JP2021053934A - 液体吐出装置、及び駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体吐出装置の起動時において制御信号復元部に誤動作が生じるおそれを低減することが可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】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、差動信号出力回路と電気的に接続され、差動信号を伝搬する一対の第1信号配線と、第1信号配線と電気的に接続され、差動信号に基づいて、制御信号を出力する差動信号受信回路と、制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、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、差動信号受信回路は、差動信号出力回路から差動信号が出力された後に入力される、差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、差動信号に基づく制御信号の出力を開始する、液体吐出装置。【選択図】図10
Description
本発明は、液体吐出装置、及び駆動回路に関する。
液体としてインクを吐出して画像や文書を印刷するインクジェットプリンター(液体吐出装置)には、例えばピエゾ素子等の圧電素子を駆動素子として用いたものが知られている。このようなインクジェットプリンターにおいて圧電素子は、プリントヘッドにおいて複数のノズルのそれぞれに対応して設けられる。そして、所定のタイミングで駆動信号が圧電素子に供給されることで、それぞれの圧電素子が駆動し、ノズルから所定量のインクが吐出され、印刷媒体に画像や文書を形成する。
近年の印刷精度のさらなる向上の要求に応えるため、インクジェットプリンターが有するノズル数が増加している。そして、ノズル数の増加に伴いプリントヘッドに転送されるデータ量が増大している。そのため、プリントヘッドに対して当該データを高速に転送するための技術として、例えばLVDS(Low Voltage differential signaling)等の差動信号を用いた通信方式により、プリントヘッドに対して当該データを転送する技術が知られている。
例えば、特許文献1には、液体を吐出する各種データをLVDS方式の差動信号に変換した後、ヘッドユニットに転送し、ヘッドユニットに設けられた制御信号受信部において、LVDS方式の差動信号を復元し、復元された信号に基づいて、ヘッドユニットにおける各種動作を制御する液体吐出装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の液体吐出装置のように、シングルエンドの信号を受信し、差動信号に変換する制御信号送信部と、差動信号を受信し、シングルエンドの信号に変換する制御信号復元部とを備える場合、液体吐出装置の起動時において制御信号復元部に誤動作が生じ、その結果、プリントヘッドからインクが誤吐出されるおそれがあった。
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
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、前記差動信号に基づいて、制御信号を出力する差動信号受信回路と、
前記制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、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、
前記差動信号受信回路は、前記差動信号出力回路から前記差動信号が出力された後に入力される、前記差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、前記差
動信号に基づく前記制御信号の出力を開始する。
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、前記差動信号に基づいて、制御信号を出力する差動信号受信回路と、
前記制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、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、
前記差動信号受信回路は、前記差動信号出力回路から前記差動信号が出力された後に入力される、前記差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、前記差
動信号に基づく前記制御信号の出力を開始する。
前記液体吐出装置の一態様において、
前記原制御信号を出力する制御信号出力回路を備え、
前記イネーブル信号は、前記制御信号出力回路から前記差動信号受信回路に入力されてもよい。
前記原制御信号を出力する制御信号出力回路を備え、
前記イネーブル信号は、前記制御信号出力回路から前記差動信号受信回路に入力されてもよい。
前記液体吐出装置の一態様において、
前記差動信号受信回路に電源電圧が供給されてからの経過時間を計測する計時回路を備え、
前記イネーブル信号は、前記経過時間が所定の時間を過ぎた後、前記計時回路から前記差動信号受信回路に入力されてもよい。
前記差動信号受信回路に電源電圧が供給されてからの経過時間を計測する計時回路を備え、
前記イネーブル信号は、前記経過時間が所定の時間を過ぎた後、前記計時回路から前記差動信号受信回路に入力されてもよい。
前記液体吐出装置の一態様において、
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、
前記差動信号受信回路、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。
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、
前記差動信号受信回路、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。
本発明に係る駆動回路の一態様は、
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、前記差動信号に基づいて、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力する差動信号受信回路と、
を備え、
前記差動信号受信回路は、前記差動信号出力回路から前記差動信号が出力された後に入力される、前記差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、前記差動信号に基づく前記制御信号の出力を開始する。
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駆動回路であって、
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、前記差動信号に基づいて、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力する差動信号受信回路と、
を備え、
前記差動信号受信回路は、前記差動信号出力回路から前記差動信号が出力された後に入力される、前記差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、前記差動信号に基づく前記制御信号の出力を開始する。
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
1.第1実施形態
1.1 液体吐出装置の構成
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。
1.1 液体吐出装置の構成
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。
液体吐出装置1は、上部後方に媒体Pを設置するトレイ81と、下部前方に媒体Pを排出する排紙口82と、上部面に操作パネル83とが設けられている。操作パネル83は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する不図示の表示部と、使用者における各種操作が入力される不図示の操作部とを備えている。
また、液体吐出装置1は、往復動する移動体3を有する印刷手段4を備えている。
移動体3は、ヘッドユニット30を有する。また、ヘッドユニット30は、複数のインクカートリッジ31と、複数のインクカートリッジ31を搭載したキャリッジ32と、キャリッジ32の−Z方向側に取り付けられた複数のプリントヘッド35を含む。そして、複数のプリントヘッド35は、複数のインクカートリッジ31に対応して設けられている。
各インクカートリッジ31は、イエロー、シアン、マゼンタ、及び、ブラック等のインク色に対応する液体との一例としてのインクが充填されている。インクカートリッジ31に充填されているインクは、対応するプリントヘッド35にインクされる。そして、各プリントヘッド35は、対応するインクカートリッジ31から供給されたインクを吐出する。なお、各インクカートリッジ31は、キャリッジ32に搭載されるかわりに、液体吐出装置1の別の場所に設けられてもよい。
また、印刷手段4は、移動体3を主走査方向であるY方向に沿って往復移動させる駆動源となるキャリッジモーター41と、キャリッジモーター41の回転を受けて、移動体3を往復移動させる往復動機構42とを備える。往復動機構42は、その両端が不図示のフレームに支持されたキャリッジガイド軸44と、キャリッジガイド軸44と平行に延在するタイミングベルト43とを有している。キャリッジ32は、キャリッジガイド軸44に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト43の一部に固定されている。そして、キャリッジモーター41の作動により、プーリを介してタイミングベルト43を正逆走行させることで、移動体3は、キャリッジガイド軸44に案内されて、往復動する。
また、液体吐出装置1は、媒体Pを印刷手段4に供給、及び排出するための給紙装置7を備える。給紙装置7は、駆動源となる給紙モーター71と、給紙モーター71の作動により回転する給紙ローラー72とを有している。給紙ローラー72は、媒体Pの搬送経路において媒体Pを挟んで上下に対向する従動ローラー72aと、駆動ローラー72bとで構成されている。ここで、駆動ローラー72bは、給紙モーター71に連結されている。これにより、給紙ローラー72は、トレイ81に設置した複数枚の媒体Pを、印刷手段4に向かって1枚ずつ送り込み、印刷手段4から1枚ずつ排出する。なお、液体吐出装置1は、トレイ81に代えて、媒体Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような
構成であってもよい。
構成であってもよい。
また、液体吐出装置1は、印刷手段4及び給紙装置7を制御する制御ユニット10を備える。制御ユニット10は、パーソナルコンピューターやデジタルカメラ等のホストコンピューターから入力された画像データに基づいて、印刷手段4や給紙装置7等を制御することで媒体Pへの印刷処理を行う。
具体的には、制御ユニット10は、給紙装置7を制御することで、媒体Pを一枚ずつX方向である副走査方向に間欠送りする。また、制御ユニット10は、移動体3を副走査方向と交差するY方向である主走査方向に往復動させるように制御する。つまり、制御ユニット10は、移動体3を主走査方向に往復動させるように制御するとともに、媒体Pを副走査方向に間欠送りするように給紙装置7を制御する。さらに、制御ユニット10は、入力される画像データに基づいて、プリントヘッド35からのインクの吐出タイミングを制御することで、媒体Pへの印刷処理を実行する。さらに、制御ユニット10は、操作パネル83の表示部にエラーメッセージ等を表示させ、あるいはLEDランプ等を点灯/点滅させるとともに、操作パネル83の操作部から入力された各種スイッチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させてもよく、必要に応じてエラーメッセージや吐出異常等の情報をホストコンピューターに転送する処理を実行してもよい。ここで、制御ユニット10の一部がキャリッジ32に搭載されていてもよい。
以上のように構成された液体吐出装置1では、制御ユニット10が、媒体Pの搬送、及びキャリッジ32の往復動を制御すると共に、所定のタイミングでプリントヘッド35からインクを吐出させることで、媒体Pの所望の位置にインクを着弾させる。これにより、液体吐出装置1は、媒体Pに所望の画像を形成する。
1.2 プリントヘッドの構成
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。
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。
図2に示すように、プリントヘッド35は、X方向に配列された2m個のノズル651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。
図2及び図3に示すように、プリントヘッド35は、流路基板332を備える。流路基板332は、面F1と面FAとを含む板状部材である。面F1は、プリントヘッド35から見て媒体P側の表面であって、面FAは、面F1とは反対側の表面である。面FAの面上には、圧力室基板334、アクチュエーター基板336、複数の圧電素子60、配線基板338、及び筐体部340が設けられている。また、面F1の面上には、ノズル板352が設けられている。なお、プリントヘッド35の各要素は、概略的にはX方向に長尺な板状部材であり、Z方向に積層されている。
ノズル板352は板状部材であり、ノズル板352には、貫通孔である2m個のノズル651が形成されている。なお、以下の説明においてノズル板352には、列L1及び列L2の各々に対応するノズル651には、1インチあたり300個以上の密度で設けられ、ノズル板352には、合計で600個以上のノズル651が形成されている。換言すれば、複数のプリントヘッド35は、複数の吐出部600を備え、複数のプリントヘッド35には、複数の吐出部600に対応する複数のノズル651が、1インチあたり300個以上の密度で、且つ合計600個以上設けられているなお、以下の説明において、ノズル板352のうち、プリントヘッド35の外側に位置し、媒体Pと対向する面をノズル面と称する場合がある。
流路基板332は、インクの流路を形成するための板状部材である。図2及び図3に示すように、流路基板332には流路RAが形成されている。また、流路基板332には、2m個のノズル651と1対1に対応するように、2m個の流路331と2m個の流路333とが形成されている。流路331及び流路333は、図3に示すように流路基板332を貫通するように形成された開口である。流路333は、当該流路333に対応するノズル651に連通する。また、流路基板332の面F1には、2つの流路339が形成されている。2つの流路339のうちの一方は、流路RAと列L1に属するm個のノズル651−1に1対1に対応するm個の流路331とを連結する流路であり、2つの流路339のうちの他方は、流路RAと列L2に属するm個のノズル651−2に1対1に対応する2m個の流路331とを連結する流路である。
図2及び図3に示すように、圧力室基板334は、2m個のノズル651と1対1に対応するように2m個の開口337が形成された板状部材である。圧力室基板334のうち流路基板332とは反対側の表面にはアクチュエーター基板336が設けられる。
図3に示すように、アクチュエーター基板336と流路基板332の面FAとは、各開口337の内側で相互に間隔をあけて対向する。開口337の内側で流路基板332の面FAとアクチュエーター基板336との間に位置する空間は、当該空間に充填されたインクに圧力を付与するためのキャビティーCとして機能する。キャビティーCは、例えば、Y方向を長手方向としてX方向を短手方向とする空間である。そして、プリントヘッド35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。
図2及び図3に示すように、アクチュエーター基板336のうちキャビティーCとは反対側の面上には、2m個のキャビティーCに1対1に対応するように、2m個の圧電素子60が設けられている。圧電素子60には、後述する駆動信号VOUTが供給される。そして、圧電素子60は、供給される駆動信号VOUTに応じて駆動する。アクチュエーター基板336は、圧電素子60の駆動に伴い変形する。そして、アクチュエーター基板336が変形することにより、キャビティーCの内部圧力が変動し、キャビティーCに充填されたインクが、流路333を経由してノズル651から吐出される。
なお、キャビティーC、流路331,333、ノズル651、アクチュエーター基板336、及び圧電素子60を含む構成が、圧電素子60の駆動によりキャビティーCに充填されたインクを吐出させるための吐出部600として機能する。換言すれば、吐出部600は、駆動素子の一例としての圧電素子60を含み、圧電素子60の駆動よりノズル65
1からインクを吐出する。なお、プリントヘッド35には、X方向に沿って複数のノズル651に対応する複数の吐出部600が、列L1と列L2のそれぞれに対応して2列で並設されている。
1からインクを吐出する。なお、プリントヘッド35には、X方向に沿って複数のノズル651に対応する複数の吐出部600が、列L1と列L2のそれぞれに対応して2列で並設されている。
図2及び図3に示す配線基板338は、面G1と、面G1と対向する面G2とを有する。配線基板338のうちプリントヘッド35から見て媒体P側の表面である面G1には、2つの収容空間345が形成されている。2つの収容空間345のうち一方は、m個のノズル651−1に対応するm個の圧電素子60を収容するための空間であり、他方は、m個のノズル651−2に対応するm個の圧電素子60を収容するための空間である。この収容空間345のZ方向の幅である高さは、圧電素子60が駆動した場合に、圧電素子60と配線基板338とが接触しないように、十分な大きさを有する。
配線基板338のうち面G1の反対側の表面である面G2には、集積回路362が設けられている。そして、集積回路362に入力される信号、及び集積回路362から出力される信号は、配線基板338を伝搬する。
また、配線基板338には、接続配線364の一端が電気的に接続される。接続配線364の他端は、プリントヘッド35が有する不図示の配線基板に接続される。プリントヘッド35に入力された複数の信号は、当該配線基板で伝搬された後、接続配線364を介してプリントヘッド35に入力される。すなわち、接続配線364は、集積回路362に各種信号を転送するための複数の配線が形成された部材であって、例えば、FPC(Flexible Printed Circuit)や、FFC(Flexible Flat Cable)等で構成される。
筐体部340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ためのケースである。筐体部340のうちプリントヘッド35から見て媒体P側の表面である面FBは、例えば、接着剤により流路基板332の面FAに固定される。筐体部340の面FBには、Y方向に延在する溝状の凹部342が形成される。配線基板338及び集積回路362は、凹部342の内側に収容される。このとき、接続配線364は、凹部342の内側を通過するように設けられる。
筐体部340は、例えば、樹脂材料の射出成形により形成されている。そして、図3に示すように、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。
筐体部340の面FBの反対の表面である面F2には、インクカートリッジ31から供給されるインクをリザーバーQに導入するための2つの導入口343が設けられている。インクカートリッジ31から2つの導入口343に供給されたインクは、流路RBを経由して流路RAに流入する。そして、流路RAに流入したインクの一部が、流路339及び流路331を経由して、ノズル651に対応するキャビティーCに供給される。そして、ノズル651に対応するキャビティーCに充填されたインクは、ノズル651に対応する圧電素子60の駆動によりノズル651から吐出される。
1.3 制御ユニットとプリントヘッドとの電気的構成及び動作
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。
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。
図4は、液体吐出装置1における制御ユニット10とヘッドユニット30との電気的構成を示す図である。図4に示すように、液体吐出装置1は、制御ユニット10とヘッドユ
ニット30とを有し、制御ユニット10とヘッドユニット30との間で各種信号が伝搬する。制御ユニット10は、メイン制御回路100、変換回路110、復元回路120、分岐制御回路130、変換回路140−1〜140−n、駆動信号出力回路50−1〜50−n、第1電源電圧出力回路150、及び第2電源電圧出力回路160を有する。また、ヘッドユニット30は、プリントヘッド35−1〜35−nを有する。そして、制御ユニット10が有する変換回路140−1〜140−n、及び駆動信号出力回路50−1〜50−nのそれぞれは、ヘッドユニット30は、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応している。具体的には、j番目(jは、1≦j≦nを満たす自然数)の変換回路140−j、及び駆動信号出力回路50−jは、プリントヘッド35−jに対応して設けられている。
ニット30とを有し、制御ユニット10とヘッドユニット30との間で各種信号が伝搬する。制御ユニット10は、メイン制御回路100、変換回路110、復元回路120、分岐制御回路130、変換回路140−1〜140−n、駆動信号出力回路50−1〜50−n、第1電源電圧出力回路150、及び第2電源電圧出力回路160を有する。また、ヘッドユニット30は、プリントヘッド35−1〜35−nを有する。そして、制御ユニット10が有する変換回路140−1〜140−n、及び駆動信号出力回路50−1〜50−nのそれぞれは、ヘッドユニット30は、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応している。具体的には、j番目(jは、1≦j≦nを満たす自然数)の変換回路140−j、及び駆動信号出力回路50−jは、プリントヘッド35−jに対応して設けられている。
メイン制御回路100は、マイクロコントローラー等のプロセッサーを含む。そして、メイン制御回路100は、液体吐出装置1の外部に設けられた不図示のホストコンピューターから入力される画像データ等の各種信号に基づいて、ヘッドユニット30が有するプリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれを駆動するためのシングルエンド信号である原駆動データ信号sDATA、及び原クロック信号sSCKを生成し、変換回路110に出力する。すなわち、原駆動データ信号sDATAは、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応する駆動データを含み、原クロック信号sSCKは、n個のプリントヘッド35のそれぞれに対応するクロック信号を含む。
変換回路110は、入力されるシングルエンド信号である原駆動データ信号sDATA、及び原クロック信号sSCKのそれぞれを差動信号に変換する。具体的には、変換回路110は、シングルエンド信号である原駆動データ信号sDATAを、一対の差動データ信号dDATAに変換する。すなわち、差動データ信号dDATAは、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応する駆動データを含む。そして、変換回路110で変換された一対の差動データ信号dDATAは、一対の配線115aを伝搬し復元回路120に入力される。同様に、変換回路110は、シングルエンド信号である原クロック信号sSCKを、一対の差動クロック信号dSCKに変換する。差動クロック信号dSCKは、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応するクロック信号を含む。そして、変換回路110で変換された一対の差動クロック信号dSCKは、一対の配線115bで伝搬し復元回路120に入力される。
ここで、図4には、一対の差動データ信号dDATAの一方の信号を差動データ信号dDATA+として図示し、一対の差動データ信号dDATAの他方の信号を差動データ信号dDATA−として図示している。同様に、一対の差動クロック信号dSCKの一方の信号を差動クロック信号dSCK+として図示し、一対の差動クロック信号dSCKの他方の信号を差動クロック信号dSCK−として図示している。
復元回路120は、入力される一対の差動データ信号dDATAをシングルエンド信号である駆動データ信号DATAに復元する。また、復元回路120は、入力される一対の差動クロック信号dSCKをシングルエンド信号であるクロック信号SCKに復元する。ここで、復元回路120で復元されたシングルエンド信号である駆動データ信号DATAは、メイン制御回路100から出力された原駆動データ信号sDATAに応じた信号であって、同じ信号であってもよい。同様に、復元回路120で復元されたシングルエンド信号であるクロック信号SCKは、メイン制御回路100から出力された原クロック信号sSCKに応じた信号であって、同じ信号であってもよい。すなわち、駆動データ信号DATAは、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応する駆動データを含むシングルエンドの信号であり、クロック信号SCKは、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応するクロック信号を含むシングルエンドの信号である。そして、復元回路120で復元された駆動データ信号DATA及びクロック信号SCKは、分岐制御回路1
30に入力される。
30に入力される。
分岐制御回路130は、復元回路120から入力される駆動データ信号DATA及びクロック信号SCKを、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれに対応する信号に分岐し出力する。
具体的には、分岐制御回路130は、プリントヘッド35−jを駆動するためのシングルエンド信号である原駆動データ信号sDATAj、及び原クロック信号sSCKjを、プリントヘッド35−jに対応する変換回路140−jに出力する。
変換回路140−jは、シングルエンド信号である原駆動データ信号sDATAjを一対の差動データ信号dDATAjに変換し、シングルエンド信号である原クロック信号sSCKjを一対の差動クロック信号dSCKjに変換する。そして、変換回路140−jで変換された一対の差動データ信号dDATAjは、一対の配線145a−jを伝搬してプリントヘッド35−jが有する復元回路210に入力され、一対の差動クロック信号dSCKjは、一対の配線145b−jを伝搬してプリントヘッド35−jが有する復元回路210に入力される。
ここで、原駆動データ信号sDATAjが原制御信号の一例であり、一対の差動データ信号dDATAjが、一対の差動信号の一例である。そして、原駆動データ信号sDATAjを出力する分岐制御回路130が制御信号出力回路の一例であり、原駆動データ信号sDATAjに基づいて一対の差動データ信号dDATAjを出力する変換回路140−jが差動信号出力回路の一例である。また、変換回路140−jと電気的に接続され、一対の差動データ信号dDATAjを伝搬する一対の配線145b−jが第1信号配線の一例である。
なお、図4には、一対の差動データ信号dDATAjの一方の信号を差動データ信号dDATAj+として図示し、一対の差動データ信号dDATAjの他方の信号を差動データ信号dDATAj−として図示している。同様に、一対の差動クロック信号dSCKjの一方の信号を差動クロック信号dSCKj+として図示し、一対の差動クロック信号dSCKjの他方の信号を差動クロック信号dSCKj−として図示している。
また、分岐制御回路130は、プリントヘッド35−jが有する圧電素子60を駆動するための駆動信号COMjの基となる基駆動信号dAjを生成し、プリントヘッド35−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。
また、分岐制御回路130は、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に対して、イネーブル信号ENjを出力する。換言すれば、イネーブル信号ENjは、分岐制御回路130から変換回路140−jに入力される。なお、イネーブル信号ENjと復元回路210との動作の詳細については後述する。
第1電源電圧出力回路150は、電圧VHVを生成し、ヘッドユニット30に出力する。また、第2電源電圧出力回路160は、電圧VDDを生成し、ヘッドユニット30に出力する。電圧VHV、及び電圧VDDは、ヘッドユニット30において、各種電源電圧等
に用いられる。なお、電圧VHV、及び電圧VDDは、制御ユニット10における各種電源電圧等にも用いられてもよい。
に用いられる。なお、電圧VHV、及び電圧VDDは、制御ユニット10における各種電源電圧等にも用いられてもよい。
なお、図4では、説明を省略するが、メイン制御回路100は、液体吐出装置1の各種構成を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を対応する構成に出力してもよい。
ヘッドユニット30が有するプリントヘッド35−1〜35−nは、制御ユニット10から入力される各種制御信号に基づいて駆動し、インクを吐出する。プリントヘッド35−jは、集積回路362と、ヘッド21とを有する。集積回路362は、駆動信号選択制御回路200、及び復元回路210を含む。換言すれば、プリントヘッド35−jに対応する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。また、ヘッド21は、複数の吐出部600を有する。
プリントヘッド35−jが有する復元回路210には、差動データ信号dDATAj、及び差動クロック信号dSCKjが入力される。そして、復元回路210は、入力される差動データ信号dDATAj、及び差動クロック信号dSCKjに基づいて、クロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjを生成し、駆動信号選択制御回路200に出力する。
プリントヘッド35−jが有する駆動信号選択制御回路200には、電圧VHV,VDD、クロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHj、駆動信号COMj、及びグラウンド信号GNDが入力される。そして、プリントヘッド35−jが有する駆動信号選択制御回路200は、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に基づいて駆動信号COMjの信号波形を選択、又は非選択とすることで、駆動信号VOUTを生成しヘッド21に出力する。
ヘッド21が有する複数の吐出部600のそれぞれは、圧電素子60を備える。そして、圧電素子60に駆動信号VOUTが供給されることで、圧電素子60が駆動し、圧電素子60の駆動に伴う量のインクが吐出部600から吐出される。
以上のように構成された液体吐出装置1において、メイン制御回路100、変換回路110、復元回路120、分岐制御回路130、変換回路140−1〜140−n、駆動信号出力回路50−1〜50−n、及びプリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれが有する復元回路210を含む構成が、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれが有する複数の吐出部600からインクを吐出させるための、圧電素子60を駆動する駆動回路51に相当する。
ここで、駆動信号出力回路50−jが出力する駆動信号COMjが駆動信号の一例である。また、駆動信号COMjの波形を選択、又は非選択とすることで生成され、圧電素子60を駆動する駆動信号VOUTもまた駆動信号の一例である。そして、圧電素子60への駆動信号COM,VOUTの供給を制御する駆動信号選択制御回路200が駆動信号供給制御回路の一例であり、圧電素子60への駆動信号COM,VOUTの供給を制御するために駆動信号選択制御回路200に入力される印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjの少なくともいずれかが制御信号の一例である。
1.4 集積回路の構成及び動作
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。
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。
1.4.1 駆動信号COMの波形の一例
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。
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。
図5は、駆動信号COMjの波形の一例を示す図である。図5には、ラッチ信号LATjが立ち上がってからチェンジ信号CHjが立ち上がるまでの期間T1と、期間T1の後、次にチェンジ信号CHjが立ち上がるまでの期間T2と、期間T2の後、ラッチ信号LATjが立ち上がるまでの期間T3とが示されている。この期間T1,T2,T3からなる周期Taが、媒体Pに新たなドットを形成する印刷周期に相当する。すなわち、ラッチ信号LATjは、プリントヘッド35−jが媒体Pに新たなドットを形成する印刷周期を規定する信号であり、チェンジ信号CHjは、プリントヘッド35−jに対応する駆動信号COMjに含まれる波形の切替タイミングを規定する信号である。
図5に示すように、駆動信号出力回路50−jは、期間T1において台形波形Adpを生成する。台形波形Adpが圧電素子60に供給された場合、対応する吐出部600から所定量、具体的には中程度の量のインクが吐出される。また、駆動信号出力回路50−jは、期間T2において台形波形Bdpを生成する。台形波形Bdpが圧電素子60に供給された場合、対応する吐出部600から上記所定量よりも少ない小程度の量のインクが吐出される。また、駆動信号出力回路50−jは、期間T3において台形波形Cdpを生成する。台形波形Cdpが圧電素子60に供給された場合、圧電素子60は、対応する吐出部600からインクが吐出されない程度に駆動する。したがって、台形波形Cdpが圧電素子60に供給された場合、プリントヘッド35−jは、媒体Pにドットを形成しない。この台形波形Cdpは、吐出部600のノズル開孔部付近のインクを微振動させてインクの粘度が増大することを防止するための波形である。なお、以下の説明において、インクの粘度が増大することを防止するために、吐出部600からインクが吐出されない程度に圧電素子60を駆動させることを「微振動」と称する場合がある。
ここで、台形波形Adp、台形波形Bdp、及び台形波形Cdpのそれぞれの開始タイミングでの電圧値、及び終了タイミングでの電圧値はいずれも電圧Vcで共通である。すなわち、台形波形Adp,Bdp,Cdpは、電圧値が電圧Vcで開始し電圧Vcで終了する波形である。以上のように、駆動信号出力回路50−jは、台形波形Adp,Bdp,Cdpが周期Taにおいて連続した波形の駆動信号COMjを出力する。なお、図5に示す駆動信号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。
1.4.2 駆動信号選択制御回路の構成
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。
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。
図6に示すように、駆動信号選択制御回路200は、選択制御回路220と、複数の選択回路230とを含む。選択制御回路220には、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が供給される。選択制御回路220には、シフトレジスター222(S/R)とラッチ回路224とデコーダー226との組が、吐出部600のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、選択制御回路220には、プリントヘッド35−jが有する2m個の吐出部600と同数のシフトレジスター222とラッチ回路224とデコーダー226との組が設けられている。
号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjが供給される。選択制御回路220には、シフトレジスター222(S/R)とラッチ回路224とデコーダー226との組が、吐出部600のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、選択制御回路220には、プリントヘッド35−jが有する2m個の吐出部600と同数のシフトレジスター222とラッチ回路224とデコーダー226との組が設けられている。
シフトレジスター222は、対応する吐出部600毎に、印刷データ信号SIjに含まれる2ビットの印刷データ[SIH,SIL]を一旦保持する。詳細には、吐出部600に対応した段数のシフトレジスター222が互いに縦続接続されているとともに、シリアルで供給された印刷データ信号SIjが、クロック信号SCKjに従って順次後段に転送される。そして、クロック信号SCKjの供給が停止することで、各シフトレジスター222には、吐出部600に対応する2ビットの印刷データ[SIH,SIL]が保持される。なお、図6には、シフトレジスター222を区別するために、印刷データ信号SIjが供給される上流側から順に1段、2段、…、2m段と表記している。
2m個のラッチ回路224のそれぞれは、対応するシフトレジスター222で保持された印刷データ[SIH,SIL]をラッチ信号LATjの立ち上がりでラッチする。2m個のデコーダー226の各々は、対応するラッチ回路224によってラッチされた2ビットの印刷データ[SIH,SIL]をデコードして選択信号Sを生成し、選択回路230に供給する。
選択回路230は、吐出部600のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、プリントヘッド35−jが有する選択回路230の数は、プリントヘッド35−jに含まれる2m個の吐出部600と同数である。そして、選択回路230は、デコーダー226から供給される選択信号Sに基づいて、駆動信号COMjの圧電素子60への供給を制御する。
図7は、吐出部600の1個分に対応する選択回路230の電気構成を示す図である。図7に示すように、選択回路230は、インバーター232、及びトランスファーゲート234を有する。また、トランスファーゲート234は、NMOSトランジスターであるトランジスター235と、PMOSトランジスターであるトランジスター236とを含む。
選択信号Sは、デコーダー226からトランジスター235のゲート端子に供給される。また、選択信号Sは、インバーター232によって論理反転されて、トランジスター236のゲート端子にも供給される。トランジスター235のドレイン端子、及びトランジスター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。
次に、図8を用いてデコーダー226のデコード内容について説明する。図8は、デコーダー226におけるデコード内容の一例を示す図である。デコーダー226には、2ビットの印刷データ[SIH,SIL]、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjが入力される。そして、デコーダー226は、例えば、印刷データ[SIH,SIL]が「
中ドット」を規定する[1,0]である場合、期間T1,T2,T3でH,L,Lレベルとなる選択信号Sを出力する。ここで、選択信号Sの論理レベルは、不図示のレベルシフターによって、電圧VHVに基づく高振幅論理にレベルシフトされる。
中ドット」を規定する[1,0]である場合、期間T1,T2,T3でH,L,Lレベルとなる選択信号Sを出力する。ここで、選択信号Sの論理レベルは、不図示のレベルシフターによって、電圧VHVに基づく高振幅論理にレベルシフトされる。
図9は、プリントヘッド35−jが有する駆動信号選択制御回路200の動作を説明するための図である。図9に示すように駆動信号選択制御回路200には、印刷データ信号SIjに含まれる印刷データ[SIH,SIL]がクロック信号SCKjに同期してシリアルで供給され、吐出部600に対応するシフトレジスター222において順次転送される。そして、クロック信号SCKjの供給が停止すると、シフトレジスター222のそれぞれには、吐出部600に対応した印刷データ[SIH,SIL]が保持される。なお、印刷データ信号SIjは、シフトレジスター222における最終2m段、…、2段、1段の吐出部600に対応した順番で供給される。
ラッチ信号LATjが立ち上がると、ラッチ回路224のそれぞれは、対応するシフトレジスター222に保持された印刷データ[SIH,SIL]を一斉にラッチする。図9に示すLT1、LT2、…、LT2mは、1段、2段、…、2m段のシフトレジスター222に対応するラッチ回路224によってラッチされた印刷データ[SIH,SIL]を示す。
デコーダー226は、ラッチされた印刷データ[SIH,SIL]で規定されるドットのサイズに応じて、期間T1,T2,T3のそれぞれにおいて、図8に示される内容に従う論理レベルの選択信号Sを出力する。
印刷データ[SIH,SIL]が[1,1]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を選択し、期間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に示す大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、中程度の量のインクと、小程度の量のインクが吐出される。そして、媒体Pにおいて当該インクが結合することで、媒体Pに大ドットが形成される。また、印刷データ[SIH,SIL]が[1,0]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を選択し、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を選択しない。その結果、図9に示す中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、中程度の量のインクが吐出される。よって、媒体Pには、中ドットが形成される。また、印刷データ[SIH,SIL]が[0,1]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。
1.4.3 復元回路の構成
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の動作について説明する。
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の動作について説明する。
図4に示すように、本実施形態における復元回路210には、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjと、分岐制御回路130から出力されるイネーブル信号ENjとが入力される。そして、プリントヘッド35−jが有する復元回路210は、変換回路140−jから一対の差動信号が出力された後に入力される復元回路210の動作を有効とするイネーブル信号ENに基づいて、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjの出力を開始する。
図10は、プリントヘッド35−jが有する復元回路210の起動動作のタイミングを説明するための図である。時刻t0で、液体吐出装置1に電源電圧が供給される。これにより、第2電源電圧出力回路160は、電圧Vddの出力を開始する。したがって、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれにも、電源電圧としての電圧Vddが供給される。そして、電圧Vddの電圧値が所定の値を超えた時刻t1で、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210は動作を開始する。
具体的には、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210は、電源電圧としての電圧Vddが所定の値を上回ることで、初期設定を開始する。そして、時刻t2において、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれの初期設定が完了する。ここで、初期設定とは、所定のレジスタ、ROM等の記憶されている動作情報の読み出し、読み出した情報に基づく処理等が含まれる。そのため、図10に示すように、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれの初期設定の時間は異なる。なお、図10では、時刻t2aで分岐制御回路130の初期設定が完了し、時刻t2bで変換回路140−jの初期設定が完了し、時刻t2cで復元回路210の初期設定が完了したとして図示しているが、初期設定完了のタイミングはこれに限るものではない。
また、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれは、初期設定のタイミングで、不定の差動信号出力する場合がある。換言すれば、初期設定において、変換回路140−jは、原駆動データ信号sDATAjに基づかない不定の差動信号を出力する。
そして、初期設定が完了した後、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれは、一定期間動作を待機する待機期間となる。この待機期間は、起動時における分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれの動作を安定させるために期間であって、当該待機期間中において、分岐制御回路130、変換回路140−j、及びプリントヘッド35−jが有する復元回路210のそれぞれは、入力される信号に基づく信号を出力しない。
時刻t3において、変換回路140−jの待機期間が終了する。この変換回路140−jの待機期間は、変換回路140−jの外部の構成の状態に依らず、変換回路140−jに含まれる回路構成、変換回路140−jに供給される信号の電圧値等によって決定される。
その後の時刻t4において、分岐制御回路130の待機期間が終了する。この分岐制御回路130の待機期間は、少なくとも変換回路140−jの待機期間が終了した後に終了する。ここで、分岐制御回路130の待機期間は、例えば、変換回路140−jが待機期
間に滞在するよりも長い時間に設定された所定の時間を経過することで終了してもよく、また、変換回路140−jが待機期間を終了したことを示す不図示の信号が入力されることで、当該信号に基づいて終了してもよい。そして、分岐制御回路130は、待機期間が終了することで、Hレベルのイネーブル信号ENjを、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に出力する。
間に滞在するよりも長い時間に設定された所定の時間を経過することで終了してもよく、また、変換回路140−jが待機期間を終了したことを示す不図示の信号が入力されることで、当該信号に基づいて終了してもよい。そして、分岐制御回路130は、待機期間が終了することで、Hレベルのイネーブル信号ENjを、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に出力する。
プリントヘッド35−jが有する復元回路210の待機期間は、Hレベルのイネーブル信号ENjが入力された後の時刻t5において終了する。そして、復元回路210の待機期間が終了した後の時刻t6において、分岐制御回路130は、プリントヘッド35−jを駆動させるための原駆動データ信号sDATAj、及び原クロック信号sSCKjを生成し、変換回路140−jに出力する。変換回路140−jは、入力される原駆動データ信号sDATAj、及び原クロック信号sSCKjを、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに変換し、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に出力する。そして、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データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjの駆動信号選択制御回路200への出力を開始する。
以上のように、本実施形態における液体吐出装置1が有する復元回路210は、変換回路140−jから一対の差動信号が出力された後に入力される復元回路210の動作を有効とするイネーブル信号ENに基づいて、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjの出力を開始する。
1.5 作用効果
以上のように、本実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51では、プリントヘッド35−jが有する復元回路210は、分岐制御回路130から出力される変換回路140−jの初期設定が完了した後に出力されるイネーブル信号ENに基づいて一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjの出力を開始する。すなわち、変換回路140−jの初期設定を実行している場合に生じた信号が、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に入力された場合、プリントヘッド35−jが有する復元回路210は、分岐制御回路130からイネーブル信号ENが入力される前であるため、クロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjを出力しない。したがって、クロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjに基づいて駆動するプリントヘッド35−jが有する圧電素子60は駆動せず、その結果、プリントヘッド35−jが有する吐出部600からインクが吐出されない。以上のように、本実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51では、液体吐出装置1の起動時において、変換回路140−jの初期設定等で生じる不定の信号により、プリントヘッド35−jが有する復元回路210が誤動作するおそれが低減され、その結果、プリントヘッド35−jからインクが誤吐出されるおそれが低減される。
以上のように、本実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51では、プリントヘッド35−jが有する復元回路210は、分岐制御回路130から出力される変換回路140−jの初期設定が完了した後に出力されるイネーブル信号ENに基づいて一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjの出力を開始する。すなわち、変換回路140−jの初期設定を実行している場合に生じた信号が、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に入力された場合、プリントヘッド35−jが有する復元回路210は、分岐制御回路130からイネーブル信号ENが入力される前であるため、クロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjを出力しない。したがって、クロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、チェンジ信号CHjに基づいて駆動するプリントヘッド35−jが有する圧電素子60は駆動せず、その結果、プリントヘッド35−jが有する吐出部600からインクが吐出されない。以上のように、本実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51では、液体吐出装置1の起動時において、変換回路140−jの初期設定等で生じる不定の信号により、プリントヘッド35−jが有する復元回路210が誤動作するおそれが低減され、その結果、プリントヘッド35−jからインクが誤吐出されるおそれが低減される。
2.第2実施形態
次に第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51について説明する。なお、第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51を説明するにあたり、第1実施形態と同様の構成には第1実施形態と同じ符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
次に第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51について説明する。なお、第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51を説明するにあたり、第1実施形態と同様の構成には第1実施形態と同じ符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図11は、第2実施形態の液体吐出装置1における制御ユニット10とヘッドユニット30との電気的構成を示す図である。また、図12は、第2実施形態における復元回路2
10の構成を示す図である。
10の構成を示す図である。
図11、及び図12に示すように、第2実施形態における復元回路120は、復元回路210が有するタイマー回路214から入力されるイネーブル信号ENに基づいて、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjの出力を開始する点で、第1実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51と異なる。
具体的には、第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51は、プリントヘッド35−jが有する復元回路210に電源電圧として電圧Vddが供給されてからの経過時間を計測するタイマー回路214を備える。そして、復元回路210に含まれる復元処理回路211は、タイマー回路214における経過時間が所定の時間を過ぎた後に、タイマー回路214から入力される復元処理回路211の動作を有効とするイネーブル信号ENに基づいて、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjの出力を開始する。すなわち、第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51は、図11に示すように、分岐制御回路130は、プリントヘッド35−1〜35−nのそれぞれが有する復元回路210に対してイネーブル信号EN1〜ENnを出力しない点で、第1実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51と異なる。
ここで、第2実施形態の液体吐出装置1、及び駆動回路51において、復元処理回路211が差動信号受信回路の一例であり、タイマー回路214が計時回路の一例である。
図12は、第2実施形態における復元回路210の構成を示す図である。図12に示すように第2実施形態における復元回路210は、復元処理回路211、POR212、発振回路213、及びタイマー回路214を有する。復元処理回路211には、一対の差動データ信号dDATAj、一対の差動クロック信号dSCKj、電圧Vdd、及びイネーブル信号ENが入力される。そして、復元処理回路211は、復元処理回路211の動作を有効とするイネーブル信号ENに基づいて、一対の差動データ信号dDATAj、及び一対の差動クロック信号dSCKjに基づくクロック信号SCKj、印刷データ信号SIj、ラッチ信号LATj、及びチェンジ信号CHjの出力を開始する。
POR212には、電圧Vddが入力される。そして、POR212は、電圧Vddの電圧値が所定の閾値電圧を超えたか否か示すスタート信号STRを生成し、発振回路213、及びタイマー回路214に出力する。発振回路213は、POR212から、電圧Vddの電圧値が所定の閾値電圧を超えたこと示すスタート信号STRが入力された場合、発振信号OSCを生成し、タイマー回路214に出力する。タイマー回路214は、電圧Vddの電圧値が所定の閾値電圧を超えたこと示すスタート信号STRと発振回路213から入力される発振信号OSCとに基づいて、電圧Vddの電圧値が所定の閾値電圧を超えてからの経過時間を計測する。そして、タイマー回路214は、経過時間の計測結果が所定の時間を経過した場合に、復元処理回路211の動作を有効とするイネーブル信号ENを復元処理回路211に出力する。
ここで、電圧Vddは、復元処理回路211にも入力されている。したがって、タイマー回路214が計測する電圧Vddの電圧値が所定の閾値電圧を超えてからの時間が、復元処理回路211に所定の電圧値の電圧Vddが供給されてからの時間に相当する。
以上のように構成された第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51では
、タイマー回路214が復元処理回路211の動作を有効とするイネーブル信号ENを復元処理回路211に出力までの計測結果の時間を、分岐制御回路130の初期設定と待機期間との和よりも大きく、且つ変換回路140−jの初期設定期間と待機期間との和よりも大きく設定することで、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
、タイマー回路214が復元処理回路211の動作を有効とするイネーブル信号ENを復元処理回路211に出力までの計測結果の時間を、分岐制御回路130の初期設定と待機期間との和よりも大きく、且つ変換回路140−jの初期設定期間と待機期間との和よりも大きく設定することで、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
さらに第2実施形態における液体吐出装置1、及び駆動回路51では、タイマー回路214が復元処理回路211の動作を有効とするイネーブル信号ENを復元処理回路211に出力することで、分岐制御回路130からプリントヘッド35−jが有する復元回路210にイネーブル信号ENjが伝搬する配線を個別に備える必要がない。そのため、制御ユニット10とヘッドユニット30とを電気的に接続するための配線の数を少なくすることが可能となり、液体吐出装置1、及び駆動回路51の小型化が可能となる。
以上、実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。
本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。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。
1…液体吐出装置、3…移動体、4…印刷手段、7…給紙装置、10…制御ユニット、21…ヘッド、30…ヘッドユニット、31…インクカートリッジ、32…キャリッジ、35…プリントヘッド、41…キャリッジモーター、42…往復動機構、43…タイミングベルト、44…キャリッジガイド軸、50…駆動信号出力回路、51…駆動回路、60…圧電素子、71…給紙モーター、72…給紙ローラー、72a…従動ローラー、72b…駆動ローラー、81…トレイ、82…排紙口、83…操作パネル、100…メイン制御回路、110…変換回路、115a,115b…配線、120…復元回路、130…分岐制御回路、140…変換回路、145a,145b…配線、150…第1電源電圧出力回路、160…第2電源電圧出力回路、200…駆動信号選択制御回路、210…復元回路、211…復元処理回路、213…発振回路、214…タイマー回路、220…選択制御回路、222…シフトレジスター、224…ラッチ回路、226…デコーダー、230…選択回路、232…インバーター、234…トランスファーゲート、235,236…トランジスター、331…流路、332…流路基板、333…流路、334…圧力室基板、336…アクチュエーター基板、337…開口、338…配線基板、339…流路、340…筐体部、342…凹部、343…導入口、345…収容空間、352…ノズル板、362…集積回路、364…接続配線、600…吐出部、651…ノズル、C…キャビティー、P…媒体、Q…リザーバー、RA…流路、RB…流路
Claims (5)
- 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、前記差動信号に基づいて、制御信号を出力する差動信号受信回路と、
前記制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、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、
前記差動信号受信回路は、前記差動信号出力回路から前記差動信号が出力された後に入力される、前記差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、前記差動信号に基づく前記制御信号の出力を開始する、
ことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記原制御信号を出力する制御信号出力回路を備え、
前記イネーブル信号は、前記制御信号出力回路から前記差動信号受信回路に入力される、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記差動信号受信回路に電源電圧が供給されてからの経過時間を計測する計時回路を備え、
前記イネーブル信号は、前記経過時間が所定の時間を過ぎた後、前記計時回路から前記差動信号受信回路に入力される、
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、
前記差動信号受信回路、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3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、前記差動信号に基づいて、前記駆動素子の駆動を制御する制御信号を出力する差動信号受信回路と、
を備え、
前記差動信号受信回路は、前記差動信号出力回路から前記差動信号が出力された後に入力される、前記差動信号受信回路の動作を有効とするイネーブル信号に基づいて、前記差動信号に基づく前記制御信号の出力を開始する、
ことを特徴とする駆動回路。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2019179216A JP2021053934A (ja) | 2019-09-30 | 2019-09-30 | 液体吐出装置、及び駆動回路 |
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