[發明專利]液體噴出裝置以及頭單元

有效

• 申請號: 201610482595.8
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN106313894B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 野澤大
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司11225
• 代理人: 黃威,蘇萌萌

技術領域

本發明涉及一種液體噴出裝置以及頭單元。

背景技術

已知在噴出油墨從而對圖像或文件進行印刷的噴墨打印機中，使用了壓電元件(例如壓電元件)。壓電元件在頭單元中以分別與多個噴嘴相對應的方式而被設置，并且分別通過根據驅動信號而被驅動，從而以預定的定時從噴嘴中噴出預定量的油墨(液體)而形成點。由于壓電元件從電氣性來看為像電容器這樣的電容性負載，因此為了使各個噴嘴的壓電元件進行工作而需要供給足夠的電流。

因此，成為了如下結構，即，將通過放大電路而放大了的驅動信號向頭單元進行供給，從而對壓電元件進行驅動。雖然作為放大電路，能夠列舉出通過AB級等對放大前的源信號進行電流放大的方式，但由于能量效率較差，因此近年來提出了D級放大的方案(參照專利文獻1)。如果采用直白的說法，則該D級放大為如下放大，即，對源信號進行脈沖寬度調制與脈沖密度調制，并且根據該調制信號而對在電源電壓間串聯插入的高壓側晶體管以及低壓側晶體管進行開關，并通過利用包括電感器(線圈)和電容器的低通濾波器(解調部)來對由該開關所產生的輸出信號進行解調，從而對輸入信號進行放大。

但是，為了利用通過D級放大而放大了的驅動信號來使壓電元件噴出油墨，而需要將調制信號的頻率提高某種程度。然而，這就被指出存在有如下問題，即，當根據較高頻率的調制信號而對高壓側晶體管以及低壓側晶體管進行開關時，由于噪聲等的影響而使工作變得不穩定。

專利文獻1：日本特開2010-114711號公報

發明內容

因此，本發明的幾個方式的目的之一在于，提供一種用于在對施加于壓電元件上的驅動信號進行D級放大的液體噴出裝置中，實現工作的穩定化的技術。

為了實現上述目的中的一個目的，本發明的一個方式所涉及的液體噴出裝置的特征在于，具備：調制電路，其生成通過自激振蕩而對源信號進行了脈沖調制的調制信號；晶體管對，其包括高壓側晶體管和低壓側晶體管，且對所述調制信號進行放大而生成放大調制信號；解調部，其包括電感器以及電容器，且對所述放大調制信號進行平滑化而生成驅動信號；壓電元件，其通過被施加有所述驅動信號而進行位移；空腔，其在內部被填充有液滴，且內部容積通過所述壓電元件的位移而發生變化；噴嘴，其為了根據所述空腔的內部容積的變化而噴出所述空腔內的液體而被設置，所述高壓側晶體管與所述電容器之間的距離長于所述電感器與所述電容器之間的距離。

根據該方式所涉及的液體噴出裝置，由于高壓側晶體管與電容器分離，因此能夠減少對高位側電壓進行開關時的噪聲給電容器帶來的影響。而且，由于電感器與電容器接近，因此寄生于電容器中的電感成分變小，從而能夠減少調制信號的異常振蕩(例如以假想的頻率的2倍進行振蕩)、或頻率的偏差等的產生。

另外，這里所說的距離為，在被安裝于電路基板上的狀態下，例如，從一方的元件的外側形狀起到對方的元件的外側形狀為止的最短的長度。此外，源信號為，成為對壓電元件的位移進行規定的驅動信號的源的信號、即調制前的信號，且為成為驅動信號的波形的基準的信號(包括所規定的信號，無論模擬、數字)。調制信號為，對源信號進行脈沖調制(例如脈沖寬度調制、脈沖密度調制等)而得到的數字信號。

但是，在上述一個方式所涉及的液體噴出裝置中，當電感器與電容器之間的距離較短時，則存在有電感器的泄漏磁通給電容器帶來影響的情況。因此，優選為如下結構，即，所述電感器與所述電容器之間的距離為3mm以上。

另一方面，當電感器與電容器之間的距離較長時，則存在有因寄生于電容器中的電感成分等而使作為輸出的驅動信號的脈動變大，從而在不穩定方向上工作的情況。因此，優選為如下結構，即，所述電感器與所述電容器之間的距離為6mm以下。

在上述一個方式所涉及的液體噴出裝置中，優選為如下結構，即，所述低壓側晶體管與所述電容器之間的距離短于所述高壓側晶體管與所述電容器之間的距離。根據該結構，能夠使寄生于電容器中的電感成分等變小，并降低調制信號的異常振蕩等的產生。

另外，在上述一個方式所涉及的液體噴出裝置中，對放大調制信號進行平滑化而生成驅動信號，并通過被施加有驅動信號而使壓電元件位移，從而使液體從噴嘴噴出。在此，當對用于使液體噴出裝置噴出例如小點的驅動信號的波形進行頻譜解析時，則可知其中包含有50KHz以上的頻率成分。為了生成包括這種50KHz以上的頻率成分的驅動信號，而需要將調制信號的頻率設為1MHz以上。