JP7206900B2 - 液体吐出装置、及び回路基板 - Google Patents
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Description
駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子を有し、前記駆動素子の駆動によりノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記駆動信号出力回路、及び前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され、前記駆動信号を含む複数の制御信号の前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継する回路基板と、
を備え、
前記回路基板は、
第1面と、
前記第1面とは異なる第2面と、
第1端子群と、
第2端子群と、
を有し、
前記第1端子群は、複数の第1端子を含み、前記第1面に設けられ、
前記第2端子群は、複数の第2端子を含み、前記第2面に設けられ、
前記駆動信号出力回路と電気的に接続され前記駆動信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記駆動信号が出力される前記第2端子の数よりも少ない。
前記駆動素子の一端には前記駆動信号が供給され、他端には基準電圧信号が供給され、
前記基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力回路を備え、
前記回路基板は、前記基準電圧信号出力回路と電気的に接続され、前記基準電圧信号を前記複数の制御信号として、前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継し、
前記基準電圧信号出力回路と電気的に接続され前記基準電圧信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記基準電圧信号が出力される前記第2端子の数よりも少なくてもよい。
前記液体吐出ヘッドは、スイッチ回路を含み前記スイッチ回路の動作により前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動信号選択回路を有し、
前記駆動信号選択回路の電源電圧として用いられる第1電圧信号を出力する第1電源電圧出力回路を備え、
前記回路基板は、前記第1電源電圧出力回路と電気的に接続され、前記第1電圧信号を前記複数の制御信号として、前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継し、
前記第1電源電圧出力回路と電気的に接続され前記第1電圧信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記第1電圧信号が出力される前記第2端子の数よりも少なくてもよい。
前記スイッチ回路を動作させる動作電圧として用いられる第2電圧信号を出力する第2電源電圧出力回路を備え、
前記回路基板は、前記第2電源電圧出力回路と電気的に接続され、前記第2電圧信号を前記複数の制御信号として前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継し、
前記第2電圧信号の電圧値は、前記第1電圧信号の電圧値よりも大きく、
前記第2電源電圧出力回路と電気的に接続され前記第2電圧信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記第2電圧信号が出力される前記第2端子の数よりも少なく、
前記第2電圧信号が入力される前記第1端子の数と、前記第2電圧信号が出力される前記第2端子の数との差は、前記第1電圧信号が入力される前記第1端子の数と、前記第1電圧信号が出力される前記第2端子の数との差よりも小さくてもよい。
前記第1端子群に含まれる複数の前記第1端子の数は、
前記第2端子群に含まれる複数の前記第2端子の数よりも少なくてもよい。
前記第1端子群は、第1コネクターと第2コネクターとを含んでもよい。
複数の前記第2端子の端子間の最短距離は、複数の前記第1端子の端子間の最短距離よりも短くてもよい。
駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子を有し、前記駆動素子の駆動によりノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路とに電気的に接続され、前記駆動信号を含む複数の制御信号の前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継する回路基板であって、
第1面と、
前記第1面とは異なる第2面と、
第1端子群と、
第2端子群と
を有し、
前記第1端子群は、複数の第1端子を含み、前記第1面に設けられ、
前記第2端子群は、複数の第2端子を含み、前記第2面に設けられ、
前記駆動信号出力回路と電気的に接続され前記駆動信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記駆動信号が出力される前記第2端子の数よりも少ない。
図1は、液体吐出装置1の概略構成を示す図である。液体吐出装置1は、液体の一例としてのインクを吐出する液体吐出ヘッド21が搭載されたキャリッジ20が往復動し、搬送される媒体Pに対してインクを吐出することで、媒体Pに対して画像を形成するシリアル印刷方式のインクジェットプリンターである。以下の説明では、キャリッジ20が移動する方向をX方向、媒体Pが搬送される方向をY方向、インクが吐出される方向をZ方向として説明する。なお、X方向、Y方向及びZ方向は互いに直交する方向として説明を行うが、液体吐出装置1に含まれる各種構成が直交に配置されていることに限られるものではない。また、媒体Pとしては、印刷用紙、樹脂フィルム、布帛等の任意の印刷対象を用いることができる。
図2は、液体吐出装置1の電気的な構成を示すブロック図である。液体吐出装置1は、制御機構10と、液体吐出ヘッド21とを含む。なお、図2において液体吐出ヘッド21は、n個の駆動信号選択回路200を有するとして説明する。
た電圧VDDを液体吐出ヘッド21を含む各種構成に出力する。ここで、電圧VDDが第1電圧信号の一例である。
データ信号SI1~SInがそれぞれ入力される。そして、駆動信号選択回路200-1~200-nのそれぞれは、対応する駆動信号COMA1~COMAn,COMB1~COMBnのそれぞれを選択又は非選択とすることで、駆動信号VOUT1~VOUTnを生成し、対応する複数の吐出部600のそれぞれに含まれる圧電素子60の一端に供給する。また、当該圧電素子60の他端には、電圧VBS1~VBSnが供給される。そして、圧電素子60は、駆動信号VOUT1~VOUTnと、電圧VBS1~VBSnとに基づいて駆動し、当該圧電素子60の駆動に応じた量のインクが吐出部600から吐出される。
ここで、駆動信号出力回路50で生成される駆動信号COMA,COMBの波形の一例と、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3及び図4を用いて説明する。
において、2つの台形波形が連続した波形の信号であるとして説明を行ったが、3つ以上の台形波形が連続した波形の信号であってもよい。
次に、駆動信号選択回路200の構成及び動作について図5~図8を用いて説明する。図5は、駆動信号選択回路200の構成を示す図である。図5に示すように、駆動信号選択回路200は、選択制御回路220、及び複数の選択回路230を含む。
、対応する吐出部600の総数mと同数のシフトレジスター222とラッチ回路224とデコーダー226との組を含む。
ート234a,234bの出力端同士は共通接続され、当該共通接続端子を介して駆動信号VOUTが吐出部600に出力される。
台形波形Bdp1を選択せず、期間T4において駆動信号COMBに含まれる台形波形Bdp2を選択する。その結果、図4に示した「小ドット」に対応する駆動信号VOUTが生成される。
次に制御機構10と液体吐出ヘッド21との電気的接続の詳細について説明する。なお、以下の説明において、液体吐出ヘッド21は、12個の駆動信号選択回路200-1~200-12を備えるとして説明を行う。すなわち、液体吐出ヘッド21には、12個の駆動信号選択回路200-1~200-12のそれぞれに対応する12個の印刷データ信号SI1~SI12、12個の駆動信号COMA1~COMA12,COMB1~COMB12、及び12個の電圧VBS1~VBS12が入力される。また、制御機構10は、12個の駆動信号選択回路200-1~200-12のそれぞれに対応する12個の駆動信号出力回路50-1~50-12、基準電圧信号出力回路53-1~53-nを備える。
設けられた制御機構10で生成された各種信号は、複数のケーブル19、及び中継基板330を介して液体吐出ヘッド21に入力される。なお、液体吐出ヘッド21の構成の詳細、及び複数のケーブル19で伝搬される信号の詳細については後述する。
ト632が、12個設けられている。また、ノズルプレート632のそれぞれには、Y方向に沿ってノズル651が並設されたノズル列L1a~L1f,L2a~L2fが形成されている。
子60の中央部分が下方向に撓む。すなわち、圧電素子60が上方向に撓めば、キャビティー631の内部容積が拡大する。したがって、インクがリザーバー641から引き込まれる。また、圧電素子60が下方向に撓めば、キャビティー631の内部容積が縮小する。したがって、キャビティー631の内部容積の縮小の程度に応じた量のインクが、ノズル651から吐出される。以上のように、圧電素子60は、駆動信号COMA,COMBに基づく駆動信号VOUTが供給されることにより駆動する。そして、圧電素子60が、駆動信号COMA1~COMAn,COMB1~COMBnに基づく駆動信号VOUTにより駆動することで、液体吐出ヘッド21は、ノズル651からインクを吐出させる。なお、圧電素子60は、図示した構造に限られず、圧電素子60の変位に伴いインク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、縦振動を用いる構成でもよい。
られる。FPC挿通孔331bは、電極群332bと電極群332cとの間に設けられる。FPC挿通孔331cは、電極群332cと電極群332dとの間に設けられる。FPC挿通孔331dは、電極群332dと電極群332eとの間に設けられる。FPC挿通孔331eは、電極群332eと電極群332fとの間に設けられる。FPC挿通孔331fは、電極群332fの辺323側に設けられる。そして、FPC挿通孔331a~331fのそれぞれには、電極群332a~332fのそれぞれと電気的に接続されたFPCが挿通される。
沿って、辺325から辺326に向かい端子383b-1,383b-2,・・・,383b-qの順に並ぶように設けられている。すなわち、コネクター380aとコネクター380bとは、Z方向を軸として、180度回転した状態でヘッド基板320に設けられている。
号が供給される。そして、当該各種信号は、中継基板330に形成されている配線パターンで伝搬された後、コネクター360を介して液体吐出ヘッド21に供給される。その後、当該各種信号は、電極群332a~332f,342a~342fのそれぞれに接続されるFPCを介して、駆動信号選択回路200-1~200-12のそれぞれに供給される。これにより、ノズル列L1a~L1f,L2a~L2fのそれぞれが有する圧電素子60が駆動し、当該圧電素子60の駆動に応じた量のインクがノズル651から吐出される。
以上のように構成された液体吐出装置1において、液体吐出ヘッド制御回路15と、液体吐出ヘッド21とに電気的に接続される中継基板330で中継される信号の詳細について図20~図31を用いて説明する。なお、以下の説明において、ヘッド基板320に設けられたコネクター380aと接続される中継基板330を中継基板330aと称する。そして、中継基板330aに設けられるコネクター370を370aと称し、コネクター350a~350dのそれぞれをコネクター350a1~350d1と称する。また、コネクター350a1~350d1のそれぞれに接続されるケーブル19を、ケーブル19a1~19d1と称する。また、ケーブル19a1に含まれる配線197-1~197-pを、配線197a1-1~197a1-pと称し、ケーブル19b1に含まれる配線197-1~197-pを、配線197b1-1~197b1-pと称し、ケーブル19c1に含まれる配線197-1~197-pを、配線197c1-1~197c1-pと称し、ケーブル19d1に含まれる配線197-1~197-pを、配線197d1-1~197d1-pと称する。
-18,197d1-20で伝搬され、端子353d1-18,353d1-20を介して中継基板330aに入力される。そして、駆動信号COMB8は、端子374a-65,374a-66,374a-69,374a-70を介して液体吐出ヘッド21に入力される。
2は、ケーブル19c1,ケーブル19d1で伝搬され、コネクター350c1,350d1を介して中継基板330aに入力される。そして、電圧VBS7~VBS12は、コネクター370aを介して、液体吐出ヘッド21に入力される。
る。また、一対の差動クロック信号dSCKの内の他方の信号dSCK-は、配線197b1-5で伝搬され、端子353b1-5を介して中継基板330aに入力される。そして、信号dSCK-は、端子374a-11を介して液体吐出ヘッド21に入力される。
される。そして、基チェンジ信号oCHaは、端子374a1-24を介して液体吐出ヘッド21に入力される。また、基チェンジ信号oCHbは、配線197b1-23で伝搬され、端子353b1-23を介して中継基板330aに入力される。そして、基チェンジ信号oCHbは、端子373a1-24を介して液体吐出ヘッド21に入力される。
a-23が位置している。
以上に説明した液体吐出装置1、及び中継基板330において、中継基板330の面332において、コネクター350a~350bを介して入力される駆動信号COMA1~COMA12は、中継基板330の面331に設けられたコネクター370を介して液体吐出ヘッド21に出力される。この場合において、コネクター350a~350bが有する駆動信号COMA1~COMA12が入力される端子の数は、コネクター370が有する駆動信号COMA1~COMA12を出力する端子の数よりも少ない。すなわち、駆動信号COMA1~COMA12は、中継基板330において分岐された後、より多くの端子を介して液体吐出ヘッド21に出力される。したがって、コネクター370を介して駆動信号COMA1~COMA12が伝搬される各端子に流れる電流量が低減される。したがって、コネクター370を介して駆動信号COMA1~COMA12が伝搬される各端子に生じるインダクタンス成分が低減する。その結果、液体吐出ヘッド21に入力される駆動信号COMA1~COMA12に当該インダクタンス成分に起因する波形の歪みが生じるおそれが低減される。
Claims (6)
- 駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子を有し、前記駆動素子の駆動によりノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記駆動信号出力回路、及び前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され、前記駆動信号を含む複数の制御信号の前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継する回路基板と、
を備え、
前記回路基板は、
第1面と、
前記第1面とは異なる第2面と、
第1端子群と、
第2端子群と、
を有し、
前記第1端子群は、複数の第1端子を含み、前記第1面に設けられ、
前記第2端子群は、複数の第2端子を含み、前記第2面に設けられ、
前記駆動信号出力回路と電気的に接続され前記駆動信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記駆動信号が出力される前記第2端子の数よりも少なく、
前記第1端子群は、第1コネクターと第2コネクターとに含まれ、
前記第2端子群は、前記液体吐出ヘッドと接続されるBtoBコネクターに含まれ、
複数の前記第2端子の端子間の最短距離は、複数の前記第1端子の端子間の最短距離よりも短い、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記駆動素子の一端には前記駆動信号が供給され、他端には基準電圧信号が供給され、
前記基準電圧信号を出力する基準電圧信号出力回路を備え、
前記回路基板は、前記基準電圧信号出力回路と電気的に接続され、前記基準電圧信号を前記複数の制御信号として、前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継し、
前記基準電圧信号出力回路と電気的に接続され前記基準電圧信号が入力される前記第1
端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記基準電圧信号が出力される前記第2端子の数よりも少ない、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出ヘッドは、スイッチ回路を含み前記スイッチ回路の動作により前記駆動信号の前記駆動素子への供給を制御する駆動信号選択回路を有し、
前記駆動信号選択回路の電源電圧として用いられる第1電圧信号を出力する第1電源電圧出力回路を備え、
前記回路基板は、前記第1電源電圧出力回路と電気的に接続され、前記第1電圧信号を前記複数の制御信号として、前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継し、
前記第1電源電圧出力回路と電気的に接続され前記第1電圧信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記第1電圧信号が出力される前記第2端子の数よりも少ない、
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。 - 前記スイッチ回路を動作させる動作電圧として用いられる第2電圧信号を出力する第2電源電圧出力回路を備え、
前記回路基板は、前記第2電源電圧出力回路と電気的に接続され、前記第2電圧信号を前記複数の制御信号として前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継し、
前記第2電圧信号の電圧値は、前記第1電圧信号の電圧値よりも大きく、
前記第2電源電圧出力回路と電気的に接続され前記第2電圧信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記第2電圧信号が出力される前記第2端子の数よりも少なく、
前記第2電圧信号が入力される前記第1端子の数と、前記第2電圧信号が出力される前記第2端子の数との差は、前記第1電圧信号が入力される前記第1端子の数と、前記第1電圧信号が出力される前記第2端子の数との差よりも小さい、
ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 - 前記第1端子群に含まれる複数の前記第1端子の数は、
前記第2端子群に含まれる複数の前記第2端子の数よりも少ない、
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。 - 駆動信号が供給されることで駆動する駆動素子を有し、前記駆動素子の駆動によりノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路とに電気的に接続され、前記駆動信号を含む複数の制御信号の前記液体吐出ヘッドへの伝搬を中継する回路基板であって、
第1面と、
前記第1面とは異なる第2面と、
第1端子群と、
第2端子群と
を有し、
前記第1端子群は、複数の第1端子を含み、前記第1面に設けられ、
前記第2端子群は、複数の第2端子を含み、前記第2面に設けられ、
前記駆動信号出力回路と電気的に接続され前記駆動信号が入力される前記第1端子の数は、前記液体吐出ヘッドと電気的に接続され前記駆動信号が出力される前記第2端子の数よりも少なく、
前記第1端子群は、第1コネクターと第2コネクターとに含まれ、
前記第2端子群は、前記液体吐出ヘッドと接続されるBtoBコネクターに含まれ、
複数の前記第2端子の端子間の最短距離は、複数の前記第1端子の端子間の最短距離よりも短い、
ことを特徴とする回路基板。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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