液体排出装置以及头单元制造方法及图纸

本发明专利技术提供液体喷射型打印装置以及头单元。在使用高频率的放大调制信号的液体喷射型打印装置中，可选择能够抑制使放大调制信号平滑化时的发热·损失的转换效高的线圈。液体喷射型打印装置的特征在于，具有：信号调制部(26)，其对原驱动信号(125)进行脉冲调制而生成调制信号(126)；信号放大部(28)，其对调制信号(126)进行放大而生成放大调制信号(128)；线圈(L)，其使放大调制信号平滑化而生成驱动信号(COM)；压电元件(PZT)，其被施加驱动信号从而变形；腔室，其通过压电元件的变形而膨胀或者收缩；以及喷嘴，其与腔室连通，通过腔室内的压力的增减而排出液体，线圈的芯材为Mn-Zn系铁素体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对致动器施加驱动信号而喷射液体的液体喷射装置以及头单元，例如适用于通过从液体喷射头的喷嘴喷射微小的液体，在打印介质上形成微粒(点)，从而打印出规定的文字、图像等的液体喷射型打印装置。
技术介绍
作为液体排出装置的一个例子，公知有从设置于打印头的喷嘴朝向记录介质排出墨水(液体)的喷墨打印机。通常，在打印头形成有多个喷嘴沿规定方向排列的喷嘴列，例如，公知有打印头沿打印头的扫描方向与记录介质的输送方向交叉的方向一边相对移动一边排出墨水，从而打印喷嘴列宽度的图像的串行头方式、专利文献1所记载那样的、将喷嘴沿与打印介质的输送方向交叉的方向配置为列状，在打印介质通过其下方时打印图像的行式头方式等。专利文献1：日本特开2011-5733号公报此处，在专利文献1中，虽例示了作为平滑滤波器，使用由一个电容器C与线圈L构成的二次的滤波器，但没有记载应该使用怎样的线圈L。用于使来自数字功率放大电路的放大调制信号平滑化的线圈通常存在发热·损失变大的趋势，从而选择抑制发热·损失的线圈是液体喷射型打印装置的设计中的一个较大的课题。特别地，在打印机中，为了得到具有足够的品质以及分辨率的打印物，使用MHz数量级之类的较高的频率的放大调制信号，因此保持原样地使用其他的电子设备(例如，通常的音频设备使用32kHz～400kHz左右的频率)的线圈的选择方法较困难。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于提供一种低功率消耗的液体喷射型打印装置、用于该装置的头单元，在该低功率消耗的液体喷射型打印装置中能够使用例如喷墨打印机之类的较高的频率的放大调制信号，并能够选择能够抑制使放大调制信号平滑化时的发热·损失的转换效率较高的线圈。(1)本专利技术的液体排出装置的特征在于，具有：信号调制部，其对原驱动信号进行脉冲调制而生成调制信号；信号放大部，其对上述调制信号进行放大而生成放大调制信号；线圈，其使上述放大调制信号平滑化而生成驱动信号；压电元件，其被施加上述驱动信号从而变形；腔室，其通过上述压电元件的变形而膨胀或者收缩；以及喷嘴，其与上述腔室连通，通过上述腔室内的压力的增减而排出液体，上述线圈的芯材为Mn-Zn系铁素体。在液体排出装置中，将由信号放大部(例如数字功率放大电路)生成的较高的频率的放大调制信号输入线圈。因此，作为使线圈的发热、功率消耗增大的因素，与铜损(线材的损失)相比，铁损(芯材的损失)占主导的情况较多。本专利技术的液体排出装置使用以Mn-Zn系铁素体为芯材的线圈，因此能够抑制占据铁损的大部分的涡流损耗。使用抑制铁损不使发热、功率消耗增大而能够得到较高的转换效率的线圈，因此本专利技术的液体排出装置能够实现低功率消耗。此外，所谓原驱动信号是成为对压电元件的变形进行控制的驱动信号的原信号，即调制前的信号亦即成为波形的基准的信号。所谓调制信号是对原驱动信号进行脉冲调制(例如脉冲宽度调制、脉冲密度调制等)而得到的数字信号，所谓信号调制部是对上述数字信号进行脉冲调制的调制电路。所谓信号放大部是例如具备半桥输出级的数字功率放大电路，所谓放大调制信号是被信号放大部增幅的调制信号。所谓驱动信号是使用线圈使放大调制信号平滑化而得到的信号，并被施加于压电元件。(2)另外，根据技术方案1所记载的液体排出装置，其特征在于，上述放大调制信号的交流成分的频带也可以在1MHz以上。在本专利技术的液体排出装置中，使放大调制信号平滑化而生成驱动信号，从而基于被施加驱动信号的压电元件的变形而从喷嘴排出液体。此处，若液体排出装置对用于排出较小的点(小点)的驱动信号的波形进行频谱解析，则可知包括50kHz以下的频率成分。为了通过数字功率放大电路(对应信号放大部)对包括该50kHz的频率成分的原驱动信号进行放大而需要包括1MHz以上的频率成分的调制信号(放大调制信号)。若欲仅以1MHz以下的频率成分再现原驱动信号，则导致波形的边沿变缓变圆。换言之，导致角变圆滑波形变缓。若驱动信号的波形变缓，则根据波形的上升沿、下降沿进行动作的压电元件的动作变缓慢，从而导致产生排出时的拖尾、排出不良等不稳定的驱动。对于本专利技术的液体排出装置而言，使放大调制信号的交流成分的频带成为1MHz以上，因此不存在排出时的拖尾、排出不良等不稳定的驱动，从而能够实现能够得到分辨率较高的生成物的液体排出装置。(3)另外，根据技术方案1或2所记载的液体排出装置，其特征在于，上述放大调制信号的交流成分的频带也可以不足8MHz。作为放大调制信号的频率，若支持8MHz以上的高频，则驱动信号的波形的分辨率提高，但随着分辨率的提高，数字功率放大电路(对应信号放大部)的开关频率上升。若开关频率上升，则开关损失变大，从而存在损害数字放大器与AB级放大器相比具有优越性的节电性能、发热小性能，从而AB级放大器的放大效果更好的情况。对于本专利技术的液体排出装置而言，使放大调制信号的交流成分的频带不足8MHz，因此能够保持与使用AB级放大器的情况相比的低功率消耗、发热小之类的优越性。(4)另外，根据技术方案1～3中任一项所记载的液体排出装置，其特征在于，上述线圈的进行4MHz动作的情况下的、包括芯材的损失与线材的损失的电阻成分也可以不足200mΩ。在以Mn-Zn系铁素体为芯材的线圈中，在包括铜损(线材的损失)与铁损(芯材的损失)的电阻成分与功率消耗之间存在相关关系。该液体排出装置在进行4MHz动作的情况下，选择其电阻成分不足200mΩ的线圈，从而能够进一步实现低功率消耗。其中，所谓4MHz动作是将频率4MHz的脉冲信号给予线圈。(5)另外，根据技术方案1～4中任一项所记载的液体排出装置，其特征在于，上述信号调制部也可以使上述驱动信号反馈而生成上述调制信号。对于该液体排出装置而言，使驱动信号反馈，从而能够基于驱动信号的延迟要素生成基本调制动作与PDM(Pulse-Density Modulation脉冲密度调制)方式相同的调制信号。此时，延迟要素的值越小，能够使生成的调制信号的频率越高，从而提高波形再现性。该液体排出装置例如通过误差放大器等进行相位超前修正，从而能够使驱动信号的延迟要素的值减少。因此，对于该液体排出装置而言，使驱动信号反馈，能够实现波形再现性良好的调制。(6)本专利技术的头单元的特征在于，具有：压电元件，其被施加驱动信号从而变形；腔室，其通过上述压电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体排出装置，其特征在于，所述液体排出装置具有：信号调制部，其对原驱动信号进行脉冲调制而生成调制信号；信号放大部，其对所述调制信号进行放大而生成放大调制信号；线圈，其使所述放大调制信号平滑化而生成驱动信号；压电元件，其被施加所述驱动信号从而变形；腔室，其通过所述压电元件的变形而膨胀或者收缩；以及喷嘴，其与所述腔室连通，通过所述腔室内的压力的增减而排出液体，所述线圈的芯材为Mn‑Zn系铁素体。

【技术特征摘要】
2013.08.30 JP 2013-1789701.一种液体排出装置，其特征在于，
所述液体排出装置具有：
信号调制部，其对原驱动信号进行脉冲调制而生成调制信号；
信号放大部，其对所述调制信号进行放大而生成放大调制信号；
线圈，其使所述放大调制信号平滑化而生成驱动信号；
压电元件，其被施加所述驱动信号从而变形；
腔室，其通过所述压电元件的变形而膨胀或者收缩；以及
喷嘴，其与所述腔室连通，通过所述腔室内的压力的增减而排出液
体，
所述线圈的芯材为Mn-Zn系铁素体。
2.根据权利要求1所述的液体排出装置，其特征在于，
所述放大调制信号的交流成分的频带在1MHz以上。
3.根据权利要求1或2所述的液体排出装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：樫村透，杉田博司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP