JP2019166764A - プリントヘッド、液体吐出装置及び圧電素子制御回路 - Google Patents
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Abstract
Description
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供給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。
次に、吐出モジュール21及び吐出部600の構成及び動作について説明する。
次に、集積回路装置である駆動IC80の構成及び動作について説明する。
以上に説明したように、本実施形態における選択信号SがLレベルの場合、選択回路230は、駆動信号COMを駆動信号VOUTとして選択しない。この場合、仮に選択回路230において第1電極611への駆動信号VOUTの供給が遮断されたなら、理想的には第1電極611には選択信号SがLレベルとなる直前に供給されていた電圧が保持され続ける。
以上のように、選択回路230は、Lレベルの選択信号Sが供給され、駆動信号COMを駆動信号VOUTとして選択しない場合、第1電極611に電荷が蓄積され、第1電極611の電圧が不定となる可能性がある。その結果、圧電素子60に意図しない電位差が生じるおそれがある。そして、圧電素子60に意図しない電位差が生じた場合、圧電素子60に意図しない変位が生じる。
以上に説明した本実施形態に係る液体吐出装置1のプリントヘッド20に設けられた圧電素子制御回路220は、駆動信号COMを駆動信号VOUTとして供給するか否かを切り替えるトランスファーゲート234と、LPF出力信号LPF−Outを駆動信号VOUTとして供給するか否かを切り替えるトランスファーゲート235とを備える。これにより、トランスファーゲート234がオフに制御される場合であっても、圧電素子60の第1電極611には、駆動信号COMに基づくLPF出力信号LPF−Outが供給される。したがって、第1電極611の電圧は駆動信号COMに基づき制御される。よって、圧電素子60の電位が不定になることが低減される。
上記の実施形態では、駆動信号COMは、電圧波形Adp,Bdp,Cdpが連続して含まれるとして説明したが、駆動信号COMは、微振動に対応する電圧波形Cdpを含まなくてもよい。前述のとおり、駆動信号COMがローパスフィルター回路236を通過して出力される場合、駆動信号VOUTは電圧Vcに対して僅かに変動する。したがって、電圧変動に起因する圧電素子60の変位が微振動に相当する変位となるようにローパスフィルター回路236のカットオフ周波数を設定することで電圧波形Cdpを代用することが可能となる。これにより、駆動信号COMの周期Taを短くすることが可能となり、よって、インクの吐出速度を高めることが可能となる。
Claims (18)
- 駆動信号が供給される第1電極と基準電圧信号が供給される第2電極とを有し、前記第1電極と前記第2電極との電位差によって変位する圧電素子と、
前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、
前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、
前記駆動信号が供給されるローパスフィルター回路と、
前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
を備えることを特徴とするプリントヘッド。 - 前記ローパスフィルター回路を介して前記第1電極に供給される前記駆動信号に基づいて、前記圧電素子は、前記ノズルから前記液体が吐出されない程度に変位する、
ことを特徴とする請求項1に記載のプリントヘッド。 - 複数の前記圧電素子と複数の前記第2スイッチ回路とを備え、
前記複数の前記圧電素子毎に、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路が設けられ、
前記複数の前記第2スイッチ回路には、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号が共通に供給される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のプリントヘッド。 - 前記第1スイッチ回路が、前記駆動信号を前記第1電極に供給している場合、前記第2スイッチ回路は、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給せず、
前記第2スイッチ回路が、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給している場合、前記第1スイッチ回路は、前記駆動信号を前記第1電極に供給しない、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプリントヘッド。 - 前記第1スイッチ回路は、切替制御信号に基づいて前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替え、
前記第2スイッチ回路は、前記切替制御信号の反転信号に基づいて前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプリントヘッド。 - 前記第1スイッチ回路がオフのときの抵抗成分は、前記圧電素子の抵抗成分よりも小さい、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプリントヘッド。 - 駆動信号を出力する駆動回路と、
前記駆動信号が供給される第1電極と基準電圧信号が供給される第2電極とを有し、前記第1電極と前記第2電極との電位差によって変位する圧電素子と、
前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、
前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、
前記駆動信号が供給されるローパスフィルター回路と、
前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記ローパスフィルター回路を通過した前記第1電極に供給される前記駆動信号に基づいて、前記圧電素子は、前記ノズルから前記液体が吐出されない程度に変位する、
ことを特徴とする請求項7に記載の液体吐出装置。 - 複数の前記圧電素子と複数の前記第2スイッチ回路とを備え、
前記複数の前記圧電素子毎に、前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路が設けられ、
前記複数の前記第2スイッチ回路には、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号が共通に供給される、
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の液体吐出装置。 - 前記第1スイッチ回路が、前記駆動信号を前記第1電極に供給している場合、前記第2スイッチ回路は、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給せず、
前記第2スイッチ回路が、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給している場合、前記第1スイッチ回路は、前記駆動信号を前記第1電極に供給しない、
ことを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記第1スイッチ回路は、切替制御信号に基づいて前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替え、
前記第2スイッチ回路は、前記切替制御信号の反転信号に基づいて前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える、
ことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記第1スイッチ回路がオフのときの抵抗成分は、前記圧電素子の抵抗成分よりも小さい、
ことを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 駆動信号が供給される第1電極と基準電圧信号が供給される第2電極とを有し、前記第1電極と前記第2電極との電位差によって変位する圧電素子と、前記圧電素子の変位に伴いノズルから吐出される液体が充填されるキャビティーと、前記キャビティーと前記圧電素子との間に設けられている振動板と、を備えたプリントヘッドの前記圧電素子を制御する圧電素子制御回路であって、
前記駆動信号が供給されるローパスフィルター回路と、
前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える第1スイッチ回路と、
前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える第2スイッチ回路と、
を備えることを特徴とする圧電素子制御回路。 - 前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号は、前記ノズルから前記液体が吐出されない程度に前記圧電素子を変位させる、
ことを特徴とする請求項13に記載の圧電素子制御回路。 - 前記プリントヘッドは複数の前記圧電素子を備え、
前記第1スイッチ回路及び前記第2スイッチ回路は、前記複数の前記圧電素子毎に複数設けられ、
前記複数の前記第2スイッチ回路の各々には、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号が供給される、
ことを特徴とする請求項13又は14に記載の圧電素子制御回路。 - 前記第1スイッチ回路が、前記駆動信号を前記第1電極に供給している場合、前記第2スイッチ回路は、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給せず、
前記第2スイッチ回路が、前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給している場合、前記第1スイッチ回路は、前記駆動信号を前記第1電極に供給しない、
ことを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の圧電素子制御回路。 - 前記第1スイッチ回路は、切替制御信号に基づいて前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替え、
前記第2スイッチ回路は、前記切替制御信号の反転信号に基づいて前記ローパスフィルター回路を通過した前記駆動信号を前記第1電極に供給するか否かを切り替える、
ことを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の圧電素子制御回路。 - 前記第1スイッチ回路がオフのときの抵抗成分は、前記圧電素子の抵抗成分よりも小さい、
ことを特徴とする請求項13乃至17のいずれか1項に記載の圧電素子制御回路。
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