JP6292374B2 - 液体吐出装置 - Google Patents
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Description
ャビティと、前記キャビティに連通し、前記キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出するノズルと、前記信号変換部の温度を検出する温度検出部と、を備えることを特徴とする。
ることを特徴としてもよい。
本発明の液体噴射装置の実施形態として、液体噴射型印刷装置に適用されたものについて説明する。
体構成を示すブロック図である。後述するように、プリンター1は用紙S(図2、図3参照)が所定の方向に搬送され、その搬送途中の印刷領域で印刷される、ラインヘッドプリンターである。
号CH、駆動パルス選択データSI&SPはデジタル信号である。駆動信号COMと制御信号は、フレキシブルフラットケーブル(以下、FFCとも記載する)であるケーブル20を経由してヘッドユニット40のヘッド41へと伝送される。制御信号については、差動シリアル方式を用いて複数種類の信号を時分割で伝送してもよい。このとき、制御信号を種類毎にパラレルに伝送する場合と比べて、必要な伝送線の数を減らすことができ、多くのFFCの重ね合わせによる摺動性の低下を回避し、コントローラー10およびヘッドユニット40に設けるコネクターのサイズも小さくなる。
図2はプリンター1の概略断面図である。図2の例では、用紙Sはロール状に巻かれた連続紙であるとして説明するが、プリンター1が画像を印刷する記録媒体は連続紙に限らず、カット紙でもよいし、布やフィルム等でもよい。
用紙Sを巻き掛けて上流側搬送ローラー対31に導く中継ローラー22と、を有する。そして、プリンター1は用紙Sを巻き掛けて送る複数の中継ローラー32,33と、印刷領域よりも搬送方向の上流側に配設された上流側搬送ローラー対31と、印刷領域よりも搬送方向の下流側に配設された下流側搬送ローラー対34と、を有する。上流側搬送ローラー対31及び下流側搬送ローラー対34は、それぞれ、モーター(不図示)に連結されて駆動回転する駆動ローラー31a,34aと、駆動ローラー31a,34aの回転に伴って回転する従動ローラー31b,34bと、を有する。そして、上流側搬送ローラー対31及び下流側搬送ローラー対34がそれぞれ用紙Sを挟持した状態で駆動ローラー31a,34aが駆動回転することにより用紙Sに搬送力が付与される。プリンター1は、下流側搬送ローラー対34から送られた用紙Sを巻き掛けて送る中継ローラー61と、中継ローラー61から送られた用紙Sを巻取る巻取り駆動軸62と、を有する。巻取り駆動軸62の回転駆動に伴って印刷済みの用紙Sはロール状に順次巻き取られる。なお、これらのローラーや不図示のモーターは、図1の用紙搬送機構30に対応する。
以下に、ケーブル20で伝送されるコントローラー10からの駆動信号COMおよび制御信号の詳細について説明する。まず、ヘッド41の構造を説明し、駆動信号COMおよび制御信号の波形を例示した後に、ヘッド制御部HCの構成について説明する。
図4は、ヘッド41の構造を説明するための図である。図4には、ノズルNZ、圧電素子PZT、インク供給路402、ノズル連通路404、及び、弾性板406が示されている。インク供給路402、ノズル連通路404はキャビティCAに対応する。
図5は、駆動信号生成部14からの駆動信号COMおよびドット形成に用いられる制御信号を説明するための図である。駆動信号COMは、圧電素子PZTに印加されて液体を噴射させる単位駆動信号としての駆動パルスPCOMを時系列的に接続したものであり、駆動パルスPCOMの立ち上がり部分がノズルに連通するキャビティCAの容積を拡大して液体を引込む段階であり、駆動パルスPCOMの立下がり部分がキャビティCAの容積を縮小して液体を押出す段階であり、液体を押出した結果、液体がノズルから噴射される
。
図6は、ヘッド制御部HCの構成を説明するブロック図である。ヘッド制御部HCは、液体を噴射させるノズルに対応した圧電素子PZTを指定するための駆動パルス選択データSI&SPを保存するシフトレジスター211と、シフトレジスター211のデータを一時的に保存するラッチ回路212と、ラッチ回路212の出力をレベル変換して選択スイッチ201に供給することにより、駆動信号COMの電圧を圧電素子PZTに印加するレベルシフター213を備えて構成されている。
図7は、駆動信号COMの生成までの流れを説明する図である。上記のように、図7の元駆動信号生成部25の一部、信号変調部26、信号増幅部28(デジタル電力増幅回路)、信号変換部29(平滑フィルター)は駆動信号生成部14に対応している。元駆動信号生成部25は、インターフェース部11からの印刷データ111に基づいて例えば図7のような元駆動信号125を生成する。
4.1.温度検出について
図8は、温度検出部82を含む駆動信号生成部14等の詳細ブロック図である。なお、図1〜図7と同じ要素には同じ符号を付しており説明を省略する。まず、図8を参照して、信号変換部29の構成について説明する。信号変換部29は、コイルLとコンデンサーCとを組み合わせたローパスフィルターで実現される。
温度検出部82が温度を検出した対象物の温度変化を知ることができる。
の動作を停止することと同義であり、電気的には容量性負荷である圧電素子PZTからなるアクチュエーターがハイインピーダンス状態に維持されることになる。
上記のように、元駆動信号生成部25、信号変調部26および信号増幅部28の少なくとも1つは、検出温度信号Vaに基づいて「温度に応じた動作」を実行するが、これにより、部品破損を回避し、吐出の安定性を得ることができる。
ッチング時の高周波ノイズも多くのることになる。
ここで、温度検出部82が正確に信号変換部29のコンデンサーCの温度を検出するために、図10のような基板上の配置をすることが好ましい。図10は、温度検出部82等の基板上の物理的配置の例を示す図である。
域と、サーミスターRtと抵抗R0を含む温度検出部82の領域である。本実施形態において、温度検出部82の領域(以下、単に温度検出部82とする)は、正確にコンデンサーCの温度を検出するために、信号増幅部28の領域(以下、単に信号増幅部28とする)と信号変換部29の領域(以下単に信号変換部29とする)との関係で以下を満たす。
本発明は、上記の実施例および適用例で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施例等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、実施例等で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成また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、実施例等で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
51 ワイパー、52 キャップ、53 インク受け部、61 中継ローラー、62 巻取り駆動軸、70 検出器群、80 コンピューター、82 温度検出部、111 印刷データ、112 増幅指示信号、113 ストレージメディア、125 元駆動信号、126 変調信号、128 増幅変調信号、201 選択スイッチ、211 シフトレジスター、212 ラッチ回路、213 レベルシフター、402 インク供給路、404 ノズル連通路、406 弾性板、C コンデンサー、CA キャビティ、CH チャンネル信号、COM 駆動信号、GH ゲート入力信号、GL ゲート入力信号、HC ヘッド制御部、L コイル、LAT ラッチ信号、NZ ノズル、PCOM 駆動パルス、PZT 圧電素子、QH スイッチング素子、QL スイッチング素子、S 用紙、SCK
クロック信号、SI&SP 駆動パルス選択データ、SI 画素データ、SP 波形パターンデータ
Claims (7)
- 元駆動信号を生成する元駆動信号生成部と、
前記元駆動信号を変調して変調信号を生成する信号変調部と、
前記変調信号を増幅して増幅変調信号を生成する信号増幅部と、
前記増幅変調信号を駆動信号に変換する信号変換部と、
前記駆動信号により変形する圧電素子と、
前記圧電素子の変形によって膨張または収縮するキャビティと、
前記キャビティに連通し、前記キャビティ内の圧力の増減により液体を吐出するノズルと、
前記信号変換部の温度を検出する温度検出部と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 - 前記信号変換部と前記温度検出部とを電気的に接続する経路長は、
前記信号変換部と前記信号増幅部とを電気的に接続する経路長より短い、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 - 前記温度検出部によって検出された温度に応じて、
前記元駆動信号生成部、前記信号変調部、前記信号増幅部のうちいずれかの動作を停止することを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記温度検出部によって検出された温度に応じて、
前記元駆動信号生成部、前記信号変調部、前記信号増幅部のうちいずれかの動作を補正することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記圧電素子は複数あり、
前記駆動信号は複数の前記圧電素子に印加されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記液体吐出装置は、
ラインヘッドプリンターである請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。 - 前記信号変換部と前記温度検出部との物理的直線距離は、
前記信号変換部と前記信号増幅部との物理的直線距離より短い、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
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