[发明专利]液体喷出装置以及头单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种液体喷出装置以及头单元。

背景技术

已知在喷出油墨从而对图像或文件进行印刷的喷墨打印机中，使用了压电元件(例如压电元件)。压电元件在头单元中以分别与多个喷嘴相对应的方式而被设置，并且分别通过根据驱动信号而被驱动，从而以预定的定时从喷嘴中喷出预定量的油墨(液体)而形成点。由于压电元件从电气性来看为像电容器这样的电容性负载，因此为了使各个喷嘴的压电元件进行工作而需要供给足够的电流。

因此，成为了如下结构，即，将通过放大电路而放大了的驱动信号向头单元进行供给，从而对压电元件进行驱动。虽然作为放大电路，能够列举出通过AB级等对放大前的源信号进行电流放大的方式，但由于能量效率较差，因此近年来提出了D级放大的方案(参照专利文献1)。如果采用直白的说法，则该D级放大为如下放大，即，对源信号进行脉冲宽度调制与脉冲密度调制，并且根据该调制信号而对在电源电压间串联插入的高压侧晶体管以及低压侧晶体管进行开关，并通过利用包括电感器(线圈)和电容器的低通滤波器(解调部)来对由该开关所产生的输出信号进行解调，从而对输入信号进行放大。

但是，为了利用通过D级放大而放大了的驱动信号来使压电元件喷出油墨，而需要将调制信号的频率提高某种程度。然而，这就被指出存在有如下问题，即，当根据较高频率的调制信号而对高压侧晶体管以及低压侧晶体管进行开关时，由于噪声等的影响而使工作变得不稳定。

专利文献1：日本特开2010-114711号公报

发明内容

因此，本发明的几个方式的目的之一在于，提供一种用于在对施加于压电元件上的驱动信号进行D级放大的液体喷出装置中，实现工作的稳定化的技术。

为了实现上述目的中的一个目的，本发明的一个方式所涉及的液体喷出装置的特征在于，具备：调制电路，其生成通过自激振荡而对源信号进行了脉冲调制的调制信号；晶体管对，其包括高压侧晶体管和低压侧晶体管，且对所述调制信号进行放大而生成放大调制信号；解调部，其包括电感器以及电容器，且对所述放大调制信号进行平滑化而生成驱动信号；压电元件，其通过被施加有所述驱动信号而进行位移；空腔，其在内部被填充有液滴，且内部容积通过所述压电元件的位移而发生变化；喷嘴，其为了根据所述空腔的内部容积的变化而喷出所述空腔内的液体而被设置，所述高压侧晶体管与所述电容器之间的距离长于所述电感器与所述电容器之间的距离。

根据该方式所涉及的液体喷出装置，由于高压侧晶体管与电容器分离，因此能够减少对高位侧电压进行开关时的噪声给电容器带来的影响。而且，由于电感器与电容器接近，因此寄生于电容器中的电感成分变小，从而能够减少调制信号的异常振荡(例如以假想的频率的2倍进行振荡)、或频率的偏差等的产生。

另外，这里所说的距离为，在被安装于电路基板上的状态下，例如，从一方的元件的外侧形状起到对方的元件的外侧形状为止的最短的长度。此外，源信号为，成为对压电元件的位移进行规定的驱动信号的源的信号、即调制前的信号，且为成为驱动信号的波形的基准的信号(包括所规定的信号，无论模拟、数字)。调制信号为，对源信号进行脉冲调制(例如脉冲宽度调制、脉冲密度调制等)而得到的数字信号。

但是，在上述一个方式所涉及的液体喷出装置中，当电感器与电容器之间的距离较短时，则存在有电感器的泄漏磁通给电容器带来影响的情况。因此，优选为如下结构，即，所述电感器与所述电容器之间的距离为3mm以上。

另一方面，当电感器与电容器之间的距离较长时，则存在有因寄生于电容器中的电感成分等而使作为输出的驱动信号的脉动变大，从而在不稳定方向上工作的情况。因此，优选为如下结构，即，所述电感器与所述电容器之间的距离为6mm以下。

在上述一个方式所涉及的液体喷出装置中，优选为如下结构，即，所述低压侧晶体管与所述电容器之间的距离短于所述高压侧晶体管与所述电容器之间的距离。根据该结构，能够使寄生于电容器中的电感成分等变小，并降低调制信号的异常振荡等的产生。

另外，在上述一个方式所涉及的液体喷出装置中，对放大调制信号进行平滑化而生成驱动信号，并通过被施加有驱动信号而使压电元件位移，从而使液体从喷嘴喷出。在此，当对用于使液体喷出装置喷出例如小点的驱动信号的波形进行频谱解析时，则可知其中包含有50KHz以上的频率成分。为了生成包括这种50KHz以上的频率成分的驱动信号，而需要将调制信号的频率设为1MHz以上。