JP7087886B2 - 液体吐出装置及び駆動回路 - Google Patents
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Description
ノズルと圧電素子とを有する液体吐出ヘッドと、
駆動信号生成回路と、
基準電圧信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路と前記基準電圧信号生成回路とが設けられた基板と、
第1配線と、
第2配線と、
コイルと、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、駆動信号を生成し、
前記基準電圧信号生成回路は、基準電圧信号を生成し、
前記圧電素子は、一端に供給される前記駆動信号と他端に供給される前記基準電圧信号とに基づいて駆動し、前記ノズルから液体を吐出させ、
前記第1配線は、前記駆動信号生成回路と電気的に接続され、前記駆動信号を前記一端に伝搬し、
前記第2配線は、前記基準電圧信号生成回路と電気的に接続され、前記コイルを介して前記基準電圧信号を前記他端に伝搬する。
抵抗素子を備え、
前記第1配線は、前記抵抗素子を介して前記駆動信号を前記一端に伝搬してもよい。
前記コイルは、前記基板に設けられていてもよい。
前記基板は、前記基準電圧信号を出力する出力コネクターを有し、
前記コイルと前記出力コネクターとの最短距離は、前記コイルと前記基準電圧信号生成回路との最短距離よりも短くてもよい。
前記駆動信号生成回路が設けられた前記基板及び前記液体吐出ヘッドを含むヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの動作を制御するための信号を生成する吐出制御回路とを備え、
前記ヘッドユニットと前記吐出制御回路とは、ケーブルにより電気的に接続されていてもよい。
容量性負荷を駆動する駆動回路であって、
駆動信号生成回路と、
基準電圧信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路と前記基準電圧信号生成回路とが設けられた基板と、
第1配線と、
第2配線と、
コイルと、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、駆動信号を生成し、
前記基準電圧信号生成回路は、基準電圧信号を生成し、
前記第1配線は、前記駆動信号生成回路と電気的に接続され、前記駆動信号を前記容量性負荷の一端に伝搬し、
前記第2配線は、前記基準電圧信号生成回路と電気的に接続され、前記コイルを介して、前記基準電圧信号を前記容量性負荷の他端に伝搬する。
図1~図4を用いて本実施形態における液体吐出装置1の構成について説明する。
行われる媒体Pを支持し、第3支持部43は、印刷済みの媒体Pを搬送方向Fの下流に向けて案内する。
設けられている。コネクター84,85は、それぞれが放熱ケース81の前面から露出している。
次に、液体吐出装置1の電気構成について説明する。図5は、液体吐出装置1の電気的構成を示すブロック図である。図5に示すように、液体吐出装置1は、制御回路基板10、中継基板20、5つの駆動回路基板30-1~30-5及び5つの液体吐出ヘッド40-1~40-5を備える。ここで、前述のとおり、中継基板20、駆動回路基板30-1~30-5及び液体吐出ヘッド40-1~40-5は、キャリッジ71に搭載されている。なお、駆動回路基板30-1~30-5は、全て同じ構成であり区別する必要がない場合、駆動回路基板30と称する。同様に、液体吐出ヘッド40-1~40-5は、全て同じ構成であり区別する必要がない場合、液体吐出ヘッド40と称する。また、本実施形態では、駆動回路基板30-n(n=1~5)と液体吐出ヘッド40-nとが対応して設けられる。すなわち、駆動回路基板30-nで生成された駆動信号COM-A,COM-Bは、液体吐出ヘッド40-nに供給される。なお、キャリッジ71に搭載される駆動回路基板30及び液体吐出ヘッド40の数は、5つに限られるものではない。
0に入力された場合、制御回路100は、駆動回路基板30及び液体吐出ヘッド40を制御するための各種制御信号を生成し、ケーブル82を介して中継基板20に出力する。
が可能となる。
次に、液体吐出ヘッド40の構成について、図6及び図7を用いて説明する。図6は、液体吐出ヘッド40において、インクが吐出される複数のノズル651が形成されているインク吐出面650の構成を示す図である。図7は、吐出モジュール400に含まれる複数の吐出部600の内の1つの概略構成を示す図である。図6及び図7に示すように、液体吐出ヘッド40は、インクを吐出するノズル651と、圧電素子60とを有する。
インチあたり300個以上のノズル651が並設され、さらに、1つの吐出モジュール400には、600個以上のノズル651が設けられている。すなわち、本実施形態における液体吐出ヘッド40には、2400個以上のノズル651が設けられている。また、吐出モジュール400の内部には、ノズル651に連通する不図示のインク流路が設けられている。
ここで、駆動信号生成回路310a,310bで生成される駆動信号COM-A,COM-Bの波形の一例、及び圧電素子60に供給される駆動信号VOUTの波形の一例について図8及び図9を用いて説明する。
なっている。この駆動信号VOUTが圧電素子60の一端に供給された場合、周期Taにおいて、当該圧電素子60に対応した吐出部600のノズル開孔部付近のインクが微振動するのみで、インクは吐出されない。よって、媒体Pには、インクが着弾せずドットが形成されない。
信号S1を期間T1,T2においてH,Lレベルとし、選択信号S2を期間T1,T2においてL,Lレベルとする。この場合、選択回路230は、期間T1において台形波形Adp1を選択し、期間T2において台形波形Adp2,Bdp2のいずれも選択しない。その結果、図9に示した「小ドット」に対応する駆動信号VOUTが生成される。
次に、駆動信号COM-A,COM-Bを生成し出力する駆動信号生成回路310a,310bの構成及び動作について説明する。ここで、駆動信号生成回路310a,310bは、入力される信号が基駆動信号dA,dBである点、及び出力する信号が駆動信号COM-A,COM-Bである点のみが異なり、構成及び動作は同様である。したがって、以下の説明においては、駆動信号生成回路310aについて行い、駆動信号生成回路310bの構成及び動作の説明を省略する。
イブ回路530に出力する。ここで、排他的な論理レベルの2つの信号とは、互いの信号の論理レベルが、同時にHレベルとはならないように、タイミングが制御された信号を含む。
。そして、トランジスターM1は、ゲート電極に供給される当該信号に基づいて、スイッチング動作を行う。また、トランジスターM2を駆動させるゲートドライバー532は、トランジスターM1,M2の動作に関係なく、トランジスターM2のゲート電極に、Lレベルがグラウンド電位、Hレベルが電圧GVDDの信号を供給する。そして、トランジスターM2は、ゲート電極に供給される当該信号に基づいて、スイッチング動作を行う。これにより、トランジスターM1のソース電極とトランジスターM2のドレイン電極との接続点には、変調信号Msが電圧HVHに基づいて増幅された増幅変調信号が生成される。
以上に説明した液体吐出装置1において、駆動信号生成回路310a,310bは、駆動信号COM-A,COM-Bを生成して圧電素子60に供給する。しかしながら、駆動信号COM-A,COM-Bが伝搬される経路の抵抗成分、インダクタンス成分により駆動信号COM-A,COM-Bの波形に歪みが生じる場合がある。このような波形の歪みは、ノズル651から吐出されるインクの吐出速度を低下させるおそれがあり、その結果、液体吐出装置1の印刷品質が低下するおそれがある。
いた電荷の放出に従い、駆動信号COMRの電圧値は、駆動信号COMの電圧値に近づく。しかしながら、駆動信号COMが伝搬される経路において抵抗成分が支配的な場合、当該抵抗成分により圧電素子60に蓄えられていた電荷の放出が阻害される。そのため、駆動信号COMRの電圧値は、駆動信号COMの電圧値がVLで一定となる時間t2から遅れて電圧VLに到達する。
以上のようなインクの吐出速度v-jetが低下するおそれに対して、本実施形態における液体吐出装置1は、図19に示すように、駆動信号COM-A,COM-B及び基準電圧信号VBSに生じる抵抗成分に起因する波形の歪みを補正する補正回路340を備える。具体的には、液体吐出装置1は、容量性負荷である圧電素子60を駆動する駆動回路50として、駆動信号生成回路310a,310bと、基準電圧信号生成回路320と、配線361,362,363と、補正回路340とを備える。また、補正回路340は、抵抗341,342とコイル343とを有する。そして、配線361は、駆動信号生成回
路310aと電気的に接続され、抵抗341を介して駆動信号COM-Aを圧電素子60の一端である電極611に伝搬し、配線362は、駆動信号生成回路310bと電気的に接続され、抵抗342を介して駆動信号COM-Bを圧電素子60の一端である電極611に伝搬し、配線363は、基準電圧信号生成回路320と電気的に接続され、コイル343を介して基準電圧信号VBSを圧電素子60の他端である電極612に伝搬する。
-jetが低下するおそれを低減することが可能となる。
きる。したがって、図1~図4に示すように、複数の駆動回路基板30及び液体吐出ヘッド40がキャリッジ71に搭載されることで、駆動回路基板30と液体吐出ヘッド40との間に生じるインダクタンス成分が低減されている場合であっても、インクの吐出速度v-jetが低下するおそれを低減することが可能となる。
以上に説明した液体吐出装置1では、圧電素子60の一端には、駆動信号COM-A,COM-Bに基づく駆動信号VOUTが供給され、他端には、基準電圧信号VBSが供給される。すなわち、圧電素子60に供給される電流は、配線361を含む伝搬経路351又は配線362を含む伝搬経路352と、配線363を含む伝搬経路353を介して流れる。このような圧電素子60に電流を供給する経路である伝搬経路353にコイル343を有することで、当該電流経路における抵抗成分が支配的となることを低減することができる。したがって、インクの吐出速度v-jetが低下するおそれを低減することができる。
以上に説明した液体吐出装置1では、補正回路340として、伝搬経路351に含まれる抵抗341と、伝搬経路352に含まれる抵抗342と、伝搬経路353に含まれるコイル343とを有するとして説明したが、図21に示すように、伝搬経路351は、抵抗341に加えてコイル344を含んでもよく、また、伝搬経路352は、抵抗342に加えてコイル345を含んでもよい。図21は、容量性負荷を駆動するための駆動回路50の他の構成を説明するための図である。
ン方式のインクジェットプリンターであってもよい。
Claims (6)
- ノズルと圧電素子とを有する液体吐出ヘッドと、
駆動信号生成回路と、
基準電圧信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路と前記基準電圧信号生成回路とが設けられた基板と、
第1配線と、
第2配線と、
コイルと、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、駆動信号を生成し、
前記基準電圧信号生成回路は、基準電圧信号を生成し、
前記圧電素子は、一端に供給される前記駆動信号と他端に供給される前記基準電圧信号とに基づいて駆動し、前記ノズルから液体を吐出させ、
前記第1配線は、前記駆動信号生成回路と電気的に接続され、前記駆動信号を前記一端に伝搬し、
前記第2配線は、前記基準電圧信号生成回路と電気的に接続され、前記コイルを介して前記基準電圧信号を前記他端に伝搬する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 抵抗素子を備え、
前記第1配線は、前記抵抗素子を介して前記駆動信号を前記一端に伝搬する、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記コイルは、前記基板に設けられている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出装置。 - 前記基板は、前記基準電圧信号を出力する出力コネクターを有し、
前記コイルと前記出力コネクターとの最短距離は、前記コイルと前記基準電圧信号生成回路との最短距離よりも短い、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動信号生成回路が設けられた前記基板及び前記液体吐出ヘッドを含むヘッドユニットと、前記ヘッドユニットの動作を制御するための信号を生成する吐出制御回路とを備え、
前記ヘッドユニットと前記吐出制御回路とは、ケーブルにより電気的に接続されている、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 容量性負荷を駆動する駆動回路であって、
駆動信号生成回路と、
基準電圧信号生成回路と、
前記駆動信号生成回路と前記基準電圧信号生成回路とが設けられた基板と、
第1配線と、
第2配線と、
コイルと、
を備え、
前記駆動信号生成回路は、駆動信号を生成し、
前記基準電圧信号生成回路は、基準電圧信号を生成し、
前記第1配線は、前記駆動信号生成回路と電気的に接続され、前記駆動信号を前記容量
性負荷の一端に伝搬し、
前記第2配線は、前記基準電圧信号生成回路と電気的に接続され、前記コイルを介して、前記基準電圧信号を前記容量性負荷の他端に伝搬する、
ことを特徴とする駆動回路。
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