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WO2011024307A1 - インクジェットプリンタ及び印刷方法 - Google Patents

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WO2011024307A1
WO2011024307A1 PCT/JP2009/065190 JP2009065190W WO2011024307A1 WO 2011024307 A1 WO2011024307 A1 WO 2011024307A1 JP 2009065190 W JP2009065190 W JP 2009065190W WO 2011024307 A1 WO2011024307 A1 WO 2011024307A1
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WO
WIPO (PCT)
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signal
nozzles
smoothing
head
capacitor
Prior art date
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Application number
PCT/JP2009/065190
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English (en)
French (fr)
Inventor
和英 横山
明広 小野寺
義郎 杉本
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Mimaki Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mimaki Engineering Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP09848752A priority patent/EP2474421A1/en
Priority to KR1020127004893A priority patent/KR20120049301A/ko
Priority to CN2009801611090A priority patent/CN102481785A/zh
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    • B41J2/2139—Compensation for malfunctioning nozzles creating dot place or dot size errors
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    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B41J3/4073—Printing on three-dimensional objects not being in sheet or web form, e.g. spherical or cubic objects

Definitions

  • the present invention relates to an inkjet printer and a printing method.
  • inkjet printers that eject ink droplets using actuators such as piezo elements have been widely used.
  • a digital amplifier such as a class D amplifier circuit for generating a drive waveform signal used for driving an actuator (for example, see Patent Document 1).
  • a drive waveform signal is generated by smoothing a signal amplified by a digital amplifier with a smoothing filter.
  • the frequency characteristics of the smoothing filter will change as the load capacity changes.
  • the waveform of the drive waveform signal may be affected by the difference in the number of nozzles that eject ink droplets. Therefore, for example, a configuration suitable for an ink jet printer is desired as a configuration for generating a drive waveform signal by a digital amplifier.
  • the operation of the class D amplifier circuit is controlled by using, for example, a feedback circuit.
  • a feedback circuit for example, when an inkjet printer that performs high-definition printing is to be provided at low cost, it may be desired to perform more appropriate control with a simpler configuration.
  • an object of the present invention is to provide an ink jet printer and a printing method that can solve the above-described problems.
  • An inkjet printer that performs printing by discharging ink droplets, and includes an inkjet head having a plurality of nozzles and a plurality of actuators provided corresponding to the nozzles, and inkjet operation control.
  • a head control digital signal output unit that outputs a head control digital signal that is a digital signal to be used, and an amplification that is a signal obtained by amplifying the head control digital signal by amplifying the head control digital signal output by the head control digital signal output unit
  • a digital amplifier that outputs a control signal and a plurality of capacitors, and a drive waveform signal that is a signal for driving a plurality of actuators is obtained by smoothing the amplification control signal using at least a part of the plurality of capacitors.
  • Smoothing filter to generate and smoothing filter A capacitance designation signal output unit that outputs a capacitance designation signal that designates a capacitor to be used for smoothing the amplification control signal, and the capacitance designation signal output unit generates ink droplets according to the drive waveform signal. Based on the number of actuators to be discharged, a capacitor to be used for smoothing the amplification control signal is determined, and a capacity specifying signal for specifying the determined capacitor is output.
  • the actuator that should eject ink droplets is, for example, an actuator that corresponds to a nozzle that should eject ink droplets.
  • the actuator is, for example, a piezoelectric actuator such as a piezo element.
  • the drive waveform signal is a signal that changes, for example, to a trapezoidal shape.
  • the capacity designation signal output unit outputs, for example, a capacity designation signal that designates all capacitors.
  • the capacity designation signal output unit outputs a capacity designation signal that designates a smaller number of capacitors, for example. In this case, the capacity designation signal output unit designates the capacitor so that the total capacity decreases as the number of actuators increases step by step, for example, every predetermined number.
  • condenser used for smoothing by a smoothing filter according to the number of nozzles (discharge nozzle number) which discharges an ink drop in an inkjet head, for example can be changed appropriately.
  • the capacitance of the capacitor used in the smoothing filter can be suppressed to a certain appropriate capacity or less. Thereby, for example, power consumption can be more appropriately reduced. Therefore, if comprised in this way, the production
  • the inkjet head repeats at a preset ejection timing, and ejects ink droplets from the nozzles selected at each ejection timing among the plurality of nozzles.
  • the inkjet printer at each ejection timing The counter further counts the number of selected nozzles, and the capacity designation signal output unit has a capacity according to the number of nozzles selected at each discharge timing based on the number of nozzles counted by the counter. Change the specified signal.
  • the number of discharge nozzles changing every moment can be calculated appropriately. Further, the capacitor used for smoothing can be appropriately changed according to the change in the number of ejection nozzles.
  • the image forming apparatus further includes an ejection data memory that stores ejection data that is data for designating nozzles that should eject ink droplets at each ejection timing, and the inkjet head is configured based on ejection data received from the ejection data memory.
  • Ink droplets are ejected from the nozzles selected at the ejection timing, and the counter counts the number of nozzles selected at each ejection timing based on the ejection data. If comprised in this way, calculation of the number of discharge nozzles can be performed more appropriately, for example.
  • the counter appropriately counts the number of nozzles in accordance with the timing at which the head control digital signal output unit outputs the head control digital signal.
  • the counter counts the number of nozzles selected in synchronization with the timing at which the ejection data is sent from the ejection data memory to the inkjet head.
  • the counter may count the number of nozzles based on the ejection data before being sent to the inkjet head.
  • the capacity designation signal output unit may prepare in advance the value of the capacity selection signal to be output at each ejection timing, for example. With this configuration, for example, the number of nozzles can be appropriately counted even when the period of ink droplet ejection timing is short.
  • the smoothing filter further includes one or more switches that open and close according to the capacitance designation signal.
  • the plurality of capacitors are connected in parallel between the output terminal and the ground terminal of the digital amplifier. At least some of the plurality of capacitors are connected in series with the switch between the output terminal and the ground terminal of the digital amplifier. If comprised in this way, the capacitor
  • (Configuration 5) A printing method for performing printing by ejecting ink droplets, wherein the digital signal is used for operation control of an inkjet head having a plurality of nozzles and a plurality of actuators provided corresponding to the nozzles, respectively.
  • a head control digital signal output stage that outputs a head control digital signal, and an amplification control signal that is an amplified signal of the head control digital signal by amplifying the head control digital signal output at the head control digital signal output stage.
  • Output digital amplification stage out of a plurality of capacitors in a smoothing filter having a plurality of capacitors, a capacity designation signal stage for outputting a capacity designation signal for designating a capacitor to be used for signal smoothing, and a plurality of capacitors in the smoothing filter At least a part of And smoothing the amplification control signal by using a capacitor to generate a drive waveform signal that is a signal for driving a plurality of actuators, and the capacity designation signal output step is in accordance with the drive waveform signal. Based on the number of actuators that should eject ink droplets, a capacitor to be used for smoothing the amplification control signal is determined, and a capacity designation signal for designating the determined capacitor is output. In this way, for example, the same effect as that of Configuration 1 can be obtained.
  • a drive waveform signal used for driving an actuator in an inkjet head can be generated more appropriately.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a main part of a functional configuration of an inkjet printer 10 according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows an example of the waveform of the signal used for discharge control of an ink droplet.
  • 2 is a diagram illustrating an example of a detailed configuration of a digital amplifier 14, an inkjet head 18, and a smoothing filter 16.
  • FIG. It is a wave form diagram which shows an example of the operation
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a main part of a functional configuration of an inkjet printer 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the ink jet printer 10 is an ink jet printer that performs printing by ejecting ink droplets by a piezo method.
  • the ink jet head 18, the ejection sequencer 12, the digital amplifier 14, and the smoothing are configured to eject and control ink droplets.
  • a filter 16 is provided.
  • the inkjet head 18 is a print head that ejects ink droplets, and prints on the medium by repeatedly ejecting ink droplets while moving relative to the medium that is the substrate.
  • the inkjet head 18 has a plurality of nozzles and a plurality of piezo elements.
  • Each of the plurality of piezo elements is a piezoelectric actuator provided corresponding to each nozzle, and operates according to a drive waveform signal received from the smoothing filter 16 to eject ink droplets from the corresponding nozzle.
  • the ink jet head 18 receives a discharge nozzle data signal from the discharge data memory 102 in the discharge sequencer 12.
  • the ejection nozzle data signal is a signal indicating ejection data stored in the ejection data memory 102, for example.
  • This ejection data is data for designating nozzles that should eject ink droplets at each ejection timing, for example.
  • the inkjet head 18 selects a nozzle that should eject an ink droplet at each preset ejection timing.
  • the inkjet head 18 causes only the piezo element corresponding to the selected nozzle among the plurality of piezo elements to receive the drive waveform signal. Thereby, the inkjet head 18 repeats at a preset ejection timing based on the ejection data, and ejects ink droplets from a plurality of nozzles selected at each ejection timing.
  • the ejection sequencer 12 is a sequencer that controls the ejection sequence of ink droplets.
  • the discharge sequencer 12 includes a discharge data memory 102, a head control signal output unit 108, a counter 104, and a capacity designation signal output unit 106.
  • the discharge data memory 102 is a memory for storing discharge data.
  • the ejection data memory 102 sends ejection nozzle data signals indicating data values corresponding to the ejection timings among the data values constituting the ejection data to the inkjet head 18 and the counter 104 in accordance with the ejection timings. Output.
  • the head control signal output unit 108 is a waveform generation device that generates a head control digital signal that is a digital signal used for operation control of the inkjet head 18.
  • the head control signal output unit 108 performs digital signal modulation such as pulse density modulation to generate a head digital signal.
  • the head control digital signal is, for example, a digital signal used for generating a drive waveform signal.
  • the head control signal output unit 108 may output a digital signal generated by pulse width modulation, for example, as the head control digital signal.
  • the counter 104 is a counter that counts the number of ejection nozzles, which is the number of nozzles selected as nozzles that eject ink droplets. In this example, the counter 104 counts the number of ejection nozzles based on the ejection nozzle data signal sent from the ejection data memory 102. Accordingly, the counter 104 counts the number of ejection nozzles at each ejection timing in synchronization with the timing at which ejection data is sent from the ejection data memory 102 to the inkjet head 18.
  • the capacitance designation signal output unit 106 outputs a capacitance selection signal that is a signal for controlling the operation of the smoothing filter 16 to the smoothing filter 16.
  • This capacitance selection signal is a signal for designating a capacitor to be used for smoothing among a plurality of capacitors provided in the smoothing filter 16.
  • the capacity designation signal output unit 106 detects the number of ejection nozzles for each ejection timing based on the counting result by the counter 104. Then, a capacity designation signal is output based on the detected number of ejection nozzles. Thereby, the capacity designation signal output unit 106 determines a capacitor to be used for smoothing in the smoothing filter 16 based on the number of actuators that should eject ink droplets according to the drive waveform signal. Then, a capacitance designation signal for designating the determined capacitor is output. Further, the capacity designation signal is changed according to the number of nozzles selected at each ejection timing.
  • the capacity designation signal output unit 106 may prepare in advance the value of the capacity selection signal to be output at each ejection timing, for example, at the timing before the ejection nozzle data signal is sent to the inkjet head 18.
  • the counter 104 counts the number of ejection nozzles at each ejection timing based on, for example, ejection data before being sent to the inkjet head 18.
  • the capacity designation signal output unit 106 When the number of ejection nozzles, that is, the number of piezo elements to eject ink droplets is equal to or less than a preset lower limit number, the capacity designation signal output unit 106 outputs, for example, a capacity designation signal that designates all capacitors. To do. When the number of ejection nozzles is larger than the lower limit number, the capacity designation signal output unit 106 outputs a capacity designation signal that designates a smaller number of capacitors, for example. In this case, the capacity designation signal output unit 106 designates capacitors such that the number of designated capacitors decreases as the number of ejection nozzles increases step by step, for example, every predetermined number. Thereby, the capacity designation signal output unit 106 designates the capacitor so that the overall capacity decreases as the number of ejection nozzles increases, for example.
  • the digital amplifier 14 is an amplifier circuit that amplifies the head control digital signal output from the head control signal output unit 108. For example, the digital amplifier 14 amplifies the digital signal by converting the level of the H level signal of the digital signal into a higher voltage. Further, the digital amplifier 14 outputs an amplification control signal which is a signal obtained by amplifying the head control digital signal by this amplification.
  • the smoothing filter 16 is a filter circuit that smoothes the amplification control signal received from the digital amplifier 14, and generates a drive waveform signal to be supplied to the inkjet head 18 by this smoothing.
  • the smoothing filter 16 has a plurality of capacitors.
  • the amplification control signal is smoothed using only the capacitor designated by the capacitance designation signal received from the capacitance designation signal output unit 106 among the plurality of capacitors.
  • the smoothing filter 16 generates a drive waveform signal using a capacitor according to the number of ejection nozzles.
  • the number of discharge nozzles that change every moment can be calculated appropriately.
  • the capacitor used for smoothing in the smoothing filter 16 can be appropriately changed according to the change in the number of ejection nozzles. Thereby, for example, even when the number of ejection nozzles changes every moment, it is possible to suppress changes in the frequency characteristics of the smoothing filter 16 and appropriately prevent the waveform of the drive waveform signal from being affected.
  • the capacitance of the capacitor used in the smoothing filter 16 can be suppressed to a certain appropriate capacity or less. Thereby, reduction of power consumption can be performed appropriately. Therefore, according to this example, it is possible to generate the drive waveform signal more appropriately, for example.
  • the capacity designation signal output unit 106 preferably designates a capacitor so that, for example, the capacitive load of the piezoelectric element corresponding to the nozzle selected in the inkjet head 18 is subtracted from the overall capacitor capacity of the smoothing filter 16.
  • FIG. 2 shows an example of a waveform of a signal used for ink droplet ejection control.
  • the head control signal output unit 108 performs pulse density modulation to generate a head control digital signal that is the basis of the drive waveform signal.
  • the digital amplifier 14 and the smoothing filter 16 amplify and smooth the head control digital signal to generate a drive waveform signal that changes to a trapezoidal shape.
  • the capacity designation signal output unit 106 changes the capacity designation signal in accordance with, for example, the timing when the duty ratio (Duty) of the head control signal changes. If comprised in this way, the capacity
  • FIG. 3 shows an example of the detailed configuration of the digital amplifier 14, the inkjet head 18, and the smoothing filter 16.
  • the digital amplifier 14 is, for example, a class D amplifier circuit in which two N-type MOSFETs Q1 and Q2 are connected in series.
  • a terminal on the upstream side of the series connection of the MOSFETs Q1 and Q2 receives a voltage Vpow higher than the H level of the head control digital signal which is an input signal of the digital amplifier 14. Further, the upstream terminal of the series connection is grounded.
  • the gate terminal of the MOSFET Q1 receives a head control digital signal.
  • the gate terminal of the MOSFET Q2 receives an inverted signal of the head control digital signal.
  • the digital amplifier 14 performs amplification using, for example, a digital technique called switching operation, and amplifies the level of the head control digital signal received from the head control signal output unit 108 to the voltage Vpow.
  • the plurality of piezo elements PTZ1 to PTZn are connected in parallel between the output terminal of the smoothing filter 16 and the ground terminal. Further, each of the piezo elements PTZ1 to PTZn is connected in series with each of the transfer gates TG1 to TGn controlled by the ejection nozzle data signal received from the ejection data memory 102. With this configuration, the piezo elements selected corresponding to the nozzles that should eject ink droplets receive a common drive waveform signal from the smoothing filter 16.
  • the smoothing filter 16 includes a coil L1, a plurality of capacitors C1 to C3, MOSFETs Q5 and Q6, transistors Q3 and Q4, and a plurality of resistors.
  • the plurality of capacitors C1 to C3 are connected in parallel between the output terminal of the digital amplifier 14 and the ground terminal.
  • some of the capacitors C1 and C2 are connected in series with the MOSFETs Q5 and Q6 between the output terminal of the smoothing filter 16 and the ground terminal.
  • MOSFETs Q5 and Q6 are examples of switches that open and close according to a capacitance designation signal.
  • the MOSFETs Q5 and Q6 are P-type MOSFETs.
  • the gate terminals of the MOSFETs Q5 and Q6 are pulled up to the power supply voltage Vcc via the resistor R1.
  • the gate terminal is grounded via each of the transistors Q3 and Q4.
  • the transistors Q3 and Q4 are transistors that are turned on and off by a capacitance designation signal received from the capacitance designation signal output unit 106, and receive a capacitance designation signal from the capacitance designation signal output unit 106 through the resistors R2 and R3, respectively. receive.
  • a capacitor used for smoothing can be appropriately selected based on, for example, a capacity designation signal that changes according to the number of ejection nozzles. This makes it possible to appropriately change the capacity of the capacitor used for smoothing according to the number of ejection nozzles.
  • FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of an operation for designating a capacitor by a capacitance designation signal.
  • the inkjet head 12 receives a signal that repeats a constant waveform change as a drive waveform signal.
  • the ink jet head 12 receives a drive waveform signal that changes in the same manner within each period shown in the drawing with a broken line.
  • the change in the drive waveform signal within each period corresponds to the control for ejecting ink droplets to the nozzles of the inkjet head 12.
  • the inkjet head 12 ejects ink droplets from the nozzles for each period.
  • the capacity designation signal output unit 106 changes the value of the capacity designation signal in accordance with the number of ejection nozzles that eject ink droplets in the operation of each period in accordance with the start timing of each period. For example, in this example, the capacity designation signal output unit 106 outputs a digital signal indicating one of four values of 0, 1, 2, and 3 as the capacity designation signal at the start timing of each period. Then, the ON / OFF state of the transistor Q3 in the smoothing filter 16 is switched according to the value of the upper bit of the digital signal. Further, the ON / OFF state of the transistor Q4 in the smoothing filter 16 is switched according to the value of the lower bit.
  • the transistors Q3 and Q4 switch, for example, the ON / OFF state as illustrated. Further, the smoothing filter 16 determines the capacitor used for smoothing according to the ON / OFF state of the transistors Q3 and Q4.
  • the capacity of the capacitor used for smoothing can be appropriately changed according to, for example, the number of ejection nozzles.
  • the present invention can be suitably used for, for example, an ink jet printer.

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Abstract

（課題）インクジェットヘッドにおけるアクチュエータの駆動に用いる駆動波形信号の生成を、より適切に行う。 （解決手段）インク滴を吐出することにより印刷を行うインクジェットプリンタ（１０）であって、複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられた複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッド（１８）と、ヘッド制御デジタル信号を出力するヘッド制御デジタル信号出力部（１０８）と、ヘッド制御デジタル信号を増幅した信号である増幅制御信号を出力するデジタル増幅器（１４）と、複数のコンデンサを有し、当該複数のコンデンサの少なくとも一部を用いて増幅制御信号を平滑化することにより、駆動波形信号を生成する平滑フィルタ（１６）と、増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを指定する容量指定信号を出力する容量指定信号出力部（１０６）とを備える。

Description

インクジェットプリンタ及び印刷方法
　本発明は、インクジェットプリンタ及び印刷方法に関する。
　従来、ピエゾ素子等のアクチュエータを用いてインク滴を吐出するインクジェットプリンタが広く用いられている。また、近年、アクチュエータの駆動に用いる駆動波形信号の生成に、Ｄ級増幅回路等のデジタル増幅器を用いることが検討されている（例えば、特許文献１参照）。このような構成においては、例えば、デジタル増幅器で増幅された信号を平滑フィルタで平滑化することにより、駆動波形信号を生成する。このような構成を用いることにより、電源効率を高め、かつ、発熱を抑えることが可能となる。また、これにより、インクジェットプリンタの消費電力の低減や、コストの低減が可能になる。
特開２００５－３２９７１０号公報
　しかし、デジタル増幅器を用いて駆動波形信号を生成しようとした場合、例えばアクチュエータが容量性の負荷であること等が原因となり、様々な問題が生じるおそれがある。例えば、インクジェットプリンタにおいては、同時にインク滴を吐出するノズルの数が、刻々と変化する。そのため、駆動波形信号に応じて駆動されるアクチュエータの数も、刻々と変化する。そして、その結果、インク滴を吐出するノズルの数に応じて、負荷容量が変化することとなる。
　また、負荷容量が変化することにより、平滑フィルタの周波数特性が変化することとなる。そして、その結果、インク滴を吐出するノズルの数の違いによって、駆動波形信号の波形に影響が生じるおそれがある。そのため、例えば、デジタル増幅器により駆動波形信号を生成する構成として、インクジェットプリンタにより適した構成が望まれる。
　ここで、特許文献１に開示されている構成においては、例えば帰還回路を用いることにより、Ｄ級増幅回路の動作の制御を行っている。しかし、例えば高精細な印刷を行うインクジェットプリンタを低コストで提供しようとする場合等には、より簡単な構成により、より適切な制御を行うことが望まれる場合がある。
　また、駆動波形信号を生成する回路において、平滑フィルタに使用されるコンデンサは、余分な電流も消費する余計な負荷とみなすことができる。そのため、消費電力の低減をより適切に行うためには、必要以上にコンデンサを充放電しない構成とすることが望まれる。そこで、本発明は、上記の課題を解決できるインクジェットプリンタ及び印刷方法を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を有する。
　（構成１）インク滴を吐出することにより印刷を行うインクジェットプリンタであって、複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられた複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、インクジェットの動作制御に用いるデジタル信号であるヘッド制御デジタル信号を出力するヘッド制御デジタル信号出力部と、ヘッド制御デジタル信号出力部が出力するヘッド制御デジタル信号を増幅することにより、ヘッド制御デジタル信号を増幅した信号である増幅制御信号を出力するデジタル増幅器と、複数のコンデンサを有し、当該複数のコンデンサの少なくとも一部を用いて増幅制御信号を平滑化することにより、複数のアクチュエータを駆動する信号である駆動波形信号を生成する平滑フィルタと、平滑フィルタにおける複数のコンデンサのうち、増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを指定する容量指定信号を出力する容量指定信号出力部とを備え、容量指定信号出力部は、駆動波形信号に応じてインク滴を吐出すべきアクチュエータの数に基づき、増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを決定し、決定したコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。
　インク滴を吐出すべきアクチュエータとは、例えば、インク滴を吐出すべきノズルに対応するアクチュエータである。アクチュエータは、例えば、ピエゾ素子等の圧電アクチュエータである。また、駆動波形信号は、例えば、台形状に変化する信号である。インク滴を吐出すべきアクチュエータの数が予め設定された下限数以下の場合、容量指定信号出力部は、例えば、全てのコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。また、インク滴を吐出すべきアクチュエータの数が下限数より多い場合、容量指定信号出力部は、例えば、より少ない数のコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。この場合、容量指定信号出力部は、例えば所定の数毎に段階的に、アクチュエータの数が増えるほど合計の容量が減るように、コンデンサを指定する。
　このように構成すれば、例えば駆動波形信号を変化させる制御時において、インクジェットヘッドにおいてインク滴を吐出するノズルの数（吐出ノズル数）に応じて、平滑フィルタでの平滑化に使用するコンデンサの容量を適切に変化させることができる。これにより、例えば、吐出ノズル数が刻々と変化する場合にも、平滑フィルタの周波数特性の変化を抑え、駆動波形信号の波形に影響が生じることを適切に防ぐことができる。
　更には、吐出ノズル数に応じてコンデンサを選択することにより、平滑化フィルタで使用されるコンデンサの容量を一定の適正な容量以下に抑えることができる。これにより、例えば、消費電力の低減をより適切に行うことができる。そのため、このように構成すれば、例えば、インクジェットヘッドにおけるアクチュエータの駆動に用いる駆動波形信号の生成を、より適切に行うことができる。
　（構成２）インクジェットヘッドは、予め設定された吐出タイミングで繰り返し、複数のノズルのうち、それぞれの吐出タイミングにおいて選択されているノズルから、インク滴を吐出し、インクジェットプリンタは、それぞれの吐出タイミングにおいて選択されているノズルの数を計数するカウンタを更に備え、容量指定信号出力部は、カウンタが計数するノズルの数に基づき、それぞれの吐出タイミング毎に、選択されるノズルの数に応じて、容量指定信号を変化させる。
　このように構成すれば、例えば、刻々と変化する吐出ノズル数を適切に算出できる。また、平滑化に使用するコンデンサを、吐出ノズル数の変化に応じて適切に変化させることができる。
　（構成３）それぞれの吐出タイミングにおいてインク滴を吐出すべきノズルを指定するデータである吐出データを記憶する吐出データメモリを更に備え、インクジェットヘッドは、吐出データメモリから受け取る吐出データに基づき、それぞれの吐出タイミングにおいて選択されているノズルから、インク滴を吐出し、カウンタは、吐出データに基づき、それぞれの吐出タイミングにおいて選択されるノズルの数を計数する。このように構成すれば、例えば、吐出ノズル数の算出をより適切に行うことができる。
　カウンタは、例えば、ヘッド制御デジタル信号出力部がヘッド制御デジタル信号を出力するタイミングに合わせて、ノズルの数を適切に計数する。この場合、カウンタは、例えば、吐出データメモリからインクジェットヘッドへ吐出データが送られるタイミングに同期して、選択されるノズルの数を計数する。
　また、カウンタは、インクジェットヘッドへ送られる前の吐出データに基づき、ノズルの数を計数してもよい。この場合、容量指定信号出力部は、例えば、各吐出タイミングにおいて出力すべき容量選択信号の値を、予め準備してもよい。このように構成すれば、例えば、インク滴の吐出タイミングの周期が短い場合にも、ノズルの数を適切に計数できる。
　（構成４）平滑フィルタは、容量指定信号に応じて開閉する一以上のスイッチを更に有し、平滑フィルタにおいて、複数のコンデンサは、デジタル増幅器の出力端子と接地端子との間に並列に接続されており、複数のコンデンサの少なくとも一部は、デジタル増幅器の出力端子と接地端子との間において、スイッチと直列に接続されている。このように構成すれば、例えば、平滑化フィルタで使用されるコンデンサを、容量指定信号に応じて適切に変化させることができる。
　（構成５）インク滴を吐出することにより印刷を行う印刷方法であって、複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられた複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドの動作制御に用いるデジタル信号であるヘッド制御デジタル信号を出力するヘッド制御デジタル信号出力段階と、ヘッド制御デジタル信号出力段階で出力するヘッド制御デジタル信号を増幅することにより、ヘッド制御デジタル信号を増幅した信号である増幅制御信号を出力するデジタル増幅段階と、複数のコンデンサを有する平滑フィルタにおける複数のコンデンサのうち、信号の平滑化に使用するコンデンサを指定する容量指定信号を出力する容量指定信号段階と、平滑フィルタの複数のコンデンサの少なくとも一部であり、容量指定信号により指定されるコンデンサを用いて増幅制御信号を平滑化することにより、複数のアクチュエータを駆動する信号である駆動波形信号を生成する平滑段階とを備え、容量指定信号出力段階は、駆動波形信号に応じてインク滴を吐出すべきアクチュエータの数に基づき、増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを決定し、決定したコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
　本発明によれば、例えば、インクジェットヘッドにおけるアクチュエータの駆動に用いる駆動波形信号の生成を、より適切に行うことができる。
本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の機能構成の要部の一例を示すブロック図である。 インク滴の吐出制御に用いる信号の波形の一例を示す図である。 デジタル増幅器１４、インクジェットヘッド１８、及び平滑フィルタ１６の詳細な構成の一例を示す図である。 容量指定信号によりコンデンサを指定する動作の一例を示す波形図である。
　以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の機能構成の要部の一例を示すブロック図である。
　インクジェットプリンタ１０は、ピエゾ方式でインク滴を吐出することにより印刷を行うインクジェットプリンタであり、インク滴の吐出、及びその制御を行う構成として、インクジェットヘッド１８、吐出シーケンサ１２、デジタル増幅器１４、及び平滑フィルタ１６を備える。
　インクジェットヘッド１８は、インク滴を吐出する印刷ヘッドであり、被印刷物である媒体に対して相対的に移動しつつ繰り返しインク滴を吐出することにより、媒体に印刷を行う。本例において、インクジェットヘッド１８は、複数のノズルと、複数のピエゾ素子とを有する。複数のピエゾ素子のそれぞれは、各ノズルにそれぞれ対応して設けられる圧電アクチュエータであり、平滑フィルタ１６から受け取る駆動波形信号に応じて動作することにより、対応するノズルからインク滴を吐出させる。
　また、本例において、インクジェットヘッド１８は、吐出シーケンサ１２における吐出データメモリ１０２から、吐出ノズルデータ信号を受け取る。この吐出ノズルデータ信号は、例えば、吐出データメモリ１０２に記憶されている吐出データを示す信号である。この吐出データは、例えば、それぞれの吐出タイミングにおいてインク滴を吐出すべきノズルを指定するデータである。そして、受け取った吐出ノズルデータ信号に従ってノズルを選択することにより、インクジェットヘッド１８は、予め設定された吐出タイミング毎に、インク滴を吐出すべきノズルを選択する。また、インクジェットヘッド１８は、複数のピエゾ素子のうち、選択したノズルに対応するピエゾ素子のみに、駆動波形信号を受け取らせる。これにより、インクジェットヘッド１８は、吐出データに基づき、予め設定された吐出タイミングで繰り返し、複数のノズルのうち、それぞれの吐出タイミングにおいて選択されているノズルから、インク滴を吐出する。
　吐出シーケンサ１２は、インク滴の吐出のシーケンスを制御するシーケンサである。本例において、吐出シーケンサ１２は、吐出データメモリ１０２、ヘッド制御信号出力部１０８、カウンタ１０４、及び容量指定信号出力部１０６を有する。
　吐出データメモリ１０２は、吐出データを記憶するメモリである。本例において、吐出データメモリ１０２は、吐出データを構成するデータ値のうち、各吐出タイミングに対応するデータ値を示す吐出ノズルデータ信号を、各吐出タイミングに合わせて、インクジェットヘッド１８及びカウンタ１０４へ出力する。
　ヘッド制御信号出力部１０８は、インクジェットヘッド１８の動作制御に用いるデジタル信号であるヘッド制御デジタル信号を発生する波形生成装置である。ヘッド制御信号出力部１０８は、例えばパルス密度変調等のデジタル信号変調を行い、ヘッドデジタル信号を生成する。また、本例において、ヘッド制御デジタル信号は、例えば、駆動波形信号の生成に使用するデジタル信号である。ヘッド制御信号出力部１０８は、ヘッド制御デジタル信号として、例えばパルス幅変調により生成したデジタル信号を出力してもよい。
　カウンタ１０４は、インク滴を吐出するノズルとして選択されるノズルの数である吐出ノズル数を計数するカウンタである。本例において、カウンタ１０４は、吐出データメモリ１０２から送られる吐出ノズルデータ信号に基づいて、吐出ノズル数を計数する。これにより、カウンタ１０４は、吐出データメモリ１０２からインクジェットヘッド１８へ吐出データが送られるタイミングに同期して、それぞれの吐出タイミングにおける吐出ノズル数を計数する。
　容量指定信号出力部１０６は、平滑フィルタ１６の動作を制御する信号である容量選択信号を平滑フィルタ１６へ出力する。この容量選択信号は、平滑フィルタ１６に設けられた複数のコンデンサのうち、平滑化に使用するコンデンサを指定する信号である。
　本例において、容量指定信号出力部１０６は、カウンタ１０４による計数結果に基づき、それぞれの吐出タイミング毎に、吐出ノズル数を検知する。そして、検知した吐出ノズル数に基づき、容量指定信号を出力する。これにより、容量指定信号出力部１０６は、駆動波形信号に応じてインク滴を吐出すべきアクチュエータの数に基づき、平滑フィルタ１６における平滑化に使用するコンデンサを決定する。そして、決定したコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。また、それぞれの吐出タイミング毎に、選択されるノズルの数に応じて、容量指定信号を変化させる。
　尚、容量指定信号出力部１０６は、例えば、各吐出タイミングにおいて出力すべき容量選択信号の値を、吐出ノズルデータ信号がインクジェットヘッド１８へ送られる前のタイミングで、予め準備してもよい。この場合、カウンタ１０４は、例えば、インクジェットヘッド１８へ送られる前の吐出データに基づき、それぞれの吐出タイミングにおける吐出ノズル数を計数する。
　また、吐出ノズル数、すなわち、インク滴を吐出すべきピエゾ素子の数が予め設定された下限数以下の場合、容量指定信号出力部１０６は、例えば、全てのコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。また、吐出ノズル数が下限数より多い場合、容量指定信号出力部１０６は、例えば、より少ない数のコンデンサを指定する容量指定信号を出力する。この場合、容量指定信号出力部１０６は、例えば所定の数毎に段階的に、吐出ノズル数が増えるほど指定するコンデンサの数が減るように、コンデンサを指定する。これにより、容量指定信号出力部１０６は、例えば、吐出ノズル数が多いほど全体の容量が少なくなるように、コンデンサを指定する。
　デジタル増幅器１４は、ヘッド制御信号出力部１０８が出力するヘッド制御デジタル信号を増幅する増幅回路である。デジタル増幅器１４は、例えば、デジタル信号のＨレベルの信号のレベルをより高い電圧に変換することにより、デジタル信号の増幅を行う。また、デジタル増幅器１４は、この増幅により、ヘッド制御デジタル信号を増幅した信号である増幅制御信号を出力する。
　平滑フィルタ１６は、デジタル増幅器１４から受け取る増幅制御信号を平滑化するフィルタ回路であり、この平滑化により、インクジェットヘッド１８へ供給する駆動波形信号を生成する。また、本例において、平滑フィルタ１６は、複数のコンデンサを有する。そして、この複数のコンデンサのうち、容量指定信号出力部１０６から受け取る容量指定信号で指定されるコンデンサのみを用いて、増幅制御信号を平滑化する。これにより、平滑フィルタ１６は、吐出ノズル数に応じたコンデンサを用いて、駆動波形信号を生成する。
　本例によれば、例えば、刻々と変化する吐出ノズル数を適切に算出できる。また、平滑フィルタ１６において平滑化に使用するコンデンサを、吐出ノズル数の変化に応じて適切に変化させることができる。これにより、例えば、吐出ノズル数が刻々と変化する場合にも、平滑フィルタ１６の周波数特性の変化を抑え、駆動波形信号の波形に影響が生じることを適切に防ぐことができる。
　更には、吐出ノズル数に応じてコンデンサを選択することにより、平滑フィルタ１６で使用されるコンデンサの容量を、一定の適正な容量以下に抑えることができる。これにより、消費電力の低減を適切に行うことができる。そのため、本例によれば、例えば、駆動波形信号の生成をより適切に行うことができる。
　尚、平滑フィルタ１６の容量の切り替えの段数は、例えば３～４段とすることが好ましい。このように構成すれば、例えば、吐出ノズル数の変化が駆動波形信号に影響することを適切に防ぐことができる。容量指定信号出力部１０６は、例えば、インクジェットヘッド１８において選択されているノズルに対応するピエゾ素子の容量負荷分を平滑フィルタ１６の全体のコンデンサ容量から差し引くように、コンデンサを指定することが好ましい。
　図２は、インク滴の吐出制御に用いる信号の波形の一例を示す。本例において、ヘッド制御信号出力部１０８は、パルス密度変調を行い、駆動波形信号の元になるヘッド制御デジタル信号を生成する。また、デジタル増幅器１４及び平滑フィルタ１６は、このヘッド制御デジタル信号を増幅及び平滑化することにより、台形状に変化する駆動波形信号を生成する。
　ここで、容量指定信号出力部１０６は、例えば、ヘッド制御信号のデューティー比（Ｄｕｔｙ）が変化するタイミングに合わせて、容量指定信号を変化させる。このように構成すれば、例えば、駆動波形信号のレベルが変化するタイミングに合わせて、平滑フィルタ１６の容量を適切に変化させることができる。尚、ヘッド制御信号のデューティー比が一定の期間においても、例えば、吐出ノズル数が変化する場合、容量指定信号出力部１０６は、吐出ノズル数の変化に応じて、容量指定信号を変化させてよい。
　図３は、デジタル増幅器１４、インクジェットヘッド１８、及び平滑フィルタ１６の詳細な構成の一例を示す。
　本例において、デジタル増幅器１４は、例えば、２個のＮ型のＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２が直列に接続されたＤ級増幅回路である。ＭＯＳＦＥＴＱ１、Ｑ２の直列接続の上流側の端子は、デジタル増幅器１４の入力信号となるヘッド制御デジタル信号のＨレベルよりも高い電圧Ｖｐｏｗを受け取る。また、直列接続の上流側の端子は、接地されている。また、ＭＯＳＦＥＴＱ１のゲート端子は、ヘッド制御デジタル信号を受け取る。ＭＯＳＦＥＴＱ２のゲート端子は、ヘッド制御デジタル信号の反転信号を受け取る。この構成により、デジタル増幅器１４は、例えばスイッチング動作というデジタル的な手法を使って増幅を行い、ヘッド制御信号出力部１０８から受け取るヘッド制御デジタル信号のレベルを、電圧Ｖｐｏｗに増幅する。
　また、インクジェットヘッド１８において、複数のピエゾ素子ＰＴＺ１～ＰＴＺｎは、平滑フィルタ１６の出力端と接地端子との間に、並列に接続されている。また、ピエゾ素子ＰＴＺ１～ＰＴＺｎのそれぞれは、吐出データメモリ１０２から受け取る吐出ノズルデータ信号により制御されるトランスファーゲートＴＧ１～ＴＧｎのそれぞれと直列に接続されている。この構成により、インク滴を吐出すべきノズルに対応して選択されたピエゾ素子は、共通の駆動波形信号を平滑フィルタ１６から受け取る。
　平滑フィルタ１６は、コイルＬ１、複数のコンデンサＣ１～Ｃ３、ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６、トランジスタＱ３、Ｑ４、及び複数の抵抗を有する。複数のコンデンサＣ１～Ｃ３は、デジタル増幅器１４の出力端子と接地端子との間に並列に接続されている。また、複数のコンデンサＣ１～Ｃ３のうち、一部のコンデンサＣ１、Ｃ２は、平滑フィルタ１６の出力端子と接地端子との間において、ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６のそれぞれと直列に接続されている。
　ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６は、容量指定信号に応じて開閉するスイッチの一例である。本例においてＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６は、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴである。ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６のゲート端子は、抵抗Ｒ１を介して電源電圧Ｖｃｃにプルアップされている。また、このゲート端子は、トランジスタＱ３、Ｑ４のそれぞれを介して接地されている。トランジスタＱ３、Ｑ４は、容量指定信号出力部１０６から受け取る容量指定信号によりオン、オフの状態を切り替えるトランジスタであり、抵抗Ｒ２、Ｒ３のそれぞれを介して、容量指定信号出力部１０６から容量指定信号を受け取る。
　このような構成により、トランジスタＱ３、Ｑ４のそれぞれがオンの状態にある場合、ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６のそれぞれのゲート端子は、トランジスタＱ３、Ｑ４を介して接地され、ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６のそれぞれは、オンになる。この場合、オンになったＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６に対応するコンデンサＣ１、Ｃ２は、平滑化に使用されることとなる。一方、トランジスタＱ３、Ｑ４のそれぞれがオフの状態になった場合、ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６のそれぞれのゲート端子は、プルアップされた状態になり、ＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６のそれぞれは、オフになる。この場合、オフになったＭＯＳＦＥＴＱ５、Ｑ６に対応するコンデンサＣ１、Ｃ２は、平滑化の回路から切り離され、平滑化に使用されないこととなる。
　そのため、本例によれば、例えば、吐出ノズル数に応じて変化する容量指定信号に基づき、平滑化に使用するコンデンサを適切に選択できる。これにより、吐出ノズル数に応じて、平滑化に使用するコンデンサの容量を適切に変化させることが可能になる。
　図４は、容量指定信号によりコンデンサを指定する動作の一例を示す波形図である。本例において、インクジェットヘッド１２は、駆動波形信号として、一定の波形変化を繰り返す信号を受け取る。例えば、本例において、インクジェットヘッド１２は、破線による区切りで図中に示した各期間内で同様に変化する駆動波形信号を受け取る。各期間内での駆動波形信号の変化は、インクジェットヘッド１２のノズルにインク滴を吐出させる制御に対応するものである。このような駆動波形信号に応じて、インクジェットヘッド１２は、各期間毎に、ノズルから、インク滴を吐出する。
　また、容量指定信号出力部１０６は、各期間の開始タイミングに合わせ、それぞれの期間の動作においてインク滴を吐出する吐出ノズル数に応じて、容量指定信号の値を変化させる。例えば、本例において、容量指定信号出力部１０６は、各期間の開始タイミングに、容量指定信号として、０、１、２、３の４値のいずれかの値を示すデジタル信号を出力する。そして、このデジタル信号の上位ビットの値により、平滑フィルタ１６におけるトランジスタＱ３のＯＮ／ＯＦＦの状態を切り換える。また、下位ビットの値により、平滑フィルタ１６におけるトランジスタＱ４のＯＮ／ＯＦＦの状態を切り換える。
　そして、このような容量指定信号に応じて、トランジスタＱ３、Ｑ４は、例えば、図示のようにＯＮ／ＯＦＦの状態を切り換える。また、トランジスタＱ３、Ｑ４のＯＮ／ＯＦＦの状態に応じて、平滑フィルタ１６において、平滑化に使用されるコンデンサが決まる。
　本例によれば、例えば、吐出ノズル数に応じて、平滑化に使用するコンデンサの容量を適切に変化させることができる。また、これにより、例えば、吐出ノズル数の違いによる平滑フィルタ１６の周波数特性の変化を抑え、駆動波形信号の波形に影響が生じることを適切に防ぐことができる。
　以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　本発明は、例えばインクジェットプリンタに好適に利用できる。
１０・・・インクジェットプリンタ、１２・・・吐出シーケンサ、１４・・・デジタル増幅器、１６・・・平滑フィルタ、１８・・・インクジェットヘッド、１０２・・・吐出データメモリ、１０４・・・カウンタ、１０６・・・容量指定信号出力部、１０８・・・ヘッド制御信号出力部

Claims (5)

  1. 　インク滴を吐出することにより印刷を行うインクジェットプリンタであって、
    　複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられた複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドと、
    　前記インクジェットの動作制御に用いるデジタル信号であるヘッド制御デジタル信号を出力するヘッド制御デジタル信号出力部と、
    　前記ヘッド制御デジタル信号出力部が出力する前記ヘッド制御デジタル信号を増幅することにより、前記ヘッド制御デジタル信号を増幅した信号である増幅制御信号を出力するデジタル増幅器と、
    　複数のコンデンサを有し、当該複数のコンデンサの少なくとも一部を用いて前記増幅制御信号を平滑化することにより、前記複数のアクチュエータを駆動する信号である駆動波形信号を生成する平滑フィルタと、
    　前記平滑フィルタにおける前記複数のコンデンサのうち、前記増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを指定する容量指定信号を出力する容量指定信号出力部と
    を備え、
    　前記容量指定信号出力部は、前記駆動波形信号に応じてインク滴を吐出すべき前記アクチュエータの数に基づき、前記増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを決定し、決定した前記コンデンサを指定する前記容量指定信号を出力することを特徴とするインクジェットプリンタ。
  2. 　前記インクジェットヘッドは、予め設定された吐出タイミングで繰り返し、前記複数のノズルのうち、それぞれの前記吐出タイミングにおいて選択されている前記ノズルから、インク滴を吐出し、
    　前記インクジェットプリンタは、それぞれの前記吐出タイミングにおいて選択されている前記ノズルの数を計数するカウンタを更に備え、
    　前記容量指定信号出力部は、前記カウンタが計数する前記ノズルの数に基づき、それぞれの前記吐出タイミング毎に、選択される前記ノズルの数に応じて、前記容量指定信号を変化させる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。
  3. 　それぞれの前記吐出タイミングにおいてインク滴を吐出すべき前記ノズルを指定するデータである吐出データを記憶する吐出データメモリを更に備え、
    　前記インクジェットヘッドは、前記吐出データメモリから受け取る前記吐出データに基づき、それぞれの前記吐出タイミングにおいて選択されている前記ノズルから、インク滴を吐出し、
    　前記カウンタは、前記吐出データに基づき、それぞれの前記吐出タイミングにおいて選択される前記ノズルの数を計数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。
  4. 　前記平滑フィルタは、前記容量指定信号に応じて開閉する一以上のスイッチを更に有し、
    　前記平滑フィルタにおいて、前記複数のコンデンサは、前記デジタル増幅器の出力端子と接地端子との間に並列に接続されており、
    　前記複数のコンデンサの少なくとも一部は、前記デジタル増幅器の出力端子と接地端子との間において、前記スイッチと直列に接続されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
  5. 　インク滴を吐出することにより印刷を行う印刷方法であって、
    　複数のノズルと、各ノズルにそれぞれ対応して設けられた複数のアクチュエータとを有するインクジェットヘッドの動作制御に用いるデジタル信号であるヘッド制御デジタル信号を出力するヘッド制御デジタル信号出力段階と、
    　前記ヘッド制御デジタル信号出力段階で出力する前記ヘッド制御デジタル信号を増幅することにより、前記ヘッド制御デジタル信号を増幅した信号である増幅制御信号を出力するデジタル増幅段階と、
    　複数のコンデンサを有する平滑フィルタにおける前記複数のコンデンサのうち、信号の平滑化に使用するコンデンサを指定する容量指定信号を出力する容量指定信号段階と、
    　前記平滑フィルタの前記複数のコンデンサの少なくとも一部であり、前記容量指定信号により指定されるコンデンサを用いて前記増幅制御信号を平滑化することにより、前記複数のアクチュエータを駆動する信号である駆動波形信号を生成する平滑段階と
    を備え、
    　前記容量指定信号出力段階は、前記駆動波形信号に応じてインク滴を吐出すべき前記アクチュエータの数に基づき、前記増幅制御信号の平滑化に使用するコンデンサを決定し、決定した前記コンデンサを指定する前記容量指定信号を出力することを特徴とする印刷方法。
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