JP2022190937A - ヘッドユニットおよび液体を吐出する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーブルの配線配置を工夫することで、クロストークによる駆動波形の変化を抑制すること。【解決手段】ヘッドユニットは、複数の圧電素子を有する液体吐出ヘッドと、複数の圧電素子の個別の電極に印加する、第１の駆動信号（Ｖｃｏｍ１）、および、第１の駆動信号とは異なる波形を有する第２の駆動信号（Ｖｃｏｍ２）と、複数の圧電素子の共通の電極に印加する電圧信号（ＣＯＭ）とを生成する駆動波形生成部と、液体吐出ヘッドと駆動波形生成部とを接続するケーブルとを備える。ケーブルは、第１の駆動信号を伝送する第１の配線と、第２の駆動信号を伝送する第２の配線と、電圧信号を伝送する第３の配線とを有する。第１の配線と第２の配線と第３の配線とは、同じ配線数であり、配線数をｎ（ｎは２以上の整数）本とすると、（ｎ－１）本またはｎ本の第３の配線は、両隣の一方に第１の配線を、他方に第２の配線を配置した。【選択図】図１０

Description

本発明は、ヘッドユニットおよび液体を吐出する装置に関する。

液体を吐出する装置において、液体吐出ヘッドと駆動波形生成部とは、ケーブルを介して接続されている。ケーブルで２種類以上の異なる駆動信号を伝送するときに相互誘導に起因するクロストーク（エレキクロストーク）が発生し、駆動波形が変化することが既に知られている。
例えば、特許文献１には、駆動信号の配線の間にバイアス電圧の配線を挟み込む技術が開示されている。
しかしながら、ケーブルの配線数が増加し、配置スペースやコストの拡大に繋がる問題があった。

本発明は、ケーブルの配線配置を工夫することで、クロストークによる駆動波形の変化を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明のヘッドユニットは、
複数の圧電素子を有する液体吐出ヘッドと、
前記複数の圧電素子の個別の電極に印加する、第１の駆動信号、および、前記第１の駆動信号とは異なる波形を有する第２の駆動信号と、前記複数の圧電素子の共通の電極に印加する電圧信号とを生成する駆動波形生成部と、
前記液体吐出ヘッドと前記駆動波形生成部とを接続するケーブルと、を備え、
前記ケーブルは、
前記第１の駆動信号を伝送する第１の配線と、
前記第２の駆動信号を伝送する第２の配線と、
前記電圧信号を伝送する第３の配線と、を有し、
前記第１の配線と前記第２の配線と前記第３の配線とは、同じ配線数であり、
前記配線数をｎ（ｎは２以上の整数）本とすると、（ｎ－１）本またはｎ本の前記第３の配線は、両隣の一方に前記第１の配線を、他方に前記第２の配線を配置したものとする。

本発明によれば、ケーブルの配線配置を工夫することで、クロストークによる駆動波形の変化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置の概略説明図である。 同印刷装置のヘッドユニットの説明図である。 同実施形態におけるヘッドモジュールの一例の分解斜視説明図である。 同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。 同実施形態における液体吐出ヘッドの一例をノズル面側から見た外観斜視説明図である。 同実施形態におけるヘッド駆動制御装置のブロック説明図である。 液体吐出ヘッドと駆動波形生成部との接続例を説明する模式図である。 比較例のケーブル配線の構成例を説明する図である。 本実施形態のケーブル配線の構成例を説明する図である。 本実施形態のケーブル配線の他の構成例を説明する図である。 本実施形態のケーブル配線のさらに他の構成例を説明する図である。 二つの駆動信号Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２と、バイアス電圧ＣＯＭとの電流の関係を説明する図である。 ケーブル配線の構成例１に生じる電磁ノイズを説明する図である。 ケーブル配線の構成例２に生じる電磁ノイズを説明する図である。 ケーブル配線の構成例３に生じる電磁ノイズを説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。また、各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

本発明の実施形態に係る液体を吐出する装置としての印刷装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は同印刷装置の概略説明図、図２は同印刷装置のヘッドユニットの説明図である。

液体を吐出する装置５００は、印刷装置であり、搬入手段５０１と、案内搬送手段５０３と、印刷手段５０５と、乾燥手段５０７と、搬出手段５０９などを備えている。

搬入手段５０１は、ウェブ状のシート材Ｐを搬入する。案内搬送手段５０３は、搬入手段５０１から搬入されたシート材Ｐを印刷手段５０５に案内搬送する。印刷手段５０５は、シート材Ｐに対して液体を吐出して画像を形成する印刷を行う。乾燥手段５０７は、シート材Ｐを乾燥する。搬出手段５０９は、シート材Ｐを搬出する。

シート材Ｐは搬入手段５０１の元巻きローラ５１１から送り出され、搬入手段５０１、案内搬送手段５０３、乾燥手段５０７、搬出手段５０９の各ローラによって案内、搬送されて、搬出手段５０９の巻取りローラ５９１にて巻き取られる。

このシート材Ｐは、印刷手段５０５において、搬送ガイド部材上をヘッドユニット５５０に対向して搬送され、ヘッドユニット５５０から吐出される液体によって画像が印刷される。

ここで、ヘッドユニット５５０には、二つのヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂを共通ベース部材１１３に備えている。以降、二つのヘッドモジュール１００Ａ、１００Ｂを区別しないときには、適宜「ヘッドモジュール１００」と記載する。

ヘッドモジュール１００の搬送方向と直交する方向における液体吐出ヘッド１の並び方向をヘッド配列方向とするとき、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ａ１，１Ａ２で同じ色の液体を吐出する。同様に、ヘッドモジュール１００Ａのヘッド列１Ｂ１、１Ｂ２を組とし、ヘッドモジュール１００Ｂのヘッド列１Ｃ１、１Ｃ２を組とし、ヘッド列１Ｄ１、１Ｄ２を組として、それぞれ所要の色の液体を吐出する。

次に、本実施形態におけるヘッドモジュールの一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同ヘッドモジュールの分解斜視説明図、図４は同ヘッドモジュールのノズル面側から見た分解斜視説明図である。

ヘッドモジュール１００は、液体を吐出する液体吐出ヘッドである複数の液体吐出ヘッド１と、複数の液体吐出ヘッド１を保持するベース部材１０３とを備えている。

また、ヘッドモジュール１００は、放熱部材１０４と、複数の液体吐出ヘッド１に対して液体を供給する流路を形成しているマニホールド１０５と、ケーブル４５と接続するプリント基板（ＰＣＢ）１０６と、モジュールケース１０７とを備えている。

次に、液体吐出ヘッドの一例について図５を参照して説明する。図５は同実施形態における液体吐出ヘッドをノズル面側から見た外観斜視説明図である。

液体吐出ヘッド１は、ノズル板１０と、流路板（個別流路部材）２０と、フレーム部材８０と、ケーブル４５などを備えている。配線部材としてのケーブル４５にはヘッドドライバ（ドライバＩＣ）４１０が実装されている。
また、図５では示していないが、液体吐出ヘッド１は、フレーム部材８０内に、振動板部材、共通流路部材などを備える。

ノズル板１０には、液体を吐出する複数のノズル１１を有している。複数のノズル１１は、二次元状にマトリクス配置されている。

個別流路部材２０は、複数のノズル１１に各々連通する複数の圧力室と、複数の圧力室２１に各々通じる複数の各種流路とを有する。
振動板部材は、個別流路部材２０のノズル板１０の反対側に設けられている。振動板部材は、圧力室の変形な可能な壁面である振動板を形成し、振動板には複数の圧電素子が一体に設けられている。圧電素子は、振動板を変形させて圧力室内の液体を加圧する圧力発生手段である。複数の圧電素子は、各ノズル１１に対応して配置される。
なお、個別流路部材２０と振動板部材とは、別部材として構成されるものに限られず、振動板部材が、個別流路部材２０の表面に成膜された材料で構成されていてもよい。

また、共通流路部材などにより、液体を圧力室へ供給する流路が形成される。ここでは詳細な説明を省略する。
液体吐出ヘッド１は、圧電素子が駆動されることにより、圧力室に供給された液体が加圧され、ノズル１１から液体を吐出する。
ヘッドユニット５５０は、駆動信号を液体吐出ヘッド１へ印加して、圧電素子の駆動を制御するヘッド駆動制御装置を備える。

次に、本実施形態におけるヘッド駆動制御装置について図１１を参照して説明する。図１１は同ヘッド駆動制御装置のブロック説明図である。

ヘッド駆動制御装置４００は、ヘッド制御部４０１と、駆動波形生成部４０２と、波形データ格納部４０３と、ロータリエンコーダ４０５の出力から吐出タイミングを生成するための吐出タイミング生成部４０４と、ヘッドドライバ４１０とを備えている。
ヘッド駆動制御装置４００は、ヘッドドライバ４１０を除いて、例えば、ヘッドユニット５５０が有する駆動回路基板に設けられる。ヘッドドライバ４１０は、上述した通り、ケーブル４５に設けられる。

ヘッド制御部４０１は、吐出タイミングパルスｓｔｂを受信すると、信号の生成のトリガーとなる吐出同期信号ＬＩＮＥを駆動波形生成部４０２へ出力する。また、ヘッド制御部４０１は、吐出同期信号ＬＩＮＥからの遅延量に当たる吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥを駆動波形生成部４０２へ出力する。

駆動波形生成部４０２は、吐出同期信号ＬＩＮＥと、吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに基づいたタイミングで、２種類以上の駆動信号と、１種類以上の電圧信号とを生成出力する。
図６では、駆動波形生成部４０２は、２種類の駆動信号と、１種類の電圧信号を生成する例を示す。詳細には、駆動波形生成部４０２は、第１の駆動波形を有する駆動信号Ｖｃｏｍ１および第２の駆動波形を有する駆動信号Ｖｃｏｍ２と、バイアス電圧を印加する電圧信号ＣＯＭとを生成する例を示す。

駆動波形生成部４０２は、駆動信号Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２を、ヘッドドライバ４１０を介して、複数の圧電素子４２に個別に設けられる個別の電極４４へ印加し、電圧信号ＣＯＭを、複数の圧電素子４２に共通して設けられる共通の電極４３へ印加する。圧電素子４２は共通の電極４３と個別の電極４４との間に生じる電位差により変形し、振動板を変形させて圧力室内の液体を加圧する。
複数の圧電素子４２の共通の電極４３に印加される電圧信号ＣＯＭは、駆動信号Ｖｃｏｍ１と駆動信号Ｖｃｏｍ２とのいずれかの選択に関わらず液体吐出ヘッド１毎の複数の圧電素子４２で共通である。

ヘッド制御部４０１は、画像データを受け取り、この画像データをもとに、液体吐出ヘッド１の各ノズル１１からの液体吐出の有無を制御するマスク信号ＭＮを生成する。マスク信号ＭＮは吐出タイミング信号ＣＨＡＮＧＥに同期したタイミングの信号である。

そして、ヘッド制御部４０１は、トリミングデータＴＤ、カウンタクロック信号ＣＣＫおよびマスク信号ＭＮの制御信号と、印写データＳＤとを、ヘッドドライバ４１０に転送する。

ヘッドドライバ４１０は、ヘッド制御部４０１から受け取った制御信号と印写データＳＤとに基づいて、駆動波形生成部４０２から受け取る駆動信号を選択的に圧電素子４２の個別の電極４４へ入力する。

吐出タイミング生成部４０４は、ロータリエンコーダ４０５の検出結果から、シート材Ｐが所定量移動される毎に吐出タイミングパルスｓｔｂを生成して出力する。
ロータリエンコーダ４０５は、シート材Ｐの移動に応じて回転するエンコーダホイールと、エンコーダホイールのスリットを読取るエンコーダセンサで構成される。

図１１の構成例において、液体吐出ヘッド１と駆動波形生成部４０２とは、フラットリボンケーブルやＦＦＣケーブルなどのケーブルを通して電気的に接続されており、液体吐出ヘッド１内の圧電素子４２の個別の電極４４と共通の電極４３とに、駆動波形生成部４０２が生成した駆動信号や電圧信号を印加することができる。

液体吐出ヘッド１は、例えば、小中滴波形と大滴波形のように、第１の駆動波形と第２の駆動波形とを分け、圧電素子に印加する駆動信号を選択することで波形設計の自由度を上げる技術を用いる。
ケーブル４５は、駆動信号Ｖｃｏｍ１と、駆動信号Ｖｃｏｍ２と、電圧信号ＣＯＭとの各信号を伝送する３種類の配線を有する。

前述したように、ケーブルを介して駆動信号と電圧信号を伝送するときに、クロストークが発生する。今までのケーブルの構成では、駆動信号Ｖｃｏｍ１の駆動波形から放射される電磁ノイズが駆動信号Ｖｃｏｍ２に影響し、駆動信号Ｖｃｏｍ２の波形が歪みノイズが乗ってしまうことがある。
このような不具合に対して、駆動信号Ｖｃｏｍ１と駆動信号Ｖｃｏｍ２との間にグランド配線を挟むことやケーブルにシールド線を設けることなど行うことで電磁ノイズ対策をする技術がある（例えば、特許文献１）。
しかし、このような対策では、ケーブルの配線数やケーブル径が増加し、配置スペースやコストの拡大に繋がる問題があった。

そこで、本発明の実施形態では、液体吐出ヘッド１と駆動波形生成部４０２とを接続するケーブル４５について、各信号を伝送する複数の配線の配置（各配線の配置順）を工夫することで、クロストークによる駆動波形の変化を抑制する。

本発明の実施形態のヘッドユニットは、圧電素子に印加される駆動波形が２種類以上あり、液体吐出ヘッドと駆動波形生成部とを接続するケーブルが、それぞれの駆動波形による電磁ノイズの影響を抑制する構成を持つものとする。

本発明の実施形態のヘッドユニットは、例えば、複数の圧電素子を有する液体吐出ヘッド（液体吐出ヘッド１）と、複数の圧電素子の個別の電極（個別の電極４４）に印加する、第１の駆動信号（Ｖｃｏｍ１）、および、第１の駆動信号とは異なる波形を有する第２の駆動信号（Ｖｃｏｍ２）と、複数の圧電素子の共通の電極（共通の電極４３）に印加する電圧信号（ＣＯＭ）とを生成する駆動波形生成部（駆動波形生成部４０２）と、液体吐出ヘッドと駆動波形生成部とを接続するケーブル（ケーブル４５）と、を備える。
ケーブルは、第１の駆動信号を伝送する第１の配線と、第２の駆動信号を伝送する第２の配線と、電圧信号を伝送する第３の配線とを有する。
第１の配線と第２の配線と第３の配線とは、同じ配線数であり、配線数をｎ（ｎは２以上の整数）本とすると、（ｎ－１）本またはｎ本の第３の配線は、両隣の一方に第１の配線を、他方に第２の配線を配置した。（ ）内は、図５、６の構成を一例として対応付けている。

このように、本実施形態のヘッドユニットは、ケーブル配線を、電圧信号ＣＯＭの両隣に駆動信号Ｖｃｏｍ１と駆動信号Ｖｃｏｍ２とを配置させるものとする。
これにより、ケーブルの相互誘導に起因するクロストークを抑制し、吐出特性の向上を得ることができる。
上記記載の本発明の特徴について、図面を用いて詳細に解説する。

図７は、液体吐出ヘッドと駆動波形生成部との接続例を説明する模式図である。
ヘッドユニット５５０の液体吐出ヘッド１と駆動波形生成部４０２とは、ケーブル４５により接続される。

図８から図１１を参照して、図７に示すケーブル４５のＡ－Ａ断面における、ケーブル配線の構成例について説明する。
図８は、比較例のケーブル配線の構成例を説明する図である。
図９は、本実施形態のケーブル配線の構成例を説明する図である。
図１０は、本実施形態のケーブル配線の他の構成例を説明する図である。
図１１は、本実施形態のケーブル配線のさらに他の構成例を説明する図である。

以下の説明では、信号の種類を、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＣＯＭを用いて記載する。また、図８から図１１において、〇が一つの配線を表し、各配線が伝送する信号の種類を、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＣＯＭを用いて示している。
また、図８から図１０は、ヘッドユニット５５０において、一つの液体吐出ヘッド１と駆動波形生成部４０２とを接続するケーブル配線の構成例を示す。また、ケーブル４５は、Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とＣＯＭとの各配線の配線数が同じであり、Ｖｃｏｍ１：Ｖｃｏｍ２：ＣＯＭ＝１：１：１とする。

図８に示すように、比較例の構成は、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＣＯＭを、信号毎にまとめて配線することで、液体吐出ヘッドの基板設計を簡単にし、配置を簡潔にしている。
しかし、図８の構成では電磁ノイズの影響が大きくなることが分かった。

図９は、本実施形態のケーブル配線の構成例であり、Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とＣＯＭとの各配線の数が同じときに、電磁ノイズ影響が最小となる。詳細には、Ｖｃｏｍ１配線（第１の配線）、ＣＯＭ配線（第３の配線）、Ｖｃｏｍ２配線（第２の配線）の順に並べた配線群を複数配置する。このようにすると、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＣＯＭの各配線数をｎ（ｎは２以上の整数）本としたときに、ｎ本のＣＯＭ配線の両隣の一方にＶｃｏｍ１配線、他方にＶｃｏｍ２配線を配置することになる。
このように、ＣＯＭ配線の両隣に、Ｖｃｏｍ１配線とＶｃｏｍ２配線とを配置することでケーブル間の相互誘導に起因する電磁ノイズの影響を小さくすることができる。

また、Ｖｃｏｍ１、Ｖｃｏｍ２、ＣＯＭの配線数がｎ本のときには、図９のような構成だけではなく、図１０のように、（ｎ－１）本のＣＯＭ配線の両隣にＶｃｏｍ１配線とＶｃｏｍ２配線とを配置することで、同様の効果を得ることできる。

図１０は、Ｖｃｏｍ１配線、Ｖｃｏｍ２配線、ＣＯＭ配線の順に並べた配線群を複数配置したケーブル配線の構成を示す。
図１０では、右端にＣＯＭ配線を配置するため、（ｎ－１）本のＣＯＭ配線の両隣にＶｃｏｍ１配線、Ｖｃｏｍ２配線を配置することになり、この点が図９の構成と異なる。

図１０のケーブル配線の構成では、Ｖｃｏｍ１の波形（第１の駆動波形）、Ｖｃｏｍ２の波形（第２の駆動波形）、共通の電極４３に印加する電圧の順に複数回配線されていることで、共通の電極４３に印加する電圧の両隣にＶｃｏｍ１の波形とＶｃｏｍ２の波形が配置されることになり、エレキクロストークの影響を小さくすることができる。

図１１は、ヘッドユニット５５０が複数の液体吐出ヘッド１を有する場合のケーブルの配線の構成例を示す。ケーブル４５は、複数の液体吐出ヘッド１と同数設けられる。図１１では、各ケーブルが、Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とＣＯＭとの配線数を６（ｎ＝６）本とし、各配線数の比がＶｃｏｍ１：Ｖｃｏｍ２：ＣＯＭ＝１：１：１とする構成例を示す。

ヘッドユニット５５０は、ｍ（ｍは２以上の整数）個の液体吐出ヘッド１を有するヘッドモジュールを備える。図１１は、一つのヘッドモジュールが８個（ｍ＝８）の液体吐出ヘッド１を有する例であり、ｍ個の液体吐出ヘッド１を、識別子“＿ｍ”を用いて区別し、例えば、１番目の液体吐出ヘッドの駆動波形をＶｃｏｍ１＿１と、８番目の液体吐出ヘッド１の駆動波形をＶｃｏｍ１＿８と表している。

ヘッドモジュールにおいて、複数の液体吐出ヘッド１は、液体吐出ヘッド毎に異なる、２種類の駆動信号と１種類の電圧信号とが印加される。
液体吐出ヘッド１を複数個集めたヘッドモジュールなどにおいては、例えば、図１０の構成例のケーブル配線をひとつのかたまりとし、それを液体吐出ヘッド毎に並べる。このようにすると、各液体吐出ヘッド間の電磁ノイズを小さくすることが可能になり、一つの液体吐出ヘッドを複数個合わせたヘッドモジュールを構成する際に、相互誘導に起因するエレキクロストークを最小にすることができる。

次に、電磁ノイズの影響が少なくなる理由について説明する。
前提として、Ｖｃｏｍ１とＣＯＭのような１種類の駆動波形を用いる場合には、Ｖｃｏｍ１とＣＯＭに流れる電流は配線で逆向きになり、発生する磁界は電流に対して右ねじで発生するので方向が逆向きになる。この場合、ツイストペアにすることで磁界をお互いに打ち消すので、ケーブルの外への電磁ノイズの影響を抑制できる。

これに対して、本実施形態のヘッドユニット５５０では、Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とから流れる電流は、合わさって共通の電極４３を通してＣＯＭへ流れこむ。Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とは、流れる電流が異なるのでＣＯＭとツイストペアにしても磁界を完全に打ち消すことはできない。Ｖｃｏｍ１の電圧と電流、Ｖｃｏｍ２の電圧と電流、ＣＯＭに流れる電流の関係は、図１２のようになる。図１２では、Ｖｃｏｍ１の電流を破線、Ｖｃｏｍ２の電流を２点破線、他を実線で示している。

ＣＯＭにはＶｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とからの電流が流れるので、電流の向きは逆向きとなる。図１２左下の一点破線で囲まれたＣＯＭのＶｃｏｍ１に対応する電流は、Ｖｃｏｍ１を相殺し影響を小さくすることはできるが、Ｖｃｏｍ２を相殺することはできずノイズが乗ってしまう。

Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とＣＯＭとの配線数が１：１：１で各配線数が２本以上のとき、配線の順番によって電磁ノイズの影響が異なることが予想される。
以下、図１３から図１５を参照して電磁ノイズの影響について説明する。図１３から図１５は、各配線の配線数ｎが４の構成例を示している。また、Ｖｃｏｍ１の電流を破線、Ｖｃｏｍ２の電流を２点破線、ＣＯＭの電流を実線で示している。

図１３は、ケーブル配線の構成例１に生じる電磁ノイズを説明する図である。
図１３は、各信号の配線が、（Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ１，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ１，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ２，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ２，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ）の順番で配置される構成例１を示す。
左側のＶｃｏｍ１は、ＣＯＭから放射されるＶｃｏｍ２からの電磁ノイズの影響を打ち消すことができず、電磁ノイズの影響が大きくなる。また、右側のＶｃｏｍ２も同様に、ＣＯＭから放射されるＶｃｏｍ１からの電磁ノイズの影響を打ち消すことができず、電磁ノイズの影響が大きくなる。

図１４は、ケーブル配線の構成例２に生じる電磁ノイズを説明する図である。
図１４は、各信号の配線が、（Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ１，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ２，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ１，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ２，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ）の順番で配置される構成例２を示す。
ＣＯＭ配線は、Ｖｃｏｍ１配線とＶｃｏｍ２配線との両隣に配置され、ＣＯＭから磁界を打ち消す部分が増え、電磁ノイズの影響が小さくなると考えられる。
実験でも構成例２は構成例１より電磁ノイズの影響が小さい結果を得た。

図１５は、ケーブル配線の構成例３に生じる電磁ノイズを説明する図である。
図１５は、各信号の配線が、（Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ１，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ，Ｖｃｏｍ２，Ｖｃｏｍ２，ＣＯＭ）の順番で配置される構成例３を示す。
Ｖｃｏｍ１配線は、隣にＶｃｏｍ２配線が配置され、Ｖｃｏｍ２の磁界の影響を受けてしまう様に見えるが、他方の隣にＣＯＭ配線も配置されるため、Ｖｃｏｍ２の磁界が、Ｖｃｏｍ２からＣＯＭ配線へ流れ込んだ電流の磁界によって相殺されるので、電磁ノイズの影響が小さくなると考えられる。Ｖｃｏｍ２配線も同様である。
実験でも、構成例３は構成例２より電磁ノイズの影響が小さい結果を得た。

上述したように、本発明の実施形態のヘッドユニットによれば、ケーブルの配線配置を工夫することにより、Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とＣＯＭとの配線数が同じである場合（Ｖｃｏｍ１：Ｖｃｏｍ２：ＣＯＭ＝１：１：１）に、クロストークを抑制することができる。
このようにすると、例えば、特許文献１では、Ｖｃｏｍ１とＶｃｏｍ２とＣＯＭとの配線数が、Ｖｃｏｍ１：Ｖｃｏｍ２：ＣＯＭ＝１：１：２であることから、本実施形態のヘッドユニットのケーブルは省スペースとすることができる。

なお、本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶
媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

液体を吐出するエネルギー発生源として、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子及び薄膜型圧電素子）以外の容量型アクチュエータを使用するものも含まれる。

また、「液体を吐出する装置」には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」としては、他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

なお、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ 液体吐出ヘッド
１０ ノズル板
２０ 流路板（個別流路部材）
４２ 圧電素子
４３ 共通の電極
４４ 個別の電極
４５ ケーブル
８０ フレーム部材
１００、１００Ａ、１００Ｂ ヘッドモジュール
４００ ヘッド駆動制御装置
４０１ ヘッド制御部
４０２ 駆動波形生成部
４０３ 波形データ格納部
４０４ 吐出タイミング生成部
４０５ ロータリエンコーダ
４１０ ヘッドドライバ
５５０ ヘッドユニット

特開２０１９‐００５９６１号公報

Claims (4)

1. 複数の圧電素子を有する液体吐出ヘッドと、
   前記複数の圧電素子の個別の電極に印加する、第１の駆動信号、および、前記第１の駆動信号とは異なる波形を有する第２の駆動信号と、前記複数の圧電素子の共通の電極に印加する電圧信号とを生成する駆動波形生成部と、
   前記液体吐出ヘッドと前記駆動波形生成部とを接続するケーブルと、を備え、
   前記ケーブルは、
   前記第１の駆動信号を伝送する第１の配線と、
   前記第２の駆動信号を伝送する第２の配線と、
   前記電圧信号を伝送する第３の配線と、を有し、
   前記第１の配線と前記第２の配線と前記第３の配線とは、同じ配線数であり、
   前記配線数をｎ（ｎは２以上の整数）本とすると、（ｎ－１）本またはｎ本の前記第３の配線は、両隣の一方に前記第１の配線を、他方に前記第２の配線を配置した
   ヘッドユニット。
2. 前記ケーブルは、前記第１の配線、前記第２の配線、前記第３の配線の順に並べた配線群を複数配置した
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドユニット。
3. 前記液体吐出ヘッドと前記ケーブルとは、ｍ（ｍは２以上の整数）個設けられ、
   前記駆動波形生成部は、複数の前記液体吐出ヘッド毎に異なるｍ種類の、前記第１の駆動信号と、前記第２の駆動信号と、前記電圧信号とを生成し、
   ｍ個の前記ケーブルは、ｍ個の前記液体吐出ヘッドと前記駆動波形生成部とを接続する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドユニット。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドユニットを備える液体を吐出する装置。

Images