特許ウォッチ

公開番号2024006011
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-17
出願番号2022106542
出願日2022-06-30
発明の名称印刷装置
出願人ブラザー工業株式会社
代理人個人,個人
主分類B41J 2/01 20060101AFI20240110BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】駆動波形を増幅する増幅回路の大型化を抑制することができる印刷装置を提供する。
【解決手段】印刷装置は増幅回路を備える。増幅回路は、駆動波形がプラス入力端子に入力されるコンパレータと、コンパレータの出力が入力されるゲートドライバと、第1N型MOSFETと、第2N型MOSFETと、ブートストラップコンデンサとを備え、第1N型MOSFETのドレインは第1電源に接続され、第1N型MOSFETのソースは第2N型MOSFETのドレインに接続され、第2N型MOSFETのソースはグランドに接続され、ブートストラップコンデンサの一方の端子は、第1N型MOSFETのソース及び第2N型MOSFETのドレインに接続され、ブートストラップコンデンサの他方の端子は、ゲートドライバ及び第2電源に接続され、コンパレータのマイナス入力端子と、第1N型MOSFETのソースとを接続する負帰還配線を備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
駆動波形を増幅する増幅回路と、
前記増幅回路にて増幅された前記駆動波形によって駆動し、液体にエネルギーを付与してノズルから吐出させるエネルギー付与素子と
を備え、
前記増幅回路は、
前記駆動波形がプラス入力端子に入力されるコンパレータと、
前記コンパレータの出力が入力されるゲートドライバと、
前記ゲートドライバによって駆動される第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴと、
前記ゲートドライバによって駆動される第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴと、
前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを駆動させるためのブートストラップコンデンサと
を備え、
前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインは第１電源に接続され、
前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースは前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続され、
前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースはグランドに接続され、
前記ブートストラップコンデンサの一方の端子は、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続され、
前記ブートストラップコンデンサの他方の端子は、前記ゲートドライバ及び第２電源に接続され、
前記コンパレータのマイナス入力端子と、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインとを接続する負帰還配線を備える
印刷装置。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記ブートストラップコンデンサは、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電され、
前記ゲートドライバは、前記ブートストラップコンデンサの充電後の電圧により、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを導通させる
請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記コンパレータのプラス入力端子と、グランドとを接続する第１スイッチを備え、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第１スイッチにより前記プラス入力端子が前記グランドに接続されると、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記コンパレータの出力端子と、グランドとを接続する第２スイッチを備え、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第２スイッチにより前記出力端子が前記グランドに接続されると、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項２に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記負帰還配線と、前記コンパレータのプラス入力端子に印加された電圧よりも高い電圧を供給する第３電源とを接続する第３スイッチを備え、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第３スイッチにより前記負帰還配線を介して前記マイナス入力端子に前記第３電源の供給する電圧が供給されると、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項２に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記負帰還配線と、前記エネルギー付与素子とを接続する第４スイッチを備え、
前記エネルギー付与素子に、前記コンパレータのプラス入力端子に印加された電圧よりも高い電圧が供給される
請求項２に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記エネルギー付与素子は、前記コンパレータのプラス入力端子に印加された電圧よりも高い電圧が印加される２層の圧電層を有し、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第４スイッチにより前記負帰還配線を介して前記マイナス入力端子に前記プラス入力端子に供給される電圧よりも高い電圧が供給されると、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記エネルギー付与素子は、前記コンパレータのプラス入力端子に印加された電圧よりも高い電圧が印加される３層の圧電層を有し、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第４スイッチにより前記負帰還配線を介して前記マイナス入力端子に前記プラス入力端子に供給される電圧よりも高い電圧が供給されると、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項６に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記エネルギー付与素子は、第１電極と、第２電極と、第３電極と、第１圧電層と、第２圧電層と、第３圧電層とを備え、
前記負帰還配線と、前記第１電極とを接続する第５スイッチを備え、
前記第１圧電層は、前記第１電極と前記第２電極との間にあり、
前記第２圧電層は、前記第２電極と前記第３電極との間にあり、
前記第３電極は、前記第２圧電層と前記第３圧電層との間にあり、
前記第２電極は、前記第１電極よりも高い電圧が供給され、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第５スイッチが前記負帰還配線と前記第１電極とを導通させることで、前記負帰還配線を介して前記マイナス入力端子に前記プラス入力端子に入力される電圧よりも高い電圧が入力されることで、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項２に記載の印刷装置。
【請求項１０】
前記エネルギー付与素子は、第１電極と、第２電極と、第３電極と、第１圧電層と、第２圧電層と、第３圧電層とを備え、
前記負帰還配線と、前記第２電極とを接続する第６スイッチを備え、
前記第１圧電層は、前記第１電極と前記第２電極との間にあり、
前記第２圧電層は、前記第２電極と前記第３電極との間にあり、
前記第３電極は、前記第２圧電層と前記第３圧電層との間にあり、
前記第１電極は、前記第２電極よりも高い電圧が供給され、
前記ブートストラップコンデンサは、前記第６スイッチが前記負帰還配線と前記第２電極とを導通させることで、前記負帰還配線を介して前記マイナス入力端子に前記プラス入力端子に入力される電圧よりも高い電圧が入力されることで、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴの導通によって充電される
請求項２に記載の印刷装置。
（【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】
本技術は、ノズルから液体を吐出する印刷装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電素子を駆動させてノズルから液体を吐出する印刷装置が提案されている。圧電素子は駆動回路によって駆動される。駆動回路はデジタルアンプを備える。デジタルアンプは、駆動波形信号と帰還信号とに基づいて誤差信号を出力する演算回路と、演算回路からの誤差信号をパルス変調して変調信号に変換する変調回路とを備える。変調回路は、誤差信号と三角波とを比較する。即ち前記デジタルアンプは他励式のデジタルアンプである。
【０００３】
デジタルアンプはパルス波状のまま増幅しているため、誤差信号をアナログ波形のまま増幅する場合に比べて電力損失を抑制することができる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１４００８４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、他励式のデジタルアンプは演算回路及び変調回路等、多数の回路を必要とし、回路規模が大きくなりやすい。
【０００６】
本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、駆動波形を増幅する増幅回路の大型化を抑制することができる印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態に係る印刷装置は、駆動波形を増幅する増幅回路と、前記増幅回路にて増幅された前記駆動波形によって駆動し、液体にエネルギーを付与してノズルから吐出させるエネルギー付与素子とを備え、前記増幅回路は、前記駆動波形がプラス入力端子に入力されるコンパレータと、前記コンパレータの出力が入力されるゲートドライバと、前記ゲートドライバによって駆動される第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴと、前記ゲートドライバによって駆動される第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴと、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを駆動させるためのブートストラップコンデンサとを備え、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインは第１電源に接続され、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースは前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続され、前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソースはグランドに接続され、前記ブートストラップコンデンサの一方の端子は、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインに接続され、前記ブートストラップコンデンサの他方の端子は、前記ゲートドライバ及び第２電源に接続され、前記コンパレータのマイナス入力端子と、前記第１Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのソース及び前記第２Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのドレインとを接続する負帰還配線を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る印刷装置にあっては、増幅回路の構成が簡素化され、増幅回路の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る印刷装置を略示する平面図である。
インクジェットヘッドの略示部分拡大断面図である。
制御装置のブロック図である。
駆動波形の一例を説明する説明図である。
時系列データ、アナログ信号及び時分割多重信号の一例を説明する説明図である。
時分割多重信号と、同期信号との関係を説明する説明図である。
第ｎスイッチの開閉によってアクチュエータに入力される駆動波形の模式図である。
アンプの構成を略示する回路図である。
ゲートドライバ回路、ＮＭＯＳ回路及びブートストラップ回路の構成を略示する回路図である。
実施の形態２に係る印刷装置のアンプの構成を略示する回路図である。
実施の形態３に係る印刷装置のアンプの構成を略示する回路図である。
実施の形態４に係る印刷装置のアンプの構成を略示する回路図である。
実施の形態５に係る印刷装置のアンプの構成を略示する回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下本発明を実施の形態１に係る印刷装置を示す図面に基づいて説明する。図１は、印刷装置を略示する平面図である。以下の説明では、図１に示す前後左右を使用する。前後方向は搬送方向に対応し、左右方向は走査方向に対応する。また図１の表側が上側に対応し、裏側が下側に対応し、上下も使用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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