JP7392465B2 - 液体吐出装置、駆動回路、及び集積回路 - Google Patents
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Description
駆動素子を有し、前記駆動素子に駆動信号が供給されることにより液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
基駆動信号に基づく増幅制御信号を出力する集積回路と、
前記増幅制御信号に応じて動作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、
を有し、
前記集積回路は、
前記基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた前記増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い。
容量性負荷を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、
基駆動信号に基づく増幅制御信号を出力する集積回路と、
前記増幅制御信号に応じて動作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、
を備え、
前記集積回路は、
前記基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた前記増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い。
容量性負荷を駆動する駆動信号を出力する駆動回路に用いられる集積回路であって、
基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い。
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等から入力される画像データに応じてノズルからインクを吐出させることにより、紙などの媒体に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。
位置にインクが着弾し、その結果、媒体Pの表面に画像が形成される。
図2は、液体吐出装置1の機能構成を示す図である。図2に示すように、液体吐出装置1は、制御信号出力回路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、第1電源回路90a、第2電源回路90b、発振回路91、及びプリントヘッド21を有する。
は、クロック信号SCK、印刷データ信号SI、ラッチ信号LAT、チェンジ信号CH、及び電圧信号VHV2に基づいて、駆動信号COMを選択、又は非選択とすることで、駆動信号VOUTを生成し、各吐出部600に出力する。
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、駆動信号選択制御回路200に入力される駆動信号COMの波形の一例について図3を用いて説明する。その後、図4~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。
路200は、期間T1,T2,T3のそれぞれにおいて、駆動信号COM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。
4.1 駆動回路の電気的構成
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の機能構成を示す図である。駆動回路50は、電源電圧制御回路70、ヒューズ80,81、駆動制御回路51、及びその他回路素子を備える。そして、駆動回路50は、プリントヘッド21が有する圧電素子60を駆動するための駆動信号COMを出力する。換言すれば、駆動回路50は、プリントヘッド21が有する圧電素子60を動作させる駆動信号VOUTの基となる駆動信号COMを出力する。
VHVaがヒューズ80を介して出力される電圧信号VHVbと、電源電圧制御回路70から出力された電圧信号VHVaがヒューズ80,81を介して出力される電圧信号VHV2とが入力される。
電源電圧制御回路70の構成及び動作について説明する。図10は、電源電圧制御回路70の機能構成を示す図である。図10に示すように、電源電圧制御回路70は、電源電圧遮断回路71、電源電圧放電回路72、及び突入電流低減回路73を有する。電源電圧制御回路70に入力された電圧信号VHV1は、電源電圧遮断回路71に入力される。電源電圧遮断回路71は、入力される電圧信号VHV1を電圧信号VHV1aとして突入電流低減回路73に供給するか否かを制御する。突入電流低減回路73は、電源電圧遮断回路71において、電圧信号VHV1aの供給が遮断されていた状態から、電圧信号VHV1aの供給が開始した場合に生じる突入電流を低減する。電源電圧放電回路72は、電源電圧遮断回路71と突入電流低減回路73とが電気的に接続し電圧信号VHV1aが伝搬する配線と電気的に接続している。電源電圧放電回路72は、電源電圧遮断回路71から出力される電圧信号VHV1aが供給される経路に蓄えられた電荷の放出を制御する。
ター712が導通に制御されることで、トランジスター711のソース端子とドレイン端子との間が導通となる。したがって、電圧信号VHV1は、電圧信号VHV1aとして出力される。一方、電源電圧遮断回路71にL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712が導通に制御される。そして、トランジスター712が導通に制御されることで、トランジスター711のソース端子とドレイン端子との間が非導通となる。したがって、電圧信号VHV1は、電圧信号VHV1aとして出力されない。以上のように、トランジスター711を含む電源電圧遮断回路71は、VHV制御信号VHV_CNTの論理レベルに基づいて、電圧信号VHV1を電圧信号VHV1aとして出力するのか否かを切り替える。
で、トランジスター731は、PMOSトランジスターであり、トランジスター732は、N型のバイポーラトランジスターであるとして説明を行う。
抵抗733を介してトランジスター731のドレイン端子に伝搬する。これにより、大電流の突入電流が生じるおそれが低減される。また、電圧信号VHVaの電圧値が定電圧ダイオード739で規定される所定の値以上となることで、トランジスター731が導通に制御される。これにより、抵抗733で生じる電力損失が低減される。
次に駆動制御回路51の構成及び動作について説明する。図9に示すように、電源電圧制御回路70から出力された電圧信号VHVaは、ヒューズ80を介して電圧信号VHVbとして駆動制御回路51に入力されると共に、ヒューズ80,81を介して電圧信号VHV2として駆動制御回路51に入力される。
及び抵抗572の一端は、端子VFB-Inを介して変調回路530と電気的に接続されている。すなわち、変調回路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。
信号NESをレジスター制御回路440に出力する。
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、トランジスター462をPMOSトランジスターとして、トランジスター463をNMOSトランジスターとして説明する。
、PMOSトランジスターであるとして説明を行う。
で、他の構成とは、例えば液体吐出装置1が複数の駆動制御回路51を有する場合における異なる駆動制御回路51であってもよく、例えば、制御信号出力回路100であってもよい。
信号aAより規定された電圧値が電圧Vsetの電圧信号VSETを、定電圧出力回路420に出力するように切り替える切替信号VSELを生成し、変調回路530に出力する。
切り替える。
駆動信号放電回路450にHレベルの制御信号CNT1が入力されることで、駆動信号放電回路450に含まれるトランジスター452が導通に制御される。その結果、駆動信号放電回路450は電極611に供給される駆動信号COMに基づく電荷を放出する。また、基準電圧信号出力回路460にHレベルの制御信号CNT2が入力されることで、基準電圧信号出力回路460に含まれるトランジスター463が導通に制御される。その結果、基準電圧信号出力回路460は電極612に供給される基準電圧信号VBSに基づく電荷を放出する。これにより圧電素子60の電極611及び電極612に供給される電位がグラウンド電位に制御される。
次に、集積回路500に含まれる各種回路及び端子の配置について説明する。図20は、集積回路500の回路レイアウトの一例を示す図である。集積回路500は、向かい合って位置する辺701,702と、向かい合って位置する辺703,704とを含み、辺701が辺703及び辺704と直交し、辺702が辺703及び辺704と直交する略矩形上の基板700を含む。ここで、基板700は、例えばシリコンを含み構成されている。なお、基板700の形状は、矩形上に限られるものではなく、一部に切り欠きや円弧が形成されていてもよく、さらに、五角形や六角形等の多角形であってもよい。
実装される複数の回路実装領域が設けられている。具体的には、本実施形態における集積回路500が有する基板700には、放電回路実装領域710、定電圧回路実装領域720、変調回路実装領域730、第1ゲート駆動回路実装領域740、第2ゲート駆動回路実装領域750、基準電圧回路実装領域760、内部電圧回路実装領域770、DAC回路実装領域780、及びロジック回路実装領域790を含む複数の回路実装領域が設けられている。なお、集積回路500が有する基板700には、上述した端子及び回路実装領域以外の端子及び回路実装領域が設けられていてもよい。また、図20では、図13に示す端子、及び回路の一部の図示を省略している。
端子Hg-Outの辺702側に位置している。この場合において、第2ゲート駆動回路実装領域750は、端子Hg-Outの近傍に位置している。この第2ゲート駆動回路実装領域750には、図13に示すゲート駆動回路540の内の増幅制御信号Hgdを出力する回路が実装されている。これにより、集積回路500の内部における増幅制御信号Hgdが伝搬する配線長を短くすることが可能となる。
されている変調回路実装領域730のそれぞれに入力又は出力する信号は、相互に干渉するおそれが高い。換言すれば、信号の干渉に起因して集積回路500の内部に誤動作が生じるおそれを低減するためには、駆動信号放電回路450が実装されている放電回路実装領域710、定電圧出力回路420が実装されている定電圧回路実装領域720、変調回路530が実装されている変調回路実装領域730、及び駆動信号放電回路450と定電圧出力回路420と変調回路530と電気的に接続されている端子VFB-Inを、集積回路500の内部において好適に配置することが有効である。
3の内の端子VFB-Inと変調回路実装領域730との間に位置する仮想線分IS3は、ゲート駆動回路540が実装された第1ゲート駆動回路実装領域740と交差しない。
下するおそれがさらに低減する。
以上のように構成された本実施形態における液体吐出装置1、駆動回路50、及び集積回路500では、直流電圧信号である電圧信号VCNTを出力する定電圧出力回路420と、駆動信号COMに基づく電荷を放出する駆動信号放電回路450とが共通に接続される端子VFB-Inに対して、端子VFB-Inと定電圧出力回路420の最短距離を、端子VFB-Inと駆動信号放電回路450の最短距離よりも短くすることで、電圧信号
VCNTが定電圧出力回路420から端子VFB-Inへ伝搬する配線長を短くすることができる。よって、電圧信号VCNTに対する配線インピーダンスの影響が低減し、電圧信号VCNTの精度が低下するおそれが低減する。したがって、電圧信号VCNTの精度が低下するおそれが低減するように定電圧出力回路420と駆動信号放電回路450とが配置された集積回路500の動作の安定性が向上する。
駆動素子を有し、前記駆動素子に駆動信号が供給されることにより液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
基駆動信号に基づく増幅制御信号を出力する集積回路と、
前記増幅制御信号に応じて動作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、
を有し、
前記集積回路は、
前記基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた前記増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い。
前記定電圧出力回路の少なくとも一部は、前記出力端子と前記放電回路との間に位置し
ていてもよい。
前記出力端子と前記定電圧出力回路とを最短距離で結ぶ第1仮想直線の内の前記出力端子と前記定電圧出力回路との間に位置する第1仮想線分は、前記スイッチング回路と交差しなくてもよい。
前記出力端子と前記放電回路とを最短距離で結ぶ第2仮想直線の内の前記出力端子と前記放電回路との間に位置する第2仮想線分は、前記スイッチング回路と交差しなくてもよい。
前記駆動回路は、前記駆動信号に基づく帰還信号を前記集積回路に帰還する帰還回路を有し、
前記帰還信号は、前記出力端子から前記集積回路に入力されてもよい。
容量性負荷を駆動する駆動信号を出力する駆動回路であって、
基駆動信号に基づく増幅制御信号を出力する集積回路と、
前記増幅制御信号に応じて動作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、
を備え、
前記集積回路は、
前記基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた前記増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い。
ンピーダンスの影響が低減し、出力端子から出力される直流電圧信号の精度が低下するおそれが低減する。したがって、出力端子と定電圧出力回路との最短距離が、出力端子と放電回路との最短距離よりも短くなるように出力端子、定電圧出力回路、及び放電回路が配置された集積回路における動作の安定が向上する。
容量性負荷を駆動する駆動信号を出力する駆動回路に用いられる集積回路であって、
基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い。
Claims (7)
- 駆動素子を有し、前記駆動素子に駆動信号が供給されることにより液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記駆動回路は、
基駆動信号に基づく増幅制御信号を出力する集積回路と、
前記増幅制御信号に応じて動作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、
を有し、
前記集積回路は、
前記基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた前記増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記放電回路の少なくとも一部、前記定電圧出力回路の少なくとも一部、及び前記出力端子の少なくとも一部と重なる仮想直線に沿った方向において、前記定電圧出力回路の少なくとも一部は、前記出力端子と前記放電回路との間に位置している、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記出力端子と前記定電圧出力回路とを最短距離で結ぶ第1仮想直線の内の前記出力端子と前記定電圧出力回路との間に位置する第1仮想線分は、前記スイッチング回路と交差
しない、
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。 - 前記出力端子と前記放電回路とを最短距離で結ぶ第2仮想直線の内の前記出力端子と前記放電回路との間に位置する第2仮想線分は、前記スイッチング回路と交差しない、
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。 - 前記駆動回路は、前記駆動信号に基づく帰還信号を前記集積回路に帰還する帰還回路を有し、
前記帰還信号は、前記出力端子から前記集積回路に入力される、
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信号を出力する駆動回路であって、
基駆動信号に基づく増幅制御信号を出力する集積回路と、
前記増幅制御信号に応じて動作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、
を備え、
前記集積回路は、
前記基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた前記増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い、
ことを特徴とする駆動回路。 - 容量性負荷を駆動する駆動信号を出力する駆動回路に用いられる集積回路であって、
基駆動信号を変調し変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じた増幅制御信号を出力するスイッチング回路と、
前記駆動信号に基づく電荷を放出する放電回路と、
直流電圧信号を出力する定電圧出力回路と、
前記直流電圧信号が出力される出力端子と、
を含み、
前記定電圧出力回路及び前記放電回路は、前記出力端子と電気的に接続し、
前記出力端子と前記定電圧出力回路との最短距離は、前記出力端子と前記放電回路との最短距離よりも短い、
ことを特徴とする集積回路。
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