CN105599449A - 液体喷出装置及液体喷出模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液体喷出装置及液体喷出模块，其减少在向液体喷出单元(U)传送驱动信号和喷出控制信号时，因驱动信号成为噪声源而带来的影响。液体喷出装置具备：液体喷出单元(U)，其具有用于喷出液体的压电元件；FFC(191)，其向液体喷出单元(U)传送对压电元件进行驱动的驱动信号；连接器(Cn1)，其被设置在液体喷出单元(U)中并与FFC(191)连接；FFC(192)，其向液体喷出单元(U)传送喷出控制信号，所述喷出控制信号对向压电元件的驱动信号的供给进行控制；连接器(Cn2)，其被设置在液体喷出单元(U)中并与FFC(192)连接，包含压电元件的液体喷出头(30)位于连接器(Cn1)、(Cn2)之间。

Description

液体喷出装置及液体喷出模块
技术领域
本发明涉及一种液体喷出装置及液体喷出模块。
背景技术
已知有通过喷出部喷出油墨等液体从而对图像或文字材料进行印刷的印刷装置。喷出部典型性地包括压电元件，并分别根据驱动信号而被驱动，从而在预定的定时使预定量的油墨从喷嘴被喷出。
作为被应用于这种印刷装置中的技术，例如，已知有以作为喷出部的集合体的液体喷出头为单位来供给对喷出部的喷出动作进行控制的喷出控制信号和对喷出部(的压电元件)进行驱动的驱动信号的技术(参照专利文献1)。
在这种印刷装置中，要求高速地进行印刷。为了实现印刷的高速化，需要以高速地(以高频率)向液体喷出头传送喷出控制信号和驱动信号。
然而，喷出控制信号为例如3.3伏的逻辑信号，与此相对，驱动信号为例如40伏左右的模拟信号，且为足够用于对作为电容元件的压电元件进行驱动的较大电流的信号。因此，如下问题被指出，即，在意欲更高速地传送驱动信号和喷出控制信号时，驱动信号尤其会成为噪声源，而容易对喷出控制信号造成不良影响。
专利文献1：日本特许第5354801号公报
发明内容
因此，本发明的几个方式的目的之一在于，提供一种能够减少在传送驱动信号和喷出控制信号时，因驱动信号成为噪声源而带来的影响的液体喷出装置及液体喷出模块。
为了达成上述目的之一，本发明的一个方式所涉及的液体喷出装置的特征在于，具备：液体喷出单元，其具有用于喷出液体的喷出部；第一配线，其向所述液体喷出单元传送对所述喷出部进行驱动的驱动信号；第一连接器，其被设置在所述液体喷出单元中，并与所述第一配线电连接；第二配线，其向所述液体喷出单元传送喷出控制信号，所述喷出控制信号对向所述喷出部的所述驱动信号的供给进行控制；第二连接器，其被设置在所述液体喷出单元中，并与所述第二配线电连接，所述喷出部位于所述第一连接器与所述第二连接器之间。
根据该一个方式所涉及的液体喷出装置，由于高电压、大电流的驱动信号与作为低电压的逻辑信号的喷出控制信号以被分离的方式而被供给至液体喷出单元，因此能够减少在分别以高频率传送喷出控制信号与驱动信号时，因驱动信号成为噪声源而带来的影响。
在上述一个方式所涉及的液体喷出装置中，优选为，具备中继所述第一配线的第一基板或供给所述喷出控制信号的第二基板中的至少一个。在该结构中，例如能够在第二基板上安装转换部和分配部等。
详细而言，在上述结构中，也可以采用如下方式，即，具备多个所述液体喷出单元，所述第一基板向多个所述液体喷出单元中的每一个供给所述驱动信号。由于通过第一基板的中继而使驱动信号被供给至多个液体喷出单元中的每一个，因此能够避免结构、尤其是配线(的引绕)变得复杂的情况。
此外，在上述结构中，也可以采用如下方式，即，具备多个所述液体喷出单元，所述第二基板具有分配部，所述分配部将被多路化了的喷出控制信号分离并分配给多个所述液体喷出单元中的每一个。由于通过分配部而使被多路化了的喷出控制信号被分离并被供给至多个液体喷出单元中的每一个，因此能够减少分配部的前阶段中的配线数。
在上述结构中，也可以采用如下方式，即，具备控制单元，所述控制单元将所述喷出控制信号转换为差分信号并输出，所述第二基板具有接收部，所述接收部接收所述差分信号并将所述差分信号逆转换为所述喷出控制信号。第二基板的接收部接收差分信号并将该差分信号逆转换为喷出控制信号。因此，由于在使从控制单元到第二基板的路径的耐噪声性提高的同时使喷出控制信号的传送率提高，因此能够实现高品质且高分辨率的印刷。
另外，本发明并不限于液体喷出装置，而是能够通过各种方式来实现，例如能够概念化为液体喷出模块的单体。
附图说明
图1为表示实施方式所涉及的印刷装置的简要结构的图。
图2为液体喷出模块的主要部分的俯视图。
图3为表示液体喷出头中的喷嘴的排列的图。
图4为表示液体喷出头中的喷嘴的排列的图。
图5为液体喷出头的剖视图。
图6为液体喷出单元的分解立体图。
图7为表示印刷装置中的功能结构的框图。
图8为表示印刷装置中的各基板彼此的连接的图。
图9为表示液体喷出单元中的功能结构的框图。
图10为用于对选择控制部的动作进行说明的图。
图11为表示选择控制部的结构的图。
图12为表示解码器的解码内容的图。
图13为表示选择部的结构的图。
图14为表示被供给至压电元件的一端的驱动信号的波形示例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对具体实施方式进行说明。
图1为表示实施方式所涉及的印刷装置1的简要的结构的图。
该印刷装置1为，通过使油墨(液体)被喷出从而在纸张等印刷介质P上形成油墨点组，由此对与该图像数据对应的图像(包括文字、图形等)进行印刷的印刷装置(喷墨式打印机)。
如图所示，印刷装置1包括控制单元10、输送机构12、液体喷出模块20和驱动基板150。此外，在该印刷装置1中安装有对多种颜色的油墨进行贮留的液体容器(盒)14。在该例中，蓝绿色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(Bk)共计四种颜色的油墨被贮留在液体容器14中。
如后文所述，控制单元10主要具有控制部和发送部等，所述控制部对从外部的主机供给的图像数据进行处理或对印刷装置1的各要素进行控制，所述发送部对从该控制部输出的信号进行发送。输送机构12在控制单元10的控制下向Y方向输送印刷介质P。液体喷出模块20在控制单元10的控制下，将被贮留在液体容器14中的油墨向印刷介质P喷出。在实施方式中，液体喷出模块20为以与Y方向交叉(典型地为正交)的X方向为长度方向的行式头。驱动基板150按照控制单元10的控制而对后文所述的驱动信号等进行生成、放大，并向液体喷出模块20进行供给。
在该印刷装置1中，通过液体喷出模块20以与由输送机构12所实施的印刷介质P的输送同步的方式向该印刷介质P喷出油墨，从而在该印刷介质P的表面上形成图像。
另外，以下将与X-Y平面(与印刷介质P的表面平行的平面)垂直的方向标记为Z方向。Z方向典型性地为从液体喷出模块20喷出油墨的喷出方向。
图2为从印刷介质P观察液体喷出模块20时的俯视图。
如该图所示，在液体喷出模块20中，成为如下的结构，即，多个成为基本的液体喷出单元U沿着X方向而排列的结构。液体喷出单元U进一步包含沿着X方向而排列的多个液体喷出头30。液体喷出头30具有以相对于印刷介质P的输送方向即Y方向而倾斜的两列进行排列的多个喷嘴N。
另外，在本实施方式中为了便于说明，将构成液体喷出模块20的液体喷出单元U的个数设为“6”，而且将构成液体喷出单元U的液体喷出头30的个数设为“6”。因此，液体喷出模块20中的液体喷出头30的总数为“36”。
此外，液体喷出模块20除了包括6个液体喷出单元U之外，还包括后文所述的集合基板以及中继基板。
图3为用于对液体喷出头30中的喷嘴N的排列进行说明的图，与图2不同，图3是从印刷介质P的相反侧朝向油墨的喷出方向进行透视的情况下的图。虽然如上所述，一个液体喷出头30具有倾斜的两列的多个喷嘴N，但在此，首先对未考虑倾斜的液体喷出头30的单体中的喷嘴排列进行说明。
如该图所示，液体喷出头30的喷嘴N被划分为喷嘴列Na、Nb。在各喷嘴列Na、Nb中，多个喷嘴N分别沿W1方向而以间距P1进行排列。此外，喷嘴列Na、Nb彼此在与W1方向正交的W2方向上隔开间距P2。属于喷嘴列Na的喷嘴N与属于喷嘴列Nb的喷嘴N成为在W1方向上偏移间距P1的一半的关系。
在图3中，以下，为了指定喷嘴N等而图示了喷嘴编号。在该示例中，关于喷嘴列Na，从位于W1方向的负侧(图中的上侧)端部的喷嘴N开始，作为喷嘴编号而依次地赋予1、2、…、25、26。关于喷嘴列Nb，从位于W1方向的负侧的端部的喷嘴N开始，作为喷嘴编号而依次地赋予作为连续编号的27、28、…、51、52。
在图3中，也图示了与从喷嘴N被喷出的油墨的颜色之间的对应关系。在该示例中，喷嘴编号为“1”到“13”的喷嘴N与黑色(Bk)对应，喷嘴编号为“14”到“26”的喷嘴N与品红色(M)对应，喷嘴编号为“27”到“39”的喷嘴N与蓝绿色(C)对应，喷嘴编号为“40”到“52”的喷嘴N与黄色(Y)对应。
另外，虽然在图3中，将喷嘴N的个数设为“52”，但这只不过是示例。
图4为表示在使液体喷出头30倾斜地排列时的喷嘴N彼此的位置关系的图，与图3相同，图示了从印刷介质P的相反侧朝向油墨方向的喷出方向进行透视的情况。因此，需留意图2与图4的倾斜方向相逆这一点。
如图4所示，液体喷出头30以相对于印刷介质P的输送方向即Y方向非平行且非正交的角度θ而倾斜地排列。此时，在图的示例中，属于喷嘴列Na的喷嘴N和属于Nb的喷嘴N在X方向上的位置(坐标)是共同的。
例如，角度θ被设定为，当关注图中右端的液体喷出头30时，所关注的该液体喷出头30中的喷嘴列Na之中位于W1方向上的负侧端部的一个喷嘴N(喷嘴编号为“1”的喷嘴N)与喷嘴列Nb之中位于W1方向的负侧端部的一个喷嘴N(喷嘴编号为“27”的喷嘴N)穿过在与Y方向平行的方向上延伸的假想线a。
此外，相对于所关注的液体喷出头30，周边的液体喷出头30形成如下的位置关系。即，相对于所关注的该液体喷出头30而在图中位于左邻第二个的位置处的液体喷出头30形成如下的位置关系，即，喷嘴编号为“17”的喷嘴N与喷嘴编号为“43”的喷嘴N穿过所述假想线a。
因此，当印刷介质P在向Y方向上被输送时，使从某个液体喷出头30中的喷嘴编号为“1”的喷嘴N被喷出的黑色(Bk)的油墨和从喷嘴编号为“27”的喷嘴N被喷出的蓝绿色(C)的油墨，与从位于该液体喷出头30的左邻第二个的位置处的液体喷出头30中的喷嘴编号为“17”的喷嘴N被喷出的品红色(M)油墨和从喷嘴编号为“43”的喷嘴N被喷出的黄色(Y)的油墨喷落在大致相同的位置处，由此能够形成彩色的点。
另外，相对于所关注的液体喷出头30而位于左邻第一个的位置处的液体喷出头30的喷嘴编号为“9”的喷嘴N和喷嘴编号为“35”的喷嘴N，与相对于所关注的液体喷出头30而位于左邻第三个的位置处的液体喷出头30的喷嘴编号为“25”的喷嘴N和喷嘴编号为“51”的喷嘴N，也形成穿过上述假想线a的位置关系。因此，由于在假想线a上，各颜色的喷嘴N分别重复有两个，因此例如仅从位于上游侧的喷嘴N喷出油墨，并限制从位于下游侧的喷嘴N进行的油墨的喷出的处理被实施。
另外，虽然在图4中，仅图示了穿过假想线a的喷嘴编号，但所关注的液体喷出头中的例如喷嘴编号为“2”、“28”的喷嘴N，与相对于所关注的该液体喷出头30而位于左邻第二个的位置处的液体喷出头30中的喷嘴编号为“18”、“44”的喷嘴N成为如下的结构，即，在X方向的位置是共同的，并且当沿着Y方向观察时，四种颜色的喷嘴穿过假想线a的结构。其他的喷嘴也形成同样的位置关系。
图5为表示液体喷出头30的结构的剖视图。详细而言，表示在图3中的g-g线处进行了剖切的情况下的截面(与W1方向垂直的截面，且为从W1方向的正侧向负侧方向进行观察的截面)的图。
如图5所示，液体喷出头30为如下的结构体(头芯片)，即，在流道基板42中的Z方向上的负侧的面上设置有压力室基板44、振动板46、密封体52和支承体54，而在Z方向的正侧的面上设置了喷嘴板62和可塑部64的结构体(头芯片)。简要地说，液体喷出头30的各要素为如上文所述那样以W1方向为长度方向的大致平板状的部件，并利用例如粘结剂而相互固定。此外，流道基板42及压力室基板44例如由单晶硅基板形成。
喷嘴N被形成在喷嘴板62上。虽然如在图3中简要说明的那样，在液体喷出头30中，与属于喷嘴列Na的喷嘴相对应的结构和与属于喷嘴列Nb的喷嘴相对应的结构具有在W1方向上偏移了间距P1的一半的关系，但除此之外，被形成为大致对称，因此，以下着眼于喷嘴列Na而对液体喷出头30的结构进行说明。
流道基板42为形成油墨的流道的平板件，并形成有开口部422、供给流道424和连通流道426。供给流道424及连通流道426针对每个喷嘴而被形成，开口部422以横跨喷出相同颜色的油墨的多个喷嘴而连续的方式被形成。
在流道基板42中的Z方向上的负侧的表面上固定有支承体54。在该支承体54中形成有收纳部542和导入流道544。在俯视观察(即从Z方向观察)时，收纳部542为外形与流道基板42的开口部422对应的凹部(凹陷)，导入流道544为与收纳部542连通的流道。
使流道基板42的开口部422与支承体54的收纳部542相互连通的空间作为液体贮留室(贮液器)Sr而发挥功能。液体贮留室Sr针对每种油墨的颜色而相互独立地被形成，并且对通过了液体容器14(参照图1)及导入流道544的油墨进行贮留。即，在一个液体喷出头30的内部形成有与相互不同的油墨相对应的4个液体贮留室Sr。
构成该液体贮留室Sr的底面并对该液体贮留室Sr和内部流道中的油墨的压力变动进行抑制(吸收)的要素为可塑部64。可塑部64被构成为，包括被形成为例如薄片状的挠性的部件，具体而言，以将流道基板42中的开口部422和各供给流道424封闭的方式而被固定在流道基板42的表面上。
在压力室基板44中的与流道基板42相反的一侧的表面上设置有振动板46。振动板46为能够弹性地进行振动的平板状的部件，并通过例如由氧化硅等弹性材料形成的弹性膜与由氧化锆等绝缘材料形成的绝缘膜的层压而构成。振动板46与流道基板42在压力室基板44的各开口部442的内侧以相互隔开间隔的方式而对置。在各开口部442的内侧由流道基板42和振动板46所夹的空间作为向油墨施加压力的压力室Sc而发挥功能。各压力室Sc经由流道基板42的连通流道426而与喷嘴N连通。
在振动板46中的与压力室基板44相反的一侧的表面上，形成有与喷嘴N对应的压电元件Pzt。
压电元件Pzt包括：在振动板46的表面上针对每个压电元件Pzt而单独地被形成的驱动电极72；被形成在该驱动电极72的面上的压电体74；和被形成在该压电体74的面上的驱动电极76。另外，驱动电极72、76隔着压电体74而对置的区域作为压电元件Pzt而发挥功能。
压电体74例如通过包括加热处理(烧成)的工序而形成。具体而言，通过利用烧成炉内的加热处理而对被涂布在形成有多个驱动电极72的振动板46的表面上的压电材料进行烧成之后，针对每个压电元件Pzt而进行成型(例如利用了等离子的磨削)，从而形成压电体74。
驱动电极72的一部分从密封体52及支承体54中露出，在该露出部分处，通过粘合材料而固定有配线基板34的一端。
配线基板34为，将多条配线344图案形成在聚酰亚胺等具有绝缘性及挠性的基底薄膜342上的基板，并如后文所述那样安装有半导体芯片。驱动电极72构成为，与配线基板34的配线344电连接，并通过该连接而单独地向压电元件Pzt的一端施加驱动信号的电压Vout。
另一方面，虽未图示，但驱动电极76跨及多个压电元件Pzt而共通连接，并且从密封体52及支承体54被引绕至露出部分，而与配线基板34中的其他配线344电连接。成为如下的结构，即，通过该连接，而向多个压电元件Pzt的另一端共通地施加恒压(例如后述的电压VBS)。
在这种结构的压电元件Pzt中，根据在驱动电极72、76上被施加的电压，该驱动电极72、76与振动板46一起，在图5中，相对于周边，中央部分相对于两端部分而向上方或向下方挠曲。具体而言，压电元件Pzt构成为，当经由驱动电极72而被施加的驱动信号的电压Vout变低时向上方挠曲，而当该电压Vout变高时向下方挠曲。
在此，由于在向上方挠曲时压力室Sc的内部容积将扩大，因此油墨从液体贮留室Sr被吸入，另一方面，由于在向下方挠曲时压力室Sc的内部容积将缩小，因此根据缩小的程度，油墨滴会从喷嘴N被喷出。
如此，成为如下的结构，即，当向压电元件Pzt施加适当的驱动信号时，通过该压电元件Pzt的位移，从而使油墨从喷嘴N被喷出。因此，通过包含该压电元件Pzt以及压力室Sc、喷嘴N等的要素，而构成了对油墨进行喷出的喷出部(广义的喷出部)。然而，由于能够认为由驱动信号所驱动的对象始终是压电元件，并且仅通过该压电元件Pzt的位移而使油墨被喷出，因此有时将该压电元件Pzt称为狭义的喷出部。
图6为用于表示一个液体喷出单元U的结构的分解立体图。
如该图所示，在平板状的固定板32上形成有六个开口部322。六个液体喷出头30中的每一个均以喷嘴N在开口部322中露出的方式而分别被固定在固定板32的表面上。
在头基板33上，以与各个液体喷出头30对应的方式而设置有六个狭缝331。配线基板34的另一端34a在被***到狭缝331中之后，通过粘合材料或锡焊而与被设置在头基板33的上表面的区域34b上的端子连接。
在头基板33中，在Y方向上的正侧设置有连接器Cn1(第一连接器)，并经由作为第一配线的FFC(FlexibleFlatCable:柔性扁平电缆)191而供给后述的多个模拟类的信号。另一方面，在头基板33中，在Y方向上的负侧设置有连接器Cn2(第二连接器)，并经由作为第二配线的FFC192而供给后述的多个数字类的信号。
将模拟类的信号与数字类的信号向设置在区域34b上的端子进行传导的配线(省略图示)被图案形成在头基板33上。因此，当配线基板34的另一端34a与头基板33的区域34b连接时，被供给到连接器Cn1中的模拟类的信号和被供给到连接器Cn2中的数字类的信号被转送至安装在配线基板34上的半导体芯片36。
换言之，成为如下的结构，即，针对液体喷出单元U，第一，模拟类的信号和数字类的信号以被分离的状态而被供给，即，在朝向Z方向俯视观察时，相对于液体喷出头30的排列而从一侧(印刷介质P的输送方向上游侧)供给模拟类的信号，从另一侧(印刷介质P的输送方向下游侧)供给数字类的信号，第二，经由头基板33及配线基板34而向半导体芯片36供给模拟类的信号和数字类的信号。
另外，为了便于说明，有时将包含液体喷出头30、配线基板34和被安装在该配线基板34上的半导体芯片36的结构称为头块F。即，在此所说的头块F是指，包含液体喷出头30、与该液体喷出头30连接的配线基板34和被安装在该配线基板34上的半导体基板36的电功能块的集合体。
图7为表示印刷装置1的功能结构的框图。
如在图1中所说明的那样，印刷装置1构成为，包括控制单元10、液体喷出模块20以及驱动基板150。其中，控制单元10具有控制部100和三个发送部102。简要地说，控制部100执行以下的处理并输出信号。
即，第一，控制部100在通过针对从主机(省略图示)供给的图像数据Gr执行预定的程序，从而实施了补足处理和排列转换处理等图像处理之后，将图像数据Gr作为印刷数据SI(1)～SI(36)而输出。
另外，补足处理是指，用于在例如产生了喷嘴的缺陷的情况下，利用存在于该缺陷喷嘴的周围的喷嘴来形成应该由该缺陷喷嘴形成的点的处理，排列转换处理是指，用于将例如在直角坐标中对像素的排列进行规定的像素数据Gr转换为与喷嘴N的倾斜排列对应的坐标系的处理。
印刷数据SI(1)～SI(36)为，针对每个液体喷出头30而对在一个印刷周期内应该形成在印刷介质P上的点进行规定的数据。在此，关于36个液体喷出头30，当从X方向上的负侧向正侧依次地以第1、2、3、…35、36号的形式进行区分时，接续在印刷数据的符号SI之后的写在括号内的数字1～36表示对应于哪个液体喷出头30而进行供给。例如，印刷数据SI(3)表示对应于第3号的液体喷出头30进行供给，印刷数据SI(19)表示对应于第19号的液体喷出头30进行供给。
如上所述，液体喷出单元U由6个液体喷出头30构成。因此，印刷数据SI(1)～SI(6)、SI(7)～SI(12)、SI(13)～SI(18)、SI(19)～SI(24)、SI(25)～SI(30)、SI(31)～SI(36)与从X方向上的负侧朝向正侧的顺序下的第1、2、3、4、5、6号的液体喷出单元U相对应。
第二，控制部100与输出印刷数据SI(1)～SI(36)同步地，输出时钟信号Sck、控制信号LAT、CH。另外，如后文所述，关于印刷数据SI(1)～SI(36)、时钟信号Sck、控制信号LAT、CH，由于这些信号对向压电元件Pzt的一端供给的驱动信号进行控制，因此有时将这些信号统称为喷出控制信号。此外，有时为了方便而将喷出控制信号中的除印刷数据SI(1)～SI(36)以外的时钟信号Sck、控制信号LAT、CH称为时钟信号Sck等。
第三，控制部100与输出印刷数据SI(1)～SI(36)、时钟信号Sck、控制信号LAT、CH同步地，输出数字数据dA、dB。数据dA对向液体喷出头30供给的驱动信号中的驱动信号COM-A的波形进行规定，数据dB对驱动信号COM-B的波形进行规定。
另外，虽然控制部100除此之外，还对输送机构12进行控制，从而对印刷介质P的向Y方向的输送进行控制，但省略用于该控制的结构。
此外，一个发送部102将与两个液体喷出单元U对应的量的印刷数据、时钟信号Sck及控制信号LAT、CH的单端的数字信号多路化(多路复用)从而转换为差分信号并进行发送。作为该差分信号的传送***，在本实施方式中，使用LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling：低电压差分信号)。
由于在本实施方式中液体喷出单元U为6个，因此使用3个发送部102。即，第一发送部102对应于第1、2号的液体喷出单元U而输出将印刷数据SI(1)～SI(12)和时钟信号Sck等多路化而得到的差分信号，第二发送部102对应于第3、4号的液体喷出单元U而输出将印刷数据SI(13)～SI(24)和时钟信号Sck等多路化而得到的差分信号，第三发送部102对应于第5、6号的液体喷出单元U而输出将印刷数据SI(25)～SI(36)和时钟信号Sck等多路化而得到的差分信号。
另外，虽然在该图中，发送部102为3个且分别单独地被标记，但也可以通过定制IC等而与其他的功能一并集成在一个芯片上。
液体喷出模块20除了具有6个液体喷出单元U之外，还具有中继基板160及集合基板170。其中，集合基板170包括3个兼作分配部的接收部172。3个接收部172分别与发送部102以例如一对一的方式对应。一个接收部172将被多路化后的差分信号逆转换为单端的信号，并且将多路化状态还原成原来的状态(多路分解处理)，即，分离为与两个液体喷出单元U相对应的量的印刷数据和时钟信号Sck等的数字信号，并向对应的液体喷出单元U供给。
由此，向第1、2、3、4、5、6号的液体喷出单元U分别供给对应的印刷数据(1)～SI(6)、SI(7)～SI(12)、SI(13)～SI(18)、SI(19)～SI(24)、SI(25)～SI(30)、SI(31)～SI(36)，并且供给时钟信号Sck和控制信号LAT、CH。
通过以这种方式对印刷数据和时钟信号Sck等进行多路化，从而能够减少对控制单元10与集合基板170进行连接的电缆的配线数量。此外，通过将印刷数据和时钟信号Sck等设为差分信号，从而能够在耐噪声的条件下，以高频率进行输送。
另外，这些数字信号的L电平为0伏，H电平为3.3伏。此外，在接收部172中，也可以使将接收到的差分信号逆转换为单端的数字信号的功能部分和将逆转换后的数字信号分离的多路分解的部分成为不同的部分。
驱动基板150具有6个驱动电路152。6个驱动电路152分别与液体喷出单元U以例如一对一的方式对应。一个驱动电路152包括电压生成部154、DA转换器(DAC)155、156和放大电路(AMP)157、158。
电压生成部154生成向多个压电元件Pzt的另一端共通地施加电压VBS的信号。DA转换器155将数字的数据dA转换为模拟的信号，放大电路157对该模拟的信号进行例如D级放大，并将该放大了的信号作为驱动信号COM-A而输出。同样，DA转换器156将数据dB转换为模拟的信号，放大电路158对该模拟信号进行放大并作为驱动信号COM-B而输出。在此，为了方便，有时将驱动信号COM-A、驱动信号COM-B以及电压VBS的信号等称为驱动信号。
关于通过驱动电路152而被输出的驱动信号等，经由中继基板160而被供给至对应的液体喷出单元U。
另外，虽然由于向6个驱动电路152分别供给共通的数据dA、dB，因此从6个驱动电路152输出的驱动信号COM-A、COM-B的波形也是相互共通的，但在本示例中，为了确保驱动能力而使6个驱动电路152并联。
图8为表示印刷装置1中的基板彼此的连接的图。
如该图所示，相对于6个液体喷出单元U在X方向上排列而成的液体喷出模块20，中继基板160位于印刷介质P的输送方向上游侧，集合基板170位于输送方向下游侧。换言之，以隔着液体喷出模块20的方式，将中继基板160配置于一侧，而将集合基板170配置于另一侧。
控制单元10经由FFC159向驱动基板150供给数据dA、dB，而经由FFC179向集合基板170供给差分信号。
从驱动基板150经由FFC169向中继基板160供给从6个驱动电路152输出的驱动信号等。在该示例中，两组驱动信号等经由一组FFC169而被供给至中继基板160。
为了与6个液体喷出单元U以一对一的方式相对应，中继基板160对通过3组FFC169而被供给的6组驱动信号等的排列进行重新排列。然后，通过中继基板160而被进行了重新排列后的驱动信号等经由FFC191以及连接器Cn1而被供给至对应的液体喷出单元U的一侧。
在集合基板170中，接收部172接收差分信号并将该差分信号逆转换为单端的信号，且分离为与两个液体喷出单元U相对应的量的印刷数据和时钟信号Sck等。所分离出的印刷数据和时钟信号Sck等经由FFC192以及连接器Cn2而被供给至对应的液体喷出单元U的另一侧。
如此一来，以隔着液体喷出头30的排列的方式而从一侧向液体喷出单元U供给模拟的驱动信号等，从另一侧向液体喷出单元U供给印刷数据和时钟信号Sck等。
图9为表示液体喷出单元U的电结构的图。另外，由于第1～6号的液体喷出单元U的结构彼此相同，因此，在此为了方便而对第i号(i为从1至6中的任意一个整数)的液体喷出单元U进行说明。
如上所述，对于液体喷出单元U，若说成为电结构，则由6个头块F构成，一个头块F由配线基板34和半导体芯片36及液体喷出头30构成。
被安装在头块F的配线基板34上的半导体芯片36功能性地包括选择控制部210、与喷嘴N成对的多个选择部230。另一方面，液体喷出头30电气性地由多个(图3等示例中为26个×2列的52个)压电元件Pzt构成。
在一个液体喷出单元U中，6个头块F的结构彼此相同，第i号的液体喷出单元U由第(6i-5)、(6i-4)、(6i-3)、(6i-2)、(6i-1)、(6i)号这6个液体喷出头30构成。向与这些液体喷出头30对应的选择控制部210中除了依次地供给印刷数据SI(6i-5)、SI(6i-4)、SI(6i-3)、SI(6i-2)、SI(6i-1)、SI(6i)之外，还供给时钟信号Sck等。
由于头块F的结构彼此相同，因此，在此为了方便而对包括第(6i-5)号的液体喷出头30的头块F进行说明。
在该头块F中，选择控制部210将印刷数据SI(6i-5)以与各压电元件Pzt相对应的方式进行分配，选择部230根据所分配的印刷数据而对驱动信号COM-A、COM-B进行选择(或者哪一个都不选)，并供给至作为压电元件Pzt的一端的驱动电极72(参照图5)。
另外，在同一图中，以与驱动信号COM-A、COM-B进行区别的意图，而将由选择部230所选择的驱动信号的电压标记为Vout。
如上所述，向各压电元件Pzt的另一端共通地施加电压VBS。
在本实施方式中，关于一个点，通过从一个喷嘴N最多喷出两次油墨，从而表现大点、中点、小点以及非记录这4灰度。为了表现该4灰度，在本实施方式中，准备了两种驱动信号COM-A、COM-B，并在各自的一个周期内分别具有前半图案和后半图案。而且，在一个周期内的前半、后半，根据应该表现的灰度而对驱动信号COM-A、COM-B进行选择(或不选择)，并向压电元件Pzt供给。
因此，首先，对驱动信号COM-A、COM-B进行说明，之后，对用于选择驱动信号COM-A、COM-B的结构进行说明。
图10为表示驱动信号COM-A、COM-B的波形等的图。
如图所示，驱动信号COM-A成为重复梯形波形Adp1和梯形波形Adp2的波形，其中，梯形波形Adp1为，被配置在印刷周期Ta内的从输出控制信号LAT(上升)起到输出控制信号CH为止的期间T1内的波形，梯形波形Adp2为，被配置在印刷周期Ta内的从输出控制信号CH起到输出接下来的控制信号LAT为止的期间T2内的波形。
本实施方式中，梯形波形Adp1、Adp2为相互为大致相同的波形，并且为当分别被供给至压电元件Pzt的一端时，将从与该压电元件Pzt对应的喷嘴N分别喷出预定量，具体而言为中等程度的量的油墨的波形。
驱动信号COM-B成为重复被配置在期间T1内的梯形波形Bdp1和被配置在期间T2内的梯形波形Bdp2的波形。在本实施方式中，梯形波形Bdp1、Bdp2为相互不同的波形。其中，梯形波形Bdp1为用于使喷嘴N的开孔部附近的油墨进行微振动从而防止油墨的粘度的增大的波形。因此，即使梯形波形Bdp1被供给至压电元件Pzt的一端，也不会从与该压电元件Pzt对应的喷嘴N喷出油墨滴。此外，梯形波形Bdp2成为与梯形波形Adp1(Adp2)不同的波形。梯形波形Bdp2为，当被供给至压电元件Pzt的一端时，将从与该压电元件Pzt对应的喷嘴N喷出与所述预定量相比较少的量的油墨的波形。
另外，梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2的开始定时的电压和结束定时的电压均为电压Vc。即，梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1、Bdp2分别成为以电压Vc开始并以电压Vc结束的波形。
此外，梯形波形Adp1的电压最大值大概为42伏左右。
图11为表示图9中的选择控制部210的结构的图。
如该图所示，时钟信号Sck、印刷数据SI(6i-5)、控制信号LAT、CH被供给至选择控制部210。在选择控制部210中，移位寄存器(S/R)212和锁存电路214及解码器216的组与各压电元件Pzt(喷嘴N)对应地被设置。
印刷数据SI(6i-5)为，对在印刷周期Ta内应该由第(6i-5)号的液体喷出头30的全部(52个)喷嘴N形成的点进行规定的数据。在本实施方式中，为了表现非记录、小点、中点以及大点这4灰度，一个喷嘴量的印刷数据由高阶位(MSB)及低阶位(LBS)这两位构成。
印刷数据SI(6i-5)与时钟信号Sck同步地，按照印刷介质P的输送而被供给至每个喷嘴N(压电元件Pzt)。用于与喷嘴N对应地临时保持两位的量的该印刷数据SI(6i-5)的结构为移位寄存器212。
详细而言，成为如下的结构，即，与压电元件Pzt(喷嘴)对应的级数的移位寄存器212被级联连接，并且，被供给至在图中位于左端的一级的移位寄存器212的印刷数据SI随着时钟信号Sck而依次向后级被转送。
另外，在本实施方式中，将压电元件Pzt(喷嘴)的个数设为“52”。在此，为了对移位寄存器212进行区别，而从被供给数据SI(6i-5)的上游侧起依次地标记为1级、2级、…52级。
锁存电路214通过在控制信号LAT的上升沿对由移位寄存器212所保持的印刷数据SI进行锁存。另外，由移位寄存器212所保持的印刷数据并不是表示与52个喷嘴相对应的量的印刷数据SI(6i-5)，由于为一个喷嘴，因此为了避免混同而仅将符号设为SI。
解码器216对通过锁存电路214而被锁存的两位的印刷数据SI进行解码，并在每个由控制信号LAT和控制信号CH所规定的期间T1、T2，输出选择信号Sa、Sb，而对选择部230中的选择进行规定
图12为表示解码器216中的解码内容的图。
在该图中，将被锁存的两位的印刷数据SI标记为(MSB、LSB)。其含义为，例如在被锁存的印刷数据SI为(0、1)时，解码器216将选择信号Sa、Sb的逻辑电平在期间T1内分别作为H、L电平而输出，而在期间T2内分别作为L、H电平而输出。
另外，选择信号Sa、Sb的逻辑电平与时钟信号Sck、印刷数据SI、控制信号LAT、CH的逻辑电平相比，通过电平转换器(省略图示)而被电平转换为高振幅逻辑。
图13为表示图9中的选择部230的结构的图。
如该图所示，选择部230具有逆变器(非电路)232a、232b和传输门234a、234b。
来自解码器216的选择信号Sa被供给至传输门234a中的未带有圆形标记的正控制端，另一方面，选择信号Sa通过逆变器232a而被逻辑反转，并被供给至传输门234a中的带有圆形标记的负控制端。同样，选择信号Sb被供给至传输门234b的正控制端，另一方面，选择信号Sb通过逆变器232b使被逻辑反转，并被供给至传输门234b的负控制端。
驱动信号COM-A被供给至传输门234a的输入端，驱动信号COM-B被供给至传输门234b的输入端。传输门234a、234b的输出端彼此共同连接并且与对应的压电元件Pzt的一端连接。
若选择信号Sa为H电平，则传输门234a使输入端与输出端之间导通(接通)，若选择信号Sa为L电平，则传输门234a使输入端与输出端之间不导通(断开)。传输门234b也同样地根据选择信号Sb而使输入端与输出端之间导接通或断开。
如图10所示，印刷数据SI(6i-5)与时钟信号Sck同步地，按照喷嘴编号的降序而被供给至每个喷嘴，并在与喷嘴对应的移位寄存器212中依次被转送。而且，当时钟信号Sck的供给停止时，成为在各移位寄存器212中保持有与喷嘴编号对应的印刷数据SI的状态。
在此，当控制信号LAT上升时，各锁存电路214一齐对被保持在移位寄存器212中的印刷数据SI进行锁存。在图10中，L1、L2、…L52内的数字表示通过与1级、2级、…、52级的移位寄存器212对应的锁存电路214而被锁存的印刷数据SI的喷嘴编号。
解码器216根据由被锁存的印刷数据SI所规定的点的尺寸而分别在期间T1、T2内，按照图12所示的内容对选择信号Sa、Sb的逻辑电平进行输出。
即，第一，在该印刷数据SI为(1、1)且规定大点的尺寸的情况下，解码器216将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为H、L电平，在期间T2内也设为H、L电平。第二，在该印刷数据SI为(0、1)且规定中点的尺寸的情况下，解码器216将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为H、L电平，在期间T2内设为L、H电平。第三，在该印刷数据SI为(1、0)且规定小点的尺寸的情况下，解码器216将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为L、L电平，在期间T2内设为L、H电平。第四，在该印刷数据SI为(0、0)且规定非记录的情况下，解码器216将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为L、H电平，在期间T2内设为L、L电平。
图14为表示根据印刷数据SI而被选择并被供给至压电元件Pzt的一端的驱动信号的电压波形的图。
由于当印刷数据SI为(1、1)时，选择信号Sa、Sb在期间T1内成为H、L电平，因此传输门234a接通，而传输门234b断开。因此，在期间T1内，驱动信号COM-A的梯形波形Adp1被选择。由于选择信号Sa、Sb在期间T2内也成为H、L电平，因此选择部230选择驱动信号COM-A的梯形波形Adp2。
当以该方式在期间T1内选择梯形波形Adp1，在期间T2内选择梯形波形Adp2，并作为驱动信号而被供给至压电元件Pzt的一端时，将从与该压电元件Pzt对应的喷嘴N喷出分两中等程度的量的油墨。因此，各油墨喷落在印刷介质P上并合并在一起，其结果为，形成了正如由印刷数据SI所规定的那样的大点。
由于当印刷数据SI为(0、1)时，选择信号Sa、Sb在期间T1内成为H、L电平，因此传输门234a接通，而传输门234b断开。因此，在期间T1内，驱动信号COM-A的梯形波形Adp1被选择。接下来，由于选择信号Sa、Sb在期间T2内成为L、H电平，因此驱动信号COM-B的梯形波形Bdp2被选择。
因此，使中等程度及小程度的量的油墨从喷嘴分为两次被喷出。因此，各油墨喷落在印刷介质P上并合并在一起，其结果为，形成了正如由印刷数据SI所规定的那样的中点。
由于当印刷数据SI为(1、0)时，选择信号Sa、Sb在期间T1内均成为L电平，因此传输门234a、234b断开。因此，在期间T1内，梯形波形Adp1、Bdp1均不被选择。在传输门234a、234b均断开的情况下，从该传输门234a、234b的输出端彼此的连接点起到压电元件Pzt的一端为止的路径成为与哪个部分均不电连接的高阻抗状态。然而，在压电元件Pzt的两端，通过本身所具有的电容性，而保持有传输门即将断开之前的电压(Vc-VBS)。
接下来，由于选择信号Sa、Sb在期间T2内成为L、H电平，因此驱动信号COM-B的梯形波形Bdp2被选择。因此，由于仅在期间T2内从喷嘴N喷出小程度的量的油墨，因此在印刷介质P上形成正如由印刷数据SI所规定的那样的小点。
由于当印刷数据SI为(0、0)时，选择信号Sa、Sb在期间T1内成为L、H电平，因此传输门234a断开，而传输门234b接通。因此，在期间T1内驱动信号COM-B的梯形波形Bdp1被选择。接下来，由于选择信号Sa、Sb在期间T2内均成为L电平，因此梯形波形Adp2、Bdp2均不被选择。
因此，由于在期间T1内，喷嘴N的开孔部附近的油墨仅进行微振动，油墨不会被喷出，因此其结果为，没有形成点，即，成为正如由印刷数据SI所规定的那样的非记录。
如此，选择部230根据由选择控制部210发出的指示而对驱动信号COM-A、COM-B进行选择(或不选择)，并向压电元件Pzt的一端供给。因此，能够根据由印刷数据SI所规定的点的尺寸而对各压电元件Pzt进行驱动。
另外，如图10所示的驱动信号COM-A、COM-B终究只是一个示例。实际上，可根据印刷介质P的性质或输送速度等而使用预先准备的各种波形的组合。
此外，虽然在此，以压电元件Pzt随着电压的下降而向上方挠曲为例进行了说明，但当使施加于电极72、76的电压反转时，压电元件Pzt将随着电压的上升而向上方挠曲。因此，在压电元件Pzt随着电压的上升而向上方挠曲的结构中，图中所例示的驱动信号COM-A、COM-B成为以电压Vc为基准而反转的波形。
根据本实施方式，模拟类的42伏左右的驱动信号等经由中继基板160而从印刷介质P的输送方向上游侧向液体喷出模块20中的各液体喷出单元U被供给，数字类的3.3伏左右的时钟信号Sck等经由集合基板170而从输送方向下游侧向液体喷出模块20中的各液体喷出单元U被供给。因此，由于大振幅的驱动信号等和低振幅的时钟信号Sck等以被分离的状态而被传送至作为供给目的地的液体喷出模块20，因此抑制了随着电压变化而产生的噪声的干扰(例如，由于大振幅的驱动信号等的电压变化对低振幅的时钟信号等的逻辑造成影响而引起的误动作)。
另外，也可以置换相对于液体喷出单元U的驱动信号等和时钟信号等的供给方向，即，采用从印刷介质P的输送方向下游侧供给驱动信号等，从输送方向上游侧供给时钟信号Sck等的结构。
符号说明
1…印刷装置(液体喷出装置)；10…控制单元；20…液体喷出模块；30…液体喷出头；34…配线基板；36…半导体芯片；100…控制部；102…发送部；160…中继基板(第一基板)；170…集合基板(第二基板)；172…接收部；191…FFC(第一配线)；192…FFC(第二配线)；210…选择控制部；230…选择部；U…液体喷出单元；Cn1…连接器(第一连接器)；Cn2…连接器(第二连接器)；Pzt…压电元件；N…喷嘴。

Claims (6)

1.液体喷出装置，其特征在于，具备：
液体喷出单元，其具有用于喷出液体的喷出部；
第一配线，其向所述液体喷出单元传送对所述喷出部进行驱动的驱动信号；
第一连接器，其被设置在所述液体喷出单元中，并与所述第一配线电连接；
第二配线，其向所述液体喷出单元传送喷出控制信号，所述喷出控制信号对向所述喷出部的所述驱动信号的供给进行控制；
第二连接器，其被设置在所述液体喷出单元中，并与所述第二配线电连接，
所述喷出部位于所述第一连接器与所述第二连接器之间。
2.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，
具备中继所述第一配线的第一基板或供给所述喷出控制信号的第二基板中的至少一个。
3.如权利要求2所述的液体喷出装置，其特征在于，
具备多个所述液体喷出单元，
所述第一基板向多个所述液体喷出单元中的每一个供给所述驱动信号。
4.如权利要求2所述的液体喷出装置，其特征在于，
具备多个所述液体喷出单元，
所述第二基板具有分配部，所述分配部将被多路化了的喷出控制信号分离并分配给多个所述液体喷出单元中的每一个。
5.如权利要求2所述的液体喷出装置，其特征在于，
具备控制单元，所述控制单元将所述喷出控制信号转换为差分信号并输出，
所述第二基板具有接收部，所述接收部接收所述差分信号并将所述差分信号逆转换为所述喷出控制信号。
6.一种液体喷出模块，其特征在于，具备：
液体喷出单元，其具有用于喷出液体的喷出部；
第一配线，其向所述液体喷出单元传送对所述喷出部进行驱动的驱动信号；
第一连接器，其被设置在所述液体喷出单元中，并与所述第一配线电连接；
第二配线，其向所述液体喷出单元传送喷出控制信号，所述喷出控制信号对向所述喷出部的所述驱动信号的供给进行控制；
第二连接器，其被设置在液体喷出单元中，并与所述第二配线电连接，
所述喷出部位于所述第一连接器与所述第二连接器之间。
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