JP7259542B2 - 駆動回路、及び液体吐出装置 - Google Patents
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Description
駆動信号が供給される圧電素子と、前記圧電素子への前記駆動信号の供給を制御する駆動信号選択制御回路と、を含む圧電デバイスを駆動させる駆動回路であって、
前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
電源電圧信号を出力する電源電圧信号出力回路と、
前記駆動信号選択制御回路への前記電源電圧信号の供給を制御する電源電圧制御回路と、
を備え、
前記駆動信号出力回路は、
元駆動信号を変調し、変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅し、増幅変調信号を出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号を復調し、前記駆動信号を出力する復調回路と、
前記駆動信号を前記変調回路に帰還する帰還回路と、
前記帰還回路と電気的に接続されている放電回路と、
を有し、
前記帰還回路は、前記電源電圧信号が伝搬する第1配線と電気的に接続され、
前記第1配線は、前記駆動信号選択制御回路と前記電源電圧制御回路とを電気的に接続
し、
前記放電回路は、前記帰還回路を介して、前記復調回路から出力される前記駆動信号が伝搬する第2配線と電気的に接続されている。
前記電源電圧信号が伝搬する前記第1配線の電圧値を検出する検出回路を備えてもよい。
前記検出回路が前記電圧値の低下を検出した場合、前記放電回路は、前記第2配線の電荷を放出してもよい。
前記電源電圧信号出力回路と前記電源電圧制御回路とが電気的に接続する配線と、前記増幅回路とが電気的に接続されていてもよい。
前記駆動回路の一態様と、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の駆動回路と、
前記圧電デバイスを含むプリントヘッドと、
を備える。
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。
1.1 液体吐出装置の構成
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入力される画像データに応じてインクを吐出させることで、紙などの印刷媒体にドットを形成し、当該画像データに応じた文字、図形等を含む画像を印刷するインクジェットプリンターである。
図2は、液体吐出装置1の電気構成を示すブロック図である。図2に示すように、液体吐出装置1は、制御回路100、キャリッジモータードライバー35、キャリッジモーター31、搬送モータードライバー45、搬送モーター41、駆動回路50、発振回路91、及びプリントヘッド21を有する。
制御される。また、制御回路100は、搬送モータードライバー45に対して制御信号CTR2を供給する。搬送モータードライバー45は、制御信号CTR2に従って搬送モーター41を駆動する。これにより、図1に示す方向Xにおける媒体Pの移動が制御される。
次に、駆動信号選択制御回路200の構成、及び動作について説明する。駆動信号選択制御回路200の構成、及び動作を説明するにあたり、まず、図3を用いて、駆動信号選択制御回路200に入力される駆動信号COMの一例について説明する。その後、図4から図7を用いて、駆動信号選択制御回路200の構成、及び動作について説明する。
れる台形波形Adp,Bdp,Cdpを選択するか否かを切り替えことで、周期Taにおいて、圧電素子60に供給される駆動信号VOUTを生成し出力する。図4に示すように、駆動信号選択制御回路200は、選択制御回路210と、複数の選択回路230とを含む。
OUTとは、共に圧電素子60を駆動させる信号であって、駆動信号出力回路51から出力される信号でもある。すなわち、駆動信号VOUT、及び駆動信号COMの少なくとも一方が駆動信号の一例である。
次に駆動回路50の構成、及び動作について説明する。図9は、駆動回路50の構成を示すブロック図である。図9に示すように駆動回路50は、電源電圧供給制御回路52、駆動信号出力回路51、第1電圧生成回路90a、及び第2電圧生成回路90bを備える。そして、駆動回路50は、プリントヘッド21を駆動するための各種信号を出力する。換言すれば、駆動回路50は、プリントヘッド21を駆動する。なお、以下の説明では、第1電圧生成回路90aから電源電圧供給制御回路52に出力される電圧信号VHVを、電圧信号VHV1と称し、電源電圧供給制御回路52から出力されプリントヘッド21に入力される電圧信号VHVを、電圧信号VHV2と称する場合がある。
00と電気的に接続され、駆動信号選択制御回路200への電圧信号VHVの供給を制御する。なお、伝搬経路a,b,c,dは、例えば駆動回路50が実装される回路基板の配線パターンであってもよく、集積回路の内部の配線パターンであってもよい。
ース端子、ゲート端子間に並列に設けられている。抵抗714の他端は、トランジスター712のドレイン端子と接続されている。トランジスター712のソース端子は、グラウンドと接続されている。また、トランジスター712のゲート端子には、VHV制御信号VHV_CNTが入力される。
るのか、又は電圧信号VHVa1に基づいて蓄えられた電荷を放出するのかを切り替える。具体的には、電源電圧制御回路70にHレベルのVHV制御信号VHV_CNTが入力された場合、トランジスター711がオンに制御され、トランジスター721がオフに制御される。その結果、伝搬経路aに供給されている電圧信号VHV1が、トランジスター711を介して電圧信号VHVa1として突入電流低減回路73に入力される。一方、電源電圧制御回路70にLレベルのVHV制御信号VHV_CNTが供給された場合、トランジスター711がオフに制御され、トランジスター721がオンに制御される。その結果、伝搬経路aに供給されている電圧信号VHV1は、トランジスター711により遮断され、電圧信号VHVa1に基づいて蓄えられた電荷がトランジスター721を介して放出される。
駆動データdAをアナログ信号の元駆動信号aAに変換する。この元駆動信号aAは、駆動信号COMの増幅前の目標となる信号である。変調部530には、元駆動信号aAが入力される。変調部530は、元駆動信号aAにパルス幅変調を施した変調信号Msを出力する。ゲート駆動部540には、電圧信号VHV,GVDD及び変調信号Msが入力される。ゲート駆動部540は、入力される変調信号Msを電圧信号GVDDに基づき増幅するとともに、電圧信号VHVに基づいて高振幅論理にレベルシフトした増幅制御信号Hgdと、入力される変調信号Msの論理レベルを反転し、電圧信号GVDDに基づき増幅した増幅制御信号Lgdとを生成する。すなわち、増幅制御信号Hgdと増幅制御信号Lgdとは互いに排他的にHレベルとなる。増幅制御信号Hgdは、端子Hg-Outを介して集積回路500から出力され、増幅回路550に入力される。同様に、増幅制御信号Lgdは、端子Lg-Outを介して集積回路500から出力され、増幅回路550に入力される。ここで、増幅制御信号Hgdは、変調信号Msの論理レベルをレベルシフトした信号であり、増幅制御信号Lgdは、変調信号Msの論理レベルを反転した信号である。したがって、増幅制御信号Hgd及び増幅制御信号Lgdも変調部530により生成された変調信号に相当する。ここで、変調部530が変調回路の一例である。また、変調部530と、変調部530により生成された変調信号Msをレベルシフトするゲート駆動部540とを含む構成も広義の上で変調回路の一例である。
61の他端と接続され、抵抗571の他端は、抵抗572の一端と接続されている。抵抗572の他端には、電圧信号VHV2が供給される。そして、抵抗571の他端、及び抵抗572の一端は、端子Com-Disで共通に接続され、端子Com-Disを介して復調回路560と接続されている。すなわち、変調部530には、駆動信号COMが帰還回路570を介して、電圧信号VHV2でプルアップされて帰還する。換言すれば、帰還回路570は、電圧信号VHVとしての電圧信号VHV2が伝搬する伝搬経路dと電気的に接続される。ここで、電源電圧制御回路70から出力された電圧信号VHVとしての電圧信号VHV2が伝搬し、駆動信号選択制御回路200と電源電圧制御回路70とを電気的に接続する伝搬経路dが第1配線の一例である。ここで、電気的に接続する伝搬経路とは、各種構成を直接電気接続する伝搬経路に限るものではなく、当該伝搬経路で伝搬される信号の本質的な特性が損なわれない程度の回路、電子部品、及びヒューズ等を介して接続される伝搬経路を含む。
検出する。本実施形態では、駆動信号出力回路51の各種構成のいずれかが異常である場合、Hレベルの動作状態信号ASSが動作異常検出部432に入力される。そして、動作異常検出部432にHレベルの動作状態信号ASSが入力された場合、動作異常検出部432は、Hレベルのエラー信号NESをレジスター制御回路440に出力する。
、基準電圧信号出力回路460の構成を示す図である。基準電圧信号出力回路460は、コンパレーター461、トランジスター462,463、抵抗464,465,466、及びインバーター467を含む。なお、以下の説明では、トランジスター462をPMOSトランジスターとして、また、トランジスター463をNMOSトランジスターとして説明する。
VHV_CNT-Outには、電圧信号GVDDが供給され、Hレベルの制御信号CNT3が入力された場合、端子VHV_CNT-Outには、グラウンド電位の信号が供給される。すなわち、VHV制御信号出力回路470は、制御信号CNT3の論理レベルが反転し、電圧信号GVDDで増幅された信号をVHV制御信号VHV_CNTとして出力する。
以上のように構成された駆動信号出力回路51では、レジスター制御回路440が有するシーケンスレジスター441、及び状態レジスター442に保持される情報に基づいて、不図示のPLC(Programmable Logic Controller)が制御信号CNT1~CNT6の出力を制御するシーケンス制御を実行する。ここで、駆動信号出力回路51で実行されるシーケンス制御について説明する。図19は、駆動信号出力回路51の起動時におけるシーケンス制御を説明するための状態遷移図である。
ンドの電位となる。換言すれば、電極611と電極612との電位は略同等となる。なお、液体吐出装置1に電源が投入された直後において、状態レジスター442に保持される情報は、駆動データ信号DATAとして制御回路100から供給されてもよく、レジスター制御回路440にあらかじめ保持されている情報であってもよい。ここで、制御回路100は、スリープモードM1において、トランスファーゲート234をオフに制御している。
号COMの電圧値は、基準電圧信号VBSの電圧値に近づくように制御される。そして、PLCは、駆動信号出力回路51のシーケンス制御を状態S130で一定期間待機させる。
を示す情報を保持させる。
以上のように、本実施形態における駆動回路50、及び液体吐出装置1では、帰還回路570は、電圧信号VHVが電圧信号VHV2として伝搬する伝搬経路dと電気的に接続され、伝搬経路dは、駆動信号選択制御回路200と電源電圧制御回路70とを電気的に接続する。すなわち、電源電圧制御回路70が、電圧信号VHV1を遮断している場合、伝搬経路dには、電圧信号VHV2が供給されない。そのため、駆動信号選択制御回路200にも電圧信号VHV2が供給されず、その結果、駆動信号選択制御回路200にリーク電流が生じるおそれが低減され、圧電素子60に意図しない電荷が蓄積されるおそれが低減される。したがって、圧電素子60に意図しない変位が生じるおそれが低減される。
第2実施形態の液体吐出装置1及び駆動回路50では、駆動回路50が備える電源電圧供給制御回路52において、電源電圧制御回路70、及びヒューズ80,81の接続関係、及び電源電圧制御回路70が突入電流低減回路73を含まない点で、第1実施形態と異なる。なお、第2実施形態の液体吐出装置1及び駆動回路50を説明するにあたり、第1実施形態の液体吐出装置1及び駆動回路50と同様の構成については、同じ符号を付し、その説明を簡略、又は省略する。
ち、駆動信号出力回路51には、電源電圧制御回路70に入力される電圧信号VHVcと、電源電圧制御回路70から出力された電圧信号VHVdがヒューズ81を介した電圧信号VHV2とが入力される。
0…駆動回路、51…駆動信号出力回路、52…電源電圧供給制御回路、55…コンデンサー、60…圧電素子、70…電源電圧制御回路、71…電源電圧遮断回路、72…電源電圧放電回路、73…突入電流低減回路、80,81…ヒューズ、90a…第1電圧生成回路、90b…第2電圧生成回路、91…発振回路、100…制御回路、190…ケーブル、200…駆動信号選択制御回路、210…選択制御回路、212…シフトレジスター、214…ラッチ回路、216…デコーダー、230…選択回路、232…インバーター、234…トランスファーゲート、235,236…トランジスター、400…内部電圧生成回路、410…発振回路、420…クロック選択回路、430…異常検出回路、431…発振異常検出部、432…動作異常検出部、433…電源電圧異常検出部、440…レジスター制御回路、441…シーケンスレジスター、442…状態レジスター、443…レジスター制御部、450…駆動信号放電回路、451…抵抗、452…トランジスター、453…インバーター、460…基準電圧信号出力回路、461…コンパレーター、462,463…トランジスター、464,465,466…抵抗、467…インバーター、470…VHV制御信号出力回路、471…トランジスター、480…状態信号入出力回路、481…トランジスター、482…インバーター、490…エラー信号入出力回路、491…トランジスター、492…インバーター、500…集積回路、501…駆動信号生成回路、502…増幅制御信号生成回路、510…DACインターフェース、520…DAC部、530…変調部、540…ゲート駆動部、550…増幅回路、551,552…トランジスター、560…復調回路、561…コイル、562…コンデンサー、570…帰還回路、571,572,576…抵抗、600…吐出部、601…圧電体、611,612…電極、621…振動板、631…キャビティー、632…ノズルプレート、641…リザーバー、651…ノズル、661…供給口、711,712…トランジスター、713,714…抵抗、715…コンデンサー、721,722…トランジスター、723,724…抵抗、725…コンデンサー、731,732…トランジスター、733,734,735,736,737…抵抗、738…コンデンサー、739…定電圧ダイオード、P…媒体
Claims (5)
- 駆動信号が供給される圧電素子と、前記圧電素子への前記駆動信号の供給を制御する駆動信号選択制御回路と、を含む圧電デバイスを駆動させる駆動回路であって、
前記駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
電源電圧信号を出力する電源電圧信号出力回路と、
前記駆動信号選択制御回路への前記電源電圧信号の供給を制御する電源電圧制御回路と、
を備え、
前記駆動信号出力回路は、
元駆動信号を変調し、変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号を増幅し、増幅変調信号を出力する増幅回路と、
前記増幅変調信号を復調し、前記駆動信号を出力する復調回路と、
前記駆動信号を前記変調回路に帰還する帰還回路と、
前記帰還回路と電気的に接続されている放電回路と、
を有し、
前記帰還回路は、前記電源電圧信号が伝搬する第1配線と電気的に接続され、
前記第1配線は、前記駆動信号選択制御回路と前記電源電圧制御回路とを電気的に接続し、
前記放電回路は、前記帰還回路を介して、前記復調回路から出力される前記駆動信号が伝搬する第2配線と電気的に接続されている、
ことを特徴とする駆動回路。 - 前記電源電圧信号が伝搬する前記第1配線の電圧値を検出する検出回路を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載の駆動回路。 - 前記検出回路が前記電圧値の低下を検出した場合、前記放電回路は、前記第2配線の電荷を放出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の駆動回路。 - 前記電源電圧信号出力回路と前記電源電圧制御回路とが電気的に接続する配線と、前記増幅回路とが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3のいずれか1項に記載の駆動回路。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の駆動回路と、
前記圧電デバイスを含むプリントヘッドと、
を備える、
ことを特徴とする液体吐出装置。
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