CN108215484B - 液体喷出装置以及电路基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供液体喷出装置以及电路基板。液体喷出装置具备:喷出部,其包括驱动元件,并通过驱动元件的驱动而喷出液体;电路基板,其传输对驱动元件进行驱动的第一驱动信号和对第一驱动信号向驱动元件的施加进行控制的控制信号,电路基板包括:接收部,其接收基于多个原始控制信号的传送信号,并根据传送信号而复原多个控制信号;第一配线,其对传送信号进行传输;第二配线,其对控制信号进行传输;第三配线,其对第一驱动信号进行传输;第一输入端子,其与第一配线连接,并向电路基板输入传送信号,接收部与第一配线以及第二配线连接,接收部、第一配线和第一输入端子被设置于电路基板的第一层,第三配线被设置于与第一层不同的第二层。
Description
技术领域
本发明涉及液体喷出装置以及电路基板。
背景技术
在喷出油墨从而印刷图像或文件的喷墨打印机等液体喷出装置中,已知一种使用了压电元件的液体喷出装置。压电元件对应于多个喷出部中的每个喷出部而被设置在头(喷墨头)上,通过各个压电元件根据驱动信号而被驱动,而以预定的定时从喷出部的喷嘴喷出预定量的油墨(液体),从而形成点。在专利文献1中,公开了一种中继基板,在该中继基板上设置有向喷出头传送用于对头进行驱动的信号的配线。
在用于对头进行驱动的信号中,存在有对与喷嘴对应地设置的压电元件进行驱动的驱动信号、对驱动信号向压电元件的施加进行控制的控制信号等,在形成有对这些信号进行传输的配线的电路基板上,根据其配线布局,而存在因驱动信号与控制信号之间的相互干涉从而在信号传输时产生信号恶化的可能性。
专利文献1:日本特开2014‐188914号公报
发明内容
本发明为鉴于如上的问题而完成的发明,根据本发明的几种方式,能够提供一种可减少在电路基板中产生由于驱动信号与控制信号之间的相互干涉而引起的信号恶化的可能性从而能够高精度地喷出液体的液体喷出装置。另外,根据本发明的几种方式,能够提供一种可减少产生由于驱动信号与控制信号之间的相互干涉而引起的信号恶化的可能性的电路基板。
本发明为用于解决前文所述的课题中的至少一部分而完成的发明,并能够作为以下的方式或应用例来实现。
应用例1
本应用例所涉及的液体喷出装置具备:喷出部,其包括驱动元件,并通过所述驱动元件的驱动而喷出液体;和电路基板,其传输对所述驱动元件进行驱动的第一驱动信号以及对所述第一驱动信号向所述驱动元件的施加进行控制的控制信号,所述电路基板包括:接收部,其接收基于多个原始控制信号的传送信号,并根据所述传送信号而复原多个所述控制信号;第一配线,其对所述传送信号进行传输;第二配线,其对所述控制信号进行传输;第三配线,其对所述第一驱动信号进行传输;以及第一输入端子,其与所述第一配线连接,并向所述电路基板输入所述传送信号,所述接收部与所述第一配线以及所述第二配线连接,所述接收部、所述第一配线和所述第一输入端子被设置于所述电路基板的第一层,所述第三配线被设置于与所述第一层不同的第二层。
驱动元件例如既可以为压电元件,也可以为发热元件。另外,传送信号例如可以为高速信号传输所使用的差动信号。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在电路基板上,对传送信号进行传输的第一配线和对第一驱动信号进行传输的第三配线被设置于不同的配线层。因此,根据本应用例所涉及的液体喷出装置,在电路基板上,能够减少由于通过第一配线传输的传送信号与通过第三配线传输的第一驱动信号的相互干涉而导致传送信号以及第一驱动信号的至少一方恶化的可能性,从而能够高精度地喷出液体。
另外,在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在电路基板上,输入传送信号的第一输入端子、传输传送信号的第一配线、接收传送信号的接收部被设置于电路基板的同一层(第一层)。因此,无需用于与电路基板的其他层连接的过孔等,从而能够进一步减少传送信号恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
应用例2
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下的方式,即,所述电路基板包括与所述第一配线连接的终端电路,所述第一配线仅与所述终端电路、所述接收部以及所述第一输入端子连接。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在电路基板上,在传输传送信号的第一配线上,仅连接有用于使传送信号稳定的终端电路、接收传送信号的接收部、以及输入传送信号的第一输入端子。即,在输入传送信号的第一配线上,仅连接有用于使传送稳定的所需的结构。因此,在电路基板上,能够缩短从输入传送信号的第一输入端子至接收传送信号的接收部为止的配线,从而能够进一步减少传送信号恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
应用例3
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下的方式,即,所述电路基板包括第二输入端子,所述第二输入端子与所述第三配线连接,并向所述电路基板输入所述第一驱动信号,在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间设置有多个配线。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在电路基板上,通过在输入传送信号的第一输入端子与输入第一驱动信号的第二输入端子之间设置多个配线,从而第一输入端子和第二输入端子并不会靠近配置。因此,能够进一步减少传送信号和第一驱动信号在各自的输入端子处相互干涉从而使至少一方的信号恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
应用例4
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下的方式,即,所述电路基板包括与所述第一层以及所述第二层不同的第三层,所述第三层为与所述第一层相邻的层,在对所述电路基板进行俯视观察时,所述第三层的配线至少未被设置于与所述第一配线重叠的区域中。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,电路基板在与设置传送信号的第一层相邻的第三层中,在与对传送信号进行配线的第一层的配线区域重叠的第三层的配线区域上未形成有配线。因此,关于传送信号,也不会与通过电路基板的不同的配线层而被传输的信号的配线靠近配置,从而能够进一步减少传送信号恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
应用例5
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下的方式,即,所述电路基板包括与所述第一层以及所述第二层不同的第四层,所述第二配线被设置于所述第四层。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在电路基板上,传输控制信号的第二配线被设置于,与传输传送信号的第一配线被设置的第一层、以及传输第一驱动信号的第三配线被设置的第二层不同的第四层。即,并未在电路基板的同一配线层中设置传送信号、控制信号和第一驱动信号。因此,能够减少由于传送信号、控制信号与第一驱动信号的相互干涉而导致传送信号、控制信号或第一驱动信号中的至少一个恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
另外,在本应用例所涉及的液体喷出装置中,在电路基板上,由于传送信号、控制信号和第一驱动信号未被设置于同一配线层,因此,能够防止配线集中于特定的层上的情况,并能够使电路基板小型化。
应用例6
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下的方式,即,所述电路基板包括:第四配线,其对基准电压信号进行传输,所述基准电压信号被施加于所述驱动元件的与施加所述第一驱动信号的一端不同的另一端,从而供给基准的电压;以及第五层,其与所述第一层以及所述第二层不同,所述第四配线被设置于所述第五层,在对所述电路基板进行俯视观察时,所述第四配线和所述第三配线被设置为至少部分重叠。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,通过将传输被施加于驱动元件的一端的第一驱动信号的第三配线、和传输基准电压信号的第四配线设置于电路基板的相邻的不同的层,并以至少部分重叠的方式靠近地配置,从而能够使由于在第三配线以及第四配线中流动的电流而产生的电磁场相互抵消,由此能够减少配线的阻抗。由此,能够减少第一驱动信号以及基准电压信号的至少一个恶化的可能性,从而能够高精度地喷出液体。
应用例7
在上述应用例所涉及的液体喷出装置中,也可以采用如下的方式,即,包括对所述驱动元件进行驱动的第二驱动信号,所述电路基板包括:第五配线,其对所述第二驱动信号进行传输;以及第六层,其与所述第一层、所述第二层以及所述第五层不同,所述第五配线被设置于所述第六层,所述第五层被设置于所述第二层与所述第六层之间,在对所述电路基板进行俯视观察时,所述第四配线和所述第五配线被设置为至少部分重叠。
在本应用例所涉及的液体喷出装置中,通过使传输被施加于驱动元件的一端的第二驱动信号的第五配线、和传输基准电压信号的第四配线设置于电路基板的相邻的不同的层,并以至少部分重叠的方式靠近地配置,从而能够使由于在第五配线以及第四配线中流动的电流而产生的电磁场相互抵消,从而能够减少配线的阻抗。由此,能够进一步减少第二驱动信号以及基准电压信号的至少一个恶化的可能性,从而能够高精度地喷出液体。
而且,在本应用例所涉及的液体喷出装置中,对基准电压信号进行传输的第四配线,介于传输第一驱动信号的第三配线的配线区域与传输第二驱动信号的第五配线的配线区域之间,并且被设置为至少配线区域的一部分重叠。即,能够减小第一驱动信号向驱动元件供给的信号路径、与第二驱动信号向驱动元件供给的信号路径之间的配线的线路长之差。因此,能够减小向驱动元件供给第一驱动信号的信号路径、与向驱动元件供给第二驱动信号的信号路径的阻抗差,从而能够减少第一驱动信号和第二驱动信号的至少一个恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
应用例8
本应用例所涉及的电路基板包括:第一配线,其传输对驱动元件进行驱动的第一驱动信号;第二配线,其传输对所述第一驱动信号向所述驱动元件的施加进行控制的控制信号;第三配线,其传输所述第一驱动信号;接收部,其接收基于多个原始控制信号的传送信号,并根据所述传送信号而复原多个所述控制信号;以及第一输入端子,其与所述第一配线连接,并输入所述传送信号,所述接收部与所述第一配线以及所述第二配线连接,所述接收部、所述第一配线和所述第一输入端子被设置于第一层,所述第三配线被设置于与所述第一层不同的第二层。
在本应用例所涉及的电路基板中,对传送信号进行传输的第一配线和对第一驱动信号进行传输的第三配线被设置于不同的层。因此,在本应用例所涉及的电路基板中,能够减少由于通过第一配线而被传输的传送信号与通过第三配线而被传输的第一驱动信号的相互干涉而导致传送信号以及第一驱动信号的至少一方恶化的可能性。
另外,在本应用例所涉及的电路基板中,输入电压振幅较小的传送信号的第一输入端子、传输传送信号的第一配线、和接收传送信号的接收部被设置于电路基板的同一层(第一层)。因此,无需用于与电路基板的其他层连接的过孔等,从而能够进一步减少传送信号恶化的可能性。
附图说明
图1为表示液体喷出装置的概要结构的俯视图。
图2为表示液体喷出装置的概要结构的侧视图。
图3为表示头单元的喷嘴面的俯视图。
图4为表示液体喷出装置的电气结构的框图。
图5为表示液体喷出装置的电气结构的框图。
图6为表示头中的喷出部的结构的图。
图7为表示驱动信号COMA、COMB的波形的图。
图8为表示驱动电压Vout的波形的图。
图9为表示头单元中的选择控制部的结构的图。
图10为表示头单元中的解码器的解码内容的图。
图11为表示头单元中的选择部的结构的图。
图12为用于对头单元中的选择控制部以及选择部的工作进行说明的图。
图13为表示头单元中的切换部的结构的图。
图14为表示检查期间内的切换期间指定信号RT、被施加于检查对象的喷出部上的驱动电压Vout以及残留振动信号Vrb的波形的一个示例的图。
图15为表示头单元的概要结构的分解立体图。
图16为概要地表示本实施方式中的中继基板的第一配线层的结构的一个示例的图。
图17为概要地表示本实施方式中的中继基板的第二配线层的结构的一个示例的图。
图18为概要地表示本实施方式中的中继基板的第三配线层的结构的一个示例的图。
图19为概要地表示本实施方式中的中继基板的第四配线层的结构的一个示例的图。
图20为概要地表示本实施方式中的中继基板的第五配线层的结构的一个示例的图。
图21为概要地表示本实施方式中的中继基板的第六配线层的结构的一个示例的图。
具体实施方式
以下,使用附图,对本发明的优选的实施方式进行详细说明。所使用的附图是为便于说明而参照的图。并且,以下所说明的本实施方式并非对权利要求书中所记载的本发明的内容进行不当限定的方式。另外,以下所说明的全部结构也并不一定都是本发明的必要结构要件。
1.液体喷出装置的概要
作为本实施方式所涉及的液体喷出装置的一个示例的印刷装置为,通过根据从外部的主计算机供给的图像数据而喷出油墨,从而在纸等印刷介质上形成油墨点组,由此印刷与该图像数据相对应的图像(包括文字、图形等)的喷墨打印机。另外,作为液体喷出装置,除了打印机等印刷装置之外,例如,可列举出在液晶显示器等的滤色器的制造中所使用的颜色材料喷出装置、在有机EL(Electro Luminescence,电致发光)显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷出装置、在生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷出装置、立体造形装置(所谓3D打印机)、印染装置等。
图1为示意性地表示液体喷出装置1的俯视图。图2为液体喷出装置1的侧视图。在此,将液体喷出装置1的宽度方向(在图1中,从纸面下方朝向上方的方向)称为“第一方向X”。另外,将从第一从动辊43朝向第二输送辊72的方向称为“第二方向Y”。另外,将与第一方向X以及第二方向Y的双方交叉的、液体喷出装置1的高度方向(在图1中,与纸面垂直的方向)称为“第三方向Z”。并且,虽然在本实施方式中,将各个方位(X、Y、Z)之间的关系设为正交,但各结构的配置并不一定被限定于正交的情况。
本实施方式的液体喷出装置1为,通过仅对作为被喷射介质的记录薄片S进行输送从而实施印刷的、行式头方式的喷墨打印机。
液体喷出装置1被构成为,包括:多个头单元32、搭载有头单元32的基座3、对油墨进行贮存的油墨罐等液体贮存单元4、第一输送单元5、第二输送单元6以及装置主体7。
在头单元32中,如图3所示,多个驱动单元320(320-1~320-4)在与记录薄片S的输送方向交叉的记录薄片S的宽度方向(第一方向X)上进行排列。另外,在各个驱动单元320中的与记录薄片S对置的对置面(第三方向Z)上,以在第一方向X上彼此隔开预定的间隔的方式排列有多个被设置于驱动单元320上且喷出油墨的喷嘴651。并且,在图3中,虚拟地示出了从第三方向Z对头单元32进行观察时的驱动单元320和喷嘴651的位置。在第二方向Y上相邻的驱动单元320(例如,驱动单元320-1和驱动单元320-2)的端部的喷嘴651的位置至少部分重叠,在头单元32的第三方向Z侧的面上,以跨及记录薄片S的宽度以上的方式,在第一方向X上彼此隔开预定的间隔而排列有喷嘴651。即,通过头单元32从喷嘴651向在头单元32的下方不停留而被输送的记录薄片S喷出油墨,从而使液体喷出装置1在记录薄片S上实施印刷。
并且,在图3中,虽然因纸面的原因,将属于头单元32的驱动单元320示出了四个(320-1~320-4),但并不被限定于此。也就是说,驱动单元320既可以多于四个,也可以少于四个。另外,图3的驱动单元320被配置为交错格子状,但并不被限定于这样的配置。
返回至图1以及图2,基座3对在第二方向Y上排列设置的两个头单元32进行保持。
液体贮存单元4向头单元32供给油墨。在本实施方式中,液体贮存单元4被固定于装置主体7上,并从液体贮存单元4经由管等供给管8而向头单元32供给油墨。
第一输送单元5被设置于头单元32的第二方向Y的一侧。第一输送单元5被构成为,包含:第一输送辊42、和从动于第一输送辊42的第一从动辊43。第一输送辊42被设置于记录薄片S的与油墨喷落的喷落面S1相反的一侧的背面S2侧,并通过第一驱动电机41的驱动力而被驱动。另外,第一从动辊43被设置于记录薄片S的喷落面S1侧,并在第一从动辊43与第一输送辊42之间夹持记录薄片S。这样的第一从动辊43通过未图示的弹簧等施力部件而将记录薄片S向第一输送辊42侧按压。
第二输送单元6具备:第二驱动电机71、第二输送辊72、第二从动辊73、输送带74以及张紧辊75。
第二输送辊72通过第二驱动电机71的驱动力而被驱动。输送带74由环状带构成,并被挂在第二输送辊72和第二从动辊73的外周上。这样的输送带74被设置于记录薄片S的背面S2侧。张紧辊75被设置于第二输送辊72与第二从动辊73之间,并与输送带74的内周面抵接,且通过弹簧等施力部件76的施力而对输送带74赋予张力。由此,输送带74的在第二输送辊72与第二从动辊73之间与头单元32相对置的面成为平坦面。
即,在本实施方式中的液体喷出装置1中,通过第一输送单元5以及第二输送单元6而将记录薄片S向第二方向Y输送。而且,通过从头单元32喷射油墨并使所喷射的油墨喷落在记录薄片S的喷落面S1上,从而实施印刷。
并且,在本实施方式中,作为液体喷出装置1,例示了头单元32被固定于装置主体7上并仅通过对记录薄片S进行输送从而实施印刷的、行式头方式的喷墨打印机,但并不被特别地限定于此,例如也可以为,将头单元32搭载于在与作为记录薄片S的输送方向的第二方向Y交叉的第一方向X上移动的滑架上并使头单元32在第一方向X上进行移动的同时实施印刷的、串行方式的喷墨打印机。
2.液体喷出装置的电气结构
图4以及图5为表示液体喷出装置1的电气结构的框图。
如前文所述,本实施方式的液体喷出装置1具备两个头单元32,而由于这些头单元32为相同的结构,因此,在图4以及图5中,以一个头单元32作为代表而进行说明,并省略剩余的头单元32的图示以及说明。
如图4所示,液体喷出装置1被构成为,包括控制单元10和头单元32。另外,控制单元10和头单元32经由控制信号连接器170、280、驱动信号连接器180、290、柔性扁平电缆190、191而被电连接。
控制单元10被构成为,包括:控制部100、第一输送电机驱动器40、第二输送电机驱动器70、控制信号发送部110、状态信号判断部120、以及驱动电路50。
控制部100在从主计算机而被供给了图像数据等各种信号时,输出用于对各部分进行控制的各种控制信号等。
详细而言,控制部100向第一输送电机驱动器40供给控制信号Ctr1。第一输送电机驱动器40根据控制信号Ctr1而对第一驱动电机41进行驱动。另外,控制部100向第二输送电机驱动器70供给控制信号Ctr2。第二输送电机驱动器70根据控制信号Ctr2而对第二驱动电机71进行驱动。第一驱动电机41以及第二驱动电机71根据来自控制部100的控制信号而对第一驱动电机41以及第二驱动电机71进行驱动,并将记录薄片S向预定的方向进行输送。
另外,控制部100根据来自主计算机的各种信号,而生成原始时钟信号sSck、原始印刷数据信号sSI、原始锁存信号sLAT,原始改变信号sCH以及原始切换期间指定信号sRT,以作为对被设置于喷出部600(参照图5)上的压电元件60(参照图5)的驱动进行控制的多种原始控制信号,并以并行形式向控制信号发送部110输出。并且,在多种原始控制信号中,也可以不包含这些信号中的一部分,此外也可以包含其他的信号。
另外,控制部100向驱动电路50供给数字的数据dA1、dB1、dA2、dB2、dA3、dB3、dA4、dB4。
另外,控制部100使维护单元80执行用于使喷出部600中的油墨的喷出状态恢复正常的维护处理。维护单元80实施通过管泵(省略图示)而对喷出部600内的增粘的油墨或气泡等进行抽吸的清洁处理(泵吸处理)、通过擦拭器对附着于喷出部600的喷嘴附近的纸粉等异物进行擦拭的擦拭处理,来作为维护处理。
控制信号发送部110将从控制部100供给的多种原始控制信号(原始时钟信号sSck、原始印刷数据信号sSI、原始锁存信号sLAT,原始改变信号sCH以及原始切换期间指定信号sRT)转换(串行化)为一个串行形式的串行控制信号。此时,在串行控制信号中,与多种原始控制信号一起并入有高速串行数据传输所使用的传输用时钟信号。
而且,控制信号发送部110将被转换了的串行控制信号转换为差动信号d1、d2、d3、d4并输出。控制信号发送部110例如将串行控制信号转换为LVDS(Low VoltageDifferential Signaling,低压差分信号)传输方式的差动信号d1、d2、d3、d4并输出。LVDS传输方式的差动信号由于其振幅为350mV左右,因此能够实现高速数据传输。并且,差动信号d1、d2、d3、d4也可以为LVDS以外的LVPECL(Low Voltage Positive Emitter CoupledLogic,低压正射极耦合逻辑)或CML(Current Mode Logic,电流型逻辑电路)等各种高速传输方式的差动信号。
即,控制信号发送部110根据从控制部100供给的多种原始控制信号(原始时钟信号sSck、原始印刷数据信号sSI、原始锁存信号sLAT,原始改变信号sCH以及原始切换期间指定信号sRT),而输出差动信号d1、d2、d3、d4。基于从控制信号发送部110输出的原始控制信号而得到的差动信号d1、d2、d3、d4被供给至设置于头单元32上的控制信号接收部260(参照图5)。并且,在本实施方式中,差动信号d1、d2、d3、d4各自由1对差动信号构成。
状态信号判断部120根据从头单元32供给的残留振动信号Vrbg而对喷出部600的状态进行判断。例如,状态信号判断部120可以针对每个喷出部600,而生成通过低通滤波器或者带通滤波器而从残留振动信号Vrbg中去除了噪声成分而得到的整形波形信号,并对该整形波形信号的频率(周期)、振幅的衰减率等进行测量,并根据该测量结果,而对是否存在喷出不良等进行判断。
控制部100还实施与状态信号判断部120的判断结果相对应的处理。控制部100可以在由状态信号判断部120判断为存在喷出不良的情况下,生成用于使维护单元80实施维护处理的控制信号。另外,例如,控制部100在由状态信号判断部120判断为存在喷出不良的情况下,也可以生成用于实施如下的补充记录处理的原始印刷数据信号sSI,该补充记录处理为,代替喷出不良的喷出部600,而利用不存在喷出不良的喷出部600,来补充向记录薄片S的记录(印刷)。即使在喷出部600中发生了喷出异常的情况下,也能够通过实施补充记录处理,而在无需使印刷处理停止并实施维护处理的情况下持续进行印刷处理。
驱动电路50被构成为,包括:驱动电路50-A1、50-B1、50-A2、50-B2、50-A3、50-B3、50-A4、50-B4。
驱动电路50-A1根据从控制部100输出的数字数据dA1,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMA1,并将其向头单元32供给。
具体而言,如果驱动电路50-A1所被输入的数字数据dA1为对驱动信号COMA1的波形进行了模拟/数字转换的数据,则驱动电路50-A1在对数据dA1进行了数字/模拟转换之后进行D级放大,而生成驱动信号COMA1,并且向头单元32供给。另外,如果例如数字数据dA1为假定其与驱动信号COMA1的斜度之间的对应关系的数据,则驱动电路50-A1在生成了满足由数据dA1所规定的各个区间的长度与斜度之间的对应关系的模拟信号之后,进行D级放大,而生成驱动信号COMA1,并且向头单元32供给。
并且,本实施方式中的驱动电路50-A1、50-B1、50-A2、50-B2、50-A3、50-B3、50-A4、50-B4也可以设为,仅输出的驱动信号不同,而电路结构相同。因此,在以下的驱动电路50-B1、50-A2、50-B2、50-A3、50-B3、50-A4、50-B4的说明中,对向各个驱动电路输入的数字数据、以及所生成的驱动信号进行说明,而省略对电路的详细说明。
驱动电路50-B1根据从控制部100输出的数字数据dB1,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMB1,并将其向头单元32供给。
驱动电路50-A2根据从控制部100输出的数字数据dA2,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMA2,并将其向头单元32供给。
驱动电路50-B2根据从控制部100输出的数字数据dB2,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMB2,并将其向头单元32供给。
驱动电路50-A3根据从控制部100输出的数字数据dA3,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMA3,并将其向头单元32供给。
驱动电路50-B3根据从控制部100输出的数字数据dB3,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMB3,并将其向头单元32供给。
驱动电路50-A4根据从控制部100输出的数字数据dA4,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMA4,并将其向头单元32供给。
驱动电路50-B4根据从控制部100输出的数字数据dB4,而生成用于对被设置于头单元32上的压电元件60(参照图5)进行驱动的驱动信号COMB4,并将其向头单元32供给。
图5为表示本实施方式的头单元32的电气结构的图。
头单元32被构成为,包括:控制信号接收部260、选择控制部210-1、210-2、210-3、210-4、多个选择部230、头20-1、20-2、20-3、20-4、切换部250、以及放大输出部240。
控制信号接收部260(“接收部”的一个示例)接收基于从控制信号发送部110供给的原始控制信号的差动信号d1、d2、d3、d4(“传送信号”的一个示例),并将所接收到的差动信号d1、d2、d3、d4转换为串行控制信号。此后,根据被转换了的串行控制信号,而生成(复原)对来自喷出部600的油墨的喷出进行控制的控制信号c1、c2、c3、c4、以及切换期间指定信号RT,并分别向选择控制部210-1、210-2、210-3、210-4供给。
详细而言,控制信号接收部260接收LVDS传输方式的差动信号d1、d2、d3、d4,并对该差动信号d1、d2、d3、d4进行差动放大从而转换为串行控制信号。而且,使被并入于串行控制信号中的传输用时钟信号复原,并根据该传输用时钟信号而使串行控制信号中所包含的多种原始控制信号(原始时钟信号sSck、原始印刷数据信号sSI、原始锁存信号sLAT、原始改变信号sCH以及原始切换期间指定信号sRT)复原(解串),从而生成控制信号c1、c2、c3、c4以及切换期间指定信号RT。而且,控制信号接收部260将所生成的控制信号c1、c2、c3、c4分别供给至各个选择控制部210-1、210-2、210-3、210-4,另外,将切换期间指定信号RT供给至各个选择部。
即,在本实施方式中,控制信号接收部260输出分别被包含在各个控制信号c1、c2、c3、c4中的、包含从原始控制信号被复原了的时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT、以及改变信号CH在内的并行形式的多种的信号、和被提供给选择部230的切换期间指定信号RT。并且,将在后文中对时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT、改变信号CH以及切换期间指定信号RT的详细情况进行叙述。
选择控制部210-1根据控制信号c1中所包含的时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT以及改变信号CH,而对各个选择部230指示是应该选择驱动信号COMA1还是应该设为不选择。
接收选择控制部210-1的输出信号的各个选择部230根据选择控制部210-1的指示,而选择驱动信号COMA1(“第一驱动信号”的一个示例),并作为驱动信号而被供给至头20-1所具有的各个压电元件60(“驱动元件”的一个示例)的一端。并且,在图5中,将该驱动信号的电压标记为驱动电压Vout。另外,驱动信号COMB1为用于对各个喷出部600的喷出不良进行检查的信号。并且,在压电元件60的与被施加驱动电压Vout的一端不同的另一端上,分别共同地被施加作为基准电压的共同电压VBS(“基准电压信号”的一个示例)。
另外,各个选择部230根据从控制信号接收部260输出的切换期间指定信号RT而生成选择信号Sw,并将其向切换部250输出。在本实施方式中,选择信号Sw为,仅在切换期间指定信号RT为高电平、且驱动信号COMB1被选择时成为高电平的信号。
切换部250在从该选择部230输出的选择信号Sw为低电平时,以向头20-1所包含的对应的喷出部600所具有的压电元件60的一端施加驱动电压Vout的方式进行控制,在该选择信号Sw为高电平时,以不向该压电元件60的一端施加驱动电压Vout的方式进行控制。压电元件60通过被施加驱动信号从而进行位移。压电元件60对应于头20-1中的多个喷出部600的各个喷出部而被设置。而且,压电元件60根据驱动电压Vout和共同电压VBS之间的电位差而进行位移,从而使油墨喷出。
在本实施方式中,切换期间指定信号RT在印刷期间内始终为低电平,在检查期间内,使低电平和高电平周期性地反复。即,在印刷期间内,驱动电压Vout始终被施加于所有的喷出部600上。另外,在检查期间内,对于非检查对象的喷出部600(与作为驱动电压Vout而不选择驱动信号COMB1的选择部230相对应的喷出部600),始终施加有驱动电压Vout,而对于检查对象的喷出部600(与作为驱动电压Vout而选择驱动信号COMB1的选择部230相对应的喷出部600),在施加了驱动电压Vout之后,在固定期间内不施加驱动电压Vout,而在该固定期间内在该喷出部600所具有的压电元件60的一端上出现的信号作为残留振动信号Vrb-1而从切换部250输出。
放大输出部240生成对表示头单元32的状态的残留振动信号Vrb-1进行了放大的残留振动信号Vrbg-1,并将其向状态信号判断部120输出。
相对于上文所述的选择控制部210-1的说明,在选择控制部210-2中,由于除了以下情况之外与选择控制部210-1的说明相同,因此省略对其详细的说明,所述情况为,从控制信号接收部260供给的控制信号为控制信号c2,驱动信号为驱动信号COMA2、COMB2,所驱动的头为头20-2,从切换部250向放大输出部240输出的信号为残留振动信号Vrb-2,放大输出部240的输出为残留振动信号Vrbg-2。
相对于上文所述的选择控制部210-1的说明,在选择控制部210-3中,由于除了以下情况之外与选择控制部210-1的说明相同,因此省略详细的说明,所述情况为,从控制信号接收部260供给的控制信号为控制信号c3,驱动信号为驱动信号COMA3、COMB3,所驱动的头为头20-3,从切换部250向放大输出部240输出的信号为残留振动信号Vrb-3,放大输出部240的输出为残留振动信号Vrbg-3。
相对于上文所述的选择控制部210-1的说明,在选择控制部210-4中,由于除了以下情况之外与选择控制部210-1的说明相同,因此省略详细的说明,所述情况为,从控制信号接收部260供给的控制信号为控制信号c4,驱动信号为驱动信号COMA4、COMB4,所驱动的头为头20-4,从切换部250向放大输出部240输出的信号为残留振动信号Vrb-4,放大输出部240的输出为残留振动信号Vrbg-4。
由此,被输入至状态信号判断部120的残留振动信号Vrbg为包含残留振动信号Vrbg-1、Vrbg-2、Vrbg-3、Vrbg-4的信号。
如上所述,在本实施方式中,选择控制部210-1、210-2、210-3、210-4中,仅被供给的控制信号、以及随着控制信号而进行工作的选择部有所不同,而具有相同的结构。为此,在无需特别地对选择控制部210-1、210-2、210-3、210-4进行区分的情况下,省略“-(连字符)”及之后的数字,而简单地将符号设为“选择控制部210”而进行说明。
另外,在本实施方式中,头20-1、20-2、20-3、20-4中,仅被供给的驱动信号有所不同,而具有相同的结构。因此,在无需特别地对头20-1、20-2、20-3、20-4进行区分的情况下,省略“-(连字符)”及之后的数字,而简单地将符号设为“头20”而进行说明。
另外,在本实施方式中,驱动信号COMA1、COMB1、COMA2、COMB2、COMA3、COMB3、COMA4、COMB4中,仅驱动信号的波形有所不同,而具有相同的结构。因此,在无需特别地进行区分的情况下,简单地将驱动信号COMA1、COMA2、COMA3、COMA4设为驱动信号COMA,另外,简单地将驱动信号COMB1、COMB2、COMB3、COMB4设为驱动信号COMB而进行说明。并且,驱动信号COMA与驱动信号COMB为,根据选择部230而向同一个头20输出的驱动信号。
另外,在本实施方式中,残留振动信号Vrb-1、Vrb-2、Vrb-3、Vrb-4中,仅被检测到残留检测信号的头有所不同,而具有相同的结构。因此,在无需特别地进行区分的情况下,省略“-(连字符)”及之后的数字,而简单地将符号设为“残留振动信号Vrb”而进行说明。
3.喷出部的结构
图6为表示在头20中与一个喷出部600相对应的概要结构的图。如图6所示,头20包括喷出部600和贮液器641。
贮液器641针对油墨的每种颜色而设置,油墨从供给口661被导入到贮液器641中。并且,油墨从被搭载于装置主体7上的液体贮存单元4经由供给管8而被供给至供给口661。
喷出部600包括:压电元件60、振动板621、腔室(压力室)631和喷嘴651。其中,振动板621作为隔膜而发挥功能,其通过在图6中被设置于上表面上的压电元件60而进行位移(弯曲振动),从而使填充有油墨的腔室631的内部容积放大或缩小。喷嘴651为被设置于喷嘴板632上并且与腔室631连通的开孔部。腔室631在内部填充有液体(例如,油墨),并通过压电元件60的位移而使其内部容积发生变化。喷嘴651与腔室631连通,并根据腔室631的内部容积的变化而将腔室631内的液体以液滴的形式喷出。
图6所示的压电元件60为利用一对电极611、612而将压电体601夹持的结构。在该结构的压电体601中,根据通过电极611、612而被施加的电压,与电极611、612、振动板621一起,使图6中的中央部分相对于两端部分而在上下方向上发生挠曲。具体而言,压电元件60成为如下的结构,即,在驱动电压Vout的电压变高时,向上方向挠曲,而在驱动电压Vout的电压变低时,向下方向挠曲。在该结构中,如果向上方向挠曲,则腔室631的内部容积扩大,因此,油墨会从贮液器641被吸入,而如果向下方向挠曲,则腔室631的内部容积缩小,因此,会根据缩小的程度而从油墨喷嘴651喷出油墨。
并且,压电元件60并不被限定于图示的结构,只要是能够使压电元件60发生变形从而使如油墨那样的液体喷出的类型即可。另外,压电元件60并不被限定于弯曲振动,也可以为使用所谓的纵向振动的结构。
另外,压电元件60在头20中与腔室631和喷嘴651对应地被设置,也与选择部230对应地被设置。因此,压电元件60、腔室631、喷嘴651以及选择部230的套件针对每个喷嘴651而被设置。
4.喷出部的喷出不良与残留振动之间的关系
另外,存在尽管喷出部600实施了用于喷出油墨滴的动作,但油墨滴未正常地从喷嘴651被喷出的情况、即发生喷出不良的情况。作为发生该喷出不良的原因,可列举出如下几点等:(1)气泡向腔室631内的混入;(2)因腔室631内的油墨的干燥等而引起的腔室631内的油墨的增粘或粘固;(3)纸粉等异物附着于喷嘴651的出口附近。
首先,在气泡混入了腔室631内的情况下,认为充满腔室631内的油墨的总重量会减少,从而惯性会降低。另外,在气泡附着于喷嘴651附近的情况下,认为会成为能够视为喷嘴651的直径以该气泡的直径的大小而增大了的状态,从而声阻会降低。因此,在气泡混入到腔室631内而发生了喷出不良的情况下,与喷出状态正常的情况相比,残留振动的频率变高。另外,通过声阻的降低等,而使残留振动的振幅的衰减率变小。
接下来,在喷嘴651附近的油墨干燥并粘固的情况下,腔室631内的油墨成为被封闭于腔室631内的状况。在这样的情况下,认为声阻会增加。因此,在腔室631内的喷嘴651附近的油墨粘固的情况下,与喷出状态正常的情况相比,残留振动的频率变得极低,并且残留振动会过度衰减。
接下来,在纸粉等异物附着于喷嘴651的出口附近的情况下,油墨将会从腔室631内经由纸粉等异物而渗出,因此,认为惯性会增加。另外,认为由于附着于喷嘴651的出口附近的纸粉的纤维而使声阻增大。因此,在纸粉等异物附着于喷嘴651的出口附近的情况下,与喷出状态正常的情况相比,残留振动的频率变低。
以上,状态信号判断部120根据残留振动信号Vrbg的频率、振幅的衰减率(衰减时间),而能够对喷出不良的有无等进行判断。
5.喷出部的驱动信号的结构
作为在记录薄片S上形成点的方法,除了使油墨滴喷出一次而形成一个点的方法之外,还具有如下的方法:设为能够在单位期间内喷出两次以上的油墨滴,并使在单位期间内被喷出的一个以上的油墨滴喷落,且使喷落的该一个以上的油墨滴进行结合,从而形成一个点的方法(第二方法);不使上述的两个以上的油墨滴进行结合,从而形成两个以上的点的方法(第三方法)。
在本实施方式中,根据第二方法,关于一个点,通过使油墨最多喷出两次,从而表现出“大点”、“中点”、“小点”以及“未记录(无点)”这四个灰度。
为了表现出这四个灰度,在本实施方式中,使驱动信号COMA具有点形成的一个周期内的前半模式和后半模式。成为如下的结构,即,根据应表现的灰度,而选择(或不选择)在一个周期内的前半/后半中是否将驱动信号COMA向压电元件60供给。而且,在本实施方式中,为了生成与“检查”相对应的驱动电压Vout,还准备了驱动信号COMB。
图7为表示驱动信号COMA、COMB的波形的图。如图7所示,驱动信号COMA成为如下的波形,即,使被配置于从锁存信号LAT上升起至改变信号CH上升为止的期间T1内的梯形波形Adp1和被配置于从改变信号CH上升起至下一个锁存信号LAT上升为止的期间T2内的梯形波形Adp2连续的波形。将由期间T1和期间T2构成的期间设为周期Ta,在每个周期Ta内,在记录薄片S上形成新的点。
在本实施方式中,梯形波形Adp1、Adp2为互不相同的波形。其中,梯形波形Adp1为,从与该压电元件60相对应的喷嘴651分别喷出预定量、具体为“中”程度的量的油墨的波形。另外,梯形波形Adp2成为与梯形波形Adp1不同的波形。梯形波形Adp2为,当设为其被供给到压电元件60的一端时,从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出与上述预定量相比较少的量的油墨的波形。
驱动信号COMB成为使被配置于期间T1内的梯形波形Bdp1和被配置于期间T2内的固定的电压Vc的波形连续的波形。梯形波形Bdp1为,用于使喷嘴651的开孔部附近的油墨进行振动,从而产生检查所需的所期望的残留振动的波形。即使梯形波形Bdp1被供给到压电元件60的一端,也不会从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出油墨。
并且,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1的开始定时下的电压和结束定时的电压均为电压Vc,是共同的。即,梯形波形Adp1、Adp2、Bdp1分别成为以电压Vc开始并以电压Vc结束的波形。
图8为表示分别与本实施方式中的“大点”、“中点”、“小点”、“未记录”以及“检查”相对应的驱动电压Vout的波形的图。
如图8所示,与“大点”相对应的驱动电压Vout,成为使期间T1中的驱动信号COMA的梯形波形Adp1和期间T2中的驱动信号COMA的梯形波形Adp2连续的波形。当将该驱动电压Vout向压电元件60的一端供给时,在期间T1内,从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出“中”程度的量的油墨,在期间T2中,从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出“小”程度的量的油墨。因此,在周期Ta内,在记录薄片S上,各个油墨喷落并合体从而形成大点。
与“中点”相对应的驱动电压Vout,成为使期间T1内的驱动信号COMA的梯形波形Adp1和在期间T2内通过压电元件60所具有的电容性而保持的之前紧挨着的电压Vc连续的波形。当将该驱动电压Vout向压电元件60的一端供给时,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出一次“中”程度的量的油墨。因此,在周期Ta内,在记录薄片S上形成中点。
与“小点”相对应的驱动电压Vout,成为使在期间T1内通过压电元件60所具有的电容性而保持的之前紧挨着的电压Vc和期间T2内的驱动信号COMA的梯形波形Adp2连续的波形。当将该驱动电压Vout向压电元件60的一端供给时,在周期Ta内,从与该压电元件60相对应的喷嘴651喷出一次“小”程度的量的油墨。因此,在周期Ta中,在记录薄片S上形成小点。
与“未记录”相对应的驱动电压Vout,成为在期间T1以及期间T2内使通过压电元件60所具有的电容性而保持的之前紧挨着的电压Vc连续的波形。即,在周期Ta内,该压电元件60未驱动而不喷出油墨。因此,在记录薄片S上未形成点。
与“检查”相对应的驱动电压Vout,在期间T1内成为驱动信号COMB的梯形波形Bdp1,在期间T2内成为通过压电元件60所具有的电容性而保持的之前紧挨着的电压Vc。当将检查用的驱动电压Vout向压电元件60的一端供给时,具有该压电元件60的喷出部600在期间T1内进行振动而产生残留振动,但油墨不会被喷出。并且,在本实施方式中,对于不是检查对象的喷出部600,全部施加与“未记录”相对应的驱动电压Vout。
6.选择控制部以及选择部的结构
图9为表示图5中的选择控制部210的结构的图。如图9所示,从控制信号接收部260输出的控制信号c1、c2、c3、c4各自所包含的时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT以及改变信号CH被供给到选择控制部210。在选择控制部210中,移位寄存器(S/R)212、锁存电路214和解码器216的组分别与各个压电元件60(喷嘴651)相对应地被设置。
印刷数据信号SI为,相对于m个喷出部600中的各个喷出部,而分别包含用于选择“大点”、“中点”、“小点”、“未记录”以及“检查”中的任意一个的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)的、共计3m位的信号。
印刷数据信号SI与时钟信号Sck同步地从控制信号接收部260以串行的方式被供给。移位寄存器212为,用于针对每个与各个喷嘴651相对应的3位量的印刷数据(SIH、SIM、SIL),而临时对以串行的方式被供给的印刷数据信号SI进行保持的结构。
详细而言,成为如下的结构,即,与压电元件60(喷嘴)相对应的级数的移位寄存器212相互被级联连接,并且以串行的方式被供给的印刷数据信号SI按照时钟信号Sck而依次向后级被传输。
并且,在将压电元件60的个数设为m(m为多个)时,为了区分移位寄存器212,从被供给印刷数据信号SI的上游侧起依次标记为1级、2级、……、m级。
m个锁存电路214分别在锁存信号LAT的上升沿对由m个移位寄存器212各自所保持的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)进行锁存。
m个解码器216分别对由m个锁存电路214各自所锁存的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)进行解码,从而针对每个由锁存信号LAT和改变信号CH所规定的期间T1、T2,而输出选择信号Sa、Sb,从而对选择部230的选择进行规定。
图10为表示解码器216中的解码内容的图。其意味着,例如当被锁存的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(1、0、0)时,解码器216将选择信号Sa、Sb的逻辑电平在期间T1内分别设为H(高)电平、L(低)电平,在期间T2内分别设为低电平和低电平,并输出。
并且,关于选择信号Sa、Sb的逻辑电平,与时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT以及改变信号CH的逻辑电平相比,通过电平转换器(省略图示)而电平转换为高振幅逻辑。
图11为表示与图5中的压电元件60(喷嘴651)的一个压电元件量相对应的选择部230的结构的图。
如图11所示,选择部230具有反相器(“非”电路)232a、232b、传输门234a、234b、以及“与”电路236。
来自解码器216的选择信号Sa一方面向在传输门234a中未标记圆形的正控制端供给,另一方面通过反相器232a而被逻辑反转,并向在传输门234a中标记有圆形的负控制端供给。同样地,选择信号Sb一方面向传输门234b的正控制端供给,另一方面通过反相器232b而被逻辑反转,并向传输门234b的负控制端供给。
向传输门234a的输入端供给驱动信号COMA,向传输门234b的输入端供给驱动信号COMB。传输门234a、234b的输出端彼此被共同连接,驱动电压Vout经由该共同连接端子而向切换部250输出。
如果选择信号Sa为H电平,则传输门234a使输入端与输出端之间导通(ON),如果选择信号Sa为L电平,则传输门234a使输入端与输出端之间不导通(OFF)。关于传输门234b,也同样地根据选择信号Sb而使输入端与输出端之间导通或不导通。
“与”电路236将表示选择信号Sb与切换期间指定信号RT的逻辑积的信号作为选择信号Sw而向切换部250输出。
接下来,参照图12,对选择控制部210与选择部230的动作进行说明。
印刷数据信号SI从控制信号接收部260与时钟信号Sck同步地以串行的方式被供给,并在与每个喷嘴相对应的移位寄存器212中被依次传输。而且,当控制信号接收部260停止时钟信号Sck的供给时,成为在各个移位寄存器212中分别保持有与喷嘴相对应的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)的状态。并且,印刷数据信号SI以与移位寄存器212中的最终m级、……、2级、1级的喷嘴相对应的顺序而被供给。
在此,当锁存信号LAT上升时,各个锁存电路214对被保持于移位寄存器212内的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)一同进行锁存。在图12中,LT1、LT2、……、LTm表示通过与1级、2级、……、m级的移位寄存器212相对应的锁存电路214而被锁存的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)。
解码器216根据由被锁存的3位的印刷数据(SIH、SIM、SIL)规定的点的尺寸,而在各个期间T1、T2内,以如图10所示的内容而输出选择信号Sa、Sb的逻辑电平。
即,解码器216在该印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(1、1、0)而规定大点的尺寸的情况下,将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为高电平和低电平,在期间T2内也设为高电平和低电平。另外,解码器216在该印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(1、0、0)而规定中点的尺寸的情况下,将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为高电平和低电平,在期间T2内设为低电平和低电平。另外,解码器216在该印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(0、1、0)而规定小点的尺寸的情况下,将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为低电平和低电平,在期间T2内设为高电平和低电平。另外,解码器216在该印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(0、0、0)而规定“未记录”的情况下,将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为低电平和低电平,在期间T2内设为低电平和低电平。另外,解码器216在该印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(0、0、1)而规定“检查”的情况下,将选择信号Sa、Sb在期间T1内设为低电平和高电平,在期间T2内也设为低电平和高电平。
在印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(1、1、0)时,由于在期间T1内选择信号Sa、Sb为高电平和低电平,因此选择部230选择驱动信号COMA(梯形波形Adp1),由于在期间T2内Sa、Sb也为高电平和低电平,因此选择部230选择驱动信号COMA(梯形波形Adp2)。其结果为,生成了与图8所示的“大点”相对应的驱动电压Vout。
另外,在印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(1、0、0)时,由于在期间T1内选择信号Sa、Sb为高电平和低电平,因此选择部230选择驱动信号COMA(梯形波形Adp1),由于在期间T2内Sa、Sb为低电平和低电平,因此,选择部230不选择驱动信号COMA、COMB中的任意一个。其结果为,生成了与图8所示的“中点”相对应的驱动电压Vout。
另外,在印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(0、1、0)时,由于在期间T1内选择信号Sa、Sb为低电平和低电平,因此,选择部230不选择驱动信号COMA、COMB的任意一个,而由于在期间T2内Sa、Sb为高电平和低电平,因此,选择部230选择驱动信号COMA(梯形波形Adp2)。其结果为,生成了与图8所示的“小点”相对应的驱动电压Vout。
另外,在印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(0、0、0)时,由于在期间T1内选择信号Sa、Sb为低电平和低电平,因此,选择部230不选择驱动信号COMA、COMB的任意一个,而由于在期间T2内选择信号Sa、Sb也为低电平和低电平,因此选择部230不选择驱动信号COMA、COMB的任意一个。其结果为,生成了与图8所示的“未记录”相对应的驱动电压Vout。
另外,在印刷数据(SIH、SIM、SIL)为(0、0、1)时,由于在期间T1内选择信号Sa、Sb为低电平和高电平,因此选择部230选择驱动信号COMB(梯形波形Bdp1),由于在期间T2内Sa、Sb也为低电平和高电平,因此选择部230选择驱动信号COMB(固定的电压Vc)。其结果为,生成了与图8所示的“检查”相对应的驱动电压Vout。
并且,由于在选择信号Sa、Sb为低电平和低电平的期间内,不选择驱动信号COMA、COMB的任意一个,因此,压电元件60的一端成为开路。但是,通过压电元件60所具有的电容性,驱动电压Vout被保持于之前紧挨着的电压Vc。
并且,图7以及图12所示的驱动信号COMA、COMB只不过为一个示例。实际上,能够根据头单元32的移动速度、印刷介质的性质等,而使用预先准备的各种各样的波形的组合。
另外,在此,虽然以压电元件60随着电压的上升而向上方向挠曲的示例进行了说明,但当使向电极611、612供给的电压反转时,压电元件60将会随着电压的上升而向下方向挠曲。因此,在压电元件60随着电压的上升而向下方向挠曲的结构中,图7以及图12所例示的驱动信号COMA、COMB成为以电压Vc为基准而反转的波形。
7.转换部的结构
图13为表示切换部250的结构的图。如图13所示,切换部250包括与m个喷出部600分别具有的压电元件60的一端连接的m个开关252-1~252-m,m个开关252-1~252-m分别通过从m个选择部230输出的m个选择信号Sw(Sw-1~Sw-m)而被控制。
具体而言,开关252-i(i为1~m中的任意一个)在Sw-i为低电平时,向第i个喷出部600所具有的压电元件60的一端施加驱动电压Vout-i。另外,开关252-i在Sw-i为高电平时,不向第i个喷出部600所具有的压电元件60的一端施加驱动电压Vout-i,而将在该压电元件60的一端所产生的信号作为残留振动信号Vrb而进行选择。由于在印刷期间中,切换期间指定信号RT为低电平,m个选择信号Sw(Sw-1~Sw-m)全部为低电平,因此,向m个喷出部600供给相当于”大点”、“中点”、“小点”、“未记录”中的任意一个的驱动电压Vout(Vout-1~Vout-m)。另外,在检查期间中,对于作为检查对象的第i个(i为1~m的任意一个)喷出部600,在选择信号Sw-i为低电平(切换期间指定信号RT为低电平)时,供给相当于“检查”的驱动电压Vout-i,在选择信号Sw-i为高电平(切换期间指定信号RT为高电平)时,将来自第i个喷出部600的信号作为残留振动信号Vrb而从切换部250输出。另外,在检查期间内,其他的选择信号Sw-j(j为1~m中的除了i之外的任意一个)为低电平,从而对非检查对象的喷出部600供给相当于“未记录”的驱动信号。
即,在本实施方式中,切换期间指定信号RT被共同地供给到所有的选择部230。例如,在向头20-1的任意一个的喷出部600所包含的压电元件60供给相当于“检查”的驱动信号时,头20-1中所包含的不相当于“检查”的其他的喷出部600、以及头20-2、20-3、20-4所包含的所有的喷出部600被供给相当于“未记录”的驱动信号。
此时,只有相当于“检查”的头20-1的某一个喷出部600所包含的压电元件60的残留振动信号Vrb-1作为经由了放大输出部240的残留振动信号Vrbg而向状态信号判断部120传输。同样地,随着切换期间指定信号RT,头20-1、20-2、20-3、20-4的任意一个所包含的喷出部600依次成为“检查”的对象。即,随着切换期间指定信号RT,头20-1、20-2、20-3、20-4的任意一个的喷出部600所包含的压电元件60分时地成为“检查”的对象,放大了各自的残留振动信号Vrb而得到的残留振动信号Vrbg被分时地向状态信号判断部120传输。
在图14中表示检查期间中的切换期间指定信号RT、被施加于检查对象的喷出部600上的驱动电压Vout以及残留振动信号Vrb的波形的一个示例。并且,在图14中还图示了从放大输出部240(参照图5)输出的残留振动信号Vrbg的波形。如图14所示,在切换期间指定信号RT为低电平时,向检查对象的喷出部600施加驱动电压Vout(检查用的驱动信号COMB)。另外,在切换期间指定信号RT为高电平时,不向检查对象的喷出部600施加驱动电压Vout,而由向该喷出部600施加了驱动电压Vout之后的残留振动而产生的波形表现为残留振动信号Vrb。而且,该残留振动信号Vrb通过放大输出部240而被放大并成为残留振动信号Vrbg,该残留振动信号Vrbg向设置于控制单元10上的状态信号判断部120发送。
8.头单元的结构
图15为表示头单元32的结构的分解立体图。并且,图15所图示的(X、Y、Z)的三个轴表示与图1以及图2所图示的“第一方向X”、“第二方向Y”、“第三方向Z”相同的方向。
头单元32具备作为液体而喷射油墨的头主体310、和被固定于头主体310上的流道部件370。
头主体310具备:具有头20的多个驱动单元320、对多个驱动单元320进行保持的支架330、被固定于支架330上的中继基板340、供给部件350、以及对多个驱动单元320进行固定的固定板360。
驱动单元320被构成为包括头20,如图3所示,喷射油墨的喷嘴651在第一方向X上被并排设置而形成的列被设置有多列,在本实施方式中,被设置有两列。在各个驱动单元320的与设置有喷嘴651的面在第三方向Z上相反的一侧的面上,导出有与被设置于驱动单元320的内部的未图示的插接基板相连接的驱动配线322。并且,头20在驱动单元320的内部经由插接基板等而与驱动配线322电连接。
支架330在第三方向Z的设置有固定板360的一侧,设置有对多个驱动单元320进行收纳的未图示的收纳部。收纳部具有在第三方向Z的设置有固定板360的一侧开口的凹形状,并对通过固定板360而被固定的多个驱动单元320进行收纳,而且,收纳部的开口通过固定板360而被密封。即,在由收纳部和固定板360形成的空间的内部收纳有驱动单元320。
另外,在支架330上设置有连通流道332,该连通流道332用于将从供给部件350被供给的油墨向驱动单元320供给。连通流道332相对于一个驱动单元320而被设置有两个。即,与被设置于一个驱动单元320上的喷嘴651的各列相对应地,设置有连通流道332。
而且,在支架330上设置有配线插通孔333,该配线插通孔333用于将与设置于收纳部中的驱动单元320电连接的驱动配线322,插穿到在第三方向Z侧与第三方向Z上的设置有收纳部的面不同的面。驱动配线322通过***穿于支架330的配线插通孔333中,从而从由收纳部和固定板360形成的空间导出。
在支架330的导出有驱动配线322的一侧,保持有中继基板340。在中继基板340上,具有在作为厚度方向的第三方向Z上贯穿的驱动配线连接孔341,驱动配线322插穿于中继基板340的驱动配线连接孔341中,并与中继基板340电连接。
另外,在中继基板340上,且在与支架330的连通流道332相对应的位置处设置有***孔342。***孔342中***被设置于供给部件350上的突出部(未图示)。突出部通过对供给部件350和支架330的连通流道332进行连接,从而实施从供给部件350向支架330的油墨供给。
而且,在中继基板340的、第二方向Y的两侧的各个侧处,设置有控制信号连接器280、驱动信号连接器290。而且,中继基板340经由柔性扁平电缆190、191(图4参照)而与控制单元10电连接。
供给部件350在第三方向Z侧与支架330固定。另外,在供给部件350上设置有供给流道352,该供给流道352用于将从流道部件370供给的油墨向支架330的连通流道332供给。供给流道352以在供给部件350的第三方向Z的两个面上开口的方式被设置。并且,供给流道352也可以具有根据流道部件370的流道、和中继基板340的***孔342以及支架330的连通流道332的位置而沿着第一方向X、或第二方向Y而延伸的流道。
另外,在供给部件350上,在分别与控制信号连接器280、驱动信号连接器290相对应的位置处,设置有在第三方向Z上贯穿的贯穿孔353。即,柔性扁平电缆190、191(参照图4)插穿于供给部件350的贯穿孔353,而与控制信号连接器280、驱动信号连接器290连接。
另外,在堵塞支架330的收纳部的开口的固定板360上,设置有使各个驱动单元320的喷嘴651露出的露出开口部361。在本实施方式中,露出开口部361针对每个驱动单元320而被独立设置,相邻的驱动单元320之间通过固定板360而被密封。并且,固定板360在露出开口部361的周边缘部处与驱动单元320进行固定。
流道部件370在第三方向Z侧被固定在头主体310的供给部件350侧。流道部件370以多个过滤器单元390在第二方向Y上层叠的方式构成。另外,过滤器单元390在内部设置有多个流道部件395,用于去除油墨中所包含的气泡或异物等,并向设置于头主体310上的供给部件350供给油墨。
本实施方式中的头单元32将从流道部件370供给的油墨经由被设置于头主体310上的供给流道352、连通流道332而向驱动单元320供给。而且,通过根据前文所述的驱动信号COMA、COMB而对设置于驱动单元320上的头20内的压电元件60进行驱动,从而从喷嘴651喷射(或检查)油墨滴。
9.中继基板的结构
图16~图21为表示本实施方式中的中继基板340的结构的图。
图16为从第一配线层471观察中继基板340的俯视图,且为表示中继基板340的第一配线层471的结构的图。图17为从第一配线层471观察了中继基板340的俯视透视图,且为表示中继基板340的第二配线层472的结构的图。图18为从第一配线层471对中继基板340进行观察的俯视透视图,且为表示中继基板340的第三配线层473的结构的图。图19为从第一配线层471对中继基板340进行观察的俯视透视图,且为表示中继基板340的第四配线层474的结构的图。图20为从第一配线层471对中继基板340进行观察的俯视透视图,且为表示中继基板340的第五配线层475的结构的图。图21为从第一配线层471观察中继基板340的俯视透视图,且为表示中继基板340的第六配线层476的结构的图。
本实施方式的中继基板340被构成为,按照图16~图21所示的第一配线层471(在本实施方式中,设为基板470的表面)、第二配线层472、第三配线层473、第四配线层474、第五配线层475、第六配线层476(在本实施方式中,设为基板470的背面)的顺序被层叠而形成的基板470。并且,基板470也可以为包含该配线层以外的配线层的结构。
基板470(“电路基板”的一个示例)的平面形状为,被形成为包含一对短边481、482和一对长边483、484的大致矩形。在从图16至图21所示的图中,将从短边481朝向短边482的方向、即与长边483大致平行的方向设为“长边方向x”,将从长边483朝向长边484的方向、即与短边481大致平行的方向设为“短边方向y”而进行说明。
另外,在基板470上,设置有驱动配线连接孔341和***孔342,该驱动配线连接孔341用于供如前文所述与驱动单元320电连接的驱动配线322插穿,该***孔342用于***通过对供给部件350和支架330的连通流道332进行连接从而实施从供给部件350向支架330的油墨供给的喷出部。
9.1第一配线层的结构
如图16所示,中继基板340的第一配线层471被构成为,包括:控制信号接收部260、控制信号连接器280、驱动信号连接器290、输入输出电极451、452、453、454。而且,在第一配线层471中,包括:对上述构成进行连接的多个配线、和用于与基板470的其他的配线层进行连接的多个过孔(via)。
控制信号连接器280包括多个电极,该多个电极包括沿着长边方向x而被并列设置的控制电极401、402、403、404、405、406,并且,该控制信号连接器280被设置于基板470的长边483侧。具体而言,控制信号连接器280沿着长边方向x,而从短边481侧起,按照控制电极401、402、403、404、405、406的顺序而被设置成一列。并且,上述各个电极也可以被构成为,包括两个以上的电极。
如图4所示,控制信号连接器280经由柔性扁平电缆191而与控制单元10连接。而且,控制信号连接器280从被设置于控制单元10上的控制信号发送部110向中继基板340输入差动信号d1、d2、d3、d4,并且向状态信号判断部120输出由喷出部600检测出的残留振动信号Vrbg。
控制电极401(“第一输入端子”的一个示例)与控制配线411(“第一配线”的一个示例)连接。控制电极401接收经由柔性扁平电缆191而被输入至控制信号连接器280的例如差动信号d1(“传送信号”的一个示例),并将其向控制配线411输出。如前文所述,在本实施方式中,差动信号d1为一对差动信号。因此,本实施方式中的控制配线411被构成为,包含用于传输该信号的至少两根配线。同样地,控制电极401被构成为,包括用于输入输出该信号的至少两个电极。
控制电极402与控制配线412连接。控制电极402接收经由柔性扁平电缆191而被输入至控制信号连接器280的、例如差动信号d2,并将其向控制配线412输出。如前文所述,在本实施方式中,差动信号d2为一对差动信号。因此,本实施方式中的控制配线412被构成为,包括用于传输该信号的至少两根配线。同样地,控制电极402被构成为,包括用于输入输出该信号的至少两个电极。
控制电极403与控制配线413连接。控制电极403接收经由柔性扁平电缆191而被输入至控制信号连接器280的、例如差动信号d3,并将其向控制配线413输出。如前文所述,在本实施方式中,差动信号d3为一对差动信号。因此,本实施方式中的控制配线413被构成为,包括用于传输该信号的至少两根配线。同样地,控制电极403被构成为,包括用于输入输出该信号的至少两个电极。
控制电极404与控制配线414连接。控制电极404接收经由柔性扁平电缆191而被输入至控制信号连接器280的、例如差动信号d4,并将其向控制配线414输出。如前文所述,在本实施方式中,差动信号d4为一对差动信号。因此,本实施方式中的控制配线414构成为,包括用于传输该信号的至少两根配线。同样地,控制电极404被构成为,包括用于输入输出该信号的至少两个电极。
控制电极405与残留振动信号配线415连接。控制电极405将由喷出部600检测出的残留振动信号Vrbg经由柔性扁平电缆191而向状态信号判断部输出。
在此,残留振动信号配线415为,与后文所述的输入输出电极451、452、453、454共同地电连接并且传输残留振动信号Vrbg的配线。
在本实施方式中,随着切换期间指定信号RT,依次检查各个驱动单元320的头20的喷出部600所包含的压电元件60,残留振动信号Vrbg针对每个压电元件60而分时地向状态信号判断部120传输。例如,对在头20-1的喷出部600所包含的压电元件60驱动后所产生的残留振动信号Vrb-1进行放大而得到的残留振动信号Vrbg-1、和对在头20-2的喷出部600所包含的压电元件60驱动之后所产生的残留振动信号Vrb-2进行放大而得到的残留振动信号Vrbg-2,分时地通过残留振动信号配线415而向状态信号判断部120传输。
由此,无需用于向多个压电元件60分别传输残留振动信号Vrb的配线,从而能够使中继基板340小型化。并且,虽然在本实施方式中,通过一个残留振动信号配线415而分时地在四个驱动单元320中进行传输,但也可以通过一条配线而分时地在四个以上的驱动单元320中进行传输。另外,例如,也可以为通过一条配线而分时地在两个驱动单元320中进行传输,并设置两条该配线的结构。
另外,被输入残留振动信号Vrbg的输入输出电极451、452、453、454、对状态信号判断部120进行输出的控制信号连接器280、以及被传输残留振动信号Vrbg的残留振动信号配线415,被形成于第一配线层471上。
由此,残留振动信号配线415无需设置过孔等,从而能够高精度地对由喷出部600检测出的残留振动信号Vrbg进行传输。
控制电极406与过孔426连接。在控制电极406上输入用于使中继基板340和控制单元10的基准电位一致的固定电位。而且,经由过孔426,与第二配线层472(参照图17)电连接。
如图4以及图5所说明的那样,控制信号接收部260(“接收部”的一个示例)对LVDS传输方式的差动信号d1、d2、d3、d4进行接收,并进行转换和复原,从而生成(复原)并输出控制信号c1、c2、c3、c4以及切换期间指定信号RT。并且,在本实施方式中,控制信号接收部260也可以通过单芯片的IC(Integrated Circuit,集成电路)构成,另外,也可以由多个部件构成。
控制信号接收部260(“接收部”的一个示例)与控制配线411、412、413、414、过孔421、422、423、424连接。
控制配线411对被输入至控制电极401的例如差动信号d1进行传输,并将该差动信号输入至控制信号接收部260。另外,在一对控制配线411上,以在该配线间与控制信号接收部260并列的方式设置有用于使通信稳定的终端电阻410(“终端电路”的一个示例)。此时,对差动信号d1(“传送信号”的一个示例)进行传输的控制配线411(“第一配线”一个示例)、被输入差动信号d1的控制电极401(“第一输入端子”的一个示例)、和控制信号接收部260(“接收部”的一个示例),被设置于第一配线层471(“第一层”的一个示例)上。而且,在控制配线411上,未设置有过孔等,从而仅连接有终端电阻410、控制电极401、控制信号接收部260,而未连接其他部件。
通过如此配线,从而在控制配线411上仅连接有用于将差动信号d1稳定地向控制信号接收部260传输所需的结构。由此,控制配线411能够极短地配线,并实现稳定的传输。
同样地,控制配线412对被输入至控制电极402的例如差动信号d2进行传输,并将该差动信号输入至控制信号接收部260。另外,在一对控制配线412上,以在该配线间与控制信号接收部260并列的方式设置有用于使通信稳定的终端电阻410。
同样地,控制配线413对被输入至控制电极403的例如差动信号d3进行传输,并将该差动信号输入至控制信号接收部260。另外,在一对控制配线413上,以在该配线间与控制信号接收部260并列的方式设置有用于使通信稳定的终端电阻410。
同样地,控制配线414对被输入至控制电极404的例如差动信号d4进行传输,并将该差动信号输入至控制信号接收部260。另外,在一对控制配线414上,以在该配线间与控制信号接收部260并列的方式设置有用于使通信稳定的终端电阻410。
并且,优选为,终端电阻410被设置于控制信号接收部260的附近。由此,能够进一步减少传送信号的反射或干涉。另外,终端电阻410并不被限定于图16所示的并联终端,也可以为串联终端、戴维南终端(Thevenin termination)、RC终端等。
过孔421插穿第一配线层471和第三配线层473,并与被设置于第三配线层473上的控制配线431(参照图18)电连接。即,控制信号接收部260经由过孔421而与控制配线431电连接。
过孔422插穿第一配线层471和第三配线层473,并与被设置于第三配线层473上的控制配线432(参照图18)电连接。即,控制信号接收部260经由过孔422而与控制配线432电连接。
过孔423插穿第一配线层471和第三配线层473,并与被设置于第三配线层473上的控制配线433(参照图18)电连接。即,控制信号接收部260经由过孔423而与控制配线433电连接。
过孔424插穿第一配线层471和第三配线层473,并与被设置于第三配线层473上的控制配线434(参照图18)电连接。即,控制信号接收部260经由过孔424而与控制配线434连接。
即,控制信号接收部260与对差动信号d1、d2、d3、d4进行传送的控制配线411、412、413、414、和对基于差动信号的控制信号c1、c2、c3、c4以及切换期间指定信号RT进行传送的控制配线431、432、433、434连接。
在此,控制信号c1、c2、c3、c4为,如前文所述包括时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT、以及改变信号CH的信号。因此,各个过孔421、422、423、424需要对在时钟信号Sck、印刷数据信号SI、锁存信号LAT、以及改变信号CH上加上切换期间指定信号RT的至少五个信号进行传输。由此,各个过孔421、422、423、424被构成为,至少包括五个过孔。
驱动信号连接器290包括多个电极,所述多个电极包括沿着长边方向x而被并列设置的驱动电极501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512,并且驱动信号连接器290被设置于基板470的长边484侧。具体而言,控制信号连接器290沿着长边方向x而从短边481侧按照驱动电极501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512的顺序被设置为一列。并且,这些电极也可以被构成为,包括两个以上的电极。
如图4所示,驱动信号连接器290经由柔性扁平电缆190而与控制单元10连接。而且,驱动信号连接器290向中继基板340输入从驱动电路50输出的驱动信号COMA、COMB以及共同电压VBS。
对驱动电极501、502、503,输入用于对被搭载于一个驱动单元320上的头20进行驱动的驱动信号COMA1、COMB1以及共同电压VBS。具体而言,对驱动电极501(“第二输入端子”的一个示例)输入驱动信号COMA1(“第一驱动信号”的一个示例),并向与驱动电极501连接的过孔521输出。另外,对驱动电极502输入共同电压VBS,并向与驱动电极502连接的过孔522输出。另外,对驱动电极503输入驱动信号COMB1,并向与驱动电极503连接的过孔523输出。
对驱动电极504、505、506,输入有用于对被搭载于一个驱动单元320上的头20进行驱动的驱动信号COMA2、COMB2以及共同电压VBS。具体而言,对驱动电极504输入驱动信号COMA2,并向与驱动电极504连接的过孔524输出。另外,对驱动电极505输入共同电压VBS,并向与驱动电极505连接的过孔525输出。另外,对驱动电极506输入驱动信号COMB2,并向与驱动电极506连接的过孔526输出。
对驱动电极507、508、509,输入用于对被搭载于一个驱动单元320上的头20进行驱动的驱动信号COMA3、COMB3、以及共同电压VBS。具体而言,对驱动电极507输入驱动信号COMA3,并向与驱动电极507连接的过孔527输出。另外,对驱动电极508输入共同电压VBS,并向与驱动电极508连接的过孔528输出。另外,对驱动电极509输入驱动信号COMB3,并向与驱动电极509连接的过孔529输出。
对驱动电极510、511、512,输入用于对被搭载于一个驱动单元320上的头20进行驱动的驱动信号COMA4、COMB4、以及共同电压VBS。具体而言,对驱动电极510输入驱动信号COMA4,并向与驱动电极510连接的过孔530输出。另外,对驱动电极511输入共同电压VBS,并向与驱动电极511连接的过孔531输出。另外,对驱动电极512输入驱动信号COMB4,并向与驱动电极512连接的过孔532输出。
输入输出电极451与过孔441、541、542、543、以及残留振动信号配线415连接。
输入输出电极452与过孔442、544、545、546、以及残留振动信号配线415连接。
输入输出电极453与过孔443、547、548、549、以及残留振动信号配线415连接。
输入输出电极454与过孔444、550、551、552、以及残留振动信号配线415连接。
根据本实施方式中的中继基板340的第一配线层471,被输入驱动信号COMA、COMB、以及共同电压VBS的驱动信号连接器290、与被输入差动信号d1、d2、d3、d4等的控制信号连接器280由各自的连接器构成。而且,驱动信号连接器290被设置于基板470的长边484侧,控制信号连接器280被设置于基板470的长边483侧,并且经由多个配线而被配置,从而即使在向中继基板340进行输入时也能够减少信号的互相干涉。
9.2第二配线层的结构
图17为从第一配线层471侧观察中继基板340的第二配线层472的透视图。
中继基板340的第二配线层472为与第一配线层471相邻的层,并由固定电位配线436和多个过孔构成。
如图17所示,中继基板340的第二配线层472为中继基板340的基准电位层,电路地线等固定电位配线436遍及第二层的大致前表面而被设置。以此方式将固定电位配线436设得较宽且较大,从而能够使中继基板340的基准电位稳定,进而能够使工作稳定。
固定电位配线436经由过孔426而与被设置于第一配线层471上的控制信号连接器280的控制电极406连接。由此,固定电位配线436的电位与控制单元10的基准电位一致。
此时,在本实施方式中,在基板470的俯视观察中,在与被设置于第一配线层471(“第一层”的一个示例)上的控制配线411、412、413、414被配置的区域重叠的、第二配线层472(“第三层”的一个示例)的区域中,未设置包括固定电位配线436的其他配线。
固定电位配线436由于在中继基板340中共同地被设置,因此,通过例如驱动信号COMA、COMB等的振幅较大的电压,而可能会产生少许的变动。另一方面,通过控制配线411、412、413、414而进行传输的信号如前文所述为LVDS传输方式的差动信号d1、d2、d3、d4,且为其振幅为350mV左右的非常小的振幅的信号。因此,存在由于在固定电位配线436上所产生的微弱的变动而使信号发生干涉从而产生不良情况的可能性。
根据本实施方式,通过在基板470的俯视观察时被设置于第一配线层471上的控制配线411、412、413、414被配置的区域上不设置固定电位配线436,从而通过控制配线411、412、413、414而被传输的差动信号d1、d2、d3、d4能够减少包括固定电位配线436在内的配线的影响,从而存在能够提高信号的精度的可能性。
并且,在本实施方式中,在第二配线层472上除了过孔426之外的其他的过孔仅插穿第二配线层,从而省略对其说明。
9.3第三配线层的结构
图18为从第一配线层471侧对中继基板340的第三配线层473进行观察的透视图。
如图18所示,中继基板340的第三配线层473由控制配线431、432、433、434和多个过孔构成。
控制配线431与过孔421和过孔441连接。控制配线431经由过孔421而与控制信号接收部260连接,并将例如控制信号c1以及切换期间指定信号RT向过孔441传输。而且,控制信号c1以及切换期间指定信号RT经由过孔441而从输入输出电极451向例如包含头20-1的驱动单元320输出。
即,控制配线431(“第二配线”的一个示例)被设置于第三配线层473(“第四层”的一个示例)上,该第三配线层473与设置有对驱动信号COMA、COMB、共同电压VBS进行传输的配线的配线层、和形成有对差动信号d1、d2、d3、d4进行传输的配线的配线层不同。
同样地,控制配线432与过孔422和过孔442连接。控制配线432经由过孔422而与控制信号接收部260连接,并将例如控制信号c2以及切换期间指定信号RT向过孔442传输。而且,控制信号c2以及切换期间指定信号RT经由过孔442而从输入输出电极452向例如包含头20-2的驱动单元320输出。
同样地,控制配线433与过孔423和过孔443连接。控制配线433经由过孔423而与控制信号接收部260连接,并将例如控制信号c3以及切换期间指定信号RT向过孔443传输。而且,控制信号c3以及切换期间指定信号RT经由过孔443而从输入输出电极453向例如包含头20-3的驱动单元320输出。
同样地,控制配线434与过孔424和过孔444连接。控制配线434经由过孔424而与控制信号接收部260连接,并将例如控制信号c4以及切换期间指定信号RT向过孔444传输。而且,控制信号c4以及切换期间指定信号RT经由过孔444而从输入输出电极454向例如包含头20-4的驱动单元320输出。
在本实施方式中,对控制信号c1、c2、c3、c4以及切换期间指定信号RT进行传输的配线被设置于,与设置有对差动信号d1、d2、d3、d4进行传输的配线的配线层、和设置有对驱动信号COMA、COMB、共同电压VBS进行传输的配线的配线层不同的配线层上。
由于控制信号c1、c2、c3、c4分别由四个信号构成,因此,在中继基板340中进行传输的配线数量变多。根据本实施方式,通过在独立的层上设置对控制信号c1、c2、c3、c4以及切换期间指定信号RT进行传输的配线,从而能够分散设置基板470的配线,进而能够使基板470小型化。
9.4第四配线层、第五配线层以及第六配线层的结构
图19为从第一配线层471侧对中继基板340的第四配线层474进行观察的透视图。图20为从第一配线层471侧对中继基板340的第五配线层475进行观察的透视图。图21为从第一配线层471侧对中继基板340的第六配线层476进行观察的透视图。
在图19至图21所示的第四配线层474、第五配线层475以及第六配线层476上,设置有用于对驱动信号COMA、COMB、以及共同电压VBS(“基准电压信号”的一个示例)进行传输的配线。
图19所示的驱动配线561(“第三配线”的一个示例)被设置于第四配线层474(“第二层”的一个示例),并与过孔521和过孔541连接。对过孔521,经由驱动电极501(“第二输入端子”的一个示例)而供给例如驱动信号COMA1。另外,过孔541与输入输出电极451连接,并经由输入输出电极451而与例如包括头20-1的驱动单元320电连接。即,驱动配线561将从驱动电极501输入的驱动信号COMA1(“第一驱动信号”的一个示例)经由输入输出电极451而向例如包含头20-1的驱动单元320传输。
图20所示的驱动配线562(“第四配线”的一个示例)被设置于第五配线层475(“第五层”的一个示例),并与过孔522和过孔542连接。对过孔522,经由驱动电极502而供给例如共同电压VBS。另外,过孔542与输入输出电极451连接,并经由输入输出电极451而与例如包括头20-1的驱动单元320电连接。即,驱动配线562将从驱动电极502输入的共同电压VBS(“基准电压信号”的一个示例)经由输入输出电极451而向例如包含头20-1的驱动单元320传输。
图21所示的驱动配线563(“第五配线”的一个示例)被设置于第六配线层476(“第六层”的一个示例)上,并与过孔523和过孔543连接。对过孔523,经由驱动电极503而供给例如驱动信号COMB1。另外,过孔543与输入输出电极451连接,并经由输入输出电极451而与例如包括头20-1的驱动单元320电连接。即,驱动配线563将从驱动电极503输入的驱动信号COMB1(“第二驱动信号”的一个示例)经由输入输出电极451而向例如包括头20-1的驱动单元320传输。
即,驱动配线561、562、563输出用于对一个头20-1的喷出部600所包含的压电元件60进行驱动的信号。
而且,对驱动信号COMA1进行传输的驱动配线561、对驱动信号COMB2进行传输的驱动配线563、和对共同电压VBS进行传输的驱动配线562分别被设置于,与设置有对差动信号d1、d2、d3、d4进行传输的控制配线411、412、413、414的配线层、和设置有对控制信号c1、c2、c3、c4进行传输的控制配线431、432、433、434的配线层不同的配线层上。
通过将传输微弱的电压的差动信号d1、d2、d3、d4的配线层、传输较小的振幅电压的控制配线411、412、413、414的配线层、以及传输较大的振幅电压的驱动信号COMA1、COMB1、共同电压VBS的配线层设为不同的配线层,从而能够减少信号的相互干涉。
而且,本实施方式中的驱动配线561、562、563在基板470的俯视观察时,被设置于第四配线层474上的驱动配线561(“第三配线”的一个示例)、和被设置于第五配线层475上的驱动配线562(“第四配线”的一个示例)被设置为至少一部分重叠。另外,被设置于第六配线层476上的驱动配线563(“第五配线”的一个示例)、和被设置于第五配线层475上的驱动配线562(“第四配线”的一个示例)被设置为至少部分重叠。即,被设置于第五配线层475上的驱动配线562被设置为,至少一部分与被设置于第四配线层474上的驱动配线561的配线区域和被设置于第六配线层476上的驱动配线563的配线区域所对置的区域重叠。
在本实施方式中,在对驱动信号COMA1以及驱动信号COMB1进行传输的驱动配线561以及驱动配线563中流通的电流、与在对共同电压VBS进行传输的驱动配线562中流通的电流在互为不同的方向上流动。因此,通过使驱动配线561以及驱动配线563、和驱动配线562以在基板470上相邻的配线层中相互对置的方式进行配置,从而能够使由于在驱动配线561以及驱动配线563中流通电流而产生的电磁场、和由于在驱动配线562中流通电流而产生的电磁场相抵消。由此能够减少在驱动配线561、驱动配线562以及驱动配线563中所产生的阻抗,从而使喷出特性稳定。
而且,本实施方式中的头20-1所包含的压电元件60通过基于驱动信号COMA1、COMB1而得到的驱动电压Vout和共同电压VBS的电位差而驱动。如本实施方式那样,将对传输共同电压VBS的驱动配线562进行设置的配线层设为,传输驱动信号COMA1的驱动配线561被设置的配线层、与传输驱动信号COMB1的驱动配线562被设置的配线层之间的配线层,从而能够使驱动信号COMA1和共同电压VBS的电位差、与驱动信号COMB1和共同电压VBS的电位差之间的相关关系设为大致固定,从而能够稳定地对头20-1所包含的压电元件60进行驱动。
图19所示的驱动配线564被设置于第四配线层474上,并与过孔524和过孔544连接。对过孔524,经由驱动电极504而供给例如驱动信号COMA2。另外,过孔544与输入输出电极452连接,并经由输入输出电极452而与例如包括头20-2的驱动单元320电连接。即,驱动配线564将从驱动电极504输入的驱动信号COMA2经由输入输出电极452而向例如包括头20-2的驱动单元320传输。
图20所示的驱动配线565被设置于第五配线层475上,并与过孔525和过孔545连接。对过孔525,经由驱动电极505而供给例如共同电压VBS。另外,过孔545与输入输出电极452连接,并经由输入输出电极452而与例如包括头20-2的驱动单元320电连接。即,驱动配线564将从驱动电极504输入的共同电压VBS经由输入输出电极452向例如包括头20-2的驱动单元320传输。
图21所示的驱动配线566被设置于第六配线层476上,并与过孔526和过孔546连接。对过孔526,经由驱动电极506而供给例如驱动信号COMB2。另外,过孔546与输入输出电极452连接,并经由输入输出电极452而与例如包括头20-2的驱动单元320电连接。即,驱动配线566将从驱动电极506输入的驱动信号COMB2经由输入输出电极452而向例如包括头20-2的驱动单元320传输。
即,驱动配线564、565、566输出用于对一个头20-2的喷出部600所包含的压电元件60进行驱动的信号。而且,与驱动配线561、562、563相同地,通过使驱动配线564、565被配置为,在俯视观察时各自的配线区域的至少部分重叠,另外,使驱动配线565、566也被配置为,在俯视观察时各自的配线区域的至少部分重叠,由此能够使喷出特性稳定。
图19所示的驱动配线567被设置于第四配线层474上,并与过孔527和过孔547连接。对过孔527,经由驱动电极507而供给例如驱动信号COMA3。另外,过孔547与输入输出电极453连接,并经由输入输出电极453而与例如包括头20-3的驱动单元320电连接。即,驱动配线567将从驱动电极507输入的驱动信号COMA3经由输入输出电极453而向例如包括头20-3的驱动单元320传输。
图20所示的驱动配线568被设置于第五配线层475上,并与过孔528和过孔548连接。对过孔528,经由驱动电极508而供给例如共同电压VBS。另外,过孔548与输入输出电极453连接,并经由输入输出电极453而与例如包括头20-3的驱动单元320电连接。即,驱动配线568将从驱动电极508输入的共同电压VBS经由输入输出电极453而向例如包括头20-3的驱动单元320传输。
图21所示的驱动配线569被设置于第六配线层476上,并与过孔529和过孔549连接。对过孔529,经由驱动电极509而供给例如驱动信号COMB3。另外,过孔549与输入输出电极453连接,并经由输入输出电极453而与例如包括头20-3的驱动单元320电连接。即,驱动配线569将从驱动电极509输入的驱动信号COMB3经由输入输出电极453而向例如包括头20-3的驱动单元320传输。
即,驱动配线567、568、569输出用于对一个头20-3的喷出部600所包含的压电元件60进行驱动的信号。而且,与驱动配线561、562、563相同地,通过使驱动配线567、568被配置为,在俯视观察时各自的配线区域的至少部分重叠,另外,使驱动配线568、569也被配置为,在俯视观察时各自的配线区域的至少部分重叠,由此能够使喷出特性稳定。
图19所示的驱动配线570被设置于第四配线层474上,并与过孔530和过孔550连接。对过孔530,经由驱动电极510而供给例如驱动信号COMA4。另外,过孔550与输入输出电极454连接,并经由输入输出电极454而与例如包括头20-4的驱动单元320电连接。即,驱动配线570将从驱动电极510输入的驱动信号COMA4经由输入输出电极454而向例如包括头20-4的驱动单元320传输。
图20所示的驱动配线571被设置于第五配线层475上,并与过孔531和过孔551连接。对过孔531,经由驱动电极511而供给例如共同电压VBS。另外,过孔551与输入输出电极454连接,并经由输入输出电极454而与例如包括头20-4的驱动单元320电连接。即,驱动配线571将从驱动电极511输入的共同电压VBS经由输入输出电极454而向例如包括头20-4的驱动单元320传输。
图21所示的驱动配线572被设置于第六配线层476上,并与过孔532和过孔552连接。对过孔532,经由驱动电极512而供给例如驱动信号COMB4。另外,过孔552与输入输出电极454连接,并经由输入输出电极454而与例如包括头20-4的驱动单元320电连接。即,驱动配线572将从驱动电极512输入的驱动信号COMB4经由输入输出电极454而向例如包括头20-4的驱动单元320传输。
即,驱动配线570、571、572输出用于对一个头20-4的喷出部600所包含的压电元件60进行驱动的信号。而且,与驱动配线561、562、563相同地,通过使驱动配线570、571被配置为,在俯视观察时各自的配线区域的至少部分重叠,另外,使驱动配线571、572也被配置为,在俯视观察时各自的配线区域的至少部分重叠,由此能够使喷出特性稳定。
10作用和效果
如以上所说明的那样,在本实施方式所涉及的液体喷出装置1中,在中继基板340中,对差动信号d1、d2、d3、d4进行传输的控制配线411、412、413、414被设置于第一配线层471上,对驱动信号COMA、COMB、共同电压VBS进行传输的配线被设置于第四配线层474、第五配线层475、第六配线层476的各配线层上。因此,根据本实施方式所涉及的液体喷出装置1,在中继基板340中,能够减少由于差动信号d1、d2、d3、d4与驱动信号COMA、COMB以及共同电压VBS之间的相互干涉而导致该信号的至少一方恶化的可能性,从而能够高精度地喷出液体。
而且,在本实施方式所涉及的液体喷出装置1中,在中继基板340中,通过将被输入差动信号d1、d2、d3、d4的控制信号连接器280、控制配线411、412、413、414、以及控制信号接收部260设置于中继基板340的第一配线层471上,从而无需在对差动信号d1、d2、d3、d4进行传输的配线上设置过孔等,从而能够进一步减少该信号恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
另外,在本应用例所涉及的液体喷出装置1中,在中继基板340中,在被输入差动信号d1、d2、d3、d4的控制信号连接器280、与被输入驱动信号COMA、COMB的驱动信号连接器290之间设置有多个配线。即,控制信号连接器280与驱动信号连接器290并不靠近配置,从而能够减少各个输入端子处的相互干涉,进一步减少了传送信号以及第一驱动信号的至少一方恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
另外,在本实施方式所涉及的液体喷出装置1中,中继基板340中,在与设置有差动信号d1、d2、d3、d4的第一配线层471相邻的第二配线层472中,在与差动信号d1、d2、d3、d4的配线区域重叠的第二配线层472的区域上,未形成有配线。因此,关于差动信号d1、d2、d3、d4,与在基板470的不同的配线层中传输的信号的配线也不靠近配置,从而能够进一步减少该信号恶化的可能性,由此能够高精度地喷出液体。
另外,在本实施方式所涉及的液体喷出装置1中,用于对一个头20-1进行驱动的驱动电压通过对驱动信号COMA1进行传输的驱动配线561、对共同电压VBS进行传输的驱动配线562、和对驱动信号COMB1进行传输的驱动配线563而被传输。而且,驱动配线561、562被配置为,在俯视观察时,各自的配线区域的至少一部分重叠,另外,驱动配线562、563被配置为,在俯视观察时,各自的配线区域的至少一部分重叠。由此,相互的配线的电磁场被抵消,从而能够减少该配线的阻抗。因此,能够进一步减少该信号的至少一个恶化的可能性,从而能够高精度地喷出液体。
而且,在本实施方式所涉及的液体喷出装置1中,头20-1所包含的压电元件60通过基于驱动信号COMA1、COMB1而得到的驱动电压Vout与共同电压VBS的电位差而驱动。如本实施方式那样,通过将设置了传输共同电压VBS的驱动配线562的配线层设为,介于设置了传输驱动信号COMA1的驱动配线561的配线层与设置了传输驱动信号COMB1的驱动配线562的配线层之间的配线层,从而能够使驱动信号COMA1和共同电压VBS的电位差、与驱动信号COMB1和共同电压VBS的电位差之间的相关关系大致固定,从而能够使头20-1所包含的压电元件60的驱动稳定,由此能够高精度地喷出液体。
11改变例
虽然在上文所述的实施方式中,控制单元10和头单元32通过两个柔性扁平电缆190、191而被连接,但也可以通过多个柔性扁平电缆而被连接。例如,也可以设为,N根柔性扁平电缆分别向头单元32传输驱动信号COMA1~COMAn、驱动信号COMB1~COMBn、共同电压VBS、差动信号d1~dn。另外,虽然在上文所述的实施方式中,各种信号通过柔性扁平电缆190(有线)而从控制单元10向头单元32传输,但也可以通过无线传输。
另外,在上文所述的实施方式中,列举出了驱动电路对作为驱动元件的压电元件(电容性负荷)进行驱动的压电方式的液体喷出装置的示例,但本发明也能够应用于驱动电路对电容性负荷以外的驱动元件进行驱动的液体喷出装置。作为这样的液体喷出装置,例如,可列举出驱动电路对作为驱动元件的发热元件(例如,电阻)进行驱动并利用通过对发热元件进行加热而产生的泡沫从而喷出液体的热敏方式(泡沫方式)的液体喷出装置等。
以上,虽然对本实施方式或改变例进行了说明,但是本发明并不限定于本实施方式或改变例,能够在不脱离其主旨的范围中以各种方式来实施。例如,还能够适当地对上文所述的实施方式以及各个改变例进行组合。
本发明包含与通过实施方式所说明的结构实质上相同的结构(例如,功能、方法以及结果相同的结构,或者目的以及效果相同的结构)。此外,本发明包含对通过实施方式所说明的结构的非本质部分进行置换的结构。此外,本发明包含与通过实施方式所说明的结构起同样作用效果的结构或者能够实现相同目的的结构。此外,本发明包含对通过实施方式所说明的结构中附加了公知技术的结构。
符号说明
1……液体喷出装置;3……基座;4……液体贮存单元;5……第一输送单元;6……第二输送单元;7……装置主体;8……供给管;10……控制单元;20……头;32……头单元;40……第一输送电机驱动器;41……第一驱动电机;42……第一输送辊;43……第一从动辊;50……驱动电路;60……压电元件;70……第二输送电机驱动器;71……第二驱动电机;72……第二输送辊;73……第二从动辊;74……输送带;75……张紧辊;76……施力部件;80……维护单元;81……清洁机构;82……擦拭机构;100……控制部;110……控制信号发送部;120……状态信号判断部;170、280……控制信号连接器;180、290……驱动信号连接器;190、191……柔性扁平电缆;210……选择控制部;212……移位寄存器;214……锁存电路;216……解码器;230……选择部;232……反相器;234……传输门;236……“与”电路;240……放大输出部;250……切换部;252……开关;260……控制信号接收部;310……头主体;320……驱动单元;322……驱动配线;330……支架;332……连通流道;333……配线插通孔;340……中继基板;341……驱动配线连接孔;342……***孔;343、344……连接器;350……供给部件;352……供给流道;353……贯穿孔;360……固定板;361……露出开口部;370……流道部件;390……过滤器单元;395……流道部件;401、402、403、404、405、406……控制电极;410……终端电阻;411、412、413、414、431、432、433、434……控制配线;415……残留振动信号配线;436……固定电位配线;451、452、453、454……输入输出电极;470……基板;471……第一配线层;472……第二配线层;473……第三配线层;474……第四配线层;475……第五配线层;476……第六配线层;481、482……短边;483、484……长边;501、502、503、504、505、506、507、508、509、510、511、512……驱动电极;561、562、563、564、565、566、567、568、569、570、571、572……驱动配线;421、422、423、424、426、441、442、443、444、521、522、523、524、525、526、527、528、529、530、531、532、541、542、543、544、545、546、547、548、549、550、551、552……过孔;600……喷出部;601……压电体;611、612……电极;621……振动板;631……腔室;632……喷嘴板;641……贮液器;651……喷嘴;661……供给口;S……记录薄片;COMA、COMB……驱动信号。
Claims (7)
1.一种液体喷出装置,其特征在于,具备:
喷出部,其包括驱动元件,并通过所述驱动元件的驱动而喷出液体;和
电路基板,其传输对所述驱动元件进行驱动的第一驱动信号以及对所述第一驱动信号向所述驱动元件的施加进行控制的控制信号,
所述电路基板包括:
接收部,其接收基于多个原始控制信号的传送信号,并根据所述传送信号而复原多个所述控制信号;
第一配线,其对所述传送信号进行传输;
第二配线,其对所述控制信号进行传输;
第三配线,其对所述第一驱动信号进行传输;
第四配线,其对基准电压信号进行传输,所述基准电压信号被施加于所述驱动元件的与施加所述第一驱动信号的一端不同的另一端,从而供给基准的电压;以及
第一输入端子,其与所述第一配线连接,并向所述电路基板输入所述传送信号,
所述接收部与所述第一配线以及所述第二配线连接,
所述接收部、所述第一配线和所述第一输入端子被设置于所述电路基板的第一层,
所述第三配线被设置于与所述第一层不同的第二层,
所述电路基板包括与所述第一层以及所述第二层不同的第三层、第四层、第五层,
所述第四配线被设置于所述第五层,
在对所述电路基板进行俯视观察时,
所述第四配线和所述第三配线被设置为至少部分重叠。
2.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述电路基板包括与所述第一配线连接的终端电路,
所述第一配线仅与所述终端电路、所述接收部以及所述第一输入端子连接。
3.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述电路基板包括第二输入端子,所述第二输入端子与所述第三配线连接,并向所述电路基板输入所述第一驱动信号,
在所述第一输入端子与所述第二输入端子之间设置有多个配线。
4.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第三层为与所述第一层相邻的层,
在对所述电路基板进行俯视观察时,所述第三层的配线至少未被设置于与所述第一配线重叠的区域中。
5.如权利要求1或2所述的液体喷出装置,其特征在于,
所述第二配线被设置于所述第四层。
6.如权利要求1所述的液体喷出装置,其特征在于,
包括对所述驱动元件进行驱动的第二驱动信号,
所述电路基板包括:
第五配线,其对所述第二驱动信号进行传输;以及
第六层,其与所述第一层、所述第二层以及所述第五层不同,
所述第五配线被设置于所述第六层,
所述第五层被设置于所述第二层与所述第六层之间,
在对所述电路基板进行俯视观察时,
所述第四配线和所述第五配线被设置为至少部分重叠。
7.一种电路基板,其特征在于,包括:
第一配线,其传输对驱动元件进行驱动的第一驱动信号;
第二配线,其传输对所述第一驱动信号向所述驱动元件的施加进行控制的控制信号;
第三配线,其传输所述第一驱动信号;
第四配线,其对基准电压信号进行传输,所述基准电压信号被施加于所述驱动元件的与施加所述第一驱动信号的一端不同的另一端,从而供给基准的电压;
接收部,其接收基于多个原始控制信号的传送信号,并根据所述传送信号而复原多个所述控制信号;以及
第一输入端子,其与所述第一配线连接,并输入所述传送信号,
所述接收部与所述第一配线以及所述第二配线连接,
所述接收部、所述第一配线和所述第一输入端子被设置于第一层,
所述第三配线被设置于与所述第一层不同的第二层,
所述电路基板包括与所述第一层以及所述第二层不同的第三层、第四层、第五层,
所述第四配线被设置于所述第五层,
在对所述电路基板进行俯视观察时,
所述第四配线和所述第三配线被设置为至少部分重叠。
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