JP3013553B2 - Inkjet printer - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer.
【従来の技術】図６は、特開昭６１−２７２６１号に開
示されている従来のインクジェットプリンタのブロック
図である。１はパラレル印字データをＮビットのシリア
ル印字データに変換するシフトレジスタ、２は本体基板
からフレキシブルプリント基板９を介して伝送されたＮ
ビットのシリアル印字データをパラレル印字データに変
換するシフトレジスタ、３は印字データを一時記憶して
おくためのラッチ、４は圧電素子の電荷を放電するドラ
イバ（放電制御回路）、５は圧電素子に電荷を充電する
充電制御回路、６は容量性の圧電素子で構成されたヘッ
ド、７は高圧電源である。本体基板８とキャリッジ１０
は、フレキシブルプリント基板９上の信号線によりつな
がれている。信号線にはシリアル印字データのＤＡＴＡ
線、シリアル印字データ伝送用ＣＬＫ線、ラッチ制御用
ＬＳ線、放電制御用Ｐｗｄ線、充電制御用Ｐｗｃ線、接
地ＧＮＤ線、電源Ｖｃｃ線と高電圧電源ＶＨ線がある。
このように、従来のインクジェットプリンタにおいて
は、高圧電源７は本体基板８側に置かれ、圧電素子を充
放電するための放電制御回路と充電制御回路はキャリッ
ジ１０側に搭載されているため、高圧電源７の高電圧出
力はフレキシブルプリント基板９を通ってキャリッジ１
０上の充電制御回路５に常時供給される構造になってい
る。ここで、圧電素子を駆動するために充電制御回路５
に常時供給される電圧は、１００Ｖ〜２００Ｖまたはそ
れ以上であり、危険である。そのため、対策として高電
圧電源ＶＨ線を含むフレキシブルプリント基板の絶縁皮
膜を厚くする必要があった。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a block diagram of a conventional ink jet printer disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-27261. 1 is a shift register for converting parallel print data into N-bit serial print data, and 2 is a shift register which is transmitted from the main board through the flexible printed board 9.
A shift register for converting bit serial print data into parallel print data, 3 is a latch for temporarily storing print data, 4 is a driver (discharge control circuit) for discharging electric charge of the piezoelectric element, and 5 is a piezoelectric element. A charge control circuit for charging the electric charge, 6 is a head composed of a capacitive piezoelectric element, and 7 is a high voltage power supply. Main body substrate 8 and carriage 10
Are connected by signal lines on the flexible printed circuit board 9. DATA of serial print data on the signal line
Line, serial print data transmission CLK line, latch control LS line, discharge control Pwd line, charge control Pwc line, ground GND line, power supply Vcc line, and high voltage power supply VH line.
As described above, in the conventional inkjet printer, the high-voltage power supply 7 is placed on the main body substrate 8 side, and the discharge control circuit and the charge control circuit for charging and discharging the piezoelectric elements are mounted on the carriage 10 side. The high voltage output of the power supply 7 passes through the flexible printed circuit board 9 and the carriage 1
It is configured to be constantly supplied to the charge control circuit 5 on 0. Here, the charge control circuit 5 is used to drive the piezoelectric element.
The voltage constantly supplied to the power supply is 100 V to 200 V or more, which is dangerous. Therefore, as a countermeasure, it is necessary to increase the thickness of the insulating film on the flexible printed circuit board including the high voltage power supply VH line.
【発明が解決しようとする課題】しかし、フレキシブル
プリント基板の絶縁皮膜を安易に厚くすることはコスト
高につながる可能性があった。また、キャリッジ送りの
繰り返しでフレキシブルプリント基板に割れが入る可能
性もあった。However, easily increasing the thickness of the insulating film on the flexible printed circuit board may increase the cost. Further, there is a possibility that the flexible printed circuit board may be cracked by repeated carriage feeding.
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の様な問
題を解決するためのものであり、高電圧がフレキシブル
プリント基板上を経常的には流れないようにすること
で、フレキシブルプリント基板の絶縁皮膜を安易に厚く
しなくても済むようにしたものである。そこで本発明
は、圧電素子を充放電させることによりインクを飛翔さ
せるインクジェットプリンタにおいて、印刷データに基
づいて断続的に高電圧を出力する充電制御手段と、前記
高電圧を供給する高圧電源装置とをプリンタ本体側に配
設し、前記充電制御手段の出力をフレキシブルプリント
基板上の１信号線を介してキャリッジ側に供給すること
を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent a high voltage from flowing on a flexible printed circuit board. It is not necessary to easily make the insulating film thicker. Therefore, the present invention provides an ink jet printer that ejects ink by charging and discharging a piezoelectric element, a charge control unit that intermittently outputs a high voltage based on print data, and a high-voltage power supply that supplies the high voltage. It is arranged on the printer main body side, and supplies the output of the charging control means to the carriage side via one signal line on the flexible printed circuit board.
【作用】充電制御手段をプリンタ本体側に配設したこと
により、本体基板から供給される印字データに基づいて
決まる充電動作の期間だけ、フレキシブルプリント基板
上をドライバ（放電制御回路）４に向かって高電圧が流
れるようになる。これによりフレキシブルプリント基板
の絶縁皮膜を厚くする必要がなくなる。Since the charge control means is provided on the printer main body side, the charge control means is directed toward the driver (discharge control circuit) 4 on the flexible printed circuit board during a charging operation determined based on print data supplied from the main body board. High voltage starts to flow. This eliminates the need to increase the thickness of the insulating film on the flexible printed circuit board.
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図であ
る。同図において、本体基板８上にはＮ個の出力をもつ
ヘッドデータをパラレル・シリアル変換するＮビットシ
フトレジスタ１と充電制御回路５がある。Ｎビットシフ
トレジスタ１のパラレル入力は、図示されていないＣＰ
Ｕなどで構成された信号発生回路と結ばれており、クロ
ック信号によりシリアル出力される。また、充電制御回
路５は高圧電源７と結ばれており、放電制御信号Ｐｗｄ
と同期した充電制御信号Ｐｗｃにより逐次高電圧が出力
される。一方、キャリッジ１０は、シリアル・パラレル
変換するＮビットシフトレジスタ２と、Ｎビットシフト
レジスタ２のＮ個のパラレル出力を一時保持するための
Ｎビットのラッチ３と、そのラッチ３から出力されるＮ
個のヘッド駆動用信号を増幅し、Ｎ個のヘッド６に高電
圧充電放電信号を印加するためのＮ個に対応したドライ
バ４から構成されている。ドライバ４には、充電制御回
路５からフレキシブルプリント基板９上のＣＨＧを通し
て高電圧が充電期間だけ供給されている。ドライバ４、
ラッチ３、シフトレジスタ２はスペース送り部のキャリ
ッジ１０上にあるＮ個のノズルを持ったヘッド６の近傍
に配設されており、ヘッド６と一体となってスペース送
りされる。本体基板８とキャリッジ１０とは離れてお
り、双方は充電制御出力線ＣＨＧ、クロック信号線ＣＬ
Ｋ、Ｎビットシフトレジスタ２のシリアル出力線ＤＡＴ
Ａ、ラッチ３のラッチコントロールＬＳ、ドライバ４の
放電制御出力線Ｐｗｄ、電源線Ｖｃｃ、および接地線Ｇ
ＮＤで結ばれている。図２〜図５を用いて動作を説明す
る。信号発生回路で作られたＮ個の印字データは、Ｎビ
ットシフトレジスタ１にパラレル入力される。このパラ
レル入力されたＮ個の印字データはクロック信号の立ち
上がりに同期してシリアル出力され、ＤＡＴＡ線を通っ
てＮビットシフトレジスタ２に、ＣＬＫ線を通ってきた
クロック信号の立ち下がりと同期してシリアル入力され
る。Ｎ個の印字データがＮビットシフトレジスタ２にす
べて入力されると、ＬＳ線から入力されたラッチコント
ロール信号により、Ｎビットシフトレジスタ２のパラレ
ル出力された印字データがＮビットのラッチ３に一時記
憶される。つぎに、ラッチ出力との論理積として放電制
御信号Ｐｗｄが入力される。この論理積された印字デー
タにより、図２に示す選択されたＮ個のトランジスタ４
１〜４７がオンし、図４に示すヘッド６の圧電素子６１
〜６７の電荷が図２の放電抵抗２１〜２７を通して放電
する。図５では１＃ノズルがオンを、２＃ノズルがオフ
をそれぞれ示している。放電制御信号Ｐｗｄがオフした
後、本体基板上にある充電制御回路５に充電制御信号Ｐ
ｗｃが入力され、図３に示すトランジスタ５２、５１が
順次オンし、先ほど選択されたヘッド６の圧電素子６１
〜６７に充電抵抗１１〜１７、ダイオード３１〜３７を
通して電荷を充電する。以上の様な充電動作により、ノ
ズルからインクが飛び出す。最後に圧電素子６１〜６７
に十分充電したのち、充電制御信号Ｐｗｃがオフする。
通常、印字はこの動作を繰り返すことにより行われる。
充電時間Ｔｃは圧電素子の容量Ｃと充電抵抗Ｒｃにより
以下の式で決定できる。 Ｔｃ＝２．２×ＣＸＲｃ 本実施例では圧電素子の容量はＣ＝５００ｐＦ、充電抵
抗はＲｃ＝４．７ＫΩを使用しており、充電時間はＴｃ
＝５．１７μｓとなる。印字周波数５ｋＨｚ〜１０ｋＨ
ｚで連続印字時間から充電時間Ｔｃの比率をみると、
２．５％〜５％程度になり、充電制御出力線ＣＨＧに経
常的には高電圧が供給されないことがわかる。充電制御
信号Ｐｗｃがオフの場合、充電制御出力線ＣＨＧには高
圧電源７から電荷は供給されず、ヘッド６の圧電素子６
１〜６７に蓄えられた電荷は、図２のダイオード３１〜
３７により逆流防止される。この状態では充電制御回路
ＣＨＧと接地線ＧＮＤとを短絡しても電流は流れない。
その結果、本発明のインクジェットプリンタにおいて
は、フレキシブルプリント基板の絶縁皮膜を厚くする必
要がなくなり、フレキシブルプリント基板の配置や材質
を自由に選べることになる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In FIG. 1, an N-bit shift register 1 for parallel-to-serial conversion of head data having N outputs and a charge control circuit 5 are provided on a main body substrate 8. The parallel input of the N-bit shift register 1 is a CP (not shown).
It is connected to a signal generation circuit composed of U and the like, and is serially output by a clock signal. Further, the charge control circuit 5 is connected to the high voltage power supply 7, and the discharge control signal Pwd
A high voltage is sequentially output by the charge control signal Pwc synchronized with the control signal Pwc. On the other hand, the carriage 10 includes an N-bit shift register 2 for serial-parallel conversion, an N-bit latch 3 for temporarily holding N parallel outputs of the N-bit shift register 2, and an N-bit output from the latch 3.
It comprises N drivers 4 for amplifying the head drive signals and applying a high voltage charge / discharge signal to the N heads 6. A high voltage is supplied to the driver 4 from the charge control circuit 5 through the CHG on the flexible printed circuit board 9 only during the charging period. Driver 4,
The latch 3 and the shift register 2 are disposed near the head 6 having N nozzles on the carriage 10 of the space feeding section, and are space-fed integrally with the head 6. The main body substrate 8 and the carriage 10 are separated from each other, and both of them are a charge control output line CHG and a clock signal line CL.
Serial output line DAT of K, N bit shift register 2
A, a latch control LS of the latch 3, a discharge control output line Pwd of the driver 4, a power supply line Vcc, and a ground line G
Connected with ND. The operation will be described with reference to FIGS. The N pieces of print data generated by the signal generation circuit are input to the N-bit shift register 1 in parallel. The N pieces of print data input in parallel are serially output in synchronization with the rising edge of the clock signal, and are sent to the N-bit shift register 2 through the DATA line in synchronization with the falling edge of the clock signal passing through the CLK line. Serial input. When all the N print data are input to the N-bit shift register 2, the print data output in parallel from the N-bit shift register 2 is temporarily stored in the N-bit latch 3 by the latch control signal input from the LS line. Is done. Next, the discharge control signal Pwd is input as a logical product with the latch output. With the logical product of the print data, the selected N transistors 4 shown in FIG.
1 to 47 are turned on, and the piezoelectric element 61 of the head 6 shown in FIG.
2 to 67 are discharged through the discharge resistors 21 to 27 in FIG. In FIG. 5, the 1 # nozzle is on and the 2 # nozzle is off. After the discharge control signal Pwd is turned off, the charge control signal P is sent to the charge control circuit 5 on the main body substrate.
wc is input, the transistors 52 and 51 shown in FIG. 3 are sequentially turned on, and the piezoelectric element 61 of the head 6 selected earlier.
To 67 are charged with charge through the charging resistors 11 to 17 and the diodes 31 to 37. By the charging operation as described above, the ink jumps out of the nozzle. Finally, the piezoelectric elements 61 to 67
, The charge control signal Pwc turns off.
Normally, printing is performed by repeating this operation.
The charging time Tc can be determined by the following equation using the capacitance C of the piezoelectric element and the charging resistance Rc. Tc = 2.2 × CXRc In this embodiment, the capacitance of the piezoelectric element is C = 500 pF, the charging resistance is Rc = 4.7 KΩ, and the charging time is Tc.
= 5.17 μs. Printing frequency 5kHz-10kHz
Looking at the ratio of the charging time Tc from the continuous printing time at z,
It is about 2.5% to 5%, which indicates that a high voltage is not normally supplied to the charge control output line CHG. When the charge control signal Pwc is off, no charge is supplied from the high voltage power supply 7 to the charge control output line CHG, and the piezoelectric element 6 of the head 6
The charges stored in 1 to 67 are the diodes 31 to 31 in FIG.
37 prevents backflow. In this state, no current flows even if the charge control circuit CHG and the ground line GND are short-circuited.
As a result, in the ink jet printer of the present invention, it is not necessary to increase the thickness of the insulating film on the flexible printed board, and the arrangement and material of the flexible printed board can be freely selected.
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、キャ
リッジ上に搭載された圧電素子を駆動する上で必要とな
る充電制御部を本体基板上に配設したことで、経常的に
は高電圧がフレキシブルプリント基板を流れることがな
くなり、フレキシブルプリント基板を過剰に厚い絶縁皮
膜で覆わなくてもよいという効果を有する。As described above, according to the present invention, the charging control unit necessary for driving the piezoelectric element mounted on the carriage is provided on the main body substrate, so that This has the effect that high voltage does not flow through the flexible printed circuit board and the flexible printed circuit board does not need to be covered with an excessively thick insulating film.
【図１】本発明のインクジェットプリンタの一実施例を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of an ink jet printer of the present invention.
【図２】本発明のインクジェットプリンタの放電制御回
路の一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing one embodiment of a discharge control circuit of the ink jet printer of the present invention.
【図３】本発明のインクジェットプリンタの充電制御回
路の一実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of a charge control circuit of the ink jet printer of the present invention.
【図４】本発明のインクジェットプリンタのヘッド回路
の一実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing one embodiment of a head circuit of the ink jet printer of the present invention.
【図５】本発明のインクジェットプリンタのデータ伝送
のタイミングを説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining data transmission timing of the inkjet printer of the present invention.
【図６】従来のインクジェットプリンタの構成を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional inkjet printer.
５３、５４ 抵抗 ５５、５６ 抵抗 ７１〜７７ 抵抗 ９１〜９７ 抵抗 53, 54 resistance 55, 56 resistance 71-77 resistance 91-97 resistance
Claims (1)
クを飛翔させるインクジェットプリンタにおいて、 印刷データに基づいて断続的に高電圧を出力する充電制
御手段と、 前記高電圧を供給する高圧電源装置と、 をプリンタ本体側に配設し、前記充電制御手段の出力を
フレキシブルプリント基板上の１信号線を介してキャリ
ッジ側に供給することを特徴とするインクジェットプリ
ンタ。1. An ink-jet printer that ejects ink by charging and discharging a piezoelectric element, a charge control unit that outputs a high voltage intermittently based on print data, a high-voltage power supply that supplies the high voltage, An ink-jet printer, wherein an output of the charging control means is supplied to a carriage via one signal line on a flexible printed circuit board.
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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