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公開番号2025057113
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023166783
出願日2023-09-28
発明の名称液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの駆動方法、液体吐出ユニット、および液体吐出装置
出願人株式会社リコー
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B41J 2/015 20060101AFI20250402BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】印刷品質の低下を防止することができる、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの駆動方法、液体吐出ユニット、および液体吐出装置を提供する。
【解決手段】本発明は、複数のノズルと、前記ノズル毎に設けられ、駆動信号が印加されて前記ノズルから液滴を吐出させる圧電素子と、前記圧電素子の電極に接続され、オンオフ制御される第1スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子に並列接続され、オンオフ制御される第2スイッチング素子と、前記第1スイッチング素子に接続され、前記駆動信号を前記電極に印加する駆動信号源と、前記第2スイッチング素子に接続され、前記駆動信号の1サイクル終了時の電圧を前記電極に印加する電圧源と、前記駆動信号を前記圧電素子に印加する場合には前記第1スイッチング素子をオンしかつ前記第2スイッチング素子をオフし、前記駆動信号を前記圧電素子に印加しない場合には前記第1スイッチング素子をオフかつ前記第2スイッチング素子をオンする制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数のノズルと、
前記ノズル毎に設けられ、駆動信号が印加されて前記ノズルから液滴を吐出させる圧電素子と、
前記圧電素子の電極に接続され、オンオフ制御される第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列接続され、オンオフ制御される第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に接続され、前記駆動信号を前記電極に印加する駆動信号源と、
前記第２スイッチング素子に接続され、前記駆動信号の１サイクル終了時の電圧を前記電極に印加する電圧源と、
前記駆動信号を前記圧電素子に印加する場合には前記第１スイッチング素子をオンしかつ前記第２スイッチング素子をオフし、前記駆動信号を前記圧電素子に印加しない場合には前記第１スイッチング素子をオフかつ前記第２スイッチング素子をオンする制御部と、
を備える、液体吐出ヘッド。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記電圧源により印加される電圧は、中間電位である、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記制御部は、前記ノズル毎に、前記第１スイッチング素子をオフするタイミングをずらす、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
複数のノズルと、前記ノズル毎に設けられ、駆動信号が印加されて前記ノズルから液滴を吐出させる圧電素子と、前記圧電素子の電極に接続され、オンオフ制御される第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に並列接続され、オンオフ制御される第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に接続され、前記駆動信号を前記電極に印加する駆動信号源と、前記第２スイッチング素子に接続され、前記駆動信号の１サイクル終了時の電圧を前記電極に印加する電圧源と、を有する液体吐出ヘッドの駆動方法であって、
前記駆動信号を前記圧電素子に印加する場合には前記第１スイッチング素子をオンしかつ前記第２スイッチング素子をオフするステップと、
前記駆動信号を前記圧電素子に印加しない場合には前記第１スイッチング素子をオフかつ前記第２スイッチング素子をオンするステップと、
を含む、液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項５】
複数のノズルと、
前記ノズル毎に設けられ、駆動信号が印加されて前記ノズルから液滴を吐出させる圧電素子と、
前記圧電素子の電極に接続され、オンオフ制御される第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列接続され、オンオフ制御される第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に接続され、前記駆動信号を前記電極に印加する駆動信号源と、
前記第２スイッチング素子に接続され、前記駆動信号の１サイクル終了時の電圧を前記電極に印加する電圧源と、
前記駆動信号を前記圧電素子に印加する場合には前記第１スイッチング素子をオンしかつ前記第２スイッチング素子をオフし、前記駆動信号を前記圧電素子に印加しない場合には前記第１スイッチング素子をオフかつ前記第２スイッチング素子をオンする制御部と、
を備える、液体吐出ユニット。
【請求項６】
複数のノズルと、
前記ノズル毎に設けられ、駆動信号が印加されて前記ノズルから液滴を吐出させる圧電素子と、
前記圧電素子の電極に接続され、オンオフ制御される第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に並列接続され、オンオフ制御される第２スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に接続され、前記駆動信号を前記電極に印加する駆動信号源と、
前記第２スイッチング素子に接続され、前記駆動信号の１サイクル終了時の電圧を前記電極に印加する電圧源と、
前記駆動信号を前記圧電素子に印加する場合には前記第１スイッチング素子をオンしかつ前記第２スイッチング素子をオフし、前記駆動信号を前記圧電素子に印加しない場合には前記第１スイッチング素子をオフかつ前記第２スイッチング素子をオンする制御部と、
を備える、液体吐出装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの駆動方法、液体吐出ユニット、および液体吐出装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタ等の液滴吐出装置には、１種類の駆動波形を生成し、その駆動波形の中から、インク（液滴の一例）の吐出に使用する部分だけ、アナログスイッチをＯＮして、液体吐出ヘッドのピエゾ（圧電素子）に供給し、液体吐出ヘッドのノズルからインクを吐出する方法がある。アナログスイッチは、インクジェットヘッドのノズル数分だけあり数が多いため、全数同時にスイッチングすると、大きなノイズが発生して誤動作の原因となるため、スイッチングタイミングをｃｈ毎にずらして同時にスイッチングする数を減らす回路としている。この回路は、スイッチングタイミングをずらしているため、全ｃｈのアナログスイッチをＯＮまたはＯＦＦするためには、例えば、数１００ｎｓの時間がかかる。
【０００３】
液滴吐出装置が生成する駆動波形は、ピエゾの静電容量等の影響により電圧の立ち上がり部分に数μｓの波形なまりがあり、中間電位で安定するまで時間がかかる。中間電位で安定するまでアナログスイッチをＯＮまたはＯＦＦするタイミングをのばすと、駆動波形が長くなり、駆動周波数を上げることができず、印刷速度が低下してしまうため、駆動波形が中間電位に到達する以前にアナログスイッチをＯＦＦしている。アナログスイッチをＯＦＦした時のピエゾの印加電圧は、アナログスイッチのＯＦＦのタイミングのばらつきにより、駆動ｃｈ毎に異なり、吐出特性のｃｈ間でのばらつきとなり印刷品質を低下させている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、液室およびノズルの特性に起因する複数のノズル間の吐出体積のばらつきを抑える目的で、各液室およびノズルの特性に応じて、各駆動波形の中間電圧を、夫々の駆動素子ごとに独立に補正する構成が開示されている。
【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、特許文献１記載の技術では、アナログスイッチをＯＦＦした時のピエゾの印加電圧のばらつきによって吐出特性にｃｈ間のばらつきが生じて、印刷品質を低下させる。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、印刷品質の低下を防止することができる、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの駆動方法、液体吐出ユニット、および液体吐出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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のノズルと、前記ノズル毎に設けられ、駆動信号が印加されて前記ノズルから液滴を吐出させる圧電素子と、前記圧電素子の電極に接続され、オンオフ制御される第１スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に並列接続され、オンオフ制御される第２スイッチング素子と、前記第１スイッチング素子に接続され、前記駆動信号を前記電極に印加する駆動信号源と、前記第２スイッチング素子に接続され、前記駆動信号の１サイクル終了時の電圧を前記電極に印加する電圧源と、前記駆動信号を前記圧電素子に印加する場合には前記第１スイッチング素子をオンしかつ前記第２スイッチング素子をオフし、前記駆動信号を前記圧電素子に印加しない場合には前記第１スイッチング素子をオフかつ前記第２スイッチング素子をオンする制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、印刷品質の低下を防止することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタの全体構成の一例を模式的に示す図である。
図２は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタの全体構成の一例を模式的に示す図である。
図３は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタにおいて生成される駆動波形の一例を示す図である。
図４は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタにおいてピエゾに印加される駆動電圧の一例を示す図である。
図５は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタにおける駆動波形の切替回路の一例を示す図である。
図６は、本実施の形態にかかるインクジェットプリンタにおけるＡSWのオンオフのタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、液体吐出ヘッド、液体吐出ヘッドの駆動方法、液体吐出ユニット、および液体吐出装置の実施の形態を詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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