JP7363302B2 - 液体吐出装置、駆動回路、及び集積回路 - Google Patents
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Description
原制御信号に基づいて、一対の差動信号を出力する差動信号出力回路と、
前記差動信号出力回路と電気的に接続され、前記差動信号を伝搬する一対の第1信号配線と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第1受信回路と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第2受信回路と、
駆動素子を含み、前記駆動素子の駆動によりノズルから液体を吐出する吐出部と、
を備え、
前記第1受信回路は、前記差動信号に基づき、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力し、
前記第1受信回路の消費電力は、前記第2受信回路の消費電力よりも大きく、
前記第1受信回路と前記第2受信回路とは、第2信号配線で電気的に接続されている。
前記第1受信回路の動作周波数は、前記第2受信回路の動作周波数よりも高くてもよい。
前記第1受信回路が実装される実装領域は、前記第2受信回路が実装される実装領域よりも大きくてもよい。
前記駆動素子が駆動される場合、前記第1受信回路が動作してもよい。
前記駆動素子が駆動されない場合、前記第2受信回路が動作してもよい。
前記駆動素子が駆動されない場合、前記第1受信回路が動作を停止してもよい。
前記駆動素子を駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記制御信号に基づいて、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供給制御回路と、
を備え、
前記第1受信回路、前記第2受信回路、及び前記駆動信号供給制御回路は、1つの集積回路に集積されていてもよい。
複数の前記吐出部を有する吐出ヘッドを備え、
前記吐出ヘッドには、複数の前記吐出部に対応する複数の前記ノズルが、1インチ当たり300個以上の密度で、且つ合計600個以上設けられていてもよい。
吐出部から液体を吐出させるために駆動素子を駆動する駆動回路であって、
原制御信号を一対の差動信号に変換して出力する差動信号出力回路と、
前記差動信号出力回路と電気的に接続され、前記差動信号を伝搬する一対の第1信号配線と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第1受信回路と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第2受信回路と、
を備え、
前記第1受信回路は、前記差動信号に基づき、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力し、
前記第1受信回路の消費電力は、前記第2受信回路の消費電力よりも大きく、
前記第1受信回路と前記第2受信回路とは、第2信号配線で電気的に接続されている。
吐出部から液体を吐出させるために駆動素子を駆動する集積回路であって、
一対の差動信号が入力される一対の入力端子と、
前記入力端子と電気的に接続されている第1受信回路と、
前記入力端子と電気的に接続されている第2受信回路と、
を備え、
前記第1受信回路は、前記差動信号に基づき、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力し、
前記第1受信回路の消費電力は、前記第2受信回路の消費電力よりも大きく、
前記第1受信回路と前記第2受信回路とは、第2信号配線で電気的に接続されている。
液体吐出装置1の構成について説明する。図1は、液体吐出装置1の構成の概略を示す図である。また、図1には、互いに直交するX方向、Y方向、及びZ方向を図示している。なお、以下の説明では、図1の+Z方向に相当する上側を「上部」、-Z方向に相当する下側を「下部」と称する場合がある。
装置1の別の場所に設けられてもよい。
次にヘッドユニット30が有するプリントヘッド35の構成について説明する。図2は、プリントヘッド35の分解斜視図である。また、図3は、図2のIII-III線におけるプリントヘッド35の断面を示す断面図である。
を備える。本実施形態において、2m個のノズル651は、列L1と列L2との2列で配列している。以下の説明では、列L1に属するm個のノズル651の各々をノズル651-1と称し、列L2に属するm個のノズル651の各々をノズル651-2と称する場合がある。また、以下の説明では、列L1に属するm個のノズル651-1のうち、i番目(iは、1≦i≦mを満たす自然数)のノズル651-1と、列L2に属するm個のノズル651-2のうち、i番目のノズル651-2との、X方向での位置が略一致する場合を想定する。ここで、「略一致」とは、完全に一致する場合の他に、誤差を考慮すれば同一とみなせる場合を含む。なお、2m個のノズル651は、列L1に属するm個のノズル651-1のうち、i番目のノズル651-1と、列L2に属するm個のノズル651-2のうち、i番目のノズル651-2との、X方向の位置が相違する、所謂、千鳥状又はスタガ状に配列されてもよい。
5には、2m個のノズル651に1対1に対応するように、2m個のキャビティーCが設けられている。ノズル651-1に対応して設けられたキャビティーCは、流路331及び流路339を介して流路RAに連通するとともに、流路333を介してノズル651-1に連通する。また、ノズル651-2に対応して設けられたキャビティーCは、流路331及び流路339を介して流路RAに連通するとともに、流路333を介してノズル651-2に連通する。
示すように、筐体部340には、流路RAに連通する流路RBが形成されている。この、流路RA及び流路RBは、2m個のキャビティーCに供給されるインクを貯留するリザーバーQとして機能する。
次に、以上のように構成された液体吐出装置1において、制御ユニット10からヘッドユニット30に供給される各種信号、及び制御ユニット10、ヘッドユニット30の電気的構成について説明する。
jに対応する駆動信号出力回路50-jに出力する。駆動信号出力回路50-jは、入力された基駆動信号dAjを、デジタル/アナログ信号変換し、変換されたアナログ信号をD級増幅することで駆動信号COMjを生成し出力する。なお、基駆動信号dAjは、駆動信号COMjの波形を規定することができる信号であればよく、アナログ信号であってもよい。また、駆動信号出力回路50-jが有するD級増幅回路は、基駆動信号dAjで規定される波形を増幅できればよく、A級増幅回路、B級増幅回路、又はAB級増幅回路等で構成されてもよい。
51に相当する。
次にプリントヘッド35-jが有する集積回路362の詳細について説明する。図4に示すように集積回路362は、駆動信号選択制御回路200と復元回路210とを備える。換言すれば、駆動信号選択制御回路200と復元回路210とは1つの集積回路362に集積されている。ここで、一対の差動データ信号dDATAjが入力される集積回路362の端子が入力端子の一例である。
集積回路362の詳細を説明するにあたり、駆動信号出力回路50-jからプリントヘッド35-jが有する集積回路362に入力される駆動信号COMjの波形の一例について説明する。
示す駆動信号COMjの波形は一例であり、これに限られるものではない。また、駆動信号出力回路50-1~50-nのそれぞれが出力する駆動信号COM1~COMnは、それぞれが異なる波形であってもよい。
次に、プリントヘッド35-jが有する集積回路362に集積されている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。図6は、駆動信号選択制御回路200の構成を示す図である。駆動信号選択制御回路200は、期間T1,T2,T3のそれぞれにおいて、駆動信号COMjに含まれる台形波形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。
スター236のソース端子は、トランスファーゲート234の端子TG-Inと接続されている。トランスファーゲート234の端子TG-Inには、駆動信号COMjが入力される。すなわち、トランスファーゲート234の端子TG-Inは、駆動信号出力回路50-jと電気的に接続されている。そして、トランジスター235、及びトランジスター236が、選択信号Sに従ってオン又はオフに制御されることで、トランジスター235のソース端子とトランジスター236のドレイン端子とが共通に接続されているトランスファーゲート234の端子TG-Outから、駆動信号VOUTが出力される。この駆動信号VOUTが出力されるトランスファーゲート234の端子TG-Outは、圧電素子60と電気的に接続されている。
間T2において台形波形Bdpを選択し、期間T3において台形波形Cdpを選択しない。その結果、図9に示す小ドットに対応する駆動信号VOUTが生成される。したがって、プリントヘッド35-jが有する対応する吐出部600から、小程度の量のインクが吐出される。よって、媒体Pには、小ドットが形成される。また、印刷データ[SIH,SIL]が[0,0]の場合、選択回路230は、選択信号Sに従い、期間T1において台形波形Adpを選択せず、期間T2において台形波形Bdpを選択せず、期間T3において台形波形Cdpを選択する。その結果、図9に示す微振動に対応する駆動信号VOUTが生成される。したがって、プリントヘッド35-jが有する対応する吐出部600からインクは吐出されず、微振動が生じる。
次に、プリントヘッド35-jが有する集積回路362に集積されている復元回路210の構成、及び動作について説明する。
線が第2信号配線の一例である。
タンバイ信号STBの論理レベルと第1復元回路211、及び第2復元回路212の動作との関係は、上述した関係に限られるものではなく、例えば、第1復元回路211、及び第2復元回路212のそれぞれが駆動状態、又はスリープ状態となる場合におけるイネーブル信号EN、及びスタンバイ信号STBの論理レベルが、上述した内容と反転していてもよい。
制御されることで、変換回路140-jが出力する一対の差動クロック信号dSCKjと一対の差動データ信号dDATAjとが復元回路210に入力されていない場合、すなわち、復元回路210からクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjが出力されていない場合に、第1復元回路211をスリープ状態とすることが可能となる。その結果、復元回路210を含む集積回路362、駆動回路51、及び液体吐出装置1の消費電力を低減することが可能となる。
以上のように、本実施形態における液体吐出装置1、駆動回路51、及び集積回路362では、入力される一対の差動クロック信号dSCKjと一対の差動データ信号dDATAjとを復元するプリントヘッド35-jが有する復元回路210は、入力される一対の差動クロック信号dSCKjと一対の差動データ信号dDATAjとに基づいて圧電素子60の駆動を制御するクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjを生成し出力する第1復元回路211と、第1復元回路211よりも消費電力の小さな第2復元回路と、を備える。そして、第1復元回路211と第2復元回路とがスタンバイ信号STB、及びイネーブル信号ENが伝搬する配線で電気的に接続されている。
構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
Claims (10)
- 原制御信号に基づいて、一対の差動信号を出力する差動信号出力回路と、
前記差動信号出力回路と電気的に接続され、前記差動信号を伝搬する一対の第1信号配線と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第1受信回路と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第2受信回路と、
駆動素子を含み、前記駆動素子の駆動によりノズルから液体を吐出する吐出部と、
を備え、
前記第1受信回路は、前記差動信号に基づき、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力し、
前記第1受信回路の消費電力は、前記第2受信回路の消費電力よりも大きく、
前記第1受信回路と前記第2受信回路とは、第2信号配線で電気的に接続され、
前記第2受信回路は、前記差動信号に応じたイネーブル信号を前記第1受信回路に出力し、
前記第1受信回路は、前記イネーブル信号に基づいて前記駆動素子の駆動を制御する駆動状態となるのか、動作を停止するスリープ状態となるのかが制御される、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記第1受信回路の動作周波数は、前記第2受信回路の動作周波数よりも高い、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記第1受信回路が実装される実装領域は、前記第2受信回路が実装される実装領域よりも大きい、
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。 - 前記駆動素子が駆動される場合、前記第1受信回路が動作する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動素子が駆動されない場合、前記第2受信回路が動作する、
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。 - 前記駆動素子が駆動されない場合、前記第1受信回路が動作を停止する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記駆動素子を駆動する駆動信号を出力する駆動信号出力回路と、
前記制御信号に基づいて、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供給制御回路と、
を備え、
前記第1受信回路、前記第2受信回路、及び前記駆動信号供給制御回路は、1つの集積回路に集積されている、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 複数の前記吐出部を有する吐出ヘッドを備え、
前記吐出ヘッドには、複数の前記吐出部に対応する複数の前記ノズルが、1インチ当たり300個以上の密度で、且つ合計600個以上設けられている、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 吐出部から液体を吐出させるために駆動素子を駆動する駆動回路であって、
原制御信号を一対の差動信号に変換して出力する差動信号出力回路と、
前記差動信号出力回路と電気的に接続され、前記差動信号を伝搬する一対の第1信号配線と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第1受信回路と、
前記第1信号配線と電気的に接続されている第2受信回路と、
を備え、
前記第1受信回路は、前記差動信号に基づき、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力し、
前記第1受信回路の消費電力は、前記第2受信回路の消費電力よりも大きく、
前記第1受信回路と前記第2受信回路とは、第2信号配線で電気的に接続され、
前記第2受信回路は、前記差動信号に応じたイネーブル信号を前記第1受信回路に出力し、
前記第1受信回路は、前記イネーブル信号に基づいて前記駆動素子の駆動を制御する駆動状態となるのか、動作を停止するスリープ状態となるのかが制御される、
ことを特徴とする駆動回路。 - 吐出部から液体を吐出させるために駆動素子を駆動する集積回路であって、
一対の差動信号が入力される一対の入力端子と、
前記入力端子と電気的に接続されている第1受信回路と、
前記入力端子と電気的に接続されている第2受信回路と、
を備え、
前記第1受信回路は、前記差動信号に基づき、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力し、
前記第1受信回路の消費電力は、前記第2受信回路の消費電力よりも大きく、
前記第1受信回路と前記第2受信回路とは、第2信号配線で電気的に接続され、
前記第2受信回路は、前記差動信号に応じたイネーブル信号を前記第1受信回路に出力し、
前記第1受信回路は、前記イネーブル信号に基づいて前記駆動素子の駆動を制御する駆動状態となるのか、動作を停止するスリープ状態となるのかが制御される、
ことを特徴とする集積回路。
Priority Applications (3)
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