(57)【要約】【課題】変調信号のパルスデューティーに対して電力増幅後のパルス信号のパルスデューティーに生じる誤差を防止し、ローパスフィルター等で復調された駆動信号の歪を防ぐことが可能なＤ級増幅器を提供する。【解決手段】Ｄ級増幅器１００は、出力する駆動信号８の基準となる駆動波形信号５の振幅値に基づいてパルス変調して変調信号６を出力する変調回路１と、変調回路１で変調された変調信号６を電力増幅して電力増幅変調信号７を出力するデジタル電力増幅回路２と、デジタル電力増幅回路２で電力増幅された電力増幅変調信号７を平滑化し、駆動信号８を出力する平滑フィルター３と、を備えたＤ級増幅器であって、変調回路１は、駆動波形信号５の振幅値と電力増幅変調信号７のパルスデューティーが線形特性となるように予め備えられた補正テーブル４に基づいて、変調信号６のパルスデューティーを補正することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力する駆動信号の基準となる駆動波形信号の振幅値に基づいてパルス変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調回路でパルス変調された変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号を出力するデジタル電力増幅回路と、
前記デジタル電力増幅回路で電力増幅された前記電力増幅変調信号を平滑化し、前記駆動信号を出力する平滑フィルターと、を備えたＤ級増幅器であって、
前記変調回路は、前記駆動波形信号の振幅値と前記電力増幅変調信号のパルスデューティーが線形特性となるように予め備えられた補正テーブルに基づいて、変調信号のパルスデューティーを補正することを特徴とするＤ級増幅器。
【請求項２】
前記変調回路は、キャリア信号を生成するキャリア信号生成回路と、前記キャリア信号の形状を前記補正テーブルに基づいてキャリア補正信号に変換するキャリア補正回路と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載のＤ級増幅器。
【請求項３】
前記変調回路は、入力された駆動波形信号の形状を前記補正テーブルに基づいて駆動波形補正信号に変換する駆動波形補正回路を備えることを特徴とする請求項１に記載のＤ級増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｄ級増幅器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターに代表される液体噴射型印刷装置では、電力増幅回路で電力増幅された駆動信号を圧電素子などのノズルアクチュエーターに印加してノズルから液体を噴射する。しかしながら、例えばリニア駆動されるプッシュプル接続型トランジスター等のアナログ電力増幅器で駆動信号を生成すると、損失が大きく、放熱のための大きなヒートシンクが必要となる。そこで、下記特許文献１では、駆動信号をＤ級増幅器で生成することにより、損失を低減し、ヒートシンクを無用としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２９７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述したようなＤ級増幅器で駆動信号を生成する場合、インクジェットプリンターのような液体駆動装置では、ノズルアクチュエーターに印加する駆動信号の周波数成分は数百ｋＨｚ程度と高いため、数ＭＨｚといった非常に高い周波数のパルスに変調する必要がある。一方、Ｄ級増幅器の電力増幅に用いられる半導体素子の立ち上がり時間や立下り時間は、一般的に数ｎ〜十数ｎｓｅｃであり、高変調度領域、すなわち変調信号のパルス幅が１０ｎｓｅｃ程度にまで短くなると、電力増幅後のパルス信号が完全に立ち上がることができなくなる。このため、図８に示すように変調信号のパルスデューティーに対して電力増幅後のパルス信号のパルスデューティーに誤差が生じてしまい、ローパスフィルター等で復調された駆動信号が図９に示すように歪む。その結果、所望の駆動信号をノズルアクチュエーターに印加することができなくなり、印刷画質劣化の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係るＤ級増幅器は、出力する駆動信号の基準となる駆動波形信号の振幅値に基づいてパルス変調して変調信号を出力する変調回路と、
前記変調回路でパルス変調された変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号を出力するデジタル電力増幅回路と、
前記デジタル電力増幅回路で電力増幅された前記電力増幅変調信号を平滑化し、前記駆動信号を出力する平滑フィルターと、を備えたＤ級増幅器であって、
前記変調回路は、前記駆動波形信号の振幅値と前記電力増幅変調信号のパルスデューティーが線形特性となるように予め備えられた補正テーブルに基づいて、変調信号のパルスデューティーを補正することを特徴とする。
【０００７】
本適用例に記載のＤ級増幅器によれば、高変調度領域においても、電力増幅変調信号が所望のパルスデューティーとなり、出力フィルター３から歪みのない駆動信号８を出力することが可能となる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載のＤ級増幅器において、前記変調回路は、キャリア信号を生成するキャリア信号生成回路と、前記キャリア信号の形状を前記補正テーブルに基づいてキャリア補正信号に変換するキャリア補正回路と、を備えることを特徴とするが好ましい。
【０００９】
［適用例３］上記適用例に記載のＤ級増幅器において、前記変調回路は、入力された駆動波形信号の形状を前記補正テーブルに基づいて駆動波形補正信号に変換する駆動波形補正回路を備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明にかかるＤ級増幅器の第１の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図２】第１の実施の形態に用いられる変調回路のブロック図。
【図３】第１の実施の形態に用いられる補正テーブル。
【図４】第１の実施の形態に用いられる駆動波形補正回路における入出力信号の関係を示す説明図。
【図５】第２の実施の形態に用いられる変調回路のブロック図。
【図６】第２の実施の形態に用いられる補正テーブル。
【図７】第２の実施の形態に用いられるキャリア補正回路における入出力信号の関係を示す説明図。
【図８】Ｄ級増幅器における電力増幅前後のパルスデューティーの関係を示す説明図。
【図９】従来のＤ級増幅器における所望の駆動波形と実際の駆動波形との関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
【００１３】
本発明の第１の実施の形態を図１から図４を用いて説明する。図１は本発明にかかるＤ級増幅器の第１の実施形態を示す機能ブロック図、図２は第１の実施の形態に用いられる変調回路のブロック図、図３は第１の実施の形態に用いられる補正テーブル、図４は第１の実施の形態に用いられる駆動波形補正回路における入出力信号の関係を示す説明図である。
【００１４】
図１に示すようにＤ級増幅器１００は、変調回路１と、デジタル電力増幅回路２と、平滑フィルター３とを有している。そして、変調回路１は、補正情報として補正テーブル４を備えている。
【００１５】
次に、図２、図３、図４も参照しながら、変調回路１の構成及び動作を説明する。図２に示すように、変調回路１に入力された駆動波形信号５は、駆動波形補正回路１０に入力される。ここで駆動波形補正回路１０は、図３に示す補正テーブル４を参照し、入力された駆動波形信号５を図４に示すように駆動波形補正信号１１に変換する。駆動波形補正回路１０によって補正された駆動波形補正信号１１は１ビット変換回路９に入力され、変調信号６に変調される。
【００１６】
変調回路１で変調された変調信号６は、デジタル電力増幅回路２へと入力され、ＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子（図示せず）により電力増幅される。デジタル増幅回路２によって電力増幅された電力増幅変調信号７は、出力フィルター３によって電力増幅変調信号７のキャリア成分が減衰され、所望の駆動信号８に復調される。
【００１７】
本実施の形態によれば、駆動波形信号５の振幅値と電力増幅変調信号７のパルスデューティーが線形特性となるように予め備えられた補正テーブル４に従って変調信号６のパルスデューティーを補正する構成としたため、高変調度領域においても、電力増幅変調信号が所望のパルスデューティーとなり、出力フィルター３から歪みのない駆動信号８を出力することができる。従って、本実施形態に示したようなＤ級増幅器をインクジェットプリンターのような液体噴射装置に適用した場合、ノズルアクチュエーターに印加する駆動信号の周波数成分が高くなっても、インク滴を精度良く吐出することが可能となり、高品位の印刷を実現することができる。
【００１８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図５〜図７を用いて説明する。ここで図５は第２の実施の形態に用いられる変調回路のブロック図、図６は第２の実施の形態に用いられる補正テーブル、図７は第２の実施の形態に用いられるキャリア補正回路における入出力信号の関係を示す説明図である。
なお、以下の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００１９】
図５〜図７に基づいて変調回路１の構成及び動作を説明する。キャリア生成回路１２によって生成されたキャリア信号１４（図７参照）は、キャリア補正回路１３に入力される。ここでキャリア補正回路１３は図６に示す補正テーブル４を参照し、入力されたキャリア信号１４を図７に示すようにキャリア補正信号１５に変換する。キャリア補正回路１３によって補正されたキャリア補正信号１５は１ビット変換回路９に入力され、変調信号６に変調される。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、出力フィルター３から歪みのない駆動信号８を出力することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１…変調回路、２…デジタル電力増幅回路、３…平滑フィルター、４…補正テーブル、５…駆動波形信号、６…変調信号、７…電力増幅変調信号、８…駆動信号。
【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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