特許ウォッチ

公開番号2025146170
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024046809
出願日2024-03-22
発明の名称液体吐出装置、及びヘッドユニット
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B41J 2/14 20060101AFI20250926BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】小型化を実現できる液体吐出装置及びヘッドユニットを提供すること。
【解決手段】供給電圧信号を昇圧し、第1電圧信号及び第2電圧信号を出力する昇圧回路は、一端に供給電圧信号が供給されるインダクターと、一端がインダクターの他端と接続するスイッチと、アノード端子がスイッチの一端に接続される第1出力ダイオードと、一端が第1出力ダイオードのカソード端子に接続され、第1電圧信号を出力する第1出力コンデンサーと、一端がスイッチの一端に接続される第1充電コンデンサーと、アノード端子が第1出力ダイオードのカソード端子に接続される第1充電ダイオードと、アノード端子が第1充電ダイオードのカソード端子及び第1充電コンデンサーの他端に接続される第2出力ダイオードと、一端が第2出力ダイオードのカソード端子に接続され、第2電圧信号を出力する第2出力コンデンサーと、を有する液体吐出装置。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
供給電圧信号を昇圧し、第１電圧値の第１電圧信号、及び前記第１電圧値と異なる第２電圧値の第２電圧信号を出力する昇圧回路と、
圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により媒体に液体を吐出する吐出部と、
前記第１電圧信号及び前記第２電圧信号の少なくとも一方が供給され、前記圧電素子を駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
前記媒体を搬送する搬送ユニットと、
を備え、
前記昇圧回路は、
一端に前記供給電圧信号が供給されるインダクター素子と、
一端が前記インダクター素子の他端と電気的に接続するスイッチ素子と、
アノード端子が前記スイッチ素子の一端と電気的に接続される第１出力ダイオード素子と、
一端が前記第１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第１出力コンデンサー素子と、
一端が前記スイッチ素子の一端と電気的に接続される第１充電コンデンサー素子と、
アノード端子が前記第１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第１充電ダイオード素子と、
アノード端子が前記第１充電ダイオード素子のカソード端子、及び前記第１充電コンデンサー素子の他端と電気的に接続される第２出力ダイオード素子と、
一端が前記第２出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第２出力コンデンサー素子と、
を有し、
前記昇圧回路は、
前記第１出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第１電圧信号として出力し、
前記第２出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第２電圧信号として出力する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記駆動回路には、前記第１電圧信号及び前記第２電圧信号が供給される、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記第２電圧値は、前記第１電圧値の略２倍である、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
ｎは３以上の整数、ｉは３以上ｎ以下の整数であって、
前記昇圧回路は、第３～第ｎ出力ダイオード素子、第３～第ｎ出力コンデンサー素子、第２～第ｎ－１充電ダイオード素子、及び第２～第ｎ－１充電コンデンサー素子を有し、第３～第ｎ電圧信号を出力し、
前記第ｉ－１充電コンデンサー素子は、一端が前記第ｉ－１出力ダイオード素子のアノード端子と電気的に接続し、他端が前記第ｉ出力ダイオード素子のアノード端子と電気的に接続し、
前記第ｉ－１充電ダイオード素子は、アノード端子が前記第ｉ－１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続し、カソード端子が前記第ｉ出力ダイオード素子のアノード端子と電気的に接続し、
前記第ｉ出力ダイオード素子は、カソード端子が前記第ｉ出力コンデンサー素子の一端と電気的に接続し、
前記昇圧回路は、前記第ｉ出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第ｉ電圧信号として出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記駆動回路には、前記昇圧回路が出力する前記第１～第ｎ電圧信号の内、少なくとも前記第１電圧信号と前記第ｎ電圧信号とが供給される、
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記圧電素子に前記駆動信号を供給するか否かを切り替える切替回路を備え、
前記駆動回路は、トランジスター対を含む増幅回路と、前記トランジスター対を駆動するゲート駆動回路と、を有し、
前記第１電圧信号は、前記ゲート駆動回路に供給され、
前記第ｎ電圧信号は、前記切替回路及び前記増幅回路に供給される、
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記駆動回路は、Ｄ級増幅回路を含む、
ことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記駆動回路は、
前記駆動信号の基となる基駆動信号を変調し、変調信号を出力する変調回路と、
前記変調信号に応じたゲート駆動信号を出力するゲート駆動回路を含み、前記ゲート駆動信号に応じた第１増幅変調信号を出力する増幅回路と、
第１電位と第２電位とで変化するレベル切替信号を出力するレベル切替信号出力回路と、
前記レベル切替信号が前記第１電位のときに前記第１増幅変調信号を第２増幅変調信号として出力し、前記レベル切替信号が前記第２電位のときに前記第１増幅変調信号の基準電位をレベルシフトした信号を前記第２増幅変調信号として出力するレベルシフト回路と、
前記第２増幅変調信号を復調し、前記駆動信号を出力する復調回路と、
を有し、
前記第１電圧信号は、前記ゲート駆動回路に供給され、
前記第ｉ電圧信号は、前記増幅回路に供給され、
前記第１～第ｉ電圧信号のいずれかが、前記レベルシフト回路に供給される、
ことを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記昇圧回路は、
アノード端子が前記第１出力コンデンサー素子の一端と電気的に接続された安定化ダイード素子と、
一端が前記安定化ダイード素子のカソード端子と電気的に接続された安定化コンデンサー素子と、
を有し、
前記安定化コンデンサー素子の静電容量は、前記第１出力コンデンサー素子の静電容量よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記昇圧回路は、
前記第１電圧信号を前記駆動回路に供給するか否か、及び前記第２電圧信号を前記駆動回路に供給するか否かを選択する電圧選択回路を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置、及びヘッドユニットに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
液体を吐出して媒体に画像や文書を形成する液体吐出装置には、圧電素子を用いたものが知られている。このような液体吐出装置において、圧電素子は、液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに対応して設けられ、それぞれが駆動信号に従って駆動される。そして、圧電素子が駆動することで、当該圧電素子に対応して設けられたノズルから液体が吐出される。
【０００３】
特許文献１には、入力される電圧信号を昇圧し、昇圧した電圧信号を用いて記録ヘッドから液体を吐出させることで媒体に画像を形成する印刷装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０５４２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の電圧値に基づいて動作する液体吐出装置にあっては、複数の昇圧回路が必要となり、液体吐出装置、及びヘッドユニットの大型化が懸念される。すなわち、特許文献１に記載の技術では、液体吐出装置及びヘッドユニットの小型化の観点において、改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
供給電圧信号を昇圧し、第１電圧値の第１電圧信号、及び前記第１電圧値と異なる第２電圧値の第２電圧信号を出力する昇圧回路と、
圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により媒体に液体を吐出する吐出部と、
前記第１電圧信号及び前記第２電圧信号の少なくとも一方が供給され、前記圧電素子を駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
前記媒体を搬送する搬送ユニットと、
を備え、
前記昇圧回路は、
一端に前記供給電圧信号が供給されるインダクター素子と、
一端が前記インダクター素子の他端と電気的に接続するスイッチ素子と、
アノード端子が前記スイッチ素子の一端と電気的に接続される第１出力ダイオード素子と、
一端が前記第１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第１出力コンデンサー素子と、
一端が前記スイッチ素子の一端と電気的に接続される第１充電コンデンサー素子と、
アノード端子が前記第１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第１充電ダイオード素子と、
アノード端子が前記第１充電ダイオード素子のカソード端子、及び前記第１充電コンデンサー素子の他端と電気的に接続される第２出力ダイオード素子と、
一端が前記第２出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第２出力コンデンサー素子と、
を有し、
前記昇圧回路は、
前記第１出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第１電圧信号として出力し、
前記第２出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第２電圧信号として出力する。
【０００７】
本発明に係るヘッドユニットの一態様は、
供給電圧信号を昇圧し、第１電圧値の第１電圧信号、及び前記第１電圧値と異なる第２電圧値の第２電圧信号を出力する昇圧回路と、
圧電素子を含み、前記圧電素子の駆動により液体を吐出する吐出部と、
前記第１電圧信号及び前記第２電圧信号の少なくとも一方が供給され、前記圧電素子を駆動する駆動信号を出力する駆動回路と、
を備え、
前記昇圧回路は、
一端に前記供給電圧信号が供給されるインダクター素子と、
一端が前記インダクター素子の他端と電気的に接続するスイッチ素子と、
アノード端子が前記スイッチ素子の一端と電気的に接続される第１出力ダイオード素子と、
一端が前記第１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第１出力コンデンサー素子と、
一端が前記スイッチ素子の一端と電気的に接続される第１充電コンデンサー素子と、
アノード端子が前記第１出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第１充電ダイオード素子と、
アノード端子が前記第１充電ダイオード素子のカソード端子、及び前記第１充電コンデンサー素子の他端と電気的に接続される第２出力ダイオード素子と、
一端が前記第２出力ダイオード素子のカソード端子と電気的に接続される第２出力コンデンサー素子と、
を有し、
前記昇圧回路は、
前記第１出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第１電圧信号として出力し、
前記第２出力コンデンサー素子の一端の電圧値を前記第２電圧信号として出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
液体吐出装置の構造の一例を示す図である。
液体吐出装置の機能構成を示す図である。
ヘッドユニットにおける複数の吐出部の配置の一例を示す図である。
吐出部の構成の一例を示す図である。
電圧変換回路の構成の一例を示す図である。
電圧変換回路の動作を説明するための図である。
駆動信号ＣＯＭの信号波形の一例を示す図である。
駆動回路の機能構成の一例を示す図である。
駆動回路の動作を説明するための図である。
レベル切替信号出力回路の構成の一例を示す図である。
帰還回路に含まれるハイパスフィルターの構成の一例を示す図である。
レベル切替信号出力回路の動作を説明するための図である。
変形例１の電圧変換回路の構成の一例を示す図である。
変形例２の電圧変換回路の構成の一例を示す図である。
変形例３の液体吐出装置が有する駆動回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
以下の説明では、本発明に係る液体吐出装置の一例として、シリアル印刷方式のコンシューマー用インクジェットプリンターを用いる。しかしながら、液体吐出装置は、シリアル印刷方式に限るものではなく、ライン印刷方式であってもよい。また、液体吐出装置は、コンシューマー用インクジェットプリンターに限るものではなく、オフィス向けのビジネス用インクジェットプリンターであってもよく、バッテリーなどで駆動し、持ち運びが可能なポーターブルインクジェットプリンターであってもよい。また、液体吐出装置は、インクジェットプリンターに限るものではなく、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出装置、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ等の電極形成に用いられる電極材料吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出装置等であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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