(57)【要約】【課題】出力電圧を狙いの電圧に補正する機能を持ちつつ、出力電圧を一定にする場合の精度を向上させて、駆動波形の品質を向上させること。【解決手段】Ｄ級増幅器により駆動波形を生成する駆動波形補正装置であって、狙いの電圧に応じてデューティー比を設定する設定手段と、狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化する差分数値化手段と、差分の大きさに応じてデューティー比を補正することにより駆動波形の再現性を向上させる補正手段と、を備える。【選択図】図３
2016092734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｄ級増幅器により駆動波形を生成する駆動波形補正装置であって、
狙いの電圧に応じてデューティー比を設定する設定手段と、
前記狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化する差分数値化手段と、
前記差分の大きさに応じてデューティー比を補正することにより駆動波形の再現性を向上させる補正手段と、を備えたことを特徴とするヘッド駆動波形補正装置。
【請求項２】
前記差分を記憶する差分記憶手段と、
予め取得した差分量のデータに基づいてパルスデューティーの補正量を決定する決定手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動波形補正装置。
【請求項３】
記録ヘッドの負荷を数値化するヘッド負荷数値化手段と、
前記記録ヘッドの負荷の大きさによってパルスデューティーの補正量を変化させる変化手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動波形補正装置。
【請求項４】
前記差分数値化手段の中に、前記差分記憶手段のデータに基づいて補正するか、毎回差分を取得してその結果に応じて補正するかを切り替える差分取得切り替え手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動波形補正装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項記載のヘッド駆動波形補正装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
Ｄ級増幅器により駆動波形を補正する方法であって、
狙いの電圧に応じてデューティー比を設定し、
前記狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化し、
前記差分の大きさに応じてデューティー比を補正することにより駆動波形の再現性を向上させることを特徴とするヘッド駆動波形補正方法。
【請求項７】
Ｄ級増幅器により駆動波形を生成し、設定手段、差分数値化手段、及び補正手段を備えた駆動波形補正装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
前記コンピュータに、
前記設定手段が、狙いの電圧に応じてデューティー比を設定する手順、
前記差分数値化手段が、前記狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化する手順、
前記補正手段が、前記差分の大きさに応じてデューティー比を補正することにより駆動波形の再現性を向上させる手順、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッド駆動波形補正装置、画像形成装置、ヘッド駆動波形補正方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子等の容量性負荷を駆動させるためには、ある程度の電力を有する駆動信号の生成が必要である。
しかし、駆動信号の元となるアナログ形式の駆動波形信号を電流増幅して、アナログ形式の駆動信号を直接生成すると、電力損失が大きく効率が悪い。
そこで、アナログ形式の駆動波形信号をパルス変調して得られたデジタル形式の信号を電力増幅し、その後平滑フィルターを通してアナログ形式の信号に変換する、いわゆるＤ級増幅器による駆動信号生成技術がある。
インクジェットプリンタの記録ヘッドを負荷とする場合、印刷条件によって負荷の大きさが変動し、駆動信号の波形（以下、駆動波形と表記。）の鈍りが発生する。駆動波形の再現性は印刷画質に影響するので、駆動波形の精度を向上させるために、狙いの駆動波形と実際に出力されている波形との差分に応じてパルス変調信号のデューティー比を変化させて、駆動波形を補償する構成のＤ級増幅器が既に知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、今までの差分に応じてパルス変調信号のデューティー比を変化させて駆動波形を補償する構成のＤ級増幅器では、所望の波形と出力電圧との間に差が生じてからデューティー比を補正するので、補正が遅れてしまう。さらに、差分が大きい場合にはその差分を縮める方向に大きくデューティー比を補正するが、差分が小さくなると補正量も小さくなってしまい、デューティー比を一定にしたい場合があっても一定にできない。
例えば一定の高い電圧で出力したい場合は、一定の高いデューティー比を設定すれば精度がよいが、従来の方法では、狙いの電圧と実際の出力との間の差分が大きい場合にのみデューティー比を高くする。
そのため、狙いの電圧を一定の高い電圧に設定した場合、一旦デューティー比は高くなるが、出力電圧が狙いの電圧に近づいて差分が小さくなり始めると、デューティー比は低くなる。デューティー比が低くなり出力電圧が下がり始め、また差分が大きくなるとデューティー比を高くして差分を小さくし、差分が小さくなると再度デューティーを下げる、という動作の繰り返しになり、デューティー比は一定とならない。
このような動作が原因で、出力電圧を一定にしたい場合に電圧の変動が大きくなり、駆動波形の再現性が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
特許文献１には、駆動信号の波形精度を十分に補償する目的で、狙いの出力電圧と実際に出力されている電圧との差分に応じてパルスデューティーが変化する構成のＤ級増幅器について開示されている。具体的には、狙いの電圧と実際に出力されている電圧との間の差分をオペアンプで増幅し、オペアンプの出力電圧が高いほどPWMのデューティー比が上がり、オペアンプの出力電圧が低いほどデューティー比が下がる回路を構成し、ハードウェア的な方法で出力電圧を狙いの電圧に補正する構成が開示されている。
しかし、出力電圧を一定にしたい場合に電圧の変動が大きくなり、駆動波形の再現性が低下してしまうという問題は解消できていない。
【０００５】
そこで、本発明は、出力電圧を狙いの電圧に補正する機能を持ちつつ、出力電圧を一定にする場合の精度を向上させて、駆動波形の品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、Ｄ級増幅器により駆動波形を生成する駆動波形補正装置であって、
狙いの電圧に応じてデューティー比を設定する設定手段と、
前記狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化する差分数値化手段と、
前記差分の大きさに応じてデューティー比を補正することにより駆動波形の再現性を向上させる補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、出力電圧を狙いの定電圧に補正する機能を持ちつつ、出力電圧を一定にする場合の精度を向上させて、駆動波形の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る全体構成図である。
【図２】本発明の前提となった、画像形成装置の制御部の概要についての説明図である。
【図３】（ａ）は、デューティー比を補正する機能を備えたＤ級増幅器による印刷制御部38-1についてのハードウェアブロック図の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の機能ブロック図の一例である。
【図４】図３に示した印刷制御部38-1に用いられる差分数値化部の一例である。
【図５】図３に示した印刷制御部38-1による補正前後の駆動波形の一例を示す図である。
【図６】図３に示した印刷制御部38-1により波形が補正される様子についての説明図である。
【図７】実施形態１の方法の問題点についての説明図である。
【図８】（ａ）は、差分記憶部69を備えた印刷制御部38-2のハードウェアブロック図の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の機能ブロック図の一例である。
【図９】差分の記憶方法についての説明図である。
【図１０】差分記憶部によって補正された波形についての説明図である。
【図１１】（ａ）は、ヘッド負荷数値化部を備えた印刷制御部38-3のハードウェアブロック図の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の機能ブロック図の一例である。
【図１２】ヘッド負荷数値化部70の回路構成の一例である。
【図１３】（ａ）は、差分情報切り替え部63を備えた印刷制御部38-4のハードウェアブロック図の一例であり、（ｂ）は、（ａ）の機能ブロック図の一例である。
【図１４】図１３に示した印刷制御部38-4に用いられる差分取得切り替え部71の回路構成の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を説明する。
＜概要＞
本発明は、Ｄ級増幅器での駆動波形生成に際して、以下の特徴を有する。
要するに、本発明は狙いの電圧に応じてデューティー比を決め、狙いの電圧と出力電圧との間の差分を数値化する数値化部で差分の大きさを判断し、その差分の大きさに応じてデューティー比を補正するものである。
【００１０】
＜実施形態１＞
実施形態１について、以下の図面を用いて詳細に解説する。尚、以下、同様の部材には共通の符号を用いる。
図１は、本発明の一実施形態に係る全体構成図である。
図１のインクジェットプリンタ10は、装置本体28と、装置本体28に装着した、記録媒体である用紙23を積載する用紙積載部としての用紙トレイ24と、装置本体28に装着され画像が形成された用紙23をストックする排紙トレイ16と、を備える。インクジェットプリンタ10は、装置本体の前面の一端部側に、前面から前方側に突き出し、上面より低く位置するインクカートリッジ群14-1を装填するためのカートリッジ装填部を有する。インクジェットプリンタ10は、このカートリッジ装填部の上面に操作キーや表示器等の操作部27が配置されている。
【００１１】
インクジェットプリンタ10は、用紙トレイ24上の用紙を給紙する給紙部として、用紙トレイ24から用紙を１枚ずつ分離給送する給紙コロとも言う半月コロ22及び給紙コロ22に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる用紙分離パッド21を有する。この用紙分離パッド21は給紙コロ22側に付勢されている。
【００１２】
インクジェットプリンタ10は、搬送部としての搬送ベルト20と、カウンタローラ26と、搬送ガイド17と、押さえ部材で搬送ベルト20側に付勢された先端加圧コロ12とを備えている。
搬送部は、用紙トレイ24から給紙された用紙23を記録ヘッド13の下方側で搬送する。搬送ベルト20は、用紙23を静電吸着して搬送する。カウンタローラ26は、用紙トレイ24からガイドを介して送られる用紙23を搬送ベルト20との間で挟んで搬送する。搬送ガイド17は、略鉛直上方に送られる用紙23を略90°方向転換させて搬送ベルト20上に倣わせる。先端加圧コロ12は、押さえ部材で搬送ベルト20側に付勢されている。インクジェットプリンタ10は、搬送ベルト20の表面を帯電させるための帯電ローラ18を備えている。
14-1はマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のインクカートリッジ群である。14-2はインクカートリッジ群14-1に収納された各色のインクを記録ヘッド13にインク供給管14-3を介して供給したり、余剰インクを吸引したりするチュービングポンプ群である。チュービングポンプ群14-2は、例えば、回転軸の偏った円形パーツが正回転したり、逆回転したりすることで各色のインクをそれぞれ供給または吸引を行うようになっている。15は帯電ローラ18に例えば数KVの高電圧を印加するための高電圧電源である。
【００１３】
ここで、搬送ベルト20は、無端状ベルトであり、搬送ローラ25とテンションローラ19との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向に周回するように構成されている。帯電ローラ18は、搬送ベルト20の表層に接触し、搬送ベルト20の回動に従動して回転するように配置され、軸の両端に例えば各2.5Nの加圧力がかけられている。
また、搬送ベルト20の裏側には、記録ヘッド13による印写領域に対応してガイド部材としての搬送ガイド17を配置している。この搬送ガイド17は、上面が搬送ベルト20を支持する２つのローラである搬送ローラ25とテンションローラ19の接線よりも記録ヘッド13側に突出している。これにより、搬送ベルト20は印刷領域では搬送ガイド17の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。
搬送ガイド17の搬送ベルト20の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝が形成され、搬送ベルト20との接触面積を少なくし、搬送ベルト20がスムーズに搬送ガイド17の表面に沿って移動可能である。
【００１４】
さらに、記録ヘッド13で記録された用紙23を排紙するための排紙部として、搬送ベルト20から用紙23を分離するための分離爪と、排紙ローラ及び排紙コロとを備え、排紙ローラの下方に排紙トレイ16を備えている。
ここで、排紙ローラと排紙コロとの間から排紙トレイまでの高さは排紙トレイにストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
また、装置本体の背面部には両面給紙ユニット11が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット11は搬送ベルト20の逆方向回転で戻される用紙23を取り込んで反転させて再度カウンタローラ26と搬送ベルト20との間に給紙する。また、この両面給紙ユニットの上面には手差し給紙部29が設けられている。
【００１５】
図２は、本発明の前提となった、画像形成装置の制御部の概要についての説明図である。
制御部30はCPU(Central Processing Unit)34、ROM(Read Only Memory)35、RAM(Random Access Memory)36、NVRAM(Non-Volatile RAM)37、及びASIC(Application Specific Integrated Circuit)42を備える。
CPU34は、用紙23の搬送動作及び記録ヘッド13の移動動作を含む装置全体に関する制御を司る機能を有するデバイスである。ROM35は、CPU34が実行するプログラム、その他の固定データを格納するデバイスである。RAM36は、画像データ等を一時格納するデバイスである。書き換え可能な不揮発性メモリであるNVRAM37は、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するデバイスである。ASIC42は、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理する回路である。50は記録ヘッド13を用紙23上で平行行移動させるキャリッジである。
【００１６】
制御部30は、ホストI/F33と、印刷制御部38と、主走査モータ駆動部39と、副走査モータ駆動部41と、ACバイアス供給部40と、I/O43を備える。
【００１７】
ホストI/F33はホスト側とのデータ、信号の送受を行う回路である。印刷制御部38は、記録ヘッド13を駆動するための駆動波形を生成するとともに、記録ヘッド13の圧力発生手段を選択駆動させる画像データ及びそれに伴う各種データをヘッドドライバ45に出力する回路である。主走査モータ駆動部39は主走査モータ46を駆動する回路である。副走査モータ駆動部41は副走査モータ48を駆動する回路である。ACバイアス供給部40は帯電ローラ18にACバイアス電圧を供給する回路である。I/O43はリニアエンコーダ47及びホイールエンコーダ49からの検出パルス、及びその他の各種センサからの検知信号を入力する回路である。
制御部30には、このインクジェットプリンタの動作に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル44が接続されている。
【００１８】
制御部30は、PC(Personal Computer)を含む情報処理装置、イメージスキャナを含む画像読取装置、及びデジタルカメラを含む撮像装置等のホストのプリンタドライバが生成した印刷データをケーブルやネットワークを介してホストI/F33で受信する。
CPU34は、ホストI/F33に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC42にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行って印刷制御部38に転送する。印刷制御部38から所要のタイミングでヘッドドライバ45に画像データや駆動波形データを出力する。尚、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばROM35にフォントデータを格納して行っても良く、ホスト側のプリンタドライバ31で画像データをビットマップデータに展開してこのインクジェットプリンタ10に転送しても良い。ここでは、ドットパターンデータの生成はプリンタドライバで行うようにしている。
印刷制御部38の駆動波形生成手段としての駆動波形生成部は、ROM35に格納され、CPU34で読み出される駆動パルスのパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び増幅器等で構成される。駆動波形生成部は、１つ以上の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ45に出力する。尚、D/AはDigital-to-Analogの略である。
ヘッドドライバ45はシリアル入力される記録ヘッド13の１行分相当のドットパターンデータからなる画像データに基づき印刷制御部38の駆動波形生成部からの駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド13の圧力発生手段で印加する。この圧力発生手段による印加で記録ヘッド13を駆動する。尚、ヘッドドライバ45は、例えば、シフトレジスタと、ラッチ回路と、レベル変換回路（レベルシフタとも言う。）と、アナログスイッチアレイとを含む回路である。ヘッドドライバ45はアナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形データに含まれる所要の駆動パルスを選択的に記録ヘッド13の圧力発生手段に印加するものである。
シフトレジスタはクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力する。ラッチ回路はシフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチする。レベルシフタはラッチ回路の出力値をレベル変化する。アナログスイッチアレイはレベルシフタでオン／オフが制御される。
【００１９】
図３（ａ）は、デューティー比を補正する機能を備えたＤ級増幅器による印刷制御部38-1のハードウェアブロック図の一例であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の機能ブロック図の一例である。
図３（ａ）に示す印刷制御部38-1は、ASIC42、DAC62、差分数値化部63、ドライバIC64、デジタル電力増幅部65、平滑フィルター68、及びヘッドドライバ45を有する。抵抗R1,R2は入力抵抗である。デジタル電力増幅部65は、FET(Field -Effect Transistor：電界効果トランジスタTr1,Tr2)からなり、いずれかのFET(Tr1,Tr2)のゲートに信号が印加されるようになっており、ドレインから電圧Voutが出力される。
【００２０】
印刷制御部38-1は、ASIC42から駆動波形のデジタルデータをD/Aコンバータ(以下DACと表記。)62に送る。DAC62はデジタル形式のデータを受け取り、アナログ形式の駆動波形に変換してドライバIC64にアナログ形式の駆動波形を入力する。補正手段としてのドライバIC64は、入力されたアナログ形式の駆動波形の電圧に応じて、デジタル電力増幅部65のFET(Tr1,Tr2)のオンオフを制御するパルス波形を出力する。その結果、図中のVoutの部分の波形は、図４に示したように電力増幅されたパルス波形が出力される。この電力増幅されたパルス波形が平滑フィルター66で平滑化され、駆動波形VCOMが生成される。尚、図では平滑フィルター66はチョークコイル入力型が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、平滑フィルター66はコンデンサ入力型であってもよい。
【００２１】
さらに、数値化手段としての差分数値化部63を備え、DAC62の出力されている狙いの出力波形の電圧と、実際に記録ヘッド13に印加されている駆動波形VCOMの電圧を比較して、差分の大きさを判断する。その差分に応じてデューティー補正信号を出力し、ドライバIC64でその信号を受け、抵抗R1,R2を介してFET(Tr1,Tr2)をオンオフするパルスのデューティー比を補正する構成となっている。
【００２２】
図３（ｂ）において、設定手段M1はASIC42に対応し、差分数値化手段M2は差分数値化部83に対応し、補正手段M3はドライバIC64とデジタル電力増幅部55に対応し、印刷手段M4はヘッドドライバ45及び記録ヘッド13に対応する。
【００２３】
図４は、図３に示した印刷制御部38-1に用いられる差分数値化部63の回路構成の一例を示す図である。
差分数値化部63は、電圧レベル変換回路81、オペアンプ82、ADコンバータ83、及び抵抗R3,R4,R5,R6を有する回路である。電圧レベル変換回路81は、駆動波形VCOMの電圧レベルを変換する回路であり、例えば複数の抵抗を直列接続した抵抗分圧回路が挙げられる。オペアンプ82は、反転入力端子に入力された電圧レベル変換回路81の出力電圧と、非反転入力端子に入力されたAC出力電圧とを比較する回路である。ADコンバータ83は、オペアンプ82から出力されるアナログ形式の信号をデジタル信号であるDuty補正信号に変換する回路である。抵抗R3,R5は入力抵抗であり、抵抗R4は帰還用の抵抗であり、抵抗R6はバイアス抵抗である。
【００２４】
以上より、印刷制御部38-1はFET(Tr1,Tr2)のオンオフのデューティー比を補正することにより、Voutの波形のデューティー比も補正されるため、駆動波形Vcomを補正することができる。
【００２５】
図５は、図３に示した印刷制御部38-1による補正前後の波形の一例である。
表１及び図５を用いて差分によるデューティー比補正の方法について説明する。
差分数値化部63によって、狙いの出力波形と実際の出力波形とを比較し、差分(%)を数値化する。その差分(%)に応じて、表１に示すようにDuty補正係数を設定する。表１では一例として、差分(%)によって補正係数が0.75〜1.25になる設定を示している。この補正係数をデューティー比に乗じて補正を行う。
【００２６】
【表１】
2016092734.tif 000003
【００２７】
図５では差分４%以上、５%未満の場合のデューティー補正の様子を示している。補正前のデューティー比が50%であった場合、Duty補正係数0.8を乗じて、50%×0.8＝40%のデューティー比に補正される。
【００２８】
図６は、図３に示した印刷制御部38-1により波形が補正される様子についての説明図である。
実線は狙いの出力波形、破線は補正がなかった場合の出力波形、二点鎖線が補正された波形、(1)〜(4)の一点鎖線が差分取得・Duty補正タイミングを示している。
狙いの波形と、実際の出力波形とが図のようにずれていたとすると、(1)、(2)のタイミングでは差分はないが、(3)の時点では差分が生じている。そのため、(3)の時点での差分に応じてデューティー比を補正し、波形は二点鎖線で示したように補正される。(4)の時点で再度差分を取得し、その差分に応じてデューティー比を補正する。この動作を繰り返すことにより、出力波形は狙いの波形に近づくように補正されていく。また、(1)−(2)間のような一定の電圧で出力しており、狙いの波形との差分もない場合にはデューティー比は補正されず、一定のデューティー比を保つことができるので、従来の方法よりも波形の再現性を向上させることができる。
【００２９】
＜実施形態２＞
図７は、実施形態１の方法の問題点についての説明図である。
図７は狙いの波形と、実施形態１の構成で補正された波形とを示している。実施形態１の構成の場合、差分が大きい場合には補正量を大きくし、差分が小さい場合には補正量を小さくするように制御する。そのため、図７の(2)のタイミングのように差分が大きい場合には大きく補正する。その結果、(3)の時点では(2)よりも狙いの出力波形に近づいているが、差が小さくなったため補正量が小さくなる。(3)での補正量が小さいため、(4)の時点では差が大きくなってしまうという問題が発生する。
【００３０】
図８（ａ）は、差分記憶部69を備えた印刷制御部38-2のハードウェアブロック図の一例であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の機能ブロック図の一例である。
図８（ａ）は、図３に示した構成にさらに差分記憶部69を追加した印刷制御部38-2を示している。図８に示す印刷制御部38-2は、差分数値化部63と差分記憶部69とを接続し、差分の大きさを記憶できるようにしたものである。
差分記憶部69としては、例えば、RAMもしくはHDD(Hard Disk Drive)が挙げられる。
【００３１】
印刷制御部38-2は、DAC62、差分数値化部63、ドライバIC64、デジタル電力増幅部65、平滑フィルター66、差分記憶部69、及び入力抵抗R1,R2を有する回路である。
【００３２】
まず始めに、印刷制御部38-2は、補正を行わずに狙いの波形と実際の出力波形との差分を数値化し、その数値を差分記憶部69に記憶させる。印刷制御部38-2は、実際に印刷する際には差分記憶部69で記憶した数値を読み出して、その数値に基づいて補正を行うことにより、さらに波形の再現性を向上させることを目的とする回路である。
【００３３】
図８（ｂ）において、差分記憶手段M5は差分記憶部69に対応し、決定手段M6はドライブIC64が対応する。決定手段M6は予め取得した差分量のデータに基づいてパルスデューティーの補正量を決定する。パルスデューティーはドライバIC64に印加され、記録ヘッド13へのデジタル信号であるパルスの割当である。
【００３４】
図９は、差分の記憶方法についての説明図である。
表２は、差分とDuty補正係数と差分データとの関係を示す表であり、表３は、差分取得タイミングと差分データとDuty補正係数との関係を示す表である。
【００３５】
【表２】
2016092734.tif 000004
【００３６】
【表３】
2016092734.tif 000005
【００３７】
表２に示すように、差分(%)に応じて、差分データとして数値を割り当てる。表２では-5〜5が数値として割り当てられている。そして、一定の間隔で、狙いの波形と補正を行わない場合の出力波形との差分を取得し、差分(%)に応じて、差分データを記憶していく。その結果、表３のような差分取得タイミング毎の差分データが記憶されていき、そのタイミングでDuty補正係数をいくつとすべきかがわかるようになっている。このとき、(2)のタイミングのように、差分はないが、次のタイミングで差が生じる場合は、次のタイミングでの補正係数を適用するように修正する。
この表(3)の数値を差分記憶部69に記憶させ、印刷の際にこの数値を使用して補正することにより、さらに波形の再現性を向上させることができる。
【００３８】
図１０は、差分記憶部によって補正された波形についての説明図である。
図１０は実施形態１の方法と異なり、予め取得された差分データに基づいて補正が行われるため、狙いの出力と補正された出力との差が小さくなった場合でも補正量は小さくならない。また、差がない(2)のタイミングでも、その先の差分データに基づいて補正係数を適用することができる。そのため、実施形態１よりもさらに波形の再現性を向上できる。
【００３９】
＜実施形態３＞
図１１（ａ）は、ヘッド負荷数値化部を備えた印刷制御部38-3のハードウェアブロック図の一例であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の機能ブロック図の一例である。
図１１（ａ）に示す印刷制御部38-3は、DAC62、差分数値化部63、ドライバIC64、デジタル電力増幅部65、平滑フィルター66、差分記憶部69、ヘッド負荷数値化部70、及び入力抵抗R1,R2を有する。
【００４０】
図１１（ａ）に示す印刷制御部38-3は、図８に示した印刷制御部38-2の構成にさらにヘッド負荷数値化部70を加えた構成である。実施形態２では、予め取得した差分情報に基づいてDuty補正係数を決定する方法について説明した。差分データ取得時の記録ヘッド13の負荷量と、実際に印刷する場合の負荷量とが同じ場合、差分記憶部69に記憶された差分データを使用して補正を行えばよい。
しかし、印刷する場合の記録ヘッド13の負荷量が異なる場合は、狙いの出力波形との差も異なるため、差分データをそのまま使用して補正を行うと精度が悪くなる。
そのため、印刷制御部38-3は、画像データからヘッド負荷量を数値化し、その数値に基づいて補正量を変更できる構成とし、より波形の再現性を向上させることを目的とする回路である。
【００４１】
図１１（ｂ）において、変化手段M8は差分数値化部63が対応し、ヘッド負荷数値化手段M9はヘッド負荷数値化部70に対応し、差分取得切り替え手段M10は差分取得切り替え部71に対応する。
【００４２】
図１２は、ヘッド負荷数値化部70の回路構成の一例である。
ヘッド負荷数値化部70は、ASIC61からの画像データ信号をカウントするカウンタIC70であり、記録ヘッド13のノズルのうち、実際にインクを吐出するノズルの数を数える回路である。すなわち、ヘッド負荷数値化部70は、ASIC61からどのノズルを吐出するかを示すデジタル信号が出力されるため、そのデジタル信号からカウンタIC70を使用して吐出ノズルの数を数える回路である。
【００４３】
表４は、ヘッド負荷による補正量変更方法についての説明図である。
【００４４】
【表４】
2016092734.tif 000006
【００４５】
表４は、ヘッド負荷によるDuty補正係数の対応を表で表している。記録ヘッドの印刷率が0%以上25%未満、25%以上50%未満、50%以上75%未満、75%以上100%以下の４段階に分けてDuty補正係数を変化させる様子を示している。このようにヘッド負荷毎に補正係数を変更することによって、予め差分記憶部69に記憶した差分データを活かしつつ、ヘッド負荷変更にも対応することができる。
【００４６】
＜実施形態４＞
図１３は、差分取得切り替え部71を備えた印刷制御部38-4についての説明図である。
図１３に示す印刷制御部38-4は、DAC62、差分数値化部63、ドライバIC64、デジタル電力増幅部65、平滑フィルター66、差分記憶部69、ヘッド負荷数値化部70、差分取得切り替え部71、及び入力抵抗R1,R2を有する。
【００４７】
図１３に示す印刷制御部38-4は、図１１に示す構成で、差分数値化部63の中に差分取得切り替え部71を追加した構成を示している。実施形態２、３では、予め取得した狙いの出力電圧との差分のデータに応じて波形を補正する構成について説明した。しかし、印刷中の記録ヘッド13の温度の上昇等により、狙いの波形の波高値が変更されたような場合には、予め取得した差分に応じて補正を行っても、狙いの波形に近づけることができない。
そのため、差分取得切り替え部71を備え、ASIC42から差分情報切り替え信号を送って、実施形態１のような、毎回差分を取得して補正を行う方法か、実施形態２、３のような予め記憶された差分情報にもとづいて補正を行うかを切り替えられる構成にする。
【００４８】
図１４は、図１３に示した印刷制御部38-4に用いられる差分取得切り替え部71の回路構成の一例である。
差分取得切り替え部71は、差分数値化部63、差分記憶部69、差分取得切り替え部71、トランジスタTr3,Tr4を有する。このうちDAC出力及び駆動波形VCOMが入力される差分数値化部63は、実施形態１における差分数値化部63であり、負荷量情報信号が入力される差分数値化部63は、実施形態２、３における、差分取得切り替え部71を有する差分数値化部63である。
【００４９】
このような構成にすることにより、印刷中の波形の変化に対して補正方法を変更させて対応することができる。
【００５０】
＜プログラム＞
以上で説明した本発明に係るヘッド駆動波形補正装置は、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。コンピュータとしては、例えばCPU、ROM、RAM、I/Oを有するコンピュータが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。
【００５１】
例えば、
Ｄ級増幅器により駆動波形を生成し、設定手段、差分数値化手段、及び補正手段を備えた駆動波形補正装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータに、
設定手段が、狙いの電圧に応じてデューティー比を設定する手順、
差分数値化手段が、前記狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化する手順、
補正手段が、差分の大きさに応じてデューティー比を補正することにより駆動波形の再現性を向上させる手順、
を実行させるためのプログラムプログラムが挙げられる。
【００５２】
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。
【００５３】
＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。
【００５４】
CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk：FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。
【００５５】
＜作用効果＞
狙いの電圧と出力電圧との差分に応じてデューティー比が変化する回路を組むのではなく、狙いの電圧に応じてデューティー比を決める。狙いの電圧と出力電圧との差分を数値化することで差分の大きさを判断し、その差分の大きさに応じてデューティー比を補正する構成とする。以上より、狙いの電圧と出力電圧との間に差がある場合にはデューティー比を変化させ、出力電圧を狙いの電圧に補正する機能は持ちつつ、出力電圧一定で、狙いの電圧との差がない場合でも、一定のデューティー比に保つことができる。また、波形の再現性を向上させることができる。この結果、駆動波形の中の、出力電圧一定の部分について波形の再現性をより高め、画質を向上できる。
【００５６】
以上より、温度上昇等の外的要因で狙いの駆動波形が変更された場合等に補正方法を切り替えることで、より最適な方法を選択できる。
また、予め取得した、補正なしの場合の差分データに基づいて補正を行い、狙いの駆動波形と補正された波形との差分が小さくなっても補正量を適正な数値にすることで、駆動波形の再現性をより向上できる。
また、ヘッド負荷量に応じて補正量を調節することにより、負荷変動した場合の波形の再現性を向上させることができる。
また、駆動波形を狙いの波形に近づける機能は持ちつつ、従来の方法の問題であった、出力電圧一定にしたい場合にデューティー比を一定にできない点を改善できる。
【００５７】
尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０    インクジェットプリンタ
１１    両面給紙ユニット
１２    先端加圧コロ
１３    記録ヘッド
１４−１    インクカートリッジ群
１４−２    チュービングポンプ
１４−３    インク供給管
１５    高電圧ローラ
１６    排紙トレイ
１７    搬送ガイド
１８    帯電ローラ
１９    テンションローラ
２０    搬送ベルト
２１    用紙分離パッド
２２    給紙コロ
２３    用紙
２４    用紙トレイ
２５    搬送ローラ
２６    カウンタローラ
２７    操作部
２８    装置本体
２９    手差し給紙部
３０    制御部
３１    プリンタドライバ
３３    ホストＩ／Ｆ
３４    ＣＰＵ
３５    ＲＯＭ
３６    ＲＡＭ
３７    ＮＶＲＡＭ
３８、３８−１、３８−２、３８−３、３８−４    印刷制御部
３９    主走査モータ駆動部
４０    ＡＣバイアス供給部
４１    副操作モータ駆動部
４２    ＡＳＩＣ
４３    Ｉ／Ｏ
４４    操作パネル
４５    ヘッドドライバ
４６    主走査モータ
４７    リニアエンコーダ
４８    副走査モータ
４９    ホイールエンコーダ
５０    キャリッジ
６２    Ｄ／Ａコンバータ
６３    差分数値化部
６４    ドライバＩＣ
６５    デジタル電力増幅部
６６    平滑フィルター
６９    差分記憶部
７０    ヘッド負荷数値化部
７１    差分取得切り替え部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２０１４−０５１１０３号公報
【図１】
2016092734.tif 000007
【図２】
2016092734.tif 000008
【図３】
2016092734.tif 000009
【図４】
2016092734.tif 000010
【図５】
2016092734.tif 000011
【図６】
2016092734.tif 000012
【図７】
2016092734.tif 000013
【図８】
2016092734.tif 000014
【図９】
2016092734.tif 000015
【図１０】
2016092734.tif 000016
【図１１】
2016092734.tif 000017
【図１２】
2016092734.tif 000018
【図１３】
2016092734.tif 000019
【図１４】
2016092734.tif 000020