(57)【要約】【課題】ＬＶＤＳレシーバの接続数に増大する反射ノイズの低減に優れたインクジェットヘッドを提供することである。【解決手段】インクジェットヘッドは、第１のトランスミッタと、複数個の第２のトランスミッタと、第１の波形整形手段と、複数個の第２の波形整形手段と、複数個のレシーバと、アクチュエータとを備える。前記第１の波形整形手段は、前記第１のトランスミッタに対して接続され、前記第１のトランスミッタから送信されるクロック信号の波形を整形する。前記複数個の第２の波形整形手段は、前記第２のトランスミッタの各々に対して接続され、前記第２のトランスミッタの各々から送信される画像信号の波形を整形する。前記第１の波形整形手段及び前記第２の波形整形手段の各々は、１以上のコンデンサを備え、前記コンデンサは、前記レシーバの接続個数に基づき算出された静電容量を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号を送信する第１のトランスミッタと、
画像信号を送信する複数個の第２のトランスミッタと、
前記第１のトランスミッタに対して接続され、前記第１のトランスミッタから送信されるクロック信号の波形を整形する第１の波形整形手段と、
前記第２のトランスミッタの各々に対して接続され、前記第２のトランスミッタの各々から送信される画像信号の波形を整形する複数個の第２の波形整形手段と、
前記第１の波形整形手段から送信されるクロック信号と前記第２の波形整形手段の各々から送信される画像信号とを受信する複数個のレシーバと、
各レシーバで受信されたクロック信号と画像信号から生成された駆動信号に基づき動作し、インクを保持する複数の圧力室の容積を可変するアクチュエータと、を備え、
前記第１の波形整形手段及び前記第２の波形整形手段の各々は、１以上のコンデンサを備え、
前記コンデンサは、前記レシーバの接続個数に基づき算出された静電容量を有するインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記コンデンサは、前記レシーバのコンデンサの静電容量と前記レシーバの接続個数とに基づき算出された静電容量を有する請求項１のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記第１の波形整形手段は、前記第１のトランスミッタからの２本の出力端子の夫々に接続されたコンデンサを備え、
前記第２の波形整形手段は、前記第２のトランスミッタからの２本の出力端子の夫々に接続されたコンデンサを備え、
前記第１の波形整形手段の各コンデンサは、前記レシーバのコンデンサの静電容量と前記レシーバの接続個数とを乗じた値に相当する静電容量を有し、
前記第２の波形整形手段の各コンデンサは、前記レシーバのコンデンサの静電容量と前記レシーバの接続個数とを乗じた値に相当する静電容量を有する請求項２のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記第１の波形整形手段は、前記第１のトランスミッタからの２本の出力端子間に接続されたコンデンサを備え、
前記第２の波形整形手段は、前記第２のトランスミッタからの２本の出力端子間に接続されたコンデンサを備え、
前記第１の波形整形手段のコンデンサは、前記レシーバのコンデンサの静電容量の１／２の容量と前記レシーバの接続個数とを乗じた値に相当する静電容量を有し、
前記第２の波形整形手段のコンデンサは、前記レシーバのコンデンサの静電容量の１／２の容量と前記レシーバの接続個数とを乗じた値に相当する静電容量を有する請求項２のインクジェットヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のノズルからインクを吐出するインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは高解像度化や長尺化にこたえるためノズル数が多くなり、同時駆動可能なドライバＩＣを複数個配置して駆動制御を行っている。また、画像データの転送においても改善が図られていて、画像データラインはドライバＩＣ毎に並列にして、クロックラインは共通化して、並列処理で高速化を行うようにしている。さらに、信号レベルにおいては、低電圧差動伝送(ＬＶＤＳ)を用いてデータ転送レートの向上と放射ノイズの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４６１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＶＤＳトランスミッタ１つに対して複数のＬＶＤＳレシーバを接続するマルチドロップ接続を用いた場合、ＬＶＤＳレシーバの接続数に比例して入力端子に寄生する入力容量が増えてしまい、ＬＶＤＳトランスミッタ出力部に発生する反射ノイズが増大し波形が劣化してしまうことがある。波形が劣化するということは、ノイズによる動作不安定（誤動作）や放射ノイズの増大を引き起こす可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、ＬＶＤＳレシーバの接続数に応じて増大する反射ノイズの低減に優れたインクジェットヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係るインクジェットヘッドは、第１のトランスミッタと、複数個の第２のトランスミッタと、第１の波形整形手段と、複数個の第２の波形整形手段と、複数個のレシーバと、アクチュエータとを備える。前記第１のトランスミッタは、クロック信号を送信する。前記複数個の第２のトランスミッタは、画像信号を送信する。前記第１の波形整形手段は、前記第１のトランスミッタに対して接続され、前記第１のトランスミッタから送信されるクロック信号の波形を整形する。前記複数個の第２の波形整形手段は、前記第２のトランスミッタの各々に対して接続され、前記第２のトランスミッタの各々から送信される画像信号の波形を整形する。前記複数個のレシーバは、前記第１の波形整形手段から送信されるクロック信号と前記第２の波形整形手段の各々から送信される画像信号とを受信する。前記アクチュエータは、各レシーバで受信されたクロック信号と画像信号から生成された駆動信号に基づき動作し、インクを保持する複数の圧力室の容積を可変する。前記第１の波形整形手段及び前記第２の波形整形手段の各々は、１以上のコンデンサを備え、前記コンデンサは、前記レシーバの接続個数に基づき算出された静電容量を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの波形整形回路の一例を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの波形整形回路の一例を示す図である。
【図４Ａ】第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドにおいてＬＶＤＳレシーバを１個接続した場合の波形整形回路から出力されるクロック波形の一例を示す観測図である。
【図４Ｂ】第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドにおいてＬＶＤＳレシーバを２個接続した場合の波形整形回路から出力されるクロック波形の一例を示す観測図である。
【図４Ｃ】第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドにおいてＬＶＤＳレシーバを３個接続した場合の波形整形回路から出力されるクロック波形の一例を示す観測図である。
【図５】第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドと比較するためのインクジェットヘッドの比較例を示す図である。
【図６Ａ】図５に示す比較例のインクジェットヘッドにおいてＬＶＤＳレシーバを１個接続した場合の波形整形回路から出力されるクロック波形の一例を示す観測図である。
【図６Ｂ】図５に示す比較例のインクジェットヘッドにおいてＬＶＤＳレシーバを２個接続した場合の波形整形回路から出力されるクロック波形の一例を示す観測図である。
【図６Ｃ】図５に示す比較例のインクジェットヘッドにおいてＬＶＤＳレシーバを３個接続した場合の波形整形回路から出力されるクロック波形の一例を示す観測図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１は、第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの一例を示す図である。図１に示すように、インクジェットヘッドは、ヘッドコントローラ１、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）２、インクジェットヘッド駆動部３を備える。
【００１０】
ヘッドコントローラ１は、画像転送ロジック回路１１、複数のＬＶＤＳトランスミッタ１２、複数の波形整形回路１３を備える。
【００１１】
インクジェットヘッド駆動部３は、複数のドライバＩＣ３１、アクチュエータ３２を備える。ドライバＩＣ３１は、ＬＶＤＳレシーバ３１１、３１２、ロジック回路３１３、ドライバ３１４を備える。例えば、互いに隣接する圧力室の隔壁をアクチュエータとするいわゆる、「シェアードウォールヘッド」方式を採用したインクジェットヘッドの場合、パルスによりアクチュエータを駆動し、インクを保持する複数の圧力室の容積を可変する。
【００１２】
図１に示すように、ＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力に波形整形回路１３が配置される。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施形態に係る波形整形回路１３の構成の一例を詳細に示す図である。例えば、図２に示すように、波形整形回路１３は、二つの抵抗ＲＯ、二つのコンデンサＣＯにより構成されている。
【００１４】
ＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力端子Ａ（出力Ａ＋）、出力端子Ｂ（出力Ａ−）にそれぞれ抵抗ＲＯの一端を接続する。また、抵抗ＲＯの他端（反対側）としてのＲＣ＿Ａ＋、ＲＣ＿Ａ−は、ＦＦＣ２を通してＬＶＤＳレシーバ３１１に接続される。また、ＲＣ＿Ａ＋、ＲＣ＿Ａ−には、抵抗ＲＯ付近（ＦＦＣ２に接続する手前）でコンデンサＣＯの一端がそれぞれ接続される。コンデンサＣＯの他端（反対側）はＧＮＤに接続される。
【００１５】
例えば、コンデンサＣＯの静電容量は、ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量と同等である。本実施形態では、±１５％を同等と定義する。コンデンサＣＯの静電容量とＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量とを同等にすることにより、反射ノイズを抑制できることが実験により明らかになっている。
【００１６】
したがって、マルチドロップ接続した場合、コンデンサＣＯの静電容量は下記の計算により算出することができる。なお、ｎ（ｎ：１以上の整数）は、ＬＶＤＳレシーバの接続数を示す。
【００１７】
（コンデンサＣＯの静電容量）＝（コンデンサＣＩの静電容量）＊ｎ
例えば、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦ（ピコファラッド）であり、ＬＶＤＳレシーバが１個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量８ｐＦのコンデンサＣＯを２個付加する。
【００１８】
また、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバが２個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量１６ｐＦのコンデンサＣＯを２個付加する。
【００１９】
また、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバが３個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量２４ｐＦのコンデンサＣＯを２個付加する。
【００２０】
また、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバがｎ個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量８ｎｐＦのコンデンサＣＯを２個付加する。
【００２１】
なお、コンデンサＣＩの静電容量は製造誤差を含むため、コンデンサＣＩの静電容量は８ｐＦではなく６〜１０ｐＦ程度でばらつくことがある。このようなケースを想定しても、上記の通り±１５％を許容範囲としているので、反射ノイズを抑制することができる。
【００２２】
また、抵抗ＲＯについては、反射ノイズ抑制の直接因子ではないが、約10Ωから約33Ωが望ましい。
【００２３】
（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施形態に係る波形整形回路１３の構成の一例を詳細に示す図である。
【００２４】
例えば、図３に示すように、波形整形回路１３は、二つの抵抗ＲＯ、一つのコンデンサＣＣにより構成されている。
【００２５】
ＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力端子Ａ（出力Ａ＋）、出力端子Ｂ（出力Ａ−）にそれぞれ抵抗ＲＯを接続している。また、抵抗ＲＯの他端（反対側）としてのＲＣ＿Ａ＋、ＲＣ＿Ａ−は、ＦＦＣ２を通してＬＶＤＳレシーバ３１１に接続される。また、ＲＣ＿Ａ＋、ＲＣ＿Ａ−には、抵抗ＲＯ付近（ＦＦＣに接続する手前）でコンデンサＣＣが端子間に接続される。
【００２６】
例えば、コンデンサＣＣの静電容量は、ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量の１／２と同等である。本実施形態では、±１５％を同等と定義する。コンデンサＣＣの静電容量とＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量の１／２とを同等にすることにより、反射ノイズを抑制できることが実験により明らかになっている。
【００２７】
したがって、マルチドロップ接続した場合、コンデンサＣＣの静電容量は下記の計算により算出することができる。なお、ｎ（ｎ：１以上の整数）は、ＬＶＤＳレシーバの接続数を示す。
【００２８】
（コンデンサＣＣの静電容量）＝（コンデンサＣＩの静電容量／２）＊ｎ
例えば、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバが１個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量４ｐＦのコンデンサＣＣを付加する。
【００２９】
また、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバが２個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量８ｐＦのコンデンサＣＣを付加する。
【００３０】
また、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバが３個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量１２ｐＦのコンデンサＣＣを付加する。
【００３１】
また、各ＬＶＤＳレシーバ３１１のコンデンサＣＩの静電容量が８ｐＦであり、ＬＶＤＳレシーバがｎ個接続されている場合、各波形整形回路１３に静電容量４ｎｐＦのコンデンサＣＣを付加する。
【００３２】
なお、コンデンサＣＩの静電容量は製造誤差を含むため、コンデンサＣＩの静電容量は８ｐＦではなく６〜１０ｐＦ程度でばらつくことがある。このようなケースを想定しても、上記の通り±１５％を許容範囲としているので、反射ノイズを抑制することができる。
【００３３】
また、抵抗ＲＯについては、反射ノイズ抑制の直接因子ではないが、約10Ωから約33Ωが望ましい。
【００３４】
以上の構成により、ＦＦＣ２を３００ｍｍ、コンデンサＣＣの静電容量をマルチドロップ接続数に応じて計算し実装したもので波形を差動プローブで観察した様子を図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃに示す。図４Ａ、図４Ｂ、図４ＣのモニターＡは、図１に示す波形整形回路１３の出力直後の信号であり、図４Ａ、図４Ｂ、図４ＣのモニターＢは、図１に示すｎ個目のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号である。
【００３５】
図４Ａは、ＬＶＤＳレシーバ３１が１個接続されたインクジェットヘッドにおける波形整形回路１３の出力直後の信号と、ｎ個目（ｎ＝１）のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号を示す図である。
【００３６】
図４Ｂは、ＬＶＤＳレシーバ３１が２個接続されたインクジェットヘッドにおける波形整形回路１３の出力直後の信号と、ｎ個目（ｎ＝２）のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号を示す図である。
【００３７】
図４Ｃは、ＬＶＤＳレシーバ３１が３個接続されたインクジェットヘッドにおける波形整形回路１３の出力直後の信号と、ｎ個目（ｎ＝３）のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号を示す図である。
【００３８】
図５は、第１及び第２の実施形態に係るインクジェットヘッドと比較するためのインクジェットヘッドの比較例を示す図である。図５に示すように、インクジェットヘッドは、ヘッドコントローラ１、ＦＦＣ２、インクジェットヘッド駆動部３を備え、図１に示すインクジェットヘッドのように波形整形回路１３は備えない。
【００３９】
ヘッドコントローラ１は、画像転送ロジック回路１１、複数のＬＶＤＳトランスミッタ１２を備える。インクジェットヘッド駆動部３は、複数のドライバＩＣ３１、アクチュエータ３２を備える。ドライバＩＣ３１は、ＬＶＤＳレシーバ３１１、３１２、ロジック回路３１３、ドライバ３１４を備える。
【００４０】
図５に示すように、各ＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力は、ＦＦＣ２を介して、各ＬＶＤＳレシーバ３１１に入力される。つまり、図１に示すインクジェットヘッドのように波形整形回路１３を介することなく、各ＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力は、ＦＦＣ２を介して、各ＬＶＤＳレシーバ３１１に入力される。
【００４１】
以上の構成により、ＦＦＣ２を３００ｍｍとして、波形を差動プローブで観察した様子を図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示す。図６Ａ、図６Ｂ、図６ＣのモニターＡは、図５に示すＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力直後の信号であり、図６Ａ、図６Ｂ、図６ＣのモニターＢは、図５に示すｎ個目のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号である。
【００４２】
図６Ａは、ＬＶＤＳレシーバ３１が１個接続されたインクジェットヘッドにおけるＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力直後の信号と、ｎ個目（ｎ＝１）のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号を示す図である。
【００４３】
図６Ｂは、ＬＶＤＳレシーバ３１が２個接続されたインクジェットヘッドにおけるＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力直後の信号と、ｎ個目（ｎ＝２）のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号を示す図である。
【００４４】
図６Ｃは、ＬＶＤＳレシーバ３１が３個接続されたインクジェットヘッドにおけるＬＶＤＳトランスミッタ１２の出力直後の信号と、ｎ個目（ｎ＝３）のＬＶＤＳレシーバ３１１への入力直前の信号を示す図である。
【００４５】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃと、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃとを比較すると、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃでは反射ノイズが十分に抑えられているのに対して、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃでは比較的大きな反射ノイズが検出されている。また、図４Ａ、図４Ｂ、図４ＣではＬＶＤＳレシーバ３１１の接続数に応じて反射ノイズの増大傾向は小さいものの、図６Ａ、図６Ｂ、図６ＣではＬＶＤＳレシーバ３１１の接続数に応じて反射ノイズの増大傾向が顕著となっている。
【００４６】
以上に詳述したように、本実施形態のインクジェットヘッドによれば、反射ノイズを抑制することができるので、波形が整形され劣化を防止できる。したがって、ノイズによる誤動作は起きにくくなり、放射ノイズも低減できる。
【００４７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１…ヘッドコントローラ、２…ＦＦＣ、３…インクジェットヘッド駆動部、１１…画像転送ロジック回路、１２…ＬＶＤＳトランスミッタ、１３…波形整形回路、３１…ドライバＩＣ、３２…アクチュエータ、３１１、３１２…ＬＶＤＳレシーバ、３１３…ロジック回路、３１４…ドライバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
2015074126.tif 000009
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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