WO2007083671A1

WO2007083671A1 - インクジェットプリンタのヘッド駆動装置およびインクジェットプリンタ

Info

Publication number: WO2007083671A1
Application number: PCT/JP2007/050610
Authority: WO
Inventors: Atsushi Oshima; Kunio Tabata; Osamu Shinkawa; Toshiyuki Suzuki; Tomoki Hatano
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2007-01-17
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2008-07-20
Also published as: CN101370664B; US20100220133A1; JPWO2007083671A1; EP1980401B1; JP4877234B2; US8240798B2; CN101370664A; EP1980401A4; EP1980401A1

Abstract

トランジスタの冷却用放熱板などを必要とせず、合わせて実際にアクチュエータに印加される駆動信号を一定なものとする。アクチュエータ駆動制御のためのアナログ駆動波形信号ＷＣＯＭを変調回路２４で変調して変調信号とし、この変調信号をデジタル電力増幅器２５で電力増幅し、この電力増幅された電力増幅変調信号を平滑フィルタ２６で平滑化してアクチュエータへの駆動信号ＣＯＭとする。デジタル電力増幅器２５内のＭＯＳＦＥＴはスイッチング素子として使用されるので電力損失が少なく、冷却用放熱板が不要となる。また、平滑フィルタ２６内に複数の静電容量Ｃ１、Ｃ２を設け、駆動されるアクチュエータ２２の数に応じて、それらの静電容量Ｃ１、Ｃ２を駆動回路に並列に接続することにより、駆動信号ＣＯＭからのローパスフィルタ除去成分を一定又は所定の範囲内に抑制する。

Description

明細書

インクジェットプリンタのヘッド駆動装置およびインクジェットプリンタ技術分野

[0001] 本発明は、複数色の液体インクの微小なインク滴を複数のノズルから吐出してその微粒子 (インクドット)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インクジェットプリンタに関するものである。

背景技術

[0002] このような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、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字ヘッドとがー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字ヘッドのノズル力も液体インク滴を吐出（噴射）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 (イェロー、マゼンタ、シアン）のインクカートリッジと各色毎の印字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力ラー印刷も容易に行えるようになつている（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、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回程度力も数十回以上も往復運動させる必要があるため、他の方式の印刷装置、例えば電子写真技術を用いたレーザプリンタ、複写機などに比べて印刷時間が力かるといった欠点がある。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ぐ 1パスでの印刷が可能となるため、レーザプリンタと同様な高速な印刷が可能となる。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!/ヽる。

[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、インクジェットヘッドに設けられたァクチユエータへの駆動パルスを変える必要がある。例えば、ァクチユ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、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、形成すべきィ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、る。

[0006] 駆動信号 (或、は駆動パルス）の生成方法は、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 ZA変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。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トランジスタで構成され、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、トランジスタのリニア駆動そのものが低効率であり、トランジスタ自体の発熱対策として大型トランジスタを使用する必要がある上、トランジスタの冷却用放熱板が必要となるなど、回路規模が大きくなるという欠点があり、特に冷却用放熱板の大きさは、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、 DCZDCコンバータのリファレンス電圧を制御して駆動信号を生成して、る。この場合、効率のよい DCZDCコンバータを使用しているので、冷却のための放熱手段が必要なぐまた PWM信号を用いているので、 DZA変換器も簡単なローパスフィルタで構成でき、これらにより回路規模を小型化できる。

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 2005 - 35062号公報

発明の開示

[0008] し力しながら、 DCZDCコンバータは、本来、定電圧を発生するために設計されたものであるから、この DCZDCコンバータを用いた前記特許文献 3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置では、インクジェットヘッドから良好にインク滴を吐出するのに必要な駆動信号の波形、例えば早い立上がりや立下がりを得ることができないという問題がある。勿論、プッシュプル型トランジスタでァクチユエータ駆動信号の電流を増幅する前記特許文献 2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置では、冷却用放熱板が大きすぎて、特にノズル数、つまりァクチユエータ数が多いラインヘッド型インクジェットプリンタでは実質的にレイアウトできないという問題がある。

[0009] 本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、ァクチユエータへの駆動信号の早い立上がり、立下がりを可能としながら冷却用放熱板などの冷却手段を必要とせず、実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にすることが可能なインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を提供することを目的とするものである。

[発明 1]上記課題を解決するために、発明 1のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、インクジェットヘッドに設けられた液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルに対応して設けられたァクチユエータと、前記ァクチユエータに駆動信号を印加する駆動手段とを有し、前記ァクチユエータの駆動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、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パルス変調する変調手段と、前記変調手段でパルス変調された変調信号を電力増幅するデジタル電力増幅器と、前記デジタル電力増幅器で電力増幅された電力増幅変調信号を平滑化して前記ァクチユエータに駆動信号として供給する平滑フィルタと、前記ァクチユエータの数に応じて前記平滑フィルタの周波数特性を調整する周波数特性調整手段とを備えたことを特徴とするものである。

[0010] この発明 1に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、駆動波形信号発生手段でァクチユエータの駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成し、この生成された駆動波形信号を変調手段でパルス変調し、このパルス変調された変調信号をデジタル電力増幅器で電力増幅し、この電力増幅された電力増幅変調信号を平滑フィルタで平滑ィ匕してァクチユエータに駆動信号として供給する構成としたため、平滑フィルタのフィルタ特性を電力増幅変調信号成分のみ十分に平滑ィ匕できるものとすることでァクチユエータへの駆動信号の早い立上がり、立下がりを可能としながら、電力増幅効率に優れたデジタル電力増幅器によって駆動信号を効率よく電力増幅できるので、冷却用放熱板などの冷却手段が不要となる。

[0011] また、ァクチユエータの数に応じて平滑フィルタの周波数特性を調整する構成としたため、駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定又は所定の範囲内に抑制することができ、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にすることが可能となる。

[発明 2]また、発明 2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明 1のィンクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、前記周波数特性調整手段は、前記電力増幅変調信号に対して並列に接続可能な複数の静電容量と、前記複数の静電容量を個別に電力増幅変調信号に接続するスィッチとを備えたことを特徴とするものである。

[0012] この発明 2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、電力増幅変調信号に対して並列に接続可能な複数の静電容量と、それらの静電容量を個別に電力増幅変調信号に接続するスィッチとを備えた構成としたため、ァクチユエータの数が少ないほど、電力増幅変調信号に並列に接続する静電容量を大きくすれば、駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定又は所定の範囲内に抑制することができ、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にすることができる

[0013] [発明 3]また、発明 3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明 2のィンクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、前記周波数特性調整手段は、前記ァクチユエータの数が少ないほど、電力増幅変調信号に対して並列に接続する静電容量を大きくすることを特徴とするものである。

この発明 3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、ァクチユエータの数が少ないほど、電力増幅変調信号に対して並列に接続する静電容量を大きくする構成としたため、駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定又は所定の範囲内に抑制することができ、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にすることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用したラインヘッド型インクジェットプリンタの一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]図 2の駆動波形信号発生回路のブロック構成図である。

[図 4]図 3の波形メモリの説明図である。

[図 5]駆動波形信号生成の説明図である。

[図 6]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 7]駆動信号出力回路のブロック構成図である。

[図 8]駆動信号をァクチユエータに接続する選択部のブロック図である。

[図 9]図 7の駆動信号出力回路の変調回路、デジタル電力増幅器、平滑フィルタの詳細を示すブロック図である。

[図 10]図 9の変調回路の作用の説明図である。

[図 11]図 9のデジタル電力増幅器の作用の説明図である。

[図 12] (a)は接続されるァクチユエータ数によって駆動信号が変化する状態の説明図、（b)は駆動回路の周波数特性の説明図である。

[図 13]接続されるァクチユエータによって構成されるローパスフィルタの説明図である [図 14]スィッチ駆動信号の設定のための演算処理を示すフローチャートである。 [図 15]図 14の演算処理による駆動回路総静電容量の説明図である。

[図 16]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の他の実施形態を示すものであり、駆動波形信号発生手段及び変調手段のブロック図である。

[図 17]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の他の実施形態を示すものであり、平滑フィルタのブロック図である。

符号の説明

[0015] 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、 24は変調回路、 25はデジタル電力増幅器、 26は平滑フィルタ、 31は比較器、 3 2は三角波発振器、 33はハーフブリッジドライバ段、 34はゲートドライブ回路、 41はメモリコントロール部、 42はメモリ部、 43は数値発生部、 44は比較部、 70は駆動波形信号発生回路

発明を実施するための最良の形態

[0016] 次に、本発明の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 laは、その平面図、図 lbは正面図である。図 1において、印刷媒体 1は、図の右から左に向けて図の矢印方向に搬送され、その搬送途中の印字領域で印字される、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力所だけでなく、二力所に分けて配設されている。

[0017] 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インクジェットへッド、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ィ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。

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力実質的には図 la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は右側駆動口ーラ 8R及び右側第 1従動ローラ 9Rに卷回され、ノズル列方向左側 2本の第 1搬送べルト 6は左側駆動ローラ 8L及び左側第 1従動ローラ 9Lに卷回され、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に卷回され、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に卷回されており、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。

[0019] 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、イェロー（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、 1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の配設領域が印字領域に相当する。

[0020] インクジェットヘッドの各ノズル力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、ァクチユエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キヤビティ内の振動板が変位してキヤ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、ァクチユエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キヤビティ内の振動板が変位してキヤ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、キヤビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に 300°C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力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。

[0021] 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、互いに印字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。

[0022] 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、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ヽるノズルを覆、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、ィンクジェットヘッド 2, 3のノズル面に開設されて!、るノズルからインク滴や気泡が吸!ヽ出され、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。

[0023] 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 1 6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。

[0024] 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力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、電荷を降らせるコロトロンなどでもよい。

[0025] 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搬送べルト 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 8 R, 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。

[0026] 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インクジエツトヘッド 2に形成されているノズル力インク滴を吐出して印字を行う。この第 1インクジエツトヘッド 2による印字が終了したら、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。

[0027] 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!、るノズルからインク滴を吐出して印字を行う。この第 2インクジェットヘッドによる印字が終了したら、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の表面力も分離しながら排紙部に排紙する。

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インクジエツトヘッド 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。

[0028] 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、図 2に示すように、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、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、ホストコンビュータ 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、この入力インタフエース部 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ノく 66Lと、各ドライノく 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。

[0029] 制御部 62は、印刷処理等の各種処理を実行する CPU (Central Processing Unit) 6 2a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ァプリケーシヨ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、 CP U62aが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズル力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字データ (駆動信号選択データ SI&SP)を出力し、この印字データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライノ 63〜65、 66R, 66L【こ帘 U御信号を出力する。各ドライノ 63〜65、 66 R、 66L力も制御信号が出力されると、これら力インタフェース部 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ァクチユエータ、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。また、制御部 62は、インタフェース部 67内に設けられた後述の駆動信号出力回路の平滑フィルタに向けてスィッチ駆動信号 swl、 s w2を出力し、当該平滑フィルタ及びインク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータを含む駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定又は所定の範囲内に抑制し、もって実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にする。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。

[0030] また、制御部 62は、後述する駆動信号を形成するための波形形成用データ DAT Aを後述する波形メモリ 701に書込むために、書込みィネーブル信号 DENと、書込みクロック信号 WCLKと、書込みアドレスデータ AO〜A3とを出力して、 16ビットの波形形成用データ DATAを波形メモリ 701に書込むと共に、この波形メモリ 701に記憶された波形形成用データ DATAを読出すための読出しアドレスデータ A0〜A3、波形メモリ 701から読出した波形形成用データ DATAをラッチするタイミングを設定する第 1のクロック信号 ACLK、ラッチした波形データを加算するためのタイミングを設定する第 2のクロック信号 BCLK及びラッチデータをクリアするクリア信号 CLERをへッドドライバ 65に出力する。

[0031] 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、クロック信号 SCKを出力する発振回路 71とを備えている。駆動波形信号発生回路 70は、図 3に示すように、制御部 62から入力される駆動波形信号生成のための波形形成用データ DATAを所定のアドレスに対応する記憶素子に記憶する波形メモリ 701と、この波形メモリ 701から読出された波形形成用データ DATAを前述した第 1 のクロック信号 ACLKによってラッチするラッチ回路 702と、ラッチ回路 702の出力と後述するラッチ回路 704から出力される波形生成データ WDATAとを加算する加算器 703と、この加算器 703の加算出力を前述した第 2のクロック信号 BCLKによってラッチするラッチ回路 704と、このラッチ回路 704から出力される波形生成データ WD ATAをアナログ信号に変換する DZA変換器 705とを備えている。ここで、ラッチ回路 702、 704には制御部 62から出力されるクリア信号 CLERが入力され、このクリア信号 CLERがオフ状態となったときに、ラッチデータがクリアされる。

[0032] 波形メモリ 701は、図 4に示すように、指示したアドレスに夫々数ビットずつのメモリ素子が配列され、アドレス AO〜A3と共に波形データ DATAが記憶される。具体的には、制御部 62から指示したアドレス AO〜A3に対して、クロック信号 WCLKと共に波形データ DATAが入力され、書込みィネーブル信号 DENの入力のよってメモリ素子に波形データ DATAが記憶される。

次に、この駆動波形信号発生回路 70による駆動波形信号生成の原理について説明する。まず、前述したアドレス AOには単位時間当たりの電圧変化量として 0となる波形データが書込まれている。同様に、アドレス A1には + Δνΐ、アドレス Α2には— AV2、アドレス A3には + AV3の波形データが書込まれている。また、クリア信号 CL ERによってラッチ回路 702、 704の保存データがクリアされる。また、駆動波形信号 WCOMは、波形データによって中間電位 (オフセット）まで立上げられている。

[0033] この状態から、図 5に示すようにアドレス A1の波形データが読込まれ且つ第 1クロック信号 ACLKが入力されるとラッチ回路 702に + Δ V 1のデジタルデータが保存される。保存された + Δνΐのデジタルデータは加算器 703を経てラッチ回路 704に入力され、このラッチ回路 704では、第 2クロック信号 BCLKの立上がりに同期して加算器 703の出力を保存する。加算器 703には、ラッチ回路 704の出力も入力されるので、ラッチ回路 704の出力、即ち駆動信号 COMは、第 2クロック信号 BCLKの立上がりのタイミングで + Δ VIずつ加算される。この例では、時間幅 T1の間、アドレス A1の波形データが読込まれ、その結果、 + Δ VIのデジタルデータが 3倍になるまで加算されている。

[0034] 次いで、アドレス AOの波形データが読込まれ且つ第 1クロック信号 ACLKが入力されるとラッチ回路 702に保存されるデジタルデータは 0に切替わる。この 0のデジタルデータは、前述と同様に、加算器 703を経て、第 2クロック信号 BCLKの立上がりのタイミングで加算される力デジタルデータが 0であるので、実質的には、それ以前の値が保持される。この例では、時間幅 TOの間、駆動信号 COMが一定値に保持されている。

[0035] 次いで、アドレス A2の波形データが読込まれ且つ第 1クロック信号 ACLKが入力されるとラッチ回路 702に保存されるデジタルデータは一 AV2に切替わる。この一 Δν 2のデジタルデータは、前述と同様に、加算器 703を経て、第 2クロック信号 BCLKの立上がりのタイミングで加算される力デジタルデータが AV2であるので、実質的には第 2クロック信号に合わせて駆動信号 COMは AV2ずつ減算される。この例では、時間幅 Τ2の間、—AV2のデジタルデータが 6倍になるまで減算されている。

[0036] このようにして生成されたデジタル信号を DZ Α変 705でアナログ変換すると、図 6に示すような駆動波形信号 WCOMが得られる。これを図 7に示す駆動信号出力回路で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、各ノズルに設けられて、るピエゾ素子などのァクチユ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。この駆動信号出力回路は、駆動波形信号発生回路 70で生成された駆動波形信号 WCOMをパルス変調する変調回路 24と、変調回路 24でパルス変調された変調 (PWM)信号を電力増幅するデジタル電力増幅器 25と、デジタル電力増幅器 25で電力増幅された変調信号を平滑ィ匕する平滑フィルタ 26とを備えて構成される。

[0037] この駆動信号 COMの立上がり部分がノズルに連通するキヤビティ (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ヤ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、前述力も容易に推察されるように、アドレス A0〜 A3に書込まれる波形データ 0、 + Δνΐ、一 AV2、 + AV3、第 1クロック信号 ACLK 、第 2クロック信号 BCLKによって調整可能である。

[0038] この電圧台形波力なる駆動信号 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、図 6に示すように、複数の駆動信号 COMを時系列的に連結する場合でも、そのうちから単独の駆動信号 COMを選択してピエゾ素子などのァクチユエータ 22に供給し、インク滴を吐出したり、複数の駆動信号 COMを選択してピエゾ素子などのァクチユエータ 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 f立置に着弾すると、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 6の左端の駆動パルスは、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、ノズルの乾燥を抑制防止したりするのに用いられる。

[0039] これらの結果、インクジェットヘッド 2、 3には、駆動信号出力回路で生成された駆動信号 COM、印刷データに基づ!/、て吐出するノズルを選択すると共にピエゾ素子などのァクチユエータの駆動信号 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のァクチユ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 SC Kが入力されている。なお、これ以後、複数の駆動信号 COMを時系列的に連結して出力する場合、単独の駆動信号 COMを駆動パルス PCOMとし、駆動パルス PCO Mが時系列的に連結された信号全体を駆動信号 COMと記す。

[0040] 次に、前記駆動信号出力回路から出力される駆動信号 COMとピエゾ素子などのァクチユエ一タとを接続する構成について説明する。図 8は、駆動信号 COMとピエゾ素子などのァクチユエ一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、ィ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ァクチユ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の出力をレべ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ァクチユエータ 22に接続する選択スィッチ 201によって構成されている [0041] 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力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によつて次段の選択スィッチ 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ィッチ 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によって選択スィッチ 201が閉じられるピエゾ素子などのァクチユ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、次の印字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、ピエゾ素子などのァクチユエータのグランド端である。また、この選択スィッチ 201によれば、ピエゾ素子などのァクチユエータを駆動信号 COM力も切り離した後も、当該ァクチユエータ 22の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。

[0042] 図 9には、前述した駆動信号出力回路の変調回路 24から平滑フィルタ 26までの具体的な構成を示す。駆動波形信号 WCOMをパルス変調する変調回路 24には、一般的なパルス幅変調（PWM)回路を用いた。このパルス幅変調回路 24は、周知の三角波発振器 32と、この三角波発振器 32から出力される三角波と駆動波形信号 W COMとを比較する比較器 31とで構成される。このパルス幅変調回路 24によれば、図 10に示すように、駆動波形信号 WCOMが三角波以上であるときに Hi、駆動波形信号 WCOMが三角波未満であるときに Loとなる変調 (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!、。

[0043] デジタル電力増幅器 25は、実質的に電力を増幅するための二つの MOSFETTr P、 TrN力もなるハーフブリッジドライバ段 33と、パルス幅変調回路 24からの変調信号に基づいて、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ブ回路 34とを備えて構成され、ハーフブリッジドライバ段 33 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、ハーフブリツジドライバ段 33の出力を Vaとしたとき、それらが変調 (PWM)信号に応じてどのように変化するかを図 11に示す。なお、各 MOSFETTrP、 TrNのゲートソース間信号 GP、 GNの電圧値 Vgsは、それらの MOSFETTrP、 TrNを ONするのに十分な電圧値とする。

[0044] 変調信号が 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、ハーフブリッジドライバ段 33の出力 Va は、供給電力 VDDとなる。一方、変調信号が Loレベルであるとき、ノ、ィサイド側 MO SFETTrP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 MOSFETT rN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、ハーフブリッジドライバ段 33の出力 Vaは 0となる。

[0045] このデジタル電力増幅回路 25のハーフブリッジドライバ段 33の出力 Vaが平滑フィルタ 26を介して選択スィッチ 201に駆動信号 COMとして供給される。平滑フィルタ 2 6は、一つの抵抗 Rと一つのインダクタンス Lと二つの静電容量 Cl、 C2の組み合わせからなるローパス（低域通過）フィルタで構成される。このローパスフィルタ力もなる平滑フィルタ 26は、デジタル電力増幅回路 25のハーフブリッジドライバ段 33の出力 Vaの高周波成分、即ち電力増幅変調信号成分を十分に減衰し且つ駆動信号成分 COM (若しくは駆動波形成分 WCOM)を減衰しないように設計される。なお、二つの静電容量 Cl、 C2と電力増幅変調信号の信号線との間には、夫々、各静電容量 C 1、 C2を当該信号線に接続するスィッチ SW1、 SW2が介装されており、前述した制御部 62からスィッチ駆動信号 swl、 sw2によって、夫々、開閉される。また、本実施形態では、第 1静電容量 C1の方が第 2静電容量 C2より大きい。 [0046] 前述のようにデジタル電力増幅器 25の MOSFETTrP、 TrNが、デジタル駆動される場合には、 MOSFETがスィッチ素子として作用するため、 ON状態の MOSFET に電流が流れるが、ドレイン—ソース間の抵抗値は非常に小さぐ電力損失は殆ど発生しない。また、 OFF状態の MOSFETには電流が流れないので電力損失は発生しない。従って、このデジタル電力増幅器 25の電力損失は極めて小さぐ小型の MOS FETを使用することができ、冷却用放熱板などの冷却手段も不要である。ちなみに、トランジスタをリニア駆動するときの効率が 30%程度であるのに対し、デジタル電力増幅器の効率は 90%以上である。また、トランジスタの冷却用放熱板は、トランジスタ一つに対して 60mm角程度の大きさが必要になるので、こうした冷却用放熱板が不要になると、実際のレイアウト面で圧倒的に有利である。

[0047] 次に、制御部 62から出力されるスィッチ駆動信号 swl、 sw2について説明する。例えば、接続されるピエゾ素子などのァクチユエータ 22が 1つだけのときには、図 12a に示すように駆動パルス PCOM或いは駆動信号 COMは台形波状（図の 1ノズル）であっても、複数のピエゾ素子などのァクチユエータ 22を接続すると、台形の角がとれて（図の 1440ノズル）しまう。実際にピエゾ素子などのァクチユエータ 22が接続された状態の駆動回路の周波数特性を測定すると、接続されるァクチユエータ 22の数が多いほど、ゲインが低下している。これは、前述した選択部によってピエゾ素子などのァクチユエータ 22が並列に接続されるためである。ピエゾ素子などのァクチユエータ 22には静電容量 Cnがある。例えば図 13aに示す平滑フィルタ 26の抵抗 R及びインダクタンス Lに加えて、ピエゾ素子などのァクチユエータ 22が接続されるたびに、図 1 3b、 c、 dのように当該ピエゾ素子などのァクチユエータ 22の静電容量 Cnが次々に並列に接続され、駆動回路全体でローパスフィルタが構成されてしまう。当然、このローパスフィルタを構成する駆動回路に供給される駆動信号 COM或いは駆動パルス PC OMは、高周波成分が除去され、角が取れてしまう。

[0048] そこで、本実施形態では、平滑フィルタ 26内に設けた静電容量 Cl、 C2を選択的に駆動回路に接続して、駆動回路全体のローパスフィルタ特性を一定又は所定の範囲内に抑制し、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にする。具体的には、制御部 62内にて図 14に示す演算処理を行い、その結果に基づいてスィッチ駆動信号 swl、 sw2を創成出力することで、平滑フィルタ 26内の静電容量 C 1、 C2を駆動回路に適切に接続する。この演算処理では、まずステップ S1で、駆動信号選択データ SI&SPからインク滴吐出ノズルのァクチユエータ数 (以下、駆動ァクチユエータ数とも記す) nを算出する。

[0049] 次にステップ S 2に移行して、ステップ S1で算出された駆動ァクチユエータ数 nが 0 以上第 1所定値 N1以下である力否かを判定し、駆動ァクチユエータ数 nが 0以上第 1 所定値 N1以下である場合にはステップ S3に移行し、そうでない場合にはステップ S 4に移行する。

ステップ S4では、ステップ S1で算出された駆動ァクチユエータ数 nが第 1所定値 N 1より大きく且つ当該第 1所定値 N1より大きい第 2所定値 N2以下である力否かを判定し、駆動ァクチユエータ数 nが第 1所定値 N1より大きく且つ第 2所定値 N2以下である場合にはステップ S5に移行し、そうでない場合にはステップ S6に移行する。

[0050] ステップ S6では、ステップ S1で算出された駆動ァクチユエータ数 nが第 2所定値 N 2より大きく且つ当該第 2所定値 N2より大きい第 3所定値 N3以下である力否かを判定し、駆動ァクチユエータ数 nが第 2所定値 N2より大きく且つ第 3所定値 N3以下である場合にはステップ S7に移行し、そうでない場合にはステップ S8に移行する。

ステップ S3では、第 1スィッチ駆動信号 swlを ON、第 2スィッチ駆動信号 sw2を O Nに設定してステップ S 9に移行する。

[0051] ステップ S5では、第 1スィッチ駆動信号 swlを OFF、第 2スィッチ駆動信号 sw2を O Nに設定してステップ S 9に移行する。

ステップ S7では、第 1スィッチ駆動信号 swlを ON、第 2スィッチ駆動信号 sw2を O FFに設定してステップ S 9に移行する。

ステップ S8では、第 1スィッチ駆動信号 swlを OFF、第 2スィッチ駆動信号 sw2を O FFに設定してステップ S 9に移行する。

[0052] ステップ S9では、第 1及び第 2スィッチ駆動信号 swl、 sw2を出力してからメインプログラムに復帰する。

この演算処理によれば、駆動ァクチユエータ数 n、即ち駆動信号 COM (駆動回路）に接続されるピエゾ素子などのァクチユエータ 22の数力 ^以上第 1所定値 N1以下である場合には第 1静電容量 CI及び第 2静電容量 C2が駆動回路に接続され、駆動ァクチユエータ 22の数が第 1所定値 N1より大きく且つ第 2所定値 N2以下である場合には第 2静電容量 C2が駆動回路に接続され、駆動ァクチユエータ 22の数が第 2所定値 N2より大きく且つ第 3所定値 N3以下である場合には第 1静電容量 C1が駆動回路に接続され、駆動ァクチユエータ 22の数が第 3所定値 N3より大きい (最大値 N4以下 )である場合には何れの静電容量も接続されない。前述したように、また図 15に破線で示すように、駆動信号 COM (駆動回路）に接続される駆動ァクチユエータ 22の数が多いほど、駆動回路の静電容量が増大するので、本実施形態における駆動回路の総静電容量 C は図 15に実線で示すように変化する。

TOTAL

[0053] 従って、本実施形態では、駆動ァクチユエータ 22の数が少ないほど駆動回路に接続する静電容量を大きくすることで、駆動回路全体の静電容量を所定の範囲内に抑制し、もって駆動回路のローパスフィルタが除去する成分を所定の範囲内に抑制することで、実際に駆動ァクチユエータ 22に印加される駆動信号 COMを一定にすることができる。即ち、本実施形態では、駆動ァクチユエータ 22の数に応じて駆動回路（駆動信号 COM)に接続する静電容量の大きさを変化させることで、駆動回路そのものの周波数特性を調整し、もって実際にァクチユエータ 22に印加される駆動信号 C OMを一定にすることができる。勿論、駆動回路 (駆動信号 COM)に並列に接続可能な静電容量の数を増大し、駆動ァクチユエータ 22の数に応じて接続する静電容量を細力べ調整すれば、駆動回路全体の静電容量を一定又はほぼ一定にすることができ、これにより駆動回路のローパスフィルタが除去する成分を一定にして、実際にァクチユエータ 22に印加される駆動信号を一定にすることができる。なお、本実施形態では、駆動回路のローパスフィルタが駆動信号 COMの所定低域周波数成分を除去することは回避できな、ので、その分を予め駆動信号 COM又は駆動波形信号 WCO Mに加えておくとよい。

[0054] このように、本実施形態のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、駆動波形信号発生回路 70で圧電素子などのァクチユエータの駆動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をパルス幅変調回路などの変調回路 24でパルス変調し、このパルス変調された変調信号をデジタル電力増幅器 25で電力増幅し、この電力増幅された電力増幅変調信号を平滑フィルタ 26で平滑ィ匕してァクチユエータに駆動信号として供給することとしたため、平滑フィルタ 26のフィルタ特性を電力増幅変調信号成分のみ十分に平滑ィ匕できるものとすることでァクチユエータへの駆動信号の早い立上がり、立下がりを可能としながら、電力増幅効率に優れたデジタル電力増幅器 25によって駆動信号を効率よく電力増幅できるので、冷却用放熱板などの冷却手段が不要となる。

[0055] また、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ 22の数に応じて平滑フィルタ 2 6の周波数特性を調整することとしたため、駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定又は所定の範囲内に抑制することができ、これにより実際にァクチユエータ 22に印加される駆動信号 COMを一定にすることが可能となる。

また、電力増幅変調信号に対して並列に接続可能な複数の静電容量 Cl、 C2と、それらの静電容量 Cl、 C2を個別に電力増幅変調信号に接続するスィッチ SW1、 S W2とを備えたこととしたため、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ 22の数が少ないほど、電力増幅変調信号に並列に接続する静電容量を大きくすることにより、駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定又は所定の範囲内に抑制することができ、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定にすることができる。

[0056] 図 16には、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の駆動波形信号発生手段及び変調手段の他の実施形態を示す。図 3の駆動波形信号発生回路 70では、デジタル合成された駆動波形信号を DZA変換器 705でアナログ変換して出力した。これに対し、図 16では、メモリコントロール部 41がメモリ部 42からデジタル波形データを読出し、この読出されたデジタル波形データと三角波に相当する数値発生部 43 の数値とを比較部 44で比較して変調信号の Hi、 Loを決定し、それを変調信号として出力する。この場合、変調信号の出力までが全てデジタルで行われるので、メモリコントロール部 41、メモリ部 42、数値発生部 43、比較部 44を CPUやゲートアレイ内に組込むことができる。この場合、メモリコントロール部 41、メモリ部 42が本発明の駆動波形信号発生手段に相当し、数値発生部 43、比較部 44が変調手段を構成する。

[0057] また、図 17には平滑フィルタ 26の他の実施形態を示す。この実施形態では、可変静電容量 Cvを用い、制御部 62から制御信号 cvarによって可変静電容量 Cvの静電容量を調整する。この実施形態によれば、平滑フィルタの静電容量を細カゝく調整することができるので、駆動回路の低域通過フィルタで除去される成分を一定にすることができ、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号を一定又はほぼ一定にすることができる。

なお、前記実施形態では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ィンクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用した例にっ、てのみ詳述したが、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、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。

Claims

請求の範囲

[1] インクジヱットヘッドに設けられた液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルに対応して設けられたァクチユエータと、前記ァクチユエータに駆動信号を印加する駆動手段とを有し、

前記ァクチユエータの駆動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、

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パルス変調する変調手段と、

前記変調手段でパルス変調された変調信号を電力増幅するデジタル電力増幅器と、

前記デジタル電力増幅器で電力増幅された電力増幅変調信号を平滑化して前記ァクチユエータに駆動信号として供給する平滑フィルタと、

前記ァクチユエータの数に応じて前記平滑フィルタの周波数特性を調整する周波数特性調整手段と

を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。

[2] 前記周波数特性調整手段は、前記電力増幅変調信号に対して並列に接続可能な複数の静電容量と、前記複数の静電容量を個別に電力増幅変調信号に接続するスイッチとを備えたことを特徴とする請求項 1に記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。

[3] 前記周波数特性調整手段は、前記ァクチユエータの数が少な、ほど、電力増幅変調信号に対して並列に接続する静電容量を大きくすることを特徴とする請求項 2に記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。

[4] 前記請求項 1乃至 3の何れかに記載のヘッド駆動装置を備えるインクジェットプリンタ。