(57)【要約】【課題】  消費電力を低減することが可能なインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】  駆動信号発生回路７２への充電元の電位を予備調整するための充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成し、パルス変調された充電元電位用変調信号ＣＰＷＭを充電元電位用デジタル電力増幅器２８のプッシュプル接続された充電元電位用トランジスタ対３２で電力増幅し、それを平滑化して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに出力すると共に、駆動信号発生回路７２からの放電先元の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成し、パルス変調された放電先電位用変調信号ＤＰＷＭを放電先電位用デジタル電力増幅器２９のプッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対３３で電力増幅し、それを平滑化して駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに出力する。【選択図】  図１３
2011020458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、液体を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元の電位を予備調整するための充電元電位予備調整波形信号を生成する充電元電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記充電元電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段への充電元電位を予備調整する充電元電位予備調整手段とを備え、前記充電元電位予備調整手段は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元電位予備調整波形信号をパルス変調する充電元電位用変調手段と、プッシュプル接続された充電元電位用トランジスタ対により前記充電元電位用変調手段でパルス変調された充電元電位用変調信号を電力増幅する充電元電位用デジタル電力増幅器と、前記充電元電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された充電元電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の充電用トランジスタのコレクタに出力する充電元電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の位相を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、液体を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段の放電先の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号を生成する放電先電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段からの放電先と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段からの放電先電位を予備調整する放電先電位予備調整手段とを備え、前記放電先電位予備調整手段は、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号をパルス変調する放電先電位用変調手段と、プッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対により前記放電先電位用変調手段でパルス変調された放電先電位用変調信号を電力増幅する放電先電位用デジタル電力増幅器と、前記放電先電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された放電先電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の放電用トランジスタのコレクタに出力する放電先電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の位相を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記駆動信号発生手段の放電先の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号を生成する放電先電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段からの放電先と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段からの放電先電位を予備調整する放電先電位予備調整手段とを備え、前記放電先電位予備調整手段は、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号をパルス変調する放電先電位用変調手段と、プッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対により前記放電先電位用変調手段でパルス変調された放電先電位用変調信号を電力増幅する放電先電位用デジタル電力増幅器と、前記放電先電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された放電先電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の放電用トランジスタのコレクタに出力する放電先電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成し、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の位相を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成し、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の位相を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、液体を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元の電位及び当該駆動信号発生手段からの放電先の電位を予備調整するための充電元及び放電先電位予備調整波形信号を生成する充電元及び電先電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元及び当該駆動信号発生手段からの放電先と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元及び放電先電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段への充電元電位及び当該駆動信号発生手段からの放電先電位を予備調整する充電元及び放電先電位予備調整手段とを備え、前記充電元及び放電先電位予備調整手段は、前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元及び放電先電位予備調整波形信号をパルス変調する充電元及び放電先電位用変調手段と、プッシュプル接続された充電元及び放電先電位用トランジスタ対により前記充電元及び放電先電位用変調手段でパルス変調された充電元及び放電先電位用変調信号を電力増幅する充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器と、前記充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された充電元及び放電先電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の充電用トランジスタのコレクタ及び放電用トランジスタのコレクタに出力する充電元及び放電先電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１１】
前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元及び放電先電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該充電元及び放電先電位予備調整信号の電位を調整する充電元及び放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元及び放電先電位予備調整信号の位相を調整することで当該充電元及び放電先電位予備調整信号の電位を調整する充電元及び放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複数色の液体の微小な液滴を複数のノズルから吐出してその微粒子（ドット）を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画するようにした液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような液体吐出装置の一例であるインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきている。
このようなインクジェットプリンタは、一般に、インクカートリッジと印刷ヘッドとが一体的に備えられたキャリッジなどと称される移動体が印刷媒体上をその搬送方向と交差する方向に往復しながらその印刷ヘッドのノズルから液体インク滴を吐出して印刷媒体上に微小なインクドットを形成することで、当該印刷媒体上に所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。そして、このキャリッジに黒色（ブラック）を含めた４色（イエロー、マゼンタ、シアン）のインクカートリッジと各色毎の印刷ヘッドを備えることで、モノクロ印刷のみならず、各色を組み合わせたフルカラー印刷も容易に行えるようになっている（更に、これらの各色に、ライトシアンやライトマゼンタなどを加えた６色や７色、或いは８色のものも実用化されている）。
【０００３】
また、このようにキャリッジ上のインクジェットヘッドを印刷媒体の搬送方向と交差する方向に往復させながら印刷を実行するようにしたタイプのインクジェットプリンタでは、１頁全体をきれいに印刷するためにインクジェットヘッドを１０回程度から数十回以上も往復運動させる必要がある。これに対し、印刷媒体の幅と同じ寸法の長尺のインクジェットヘッド（一体である必要はない）を配置してキャリッジを使用しないタイプのインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドを印刷媒体の幅方向に移動させる必要がなく、所謂１パスでの印刷が可能となる。なお、前者方式のインクジェットプリンタを一般に「マルチパス（シリアル）型インクジェットプリンタ」、後者方式のインクジェットプリンタを一般に「ラインヘッド型インクジェットプリンタ」と呼んでいる。
【０００４】
ところで、この種のインクジェットプリンタでは、より一層高い階調が要求されている。階調とは、インクドットで表される所謂画素に含まれる各色の濃度の状態であり、各画素の色の濃度に応じたインクドットの大きさを階調度といい、インクドットで表現できる階調度の数を階調数と呼ぶ。高い階調とは、階調数が大きいことを意味する。階調度を変えるには、例えばインクジェットヘッドに設けられたアクチュエータへの駆動パルスを変える必要がある。例えば、アクチュエータが圧電素子である場合には、圧電素子に印加される電圧値が大きくなると圧電素子（正確には振動板）の変位量（歪み）が大きくなるので、これを用いてインクドットの階調度を変えることができる。
【０００５】
そこで、以下に挙げる特許文献１では、例えば電圧波高値が異なる複数の駆動パルスを組み合わせて連結して駆動信号を生成し、これをインクジェットヘッドに設けられた同じ色のノズルの圧電素子に共通して出力しておき、この駆動信号から、形成すべきインクドットの階調度に応じた駆動パルスをノズル毎に選択し、その選択された駆動パルスを該当するノズルの圧電素子に供給してインク滴を吐出するようにすることで、要求されるインクドットの階調度を達成するようにしている。
【０００６】
駆動信号（或いは駆動パルス）の生成方法は、例えば下記特許文献２の図２に記載されている。即ち、駆動信号のデータが記憶されているメモリからデータを読出し、それをＤ
／Ａ変換器でアナログデータに変換し、電流増幅器を通してインクジェットヘッドに駆動信号を供給する。圧電素子は充放電型のアクチュエータなので、駆動信号は充放電型アクチュエータに電荷を充電したり、当該充放電型アクチュエータから電荷を放電させたりする。電流増幅器の回路構成は、同図３に示すように、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタで構成され、高い電源電位を用い、所謂リニア駆動によって駆動信号を増幅している。しかしながら、このような構成の電流増幅器では、電源電位と充放電アクチュエータを充電する駆動信号との電位差も、アクチュエータから放電する駆動信号と接地電位との電位差も大きく、結果的に消費電力が大きい。この消費電力は、その殆どが熱として消費されるため、大型トランジスタやヒートシンクが必要となり、特にヒートシンクの大きさは、レイアウト上、大きな障害となる。
【０００７】
この欠点を克服するため、下記特許文献３に記載されるインクジェットプリンタでは、電源元と充電用トランジスタとの間に充電元電位調整用のトランジスタを介装し、この充電元電位調整用トランジスタで調整された充電元電位を、平滑フィルタを介して充電用トランジスタのコレクタに供給したり、接地先（放電先）と放電用トランジスタとの間に接地先（放電先）電位調整用のトランジスタを介装し、この接地先（放電先）電位調整用トランジスタで調整された接地先（放電先）電位を、平滑フィルタを介して放電用トランジスタのコレクタに供給したりすることで、充電元電位とアクチュエータに充電する駆動信号との電位差或いは接地先（放電先）電位とアクチュエータから放電する駆動信号との電位差を小さくして、消費電力を低減しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８１０１３号公報
【特許文献２】特開２００４−３０６４３４号公報
【特許文献３】特開２００６−２７２９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献３に記載のインクジェットプリンタでは、電源元と充電用トランジスタとの間に充電元電位調整用トランジスタを単独で介装したり、接地先（放電先）と放電用トランジスタとの間に接地先（放電先）電位調整用トランジスタを単独で介装したりしているだけなので、充電用トランジスタに供給する充電元電位予備調整信号の電位や放電用トランジスタに供給する接地先（放電先）電位予備調整信号の電位を充放電型アクチュエータの充電電位や放電電位に十分に近づけることができず、結果的に充電元電位予備調整信号とアクチュエータに充電する駆動信号との電位差或いは接地先（放電先）電位予備調整信号とアクチュエータから放電する駆動信号との電位差が小さくならず、消費電力を十分に低減することができないという問題がある。
【００１０】
本発明は、充電元電位予備調整信号と充放電型アクチュエータに充電する駆動信号との電位差或いは放電先電位予備調整信号と充放電型アクチュエータから放電する駆動信号との電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能な液体吐出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、液体を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放
電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元の電位を予備調整するための充電元電位予備調整波形信号を生成する充電元電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記充電元電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段への充電元電位を予備調整する充電元電位予備調整手段とを備え、前記充電元電位予備調整手段は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元電位予備調整波形信号をパルス変調する充電元電位用変調手段と、プッシュプル接続された充電元電位用トランジスタ対により前記充電元電位用変調手段でパルス変調された充電元電位用変調信号を電力増幅する充電元電位用デジタル電力増幅器と、前記充電元電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された充電元電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の充電用トランジスタのコレクタに出力する充電元電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
この発明の液体吐出装置によれば、充電元電位予備調整信号と充放電型アクチュエータに充電する駆動信号との電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００１３】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の位相を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００１４】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、液体を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段の放電先の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号を生成する放電先電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段からの放電先と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段からの放電先電位を予備調整する放電先電位予備調整手段とを備え、前記放電先電位予備調整手段は、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号をパルス変調する放電先電位用変調手段と、プッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対により前記放電先電位用変調手段でパルス変調された放電先電位用変調信号を電力増幅する放電先電位用デジタル電力増幅器と、前記放電先電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された放電先電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の放電用トランジスタのコレクタに出力する放電先電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
この発明の液体吐出装置によれば、放電先電位予備調整信号と充放電型アクチュエータから放電する駆動信号との電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可
能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００１６】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の位相を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００１７】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、インク滴を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元の電位を予備調整するための充電元電位予備調整波形信号を生成する充電元電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記充電元電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段への充電元電位を予備調整する充電元電位予備調整手段と、前記駆動信号発生手段の放電先の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号を生成する放電先電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段からの放電先と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段からの放電先電位を予備調整する放電先電位予備調整手段とを備え、前記充電元電位予備調整手段は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元電位予備調整波形信号をパルス変調する充電元電位用変調手段と、プッシュプル接続された充電元電位用トランジスタ対により前記充電元電位用変調手段でパルス変調された充電元電位用変調信号を電力増幅する充電元電位用デジタル電力増幅器と、前記充電元電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された充電元電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の充電用トランジスタのコレクタに出力する充電元電位用平滑フィルタとを備え、前記放電先電位予備調整手段は、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された放電先電位予備調整波形信号をパルス変調する放電先電位用変調手段と、プッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対により前記放電先電位用変調手段でパルス変調された放電先電位用変調信号を電力増幅する放電先電位用デジタル電力増幅器と、前記放電先電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された放電先電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の放電用トランジスタのコレクタに出力する放電先電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
この発明の液体吐出装置によれば、充電元電位予備調整信号と充放電型アクチュエータに充電する駆動信号との電位差を小さくすることができると共に、放電先電位予備調整信号と充放電型アクチュエータから放電する駆動信号との電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成し、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該放電先電位予備調整信号
の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００１９】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記充電元電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元電位予備調整信号の位相を調整することで当該充電元電位予備調整信号の電位を調整する充電元電位予備調整波形信号を生成し、前記放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記放電先電位予備調整信号の位相を調整することで当該放電先電位予備調整信号の電位を調整する放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００２０】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、液体吐出ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられた充放電型アクチュエータと、インク滴を吐出すべきノズルの充放電型アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段とを備えた液体吐出装置において、前記アクチュエータの駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタにより前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元の電位及び当該駆動信号発生手段からの放電先の電位を予備調整するための充電元及び放電先電位予備調整波形信号を生成する充電元及び電先電位予備調整波形信号発生手段と、前記駆動信号発生手段への充電元及び当該駆動信号発生手段からの電先と当該駆動信号発生手段との間に配設され且つ前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元及び放電先電位予備調整波形信号に基づいて前記駆動信号発生手段への充電元電位及び当該駆動信号発生手段からの放電先電位を予備調整する充電元及び放電先電位予備調整手段とを備え、前記充電元及び放電先電位予備調整手段は、前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段で生成された充電元及び放電先電位予備調整波形信号をパルス変調する充電元及び放電先電位用変調手段と、プッシュプル接続された充電元及び放電先電位用トランジスタ対により前記充電元及び放電先電位用変調手段でパルス変調された充電元及び放電先電位用変調信号を電力増幅する充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器と、前記充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器で電力増幅された充電元及び放電先電位予備調整信号を前記駆動信号発生手段の充電用トランジスタのコレクタ及び放電用トランジスタのコレクタに出力する充電元及び放電先電位用平滑フィルタとを備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
この発明の液体吐出装置によれば、充電元及び放電先電位予備調整信号と充放電型アクチュエータに充放電する駆動信号との電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元及び放電先電位予備調整信号の電圧値を調整することで当該充電元及び放電先電位予備調整信号の電位を調整する充電元及び放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００２２】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、本発明の液体吐出装置は、前記充電元及び放電先電位予備調整波形信号発生手段は、前記充電元及び放電先電位予備調整信号の位相を調整することで当該充電元及び放電先電位予備調整信号の電位を調整する充電元及び放電先電位予備調整波形信号を生成することを特徴とするものである。
【００２３】
この発明の液体吐出装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタの第１実施形態を示す概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの制御装置のブロック構成図である。
【図３】駆動波形信号生成の説明図である。
【図４】時系列的に連結された駆動波形信号又は駆動信号の説明図である。
【図５】駆動信号発生系のブロック構成図である。
【図６】駆動信号をアクチュエータに接続する選択部のブロック図である。
【図７】図５の駆動信号発生系の駆動信号発生回路及び電位予備調整回路の詳細を示すブロック図である。
【図８】図７の電位予備調整回路のデジタル電力増幅器の作用の説明図である。
【図９】図７の駆動信号発生系の作用の説明図である。
【図１０】従来の駆動信号発生系のブロック構成図及びその作用の説明図である。
【図１１】本発明の液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタの第２実施形態を示す駆動信号発生系のブロック構成図である。
【図１２】図１１の駆動信号発生系の作用の説明図である。
【図１３】本発明の液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタの第３実施形態を示す駆動信号発生系のブロック構成図である。
【図１４】図１３の駆動信号発生系の作用の説明図である。
【図１５】本発明の液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタの第４実施形態を示す駆動信号発生系のブロック構成図である。
【図１６】図１５の駆動信号発生系の作用の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に、本発明の液体吐出装置を適用したインクジェットプリンタの第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図であり、図１ａは、その平面図、図１ｂは正面図である。図１において、印刷媒体１は、図の右方から左方に向けて図の矢印方向に搬送され、その搬送途中の印刷領域で印刷される、ラインヘッド型インクジェットプリンタである。但し、本実施形態のインクジェットヘッドは一カ所だけでなく、二カ所に分けて配設されている。
【００２６】
図中の符号２は、印刷媒体１の搬送方向上流側に設けられた第１インクジェットヘッド、符号３は、同じく下流側に設けられた第２インクジェットヘッドであり、第１インクジェットヘッド２の下方には印刷媒体１を搬送するための第１搬送部４が設けられ、第２インクジェットヘッド３の下方には第２搬送部５が設けられている。第１搬送部４は、印刷媒体１の搬送方向と交差する方向（以下、ノズル列方向とも称す）に所定の間隔をあけて配設された４本の第１搬送ベルト６で構成され、第２搬送部５は、同じく印刷媒体１の搬送方向と交差する方向（ノズル列方向）に所定の間隔をあけて配設された４本の第２搬送ベルト７で構成される。
【００２７】
４本の第１搬送ベルト６と同じく４本の第２搬送ベルト７とは、互いに交互に隣り合うように配設されている。本実施形態では、これらの搬送ベルト６，７のうち、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７と、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７とを区分する。即ち、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７の重合部に右側駆動ローラ８Ｒが配設され、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７の重合部に左側駆動ローラ８Ｌが配設
され、それより上流側に右側第１従動ローラ９Ｒ及び左側第１従動ローラ９Ｌが配設され、下流側に右側第２従動ローラ１０Ｒ及び左側第２従動ローラ１０Ｌが配設されている。これらのローラは、一連のように見られるが、実質的には図１ａの中央部分で分断されている。そして、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６は右側駆動ローラ８Ｒ及び右側第１従動ローラ９Ｒに巻回され、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６は左側駆動ローラ８Ｌ及び左側第１従動ローラ９Ｌに巻回され、ノズル列方向右側２本の第２搬送ベルト７は右側駆動ローラ８Ｒ及び右側第２従動ローラ１０Ｒに巻回され、ノズル列方向左側２本の第２搬送ベルト７は左側駆動ローラ８Ｌ及び左側第２従動ローラ１０Ｌに巻回されており、右側駆動ローラ８Ｒには右側電動モータ１１Ｒが接続され、左側駆動ローラ８Ｌには左側電動モータ１１Ｌが接続されている。従って、右側電動モータ１１Ｒによって右側駆動ローラ８Ｒを回転駆動すると、ノズル列方向右側２本の第１搬送ベルト６で構成される第１搬送部４及び同じくノズル列方向右側２本の第２搬送ベルト７で構成される第２搬送部５は、互いに同期し且つ同じ速度で移動し、左側電動モータ１１Ｌによって左側駆動ローラ８Ｌを回転駆動すると、ノズル列方向左側２本の第１搬送ベルト６で構成される第１搬送部４及び同じくノズル列方向左側２本の第２搬送ベルト７で構成される第２搬送部５は、互いに同期し且つ同じ速度で移動する。但し、右側電動モータ１１Ｒと左側電動モータ１１Ｌの回転速度を異なるものとすると、ノズル列方向左右の搬送速度を変えることができ、具体的には右側電動モータ１１Ｒの回転速度を左側電動モータ１１Ｌの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向右側の搬送速度を左側よりも大きくすることができ、左側電動モータ１１Ｌの回転速度を右側電動モータ１１Ｒの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向左側の搬送速度を右側よりも大きくすることができる。
【００２８】
第１インクジェットヘッド２及び第２インクジェットヘッド３は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の各色毎に、印刷媒体１の搬送方向にずらして配設されている。各インクジェットヘッド２，３には、図示しない各色のインクタンクからインク供給チューブを介してインクが供給される。各インクジェットヘッド２，３には、印刷媒体１の搬送方向と交差する方向に、複数のノズルが形成されており（即ちノズル列方向）、それらのノズルから同時に必要箇所に必要量のインク滴を吐出することにより、印刷媒体１上に微小なインクドットを形成出力する。これを各色毎に行うことにより、第１搬送部４及び第２搬送部５で搬送される印刷媒体１を一度通過させるだけで、所謂ワンパスによる印刷を行うことができる。即ち、これらのインクジェットヘッド２，３の配設領域が印刷領域に相当する。
【００２９】
インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出出力する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、アクチュエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。ピエゾ方式は、アクチュエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。膜沸騰インクジェット方式は、キャビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に３００℃以上に加熱されてインクが膜沸騰状態となって気泡が生成し、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。本発明は、何れのインク出力方法も適用可能であるが、駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することでインク滴の吐出量を調整可能なピエゾ素子に特に好適である。なお、ピエゾ素子は容量を持つ、所謂充放電型アクチュエータである。
【００３０】
第１インクジェットヘッド２のインク滴吐出用ノズルは第１搬送部４の４本の第１搬送ベルト６の間にだけ形成されており、第２インクジェットヘッド３のインク滴吐出用ノズルは第２搬送部５の４本の第２搬送ベルト７の間にだけ形成されている。これは、後述するクリーニング部によって各インクジェットヘッド２，３をクリーニングするためである
が、このようにすると、どちらか一方のインクジェットヘッドだけでは、ワンパスによる全面印刷を行うことができない。そのため、互いに印刷できない部分を補うために第１インクジェットヘッド２と第２インクジェットヘッド３とを印刷媒体１の搬送方向にずらして配設しているのである。
【００３１】
第１インクジェットヘッド２の下方に配設されているのが当該第１インクジェットヘッド２をクリーニングする第１クリーニングキャップ１２、第２インクジェットヘッド３の下方に配設されているのが当該第２インクジェットヘッド３をクリーニングする第２クリーニングキャップ１３である。各クリーニングキャップ１２，１３は、何れも第１搬送部４の４本の第１搬送ベルト６の間、及び第２搬送部５の４本の第２搬送ベルト７の間を通過できる大きさに形成してある。これらのクリーニングキャップ１２，１３は、例えばインクジェットヘッド２，３の下面、即ちノズル面に形成されているノズルを覆い且つ当該ノズル面に密着可能な方形有底のキャップ体と、その底部に配設されたインク吸収体と、キャップ体の底部に接続されたチューブポンプと、キャップ体を昇降する昇降装置とで構成されている。そこで、昇降装置によってキャップ体を上昇してインクジェットヘッド２，３のノズル面に密着する。その状態で、チューブポンプによってキャップ体内を負圧にすると、インクジェットヘッド２，３のノズル面に開設されているノズルからインク滴や気泡が吸い出され、インクジェットヘッド２，３をクリーニングすることができる。クリーニングが終了したら、クリーニングキャップ１２，１３を下降する。
【００３２】
第１従動ローラ９Ｒ，９Ｌの上流側には、給紙部１５から供給される印刷媒体１の給紙タイミングを調整すると共に当該印刷媒体１のスキューを補正する、二個一対のゲートローラ１４が設けられている。スキューとは、搬送方向に対する印刷媒体１の捻れである。また、給紙部１５の上方には、印刷媒体１を供給するためのピックアップローラ１６が設けられている。なお、図中の符号１７は、ゲートローラ１４を駆動するゲートローラモータである。
【００３３】
駆動ローラ８Ｒ，８Ｌの下方にはベルト帯電装置１９が配設されている。このベルト帯電装置１９は、駆動ローラ８Ｒ，８Ｌを挟んで第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７に当接する帯電ローラ２０と、帯電ローラ２０を第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７に押し付けるスプリング２１と、帯電ローラ２０に電荷を付与する電源１８とで構成されており、帯電ローラ２０から第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７に電荷を付与してそれらを帯電する。一般に、これらのベルト類は、中・高抵抗体又は絶縁体で構成されているので、ベルト帯電装置１９によって帯電すると、その表面に印加された電荷が、同じく高抵抗体又は絶縁体で構成される印刷媒体１に誘電分極を生じせしめ、その誘電分極によって発生する電荷とベルト表面の電荷との間に生じる静電気力でベルトに印刷媒体１を吸着することができる。なお、ベルト帯電装置１９としては、所謂電荷を降らせるコロトロンなどでもよい。
【００３４】
従って、このインクジェットプリンタによれば、ベルト帯電装置１９で第１搬送ベルト６及び第２搬送ベルト７の表面を帯電し、その状態でゲートローラ１４から印刷媒体１を給紙し、図示しない拍車やローラで構成される紙押えローラで印刷媒体１を第１搬送ベルト６に押し付けると、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体１は第１搬送ベルト６の表面に吸着される。この状態で、電動モータ１１Ｒ，１１Ｌによって駆動ローラ８Ｒ，８Ｌを回転駆動すると、その回転駆動力が第１搬送ベルト６を介して第１従動ローラ９Ｒ，９Ｌに伝達される。
【００３５】
このようにして印刷媒体１を吸着した状態で第１搬送ベルト６を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体１を第１インクジェットヘッド２の下方に移動し、当該第１インクジェットヘッド２に形成されているノズルからインク滴を吐出して印刷を行う。この第１インクジ
ェットヘッド２による印刷が終了したら、印刷媒体１を搬送方向下流側に移動して第２搬送部５の第２搬送ベルト７に乗り移らせる。前述したように、第２搬送ベルト７もベルト帯電装置１９によって表面が帯電しているので、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体１は第２搬送ベルト７の表面に吸着される。
【００３６】
この状態で、第２搬送ベルト７を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体１を第２インクジェットヘッド３の下方に移動し、当該第２インクジェットヘッドに形成されているノズルからインク滴を吐出して印刷を行う。この第２インクジェットヘッドによる印刷が終了したら、印刷媒体１を更に搬送方向下流側に移動し、図示しない分離装置で印刷媒体１を第２搬送ベルト７の表面から分離しながら排紙部に排紙する。
【００３７】
また、第１及び第２インクジェットヘッド２，３のクリーニングが必要なときには、前述したように第１及び第２クリーニングキャップ１２，１３を上昇して第１及び第２インクジェットヘッド２，３のノズル面にキャップ体を密着し、その状態でキャップ体内を負圧にすることで第１及び第２インクジェットヘッド２，３のノズルからインク滴や気泡を吸い出してクリーニングし、然る後、第１及び第２クリーニングキャップ１２，１３を下降する。
【００３８】
前記インクジェットプリンタ内には、自身を制御するための制御装置が設けられている。この制御装置は、例えば図２に示すように、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等のホストコンピュータ６０から入力された印刷データに基づいて、印刷装置や給紙装置等を制御することにより印刷媒体に印刷処理を行うものである。そして、ホストコンピュータ６０から入力された印刷データを受取る入力インタフェース部６１と、この入力インタフェース部６１から入力された印刷データに基づいて印刷処理を実行する例えばマイクロコンピュータで構成される制御部６２と、ゲートローラモータ１７を駆動制御するゲートローラモータドライバ６３と、ピックアップローラ１６を駆動するためのピックアップローラモータ５１を駆動制御するピックアップローラモータドライバ６４と、インクジェットヘッド２、３を駆動制御するヘッドドライバ６５と、右側電動モータ１１Ｒを駆動制御する右側電動モータドライバ６６Ｒと、左側電動モータ１１Ｌを駆動制御する左側電動モータドライバ６６Ｌと、各ドライバ６３〜６５、６６Ｒ、６６Ｌの出力信号を外部のゲートローラモータ１７、ピックアップローラモータ５１、インクジェットヘッド２、３、右側電動モータ１１Ｒ、左側電動モータ１１Ｌで使用する駆動信号に変換して出力するインタフェース６７とを備えて構成される。
【００３９】
制御部６２は、印刷処理等の各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）
６２ａと、入力インタフェース６１を介して入力された印刷データ或いは当該印刷データ印刷処理等を実行する際の各種データを一時的に格納し、或いは印刷処理等のアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）６２ｃと、ＣＰＵ６２ａで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成されるＲＯＭ（Read-Only Memory）６２ｄを備えている。この制御部６２は、インタフェース部６１を介してホストコンピュータ６０から印刷データ（画像データ）を入手すると、ＣＰＵ６２ａが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズルからインク滴を吐出するか或いはどの程度のインク滴を吐出するかという印刷データ（駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰ）を出力し、この印刷データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ６３〜６５、６６Ｒ、６６Ｌに制御信号を出力する。各ドライバ６３〜６５、６６Ｒ、６６Ｌから制御信号が出力されると、これらがインタフェース部６７で駆動信号に変換されてインクジェットヘッドの複数のノズルに対応するアクチュエータ、ゲートローラモータ１７、ピックアップローラモータ５１、右側電動モータ１１Ｒ、左側電動モータ１１Ｌが夫々作動して、印刷媒体１の給紙及び搬送、印刷媒体１の姿勢制御、並びに印刷媒体１への印刷処理が実行される。なお、制御部６２内の各構成要素は、図示しないバスを介して
電気的に接続されている。
【００４０】
ヘッドドライバ６５は、駆動波形信号ＷＣＯＭを形成する駆動波形信号発生回路７０と、充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭや放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを形成する電位予備調整波形信号発生回路７１とを備えている。駆動波形信号発生回路７０は、例えば図３に示すように、駆動波形信号ＷＣＯＭが中間電位（オフセット）まで立ち上げられている状態から、時間幅Ｔ１の間、クロック信号の立上がりのタイミングで波形データ＋ΔＶ１ずつ駆動波形信号ＷＣＯＭを加算し、次いで時間幅Ｔ０の間、駆動波形信号ＷＣＯＭを一定値に保持し（波形データ０）、次いで時間幅Ｔ２の間、クロック信号の立上がりのタイミングで波形データ−ΔＶ２ずつ駆動波形信号ＷＣＯＭを減算する。このようにして生成された駆動波形信号ＷＣＯＭを、例えば図５に示す駆動信号発生回路７２でアナログ化し、電力増幅してインクジェットヘッド２、３に駆動信号ＣＯＭとして供給することで、各ノズル毎に設けられているピエゾ素子などのアクチュエータを駆動することが可能となり、各ノズルからインク滴を吐出することができる。
【００４１】
この駆動信号ＣＯＭの立上がり部分がノズルに連通するキャビティ（圧力室）の容積を拡大してインクを引込む（インクの吐出面を考えればメニスカスを引き込むとも言える）段階であり、駆動信号ＣＯＭの立下がり部分がキャビティの容積を縮小してインクを押出す（インクの吐出面を考えればメニスカスを押出すとも言える）段階であり、インクを押出した結果、インク滴がノズルから吐出される。ちなみに、駆動信号ＣＯＭ又は駆動波形信号ＷＣＯＭの波形は、前述からも容易に推察されるように、駆動波形信号ＷＣＯＭを生成する波形データ０、＋ΔＶ１、−ΔＶ２、＋ΔＶ３、クロック信号によって調整可能である。また、ピエゾ素子は容量性負荷であり、所謂充放電型アクチュエータなので、例えば本実施形態では、駆動信号ＣＯＭの立上がり部分で充放電型アクチュエータに電荷が充電され、駆動信号ＣＯＭの立下がり部分で充放電型アクチュエータから電荷が放電される。
【００４２】
この電圧台形波からなる駆動信号ＣＯＭの電圧増減傾きや波高値を種々に変更することにより、インクの引込量や引込速度、インクの押出量や押出速度を変化させることができ、これによりインク滴の吐出量を変化させて異なるインクドットの大きさを得ることができる。従って、例えば図４に示すように、複数の駆動パルスＰＣＯＭを時系列的に連結させて駆動信号ＣＯＭを生成し、そのうちから単独の駆動パルスＰＣＯＭを選択してピエゾ素子などのアクチュエータ２２に供給し、インク滴を吐出したり、複数の駆動パルスＰＣＯＭを選択してピエゾ素子などのアクチュエータ２２に供給し、インク滴を複数回吐出したりすることで種々のインクドットの大きさを得ることができる。即ち、インクが乾かないうちに複数のインク滴を同じ位置に着弾すると、実質的に大きなインク滴を吐出するのと同じことになり、インクドットの大きさを大きくすることできるのである。このような技術の組み合わせによって多階調化を図ることが可能となる。なお、図４の左端の駆動パルスＰＣＯＭ１は、インクを引込むだけで押出していない。これは、微振動と呼ばれ、インク滴を吐出せずに、例えばノズルの乾燥を抑制防止したりするのに用いられる。
【００４３】
これらの結果、インクジェットヘッド２、３には、駆動信号発生回路７２で生成された駆動信号ＣＯＭ、印刷データに基づいて吐出するノズルを選択すると共にピエゾ素子などのアクチュエータの駆動信号ＣＯＭへの接続タイミングを決定する駆動信号選択データ信号ＳＩ＆ＳＰ、全ノズルにノズル選択データが入力された後、駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰに基づいて駆動信号ＣＯＭとインクジェットヘッド２、３のアクチュエータとを接続させるラッチ信号ＬＡＴ及びチャンネル信号ＣＨ、駆動信号選択データ信号ＳＩ＆ＳＰをシリアル信号としてインクジェットヘッド２、３に送信するためのクロック信号ＳＣＫが入力されている。
【００４４】
次に、前記駆動信号発生回路から出力される駆動信号ＣＯＭとピエゾ素子などのアクチュエータとを接続する構成について説明する。図６は、駆動信号ＣＯＭとピエゾ素子などのアクチュエータとを接続する選択部のブロック図である。この選択部は、インク滴を吐出させるべきノズルに対応したピエゾ素子などのアクチュエータを指定するための駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰを保存するシフトレジスタ２１１と、シフトレジスタ２１１のデータを一時的に保存するラッチ回路２１２と、ラッチ回路２１２の出力をレベル変換するレベルシフタ２１３と、レベルシフタの出力に応じて駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子などのアクチュエータ２２に接続する選択スイッチ２０１によって構成されている。
【００４５】
シフトレジスタ２１１には、駆動信号選択データ信号ＳＩ＆ＳＰが順次入力されると共に、クロック信号ＳＣＫの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。ラッチ回路２１２は、ノズル数分の駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰがシフトレジスタ２１１に格納された後、入力されるラッチ信号ＬＡＴによってシフトレジスタ２１１の各出力信号をラッチする。ラッチ回路２１２に保存された信号は、レベルシフタ２１３によって次段の選択スイッチ２０１をオンオフできる電圧レベルに変換される。これは、駆動信号ＣＯＭが、ラッチ回路２１２の出力電圧に比べて高い電圧であり、これに合わせて選択スイッチ２０１の動作電圧範囲も高く設定されているためである。従って、レベルシフタ２１３によって選択スイッチ２０１が閉じられるピエゾ素子などのアクチュエータは駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰの接続タイミングで駆動信号ＣＯＭに接続される。また、シフトレジスタ２１１の駆動信号選択データＳＩ＆ＳＰがラッチ回路２１２に保存された後、次の印刷情報をシフトレジスタ２１１に入力し、インク滴の吐出タイミングに合わせてラッチ回路２１２の保存データを順次更新する。なお、図中の符号ＨＧＮＤは、ピエゾ素子などのアクチュエータのグランド端である。また、この選択スイッチ２０１によれば、ピエゾ素子などのアクチュエータを駆動信号ＣＯＭから切り離した後も、当該アクチュエータ２２の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。
【００４６】
図５に戻って、前述のように駆動信号ＣＯＭを電力増幅するためには、後述のようにプッシュプル接続された充電用トランジスタと放電用トランジスタを電源と接地との間に配設し、それらプッシュプル接続されたトランジスタ対を駆動波形信号ＷＣＯＭに合わせてリニア駆動する。例えばピエゾ素子などの充放電型アクチュエータを充電するための駆動信号と電源電位（充電元電位）との電位差、或いは充放電型アクチュエータから放電するための駆動信号と接地電位（放電先電位）との電位差に電流値を乗じたものが消費電力となり、前述のように消費電力は殆ど熱として消費されるが、それらの電位差が大きいと消費電力も大きくなり、発熱量も大きくなる。そこで、本実施形態では、電位予備調整波形信号発生回路７１で生成された充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭや放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭに基づいて電位予備調整回路２６，２７で駆動信号発生回路７２への充電元電位や駆動信号発生回路７２からの放電先電位を調整することで、充放電型アクチュエータを充電するための駆動信号と充電元電位との電位差、或いは充放電型アクチュエータから放電するための駆動信号と放電先電位との電位差を小さくし、もって消費電力や発熱量を低減する。なお、駆動信号発生回路７２や電位予備調整回路２６、２７はインターフェース部６７内に構築されている。
【００４７】
図７には、本実施形態の電位予備調整回路２６と駆動信号発生回路７２の具体的な回路構成を示す。本実施形態では、駆動信号発生回路７２への充電元電位を予備調整する充電元電位予備調整回路２６のみ設けられている。このうち、駆動信号発生回路７２は、前述した特許文献２に記載されるものと同等であり、プッシュプル接続された充電用トランジスタＴｒ１及び放電用トランジスタＴｒ２と、デジタル信号からなる駆動波形信号ＷＣＯＭをアナログ変換するＤ／Ａ変換器７０１と、このアナログ変換された駆動波形信号ＷＣＯＭに応じて２つのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のベース電圧を制御するベースドライバ回路７０２とを備えて構成される。２つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２のうち、一方のＮ
ＰＮ型充電用トランジスタＴｒ１のコレクタには、充電元電位予備調整回路２６から充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭが供給され、コレクタは選択スイッチ２０１の入力側に接続され、ベースがベースドライバ回路７０２の一方の出力に接続されている。また、他方のＰＮＰ型放電用トランジスタＴｒ２のコレクタが選択スイッチ２０１の入力側に接続され、コレクタが接地され、ベースがベースドライバ回路７０２の他方の出力に接続されている。このトランジスタ対では、一方の充電用トランジスタＴｒ１は、選択スイッチ２０１を介して、駆動パルスＣＯＭに応じた電圧波形を伴いながら充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭから容量性負荷であるアクチュエータ２２に電荷を供給する、即ち充電し、他方の放電用トランジスタＴｒ２は、選択スイッチ２０１を介して、駆動パルスＣＯＭに応じた電圧波形を伴いながら容量性負荷であるアクチュエータ２２の電荷を放電する。
【００４８】
一方、充電元電位予備調整回路２６は、例えば前述した駆動波形信号ＷＣＯＭと同様にして生成された充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭをパルス変調する充電元電位用変調回路２４と、この充電元電位用変調回路２４でパルス変調された充電元電位用変調信号ＣＰＷＭを電力増幅する充電元電位用デジタル電力増幅器、所謂Ｄ級アンプ２８と、この充電元電位用デジタル電力増幅器２８で電力増幅された充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭを平滑化して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに出力する充電元電位用平滑フィルタ３０を備えて構成される。
【００４９】
充電元電位用予備調整波形信号ＷＣＣＯＭをパルス変調する充電元電位用変調回路２４には、一般的なパルス幅変調（ＰＷＭ）回路を用いた。この図７の充電元電位用変調回路２４は、周知の三角波信号発振器と、この三角波信号発振器から出力される三角波信号と充電元電位用予備調整波形信号ＷＣＣＯＭとを比較する比較器とを備えて構成される。この充電元電位用変調回路２４によれば、例えば充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭが三角波信号以上であるときにＨｉ、充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭが三角波信号未満であるときにＬｏとなる変調信号、所謂ＰＷＭ信号が出力される。なお、本実施形態では、パルス変調回路にパルス幅変調回路を用いたが、これに代えてパルス密度変調（ＰＤＭ）回路を用いてもよい。
【００５０】
充電元電位用デジタル電力増幅器、所謂Ｄ級アンプ２８は、実質的に電力を増幅するための二つのＭＯＳＦＥＴＴｒＰ、ＴｒＮからなり、一般に充電元電位用トランジスタ対と呼ばれる充電元電位用トランジスタ対３２と、充電元電位用変調回路２４からの充電元電位用変調信号ＣＰＷＭに基づいて、それらのＭＯＳＦＥＴＴｒＰ、ＴｒＮのゲート−ソース間信号ＧＰ、ＧＮを調整するためのゲートドライバ回路３４とを備えて構成され、充電元電位用トランジスタ対３２は、ハイサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＰとローサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＮをプッシュプル型に組み合わせたものである。このうち、ハイサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＰのゲート−ソース間信号をＧＰ、ローサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＮのゲート−ソース間信号をＧＮ、充電元電位用トランジスタ対３２の出力をＶａとしたとき、それらが充電元電位用変調信号ＣＰＷＭに応じてどのように変化するかを図８に示す。なお、この出力特性は、後述の放電先電位用変調信号ＤＰＷＭを電力増幅する放電先電位用トランジスタ対３３も同じである。
【００５１】
例えば、本実施形態では充電元電位用変調信号ＣＰＷＭがＨｉレベルであるとき、ハイサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＰのゲート−ソース間信号ＧＰはＨｉレベルとなり、ローサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＮのゲート−ソース間信号ＧＮはＬｏレベルとなるので、ハイサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＰはＯＮ状態となり、ローサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＮはＯＦＦ状態となり、その結果、充電元電位用トランジスタ対３２の出力Ｖａは、例えば充電元電位Ｖｄｄとなる。一方、充電元電位用変調信号ＣＰＷＭがＬｏレベルであるとき、ハイサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＰのゲート−ソース間信号ＧＰはＬｏレベルとなり、ローサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＮのゲート−ソース間信号ＧＮはＨｉレベルとなるので、ハイサイド側
ＭＯＳＦＥＴＴｒＰはＯＦＦ状態となり、ローサイド側ＭＯＳＦＥＴＴｒＮはＯＮ状態となり、その結果、充電元電位用トランジスタ対３２の出力Ｖａは０となる。
【００５２】
この充電元電位用デジタル電力増幅回路２８の充電元電位用トランジスタ対３２の出力Ｖａが充電元電位用平滑フィルタ３０を介して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭとして供給される。充電元電位用平滑フィルタ３０は、例えば一つのコイルＬと一つのコンデンサＣの組み合わせからなるＬＣローパス（低域通過）フィルタで構成される。このローパスフィルタからなる充電元電位用平滑フィルタ３０は、充電元電位用デジタル電力増幅回路２８の充電元電位用トランジスタ対３２の出力Ｖａの高周波成分、即ちパルス変調のキャリア信号成分を十分に減衰し且つ充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭを減衰しないように設計される。
【００５３】
そして、本実施形態では、充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを適切に設定することにより、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給される充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整する。この充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位調整には、二種類の方法があり、例えば図９ａに示すものは、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電圧値そのものを駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整したものであり、図９ｂに示すものは、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの位相を駆動信号ＣＯＭのそれより早くすることにより充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位が駆動信号の電位より少しだけ高くなるように調整したものである。
【００５４】
本実施形態では、図９ａ，ｂの斜線部が消費電力に相当する。本実施形態では、放電先電位を予備調整していないので、駆動信号ＣＯＭと放電先電位、即ち接地電位との電位差による消費電力は変化しないが、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給される充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整しているので、両者の電位差による消費電力は小さい。図１０ａは、充電元電位予備調整回路２６がなく、充電元電位Ｖｄｄをそのまま駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給した、前記特許文献２に記載の従来のインクジェットプリンタであり、図１０ｂには、図９と同様に、斜線部で消費電力を示す。なお、理解を容易にするために、符号は、実施形態と同じものを使用した。この消費電力図では、充電元電位を予備調整する本実施形態と比べて、充電元電位Ｖｄｄと駆動信号ＣＯＭとの電位差が大きく、当然ながら消費電力も大きい。消費電力が大きくなると発熱量が大きくなるので、使用するトランジスタを大型化して耐熱性を向上させたり、ヒートシンクを設けて積極的に放熱させたりしなければならない。一方、本実施形態では、従来のインクジェットプリンタに比べて消費電力を低減し、発熱量も低減できるので、そうした対策が必要ない。また、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給される充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭを充電元電位用トランジスタ対３２からなる充電元電位用デジタル電力増幅器２８で電力増幅して予備調整することにより、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を正確に調整することができる。
【００５５】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、駆動波形信号発生回路７０でアクチュエータ２２の駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号ＷＣＯＭを生成し、この生成された駆動波形信号ＷＣＯＭを駆動信号発生回路７２のプッシュプル接続された充電用トランジスタＴｒ１及び放電用トランジスタＴｒ２により増幅して駆動信号ＣＯＭを出力するにあたり、駆動信号発生回路７２への充電元の電位を予備調整するための充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成し、この充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを充電元電位用変調回路２４でパルス変調し、このパルス変調された充電元電位用変調信号ＣＰＷＭを充電元電位用デジタル電力増幅器２８のプッシュプル接続された充電元電位用トランジスタ対３２で電力増幅し、この電力増幅された充電元電位予備調整
信号ＣＣＯＭを充電元電位用平滑フィルタ３０で平滑化して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに出力することとしたため、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭと充放電型アクチュエータに充電する駆動信号ＣＯＭとの電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
【００５６】
また、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電圧値を調整することで当該充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を調整する充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの位相を調整することで当該充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を調整する充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成すこととすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
【００５７】
次に、本発明のインクジェットプリンタの第２実施形態について図１１を用いて説明する。本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成や制御装置、駆動波形信号や駆動信号の生成手法、アクチュエータ選択の構成は、前記第１実施形態のものと同様である。本実施形態では、前記第１実施形態の充電元電位予備調整回路２６に代えて、放電先電位予備調整回路２７が設けられている。この放電先電位予備調整回路２７は、駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに接続され、この放電用トランジスタＴｒ２から放電する先の電位を予備調整するものである。なお、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタは充電元電位Ｖｄｄに接続されている。
【００５８】
この放電先電位予備調整回路２７は、例えば前述した駆動波形信号ＷＣＯＭと同様にして生成された放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭをパルス変調する放電先電位用変調回路２５と、この放電先電位用変調回路２５でパルス変調された放電先電位用変調信号ＤＰＷＭを電力増幅する放電先電位用デジタル電力増幅器、所謂Ｄ級アンプ２９と、この放電先電位用デジタル電力増幅器２９で電力増幅された放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭを平滑化して駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに出力する放電先電位用平滑フィルタ３１を備えて構成される。
【００５９】
放電先電位用予備調整波形信号ＷＤＣＯＭをパルス変調する放電先電位用変調回路２５には、前記第１実施形態の充電元電位用変調回路２４と同様に、一般的なパルス幅変調（ＰＷＭ）回路を用いた。また、放電先電位用デジタル電力増幅器、所謂Ｄ級アンプ２９は、前記第１実施形態の充電元電位用デジタル電力増幅器２８と同様に、実質的に電力を増幅するための二つのＭＯＳＦＥＴＴｒＰ、ＴｒＮからなる放電先電位用トランジスタ対３３と、放電先電位用変調回路２５からの放電先電位用変調信号ＤＰＷＭに基づいて、それらのＭＯＳＦＥＴＴｒＰ、ＴｒＮのゲート−ソース間信号ＧＰ、ＧＮを調整するためのゲートドライバ回路３４とを備えて構成される。また、放電先電位用平滑フィルタ３１も、前記第１実施形態の充電元電位用平滑フィルタ３０と同様に、例えば一つのコイルＬと一つのコンデンサＣの組み合わせからなるＬＣローパス（低域通過）フィルタで構成される。
【００６０】
そして、本実施形態では、放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを適切に設定することにより、駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整する。この放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位調整には、二種類の方法があり、例えば図１２ａに示すものは、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電圧値そのものを駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整したものであり、図１２ｂに示すものは、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの位相を駆動信号ＣＯＭのそれより早くすることにより放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位が駆動信号の電位より少しだけ低くなるように調整したものである。
【００６１】
本実施形態では、図１２ａ，ｂの斜線部が消費電力に相当する。本実施形態では、充電元電位を予備調整していないので、駆動信号ＣＯＭと放電元電位Ｖｄｄとの電位差による消費電力は変化しないが、駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整しているので、両者の電位差による消費電力は小さい。従って、本実施形態では、従来のインクジェットプリンタに比べて消費電力を低減し、発熱量も低減できるので、それらへの対策が必要ない。また、駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭを放電先電位用トランジスタ対３３からなる放電先電位用デジタル電力増幅器２９で電力増幅して予備調整することにより、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を正確に調整することができる。
【００６２】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、駆動波形信号発生回路７０でアクチュエータ２２の駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号ＷＣＯＭを生成し、この生成された駆動波形信号ＷＣＯＭを駆動信号発生回路７２のプッシュプル接続された充電用トランジスタＴｒ１及び放電用トランジスタＴｒ２により増幅して駆動信号ＣＯＭを出力するにあたり、駆動信号発生回路７２からの放電先の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成し、この放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを放電先電位用変調回路２５でパルス変調し、このパルス変調された放電先電位用変調信号ＤＰＷＭを放電先電位用デジタル電力増幅器２９のプッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対３３で電力増幅し、この電力増幅された放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭを放電先電位用平滑フィルタ３１で平滑化して駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに出力することとしたため、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭと充放電型アクチュエータ２２から放電する駆動信号ＣＯＭとの電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
【００６３】
また、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電圧値を調整することで当該放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を調整する放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの位相を調整することで当該放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を調整する放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
【００６４】
次に、本発明のインクジェットプリンタの第３実施形態について図１３を用いて説明する。本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成や制御装置、駆動波形信号や駆動信号の生成手法、アクチュエータ選択の構成は、前記第１実施形態のものと同様である。本実施形態では、前記第１実施形態の充電元電位予備調整回路２６に加えて、前記第２実施形態の放電先電位予備調整回路２７が併設されている。なお、それらの構成や機能は、夫々、第１実施形態及び第２実施形態のそれと同じであるので、同等の構成には同等の符号を附して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
そして、本実施形態では、充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを適切に設定することにより、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給される充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整すると共に、放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを適切に設定することにより、駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整する。このうち、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位調整には、二種類の方法があり、例えば図１４ａに示すものは、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電圧値そのものを駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整したものであり、図１４ｂに示すもの
は、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの位相を駆動信号ＣＯＭのそれより早くすることにより充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位が駆動信号の電位より少しだけ高くなるように調整したものである。また、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位調整にも、二種類の方法があり、例えば図１４ａに示すものは、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電圧値そのものを駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整したものであり、図１４ｂに示すものは、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの位相を駆動信号ＣＯＭのそれより早くすることにより放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位が駆動信号の電位より少しだけ低くなるように調整したものである。
【００６６】
本実施形態では、図１４ａ，ｂの斜線部が消費電力に相当する。本実施形態では、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタタに供給される充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整しているので、両者の電位差による消費電力は小さく、同時に駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整しているので、両者の電位差による消費電力は小さい。従って、本実施形態では、従来のインクジェットプリンタに比べて消費電力を低減し、発熱量も低減できるので、それらへの対策が必要ない。また、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給される充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭを充電元電位用トランジスタ対３２からなる充電元電位用デジタル電力増幅器２８で電力増幅して予備調整することにより、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を正確に調整することができると共に、駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭを放電先電位用トランジスタ対３３からなる放電先電位用デジタル電力増幅器２９で電力増幅して予備調整することにより、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を正確に調整することができる。
【００６７】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、駆動波形信号発生回路７０でアクチュエータ２２の駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号ＷＣＯＭを生成し、この生成された駆動波形信号ＷＣＯＭを駆動信号発生回路７２のプッシュプル接続された充電用トランジスタＴｒ１及び放電用トランジスタＴｒ２により増幅して駆動信号ＣＯＭを出力するにあたり、駆動信号発生回路７２への充電元の電位を予備調整するための充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成し、この充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを充電元電位用変調手段２４でパルス変調し、このパルス変調された充電元電位用変調信号ＣＰＷＭを充電元電位用デジタル電力増幅器２８のプッシュプル接続された充電元電位用トランジスタ対３２で電力増幅し、この電力増幅された充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭを充電元電位用平滑フィルタ３０で平滑化して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに出力すると共に、駆動信号発生回路７２からの放電先元の電位を予備調整するための放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成し、この放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを放電先電位用変調回路２５でパルス変調し、このパルス変調された放電先電位用変調信号ＤＰＷＭを放電先電位用デジタル電力増幅器２９のプッシュプル接続された放電先電位用トランジスタ対３３で電力増幅し、この電力増幅された放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭを放電先電位用平滑フィルタ３１で平滑化して駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに出力することとしたため、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭと充放電型アクチュエータ２２に充電する駆動信号ＣＯＭとの電位差を小さくすることができると共に、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭと充放電型アクチュエータ２２から放電する駆動信号ＣＯＭとの電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
【００６８】
また、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電圧値を調整することで当該充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を調整する充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成すると共に、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電圧値を調整することで当該放電先電位予備調
整信号ＤＣＯＭの電位を調整する放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
【００６９】
また、充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの位相を調整することで当該充電元電位予備調整信号ＣＣＯＭの電位を調整する充電元電位予備調整波形信号ＷＣＣＯＭを生成すると共に、放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの位相を調整することで当該放電先電位予備調整信号ＤＣＯＭの電位を調整する放電先電位予備調整波形信号ＷＤＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
【００７０】
次に、本発明のインクジェットプリンタの第４実施形態について図１５を用いて説明する。本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成や制御装置、駆動波形信号や駆動信号の生成手法、アクチュエータ選択の構成は、前記第１実施形態のものと同様である。本実施形態では、前記第１実施形態の充電元電位予備調整回路２６に代えて、充電元及び放電先電位予備調整回路２３が設けられている。この充電元及び放電先電位予備調整回路２３は、第１整流器Ｄ１を介して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１コレクタに接続され、この充電用トランジスタＴｒ１に充電する元の電位を予備調整すると共に、第２整流器Ｄ２を介して駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタにも接続され、この放電用トランジスタＴｒ２から放電する先の電位を予備調整するものである。
【００７１】
この充電元及び放電先電位予備調整回路２３は、例えば前述した駆動波形信号ＷＣＯＭと同様にして電位予備調整波形信号発生回路７１で生成された充電元及び放電先電位予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭをパルス変調する充電元及び放電先電位用変調回路３５と、この充電元及び放電先電位用変調回路３５でパルス変調された充電元及び放電先電位用変調信号ＣＤＰＷＭを電力増幅する充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器、所謂Ｄ級アンプ３６と、この充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器３６で電力増幅された充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭを平滑化して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタ及び放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに出力する充電元及び放電先電位用平滑フィルタ３８を備えて構成される。
【００７２】
充電元及び放電先電位用予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭをパルス変調する充電元及び放電先電位用変調回路３５には、前記第１実施形態の充電元電位用変調回路２４と同様に、一般的なパルス幅変調（ＰＷＭ）回路を用いた。また、充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器、所謂Ｄ級アンプ３６は、前記第１実施形態の充電元電位用デジタル電力増幅器２９と同様に、実質的に電力を増幅するための二つのＭＯＳＦＥＴＴｒＰ、ＴｒＮからなる充電元及び放電先電位用トランジスタ対３７と、充電元及び放電先電位用変調回路３５からの充電元及び放電先電位用変調信号ＣＤＰＷＭに基づいて、それらのＭＯＳＦＥＴＴｒＰ、ＴｒＮのゲート−ソース間信号ＧＰ、ＧＮを調整するためのゲートドライバ回路３４とを備えて構成される。また、充電元及び放電先電位用平滑フィルタ３８も、前記第１実施形態の充電元電位用平滑フィルタ３０と同様に、例えば一つのコイルＬと一つのコンデンサＣの組み合わせからなる一次ＬＣローパス（低域通過）フィルタで構成される。
【００７３】
そして、本実施形態では、充電元及び放電先電位予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭを適切に設定することにより、アクチュエータへの充電時には駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタに供給される充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整すると共に、アクチュエータからの放電時には駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整する。この充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位調整には、二種類の方法があり、例えば図１４ａに示すものは、充電元及び放電先
電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電圧値そのものを駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くしたり低くしたりして調整したものであり、図１４ｂに示すものは、充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの位相を駆動信号ＣＯＭのそれより早くすることにより充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位が駆動信号の電位より少しだけ高くなったり低くなったりするように調整したものである。
【００７４】
本実施形態では、図１４ａ，ｂの斜線部が消費電力に相当する。本実施形態では、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタタに供給される充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ高くなるように調整しているので、両者の電位差による消費電力は小さく、同時に駆動信号発生回路７２の放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を駆動信号ＣＯＭの電位より少しだけ低くなるように調整しているので、両者の電位差による消費電力は小さい。従って、本実施形態では、従来のインクジェットプリンタに比べて消費電力を低減し、発熱量も低減できるので、それらへの対策が必要ない。また、駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタや放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに供給される充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭを充電元及び放電先電位用トランジスタ対３７からなる充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器３６で電力増幅して予備調整することにより、充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を正確に調整することができる。
【００７５】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、駆動波形信号発生回路７０でアクチュエータ２２の駆動状態を制御する信号の基準となる駆動波形信号ＷＣＯＭを生成し、この生成された駆動波形信号ＷＣＯＭを駆動信号発生回路７２のプッシュプル接続された充電用トランジスタＴｒ１及び放電用トランジスタＴｒ２により増幅して駆動信号ＣＯＭを出力するにあたり、駆動信号発生回路７２への充電元の電位及び放電先の電位を予備調整するための充電元及び放電先電位予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭを生成し、この充電元及び放電先電位予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭを充電元及び放電先電位用変調回路３５でパルス変調し、このパルス変調された充電元及び放電先電位用変調信号ＣＤＰＷＭを充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器３６のプッシュプル接続された充電元及び放電先電位用トランジスタ対３７で電力増幅し、この電力増幅された充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭを充電元及び放電先電位用平滑フィルタ３８で平滑化して駆動信号発生回路７２の充電用トランジスタＴｒ１のコレクタ及び放電用トランジスタＴｒ２のコレクタに出力する構成としたため、充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭと充放電型アクチュエータ２２に充放電する駆動信号ＣＯＭとの電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能となる。
【００７６】
また、充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電圧値を調整することで当該充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を調整する充電元及び放電先電位予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの位相を調整することで当該充電元及び放電先電位予備調整信号ＣＤＣＯＭの電位を調整する充電元及び放電先電位予備調整波形信号ＷＣＤＣＯＭを生成することとすれば、駆動信号ＣＯＭの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。
【００７７】
なお、前記実施形態では所謂ラインヘッド型インクジェットプリンタを対象として本発明の液体吐出装置適用した例についてのみ詳述したが、本発明の液体吐出装置は、マルチパス型プリンタを始めとして、あらゆるタイプのインクジェットプリンタを対象として適用可能である。
また、前記実施形態では、本発明の液体吐出装置をインクジェット式印刷装置に具体化
したが、この限りではなく、インク以外の他の液体（液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルなどの流状体を含む）や液体以外の流体（流体として流して吐出できる固体など）を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッサンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解の形態で含む液状体を吐出する液状体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられて試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。更に、時計やカメラなどの精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子などに用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するための紫外線硬化樹脂などの透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリなどのエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を例とする固体を吐出する流体吐出式記録装置であってもよい。そして、これらのうち何れか一種の吐出装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１は印刷媒体、２は第１インクジェットヘッド、３は第２インクジェットヘッド、４は第１搬送部、５は第２搬送部、６は第１搬送ベルト、７は第２搬送ベルト、８Ｒ，８Ｌは駆動ローラ、９Ｒ，９Ｌは第１従動ローラ、１０Ｒ，１０Ｌは第２従動ローラ、１１Ｒ，１１Ｌは電動モータ、２２はアクチュエータ、２３は充電元及び放電先電位予備調整回路、２４は充電元電位用変調回路、２５は放電先電位用変調回路、２６は充電元電位予備調整回路、２７は放電先電位予備調整回路、２８は充電元電位デジタル電力増幅器、２９は放電先電位デジタル電力増幅器、３０は充電元電位用平滑フィルタ、３１は放電先電位用平滑フィルタ、３２は充電元電位用トランジスタ対、３３は放電先電位用トランジスタ対、３４はゲートドライバ回路、３５は充電元及び放電先電位用変調回路、３６は充電元及び放電先電位用デジタル電力増幅器、３７は充電元及び放電先電位用トランジスタ対、３８は充電元及び放電先電位用平滑フィルタ、６２は制御部、７０は駆動波形信号発生回路、７１は電位予備調整波形信号発生回路、Ｔｒ１は充電用トランジスタ、Ｔｒ２は放電用トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年12月1日(2010.12.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容量性負荷に駆動信号を印加する容量性負荷駆動回路において、
前記駆動信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、
前記容量性負荷の充電に用いる充電トランジスタ及び放電に用いる放電トランジスタがプッシュプル接続され、前記駆動波形信号を増幅して駆動信号を出力する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号発生手段の充電トランジスタのコレクタ端子の電位を調整する電位調整手段と、を備え、
前記電位調整手段は、
前記駆動波形信号に基づいて電位調整信号を出力する電位調整信号生成手段と、
前記電位調整信号をパルス変調して変調信号を出力する変調手段と、
前記変調信号を電力増幅してデジタル電力増幅信号を出力するデジタル電力増幅器と、
前記デジタル電力増幅信号を平滑化して前記駆動信号発生手段の充電トランジスタのコレクタ端子及び放電トランジスタのコレクタ端子に出力する平滑フィルタと、
を有することを特徴とする容量性負荷駆動回路。
【請求項２】
前記電位調整信号生成手段は、前記駆動波形信号に所定の電位を加算して前記電位調整信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の容量性負荷駆動回路。
【請求項３】
前記電位調整信号生成手段は、少なくとも前記駆動信号の充電期間中に前記駆動波形信号に所定の電位を加算することを特徴とする請求項２に記載の容量性負荷駆動回路。
【請求項４】
前記電位調整信号生成手段は、前記駆動波形信号の位相を進め前記電位調整信号を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の容量性負荷駆動回路。
【請求項５】
液体噴射ヘッドと、
液体噴射ヘッドに設けられた複数のノズルと、をさらに備え、
前記容量性負荷はアクチュエータであって、前記ノズルに対応して設けられ、前記アクチュエータに駆動信号を印加する請求項１から４のいずれか１項に記載の容量性負荷駆動回路を備えた噴射装置。
【請求項６】
請求項５の噴射装置を備えた印刷装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、例えば複数色の液体の微小な液滴を複数のノズルから吐出してその微粒子（ドット）を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画するようにした容量性負荷駆動回路、噴射装置及び印刷装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、充電元電位予備調整信号と充放電型アクチュエータに充電する駆動信号との電位差或いは放電先電位予備調整信号と充放電型アクチュエータから放電する駆動信号との電位差を小さくすることができ、消費電力を低減することが可能な容量性負荷駆動回路、噴射装置及び印刷装置を提供することを目的とするものである。