴射ヘッド4にインクを供給する液体供給手段5と、液体噴射ヘッド4を被記録媒体Sの搬送方向(主走査方向)と略直交する方向(副走査方向)に走査させる走査手段6とを備えている。
以下、副走査方向をX方向、主走査方向をY方向、そしてX方向及びY方向にともに直交する方向をZ方向として説明する。
次に、液体噴射ヘッドの構成について説明する。
図2は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド4を示す斜視図である。
本実施形態に係る液体噴射ヘッド4は、被記録媒体Sに向かってインク滴を噴射する構成である。図2に示すように、液体噴射ヘッド4は、取付基板40と、ヘッドチップ41と、流路基板42と、ベースプレート44と、制御回路基板100とを備えている。なお、取付基板40及びベースプレート44は別体でもよいし、一体に成形されていてもよい。また、取付基板40は、液体噴射ヘッド4をキャリッジユニット62に着脱可能に取り付けるための図示しない取付機構を有している。
ヘッドチップ41は、図2のZ方向に長手方向を有する略長方形状の圧電アクチュエータと、同Y方向に複数のノズル開口が列設されてなる複数のノズルとを備えている。圧電アクチュエータは、圧力発生素子として、例えば、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)からなるものである。また、圧電アクチュエータは、各ノズル開口に連通する圧力発生室と、板状に延びる駆動電極部を有している。
この駆動電極部が、フレキシブル配線46を介して制御回路基板100に電気的に接続されることにより、制御回路基板100からヘッドチップ41に駆動信号が入力される。駆動信号が入力されることにより前記圧力発生室内の圧力変動を発生させ、この圧力変動によりノズル開口からインク滴を吐出させる。
また、ノズルプレートには、前述したように、その長手方向に所定の間隔(圧力発生室のピッチと同等の間隔)をあけて複数のノズル孔(ノズル開口)が形成されている。ノズル孔は、ポリイミドフィルムなどのノズルプレートに、例えば、エキシマレーザ装置を用いて形成される。これらノズル孔は、それぞれ圧力発生室に一致して配置されている。
このような構成のもと、流入口42a、流路基板42、流路基板42に連通するヘッドチップ41の圧力発生室の順に、所定量のインクが供給される。
次に、制御回路基板100の構成について説明する。
図3は、本実施形態に係る制御回路基板100の構成を説明するための図である。
制御回路基板100は、I/Fコネクタ110と、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)120と、比較部130と、を備える。
なお、以下では、2値の各論理状態を、High状態、Low状態と称して説明する。High状態は、Highレベルの電圧に対応する。Low状態は、GNDレベルの電圧に対応する。
CLK端子は、クロック信号を出力する端子である。
DA端子は、クロック信号に同期してデータ信号を出力する端子である。
VDD1電源は、ロジック電源部の電圧信号を出力する電源である。このロジック電源部は、例えば、液体噴射ヘッド4のドライバIC(Integrated Circuit)を駆動する電源部である。以下では、ロジック電源部の電圧をロジック電圧と称する。
VDD2電源は、ヘッドチップ41の圧電アクチュエータを駆動する駆動電源部の電圧を出力する電源である。以下では、駆動電源部の電圧を駆動電圧と称する。
EEPROM120は、CLK端子(図3におけるCLK)と、DA端子(図3におけるDA)と、WP端子(図3におけるWP)とを備える。
EEPROM120のCLK端子は、I/Fコネクタ110から出力されたクロック信号を受け付ける端子である。EEPROM120のCLK端子は、I/Fコネクタ110のCLK端子と接続される。
EEPROM120のDA端子は、I/Fコネクタ110から出力されたデータ信号を受け付ける。EEPROM120のDA端子は、I/Fコネクタ110のDA端子と接続される。
プラス端子は、I/Fコネクタ110のVDD2電源に接続され、駆動電圧を受け付ける端子である。
マイナス端子は、I/Fコネクタ110のVDD1電源に接続され、ロジック電圧を受け付ける端子である。
制御回路基板100における比較部130は、駆動電圧とロジック電圧とを比較する。比較部130は、駆動電圧がロジック電圧以下の場合に、出力端子をHigh状態にする。また、駆動電圧がロジック電圧より大きい場合に、出力端子をLow状態にする。
図4は、本実施形態に係る制御回路基板100に設けられた各端子における信号の波形を示す図である。
図4において、縦軸は各端子における電圧を表し、横軸は時間を表す。時刻T0は、制御回路基板100に電源が投入されたタイミングを表す。時刻T1は、VDD1電源及びVDD2電源がLow状態からHigh状態への遷移を開始したタイミングを表す。時刻T2は、例えば液体噴射記録装置1のユーザから、データの書き込み指示を受け付けたタイミングを表す。時刻T3は、EEPROM120へのデータの書き込みが可能になったタイミングを表す。時刻T4は、データの書き込みが完了したタイミングを表す。時刻T5は、EEPROM120へのデータの書き込みが制限されたタイミングを表す。
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御回路基板100は、データの書き込みの可否を制御するWP端子(制御端子の一例)を備えるEEPROM120(記憶部の一例)であって、液体噴射ヘッド4(液体噴射ヘッドの一例)の圧電アクチュエータ(出力部の一例)を制御するためのデータを記憶するEEPROM120と、圧電アクチュエータを駆動する駆動電源部(第1電源部の一例)が出力する駆動電圧(第1電圧の一例)と、駆動電源部とは異なるロジック電源部(第2電源部の一例)が出力するロジック電圧(第2電圧)と、の比較結果に応じた制御信号をWP端子に出力する比較部130(比較部の一例)と、を備える。
〔制御回路〕
本発明の第2実施形態について説明する。以下では、上述した実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る液体噴射記録装置1は、第1の実施形態に係る液体噴射記録装置1と同様に記録装置である。ただし、本実施形態に係る液体噴射記録装置1は、制御回路基板100に代えて制御回路基板100Aを備える。
図5は、本実施形態に係る制御回路基板100Aの構成を説明するための図である。
制御回路基板100Aは、第1の実施形態に係る制御回路基板100と同様に、I/Fコネクタ110と、EEPROM120と、比較部130と、を備える。ただし、制御回路基板100Aは、比較部130の出力端子と、EEPROM120のWP端子との間のノードにコンデンサが接続されている。
図6は、本実施形態に係る制御回路基板100Aに設けられた各端子における信号の波形を示す図である。
図6において、縦軸は各端子における電圧を表し、横軸は時間を表す。また、TWPは、WP端子における論理状態の閾値を表す。また、WP端子については、制御回路基板100Aにおいて、図5に示すコンデンサを設けた場合(図6におけるWP(C値大))と、コンデンサを設けない場合(図6におけるWP(C無し))との2つの場合を示す。
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御回路基板100Aは、駆動電源部(第1電源部の一例)と、ロジック電源部(第2電源部の一例)との投入から少なくとも所定期間の間、制御信号がWP端子に入力されないようにするコンデンサ(時間管理部の一例)を備える。また、コンデンサは、駆動電源部とロジック電源部との投入から少なくとも所定期間の間、制御信号を遅延させることにより、制御信号がWP端子に入力されないようにする。
〔制御回路〕
本発明の第3の実施形態について説明する。以下では、上述した各実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る液体噴射記録装置1は、第1の実施形態に係る液体噴射記録装置1と同様に記録装置である。ただし、本実施形態に係る液体噴射記録装置1は、制御回路基板100に代えて制御回路基板100Bを備える。
図7は、本実施形態に係る制御回路基板100Bの構成を説明するための図である。
制御回路基板100Bは、第1の実施形態に係る制御回路基板100と同様に、I/Fコネクタ110と、EEPROM120と、比較部130と、を備える。また、制御回路基板100Bは、比較部130の出力端子とEEPROM120のWP端子との間に時間管理部140を備える。
図10は、本実施形態に係る制御回路基板100Bに設けられた各端子における信号の波形を示す図である。
図10において、縦軸は各端子における電圧を表し、横軸は時間を表す。図10に示す例では、図8に示す例と同様に、駆動電圧信号がロジック電圧信号に遅延している。
時刻T0”は、制御回路基板100Bに電源が投入されたタイミングを表す。時刻T1”は、I/Fコネクタ110のVDD1電源がLow状態からHigh状態への遷移を開始したタイミングを表す。時刻T2”は、駆動電圧がロジック電圧を超えたタイミングを表す。時刻T3”は、時間管理部140による制御信号の遮断の終了タイミングを表す。時刻T4”は、データの書き込み指示を受け付けたタイミングを表す。時刻T1”から時刻T2”までの間、VDD2電源の電圧がVDD1電源の電圧を下回るため、比較部130の出力端子と時間管理部140の入力端子との間のノードPAの論理状態はHigh状態に遷移する。しかしながら、時間管理部140は、時刻T3”までの間は、入力端子が受け付けた信号を出力端子から出力しないため、EEPROM120のWP端子は、High状態に遷移しない。また、時刻T4”では、時間管理部140による制御信号の遮断期間が経過しているため、データの書き込み指示に応じてWP端子をHigh状態にすることができる。
〔第3の実施形態のまとめ〕
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御回路基板100Bは、駆動電源部(第1電源部の一例)と、ロジック電源部(第2電源部の一例)との投入から少なくとも所定期間の間、制御信号がWP端子に入力されないようにする時間管理部140(時間管理部の一例)を備える。また、時間管理部140は、駆動電源部とロジック電源部との投入から少なくとも所定期間の間、制御信号を遮断することにより、制御信号が制御端子(例えば、WP端子)に入力されないようにする。
これにより、制御回路基板100Bの電源投入直後に、駆動電源部が出力する駆動電圧が、ロジック電源部が出力するロジック電圧を一時的に下回る場合であっても、WP端子がHigh状態にならないため、EEPROM120に記憶されているデータを保護することができる。また、短時間の大きなノイズがロジック電源部に混入した場合であっても、WP端子がHigh状態にならないため、EEPROM120に記憶されているデータを保護することができる。
〔制御回路〕
本発明の第4の実施形態について説明する。以下では、上述した各実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態に係る液体噴射記録装置1は、第1の実施形態に係る液体噴射記録装置1と同様に記録装置である。ただし、本実施形態に係る液体噴射記録装置1は、制御回路基板100に代えて制御回路基板100Cを備える。
図11は、本実施形態に係る制御回路基板100Cの構成を説明するための図である。
制御回路基板100Cは、第1の実施形態に係る制御回路基板100と同様に、I/Fコネクタ110と、EEPROM120と、比較部130と、を備える。また、制御回路基板100Cは、I/Fコネクタ110のVDD2電源と比較部130のプラス端子との間に電圧管理部150を備える。
以上説明してきたように、本実施形態に係る制御回路基板100Cは、駆動電源部(第1電源部の一例)と、ロジック電源部(第2電源部の一例)との投入から駆動電圧(第1電圧の例)がロジック電圧を超えるまでの間、制御信号がWP端子に入力されないようにする電圧管理部150(電圧管理部の一例)を備える。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。例えば、上述の第1〜第4の実施形態において説明した各構成は、任意に組み合わせることができる。
図11に示す制御回路基板100Dは、制御回路基板100の比較部130に代えて比較部130Dを備える。そして、I/Fコネクタ110のVDD1電源は、比較部130Dのプラス端子に接続される。また、I/Fコネクタ110のVDD2電源は、比較部130のマイナス端子に接続される。同様に、図12には、制御回路基板100Aの比較部130に代えて比較部130Dを備えた制御回路基板100Eを示す。また、図13には、制御回路基板100Bの比較部130に代えて比較部130Dを備えた制御回路基板100Fを示す。このように、上述した各実施形態に係る制御回路には、任意の変更が加えられてもよい。
Claims (6)
- データの書き込みの可否を制御する制御端子を備える記憶部であって、液体噴射ヘッドの出力部を制御するためのデータを記憶する記憶部と、
前記出力部を駆動する第1電源部が出力する第1電圧と、前記第1電源部とは異なる第2電源部が出力する第2電圧と、の比較結果に応じた制御信号を前記制御端子に出力する比較部と、
を備える液体噴射ヘッドの駆動回路。 - 前記第1電源部と、前記第2電源部との投入から少なくとも所定期間の間、前記制御信号が前記制御端子に入力されないようにする時間管理部、
を備える請求項1に記載の液体噴射ヘッドの駆動回路。 - 前記時間管理部は、前記第1電源部と前記第2電源部との投入から少なくとも所定期間の間、前記制御信号を遅延させることにより、前記制御信号が前記制御端子に入力されないようにする
請求項2に記載の液体噴射ヘッドの駆動回路。 - 前記時間管理部は、前記第1電源部と前記第2電源部との投入から少なくとも所定期間の間、前記制御信号を遮断することにより、前記制御信号が前記制御端子に入力されないようにする
請求項2又は請求項3に記載の液体噴射ヘッドの駆動回路。 - 前記第2電圧は、前記出力部を駆動するときに前記第1電源部が出力する第1電圧の下限値の半分以下であり、
前記比較部は、前記第2電圧に比して前記第1電圧が低い場合に前記制御信号を出力する
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッドの駆動回路。 - 被印刷媒体に印刷する出力部と、
データの書き込みの可否を制御する制御端子を備える記憶部であって、前記出力部を制御するためのデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されているデータを参照して、前記出力部を制御する制御部と、
前記出力部を駆動する第1電源部が出力する第1電圧と、前記第1電源部とは異なる第2電源部が出力する第2電圧と、の比較結果に応じた制御信号を出力する比較部と、
を備える液体噴射ヘッド。
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