JP2007168229A - 液滴吐出装置のヘッド駆動回路、液滴吐出装置のヘッド駆動方法、及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することを目的とする。
【解決手段】複数のヘッドユニット６０に対応する複数の駆動回路４０を設け、各駆動回路４０を印刷時にＡＢ級動作で駆動して、歪みなく増幅し、非印刷時にＢ級動作で駆動する。インクの増粘防止用の駆動波形は、スイッチＩＣ３６を介してインク振動を行うが、この時、回路に流れる電流は最小限となり、省電力化を実現することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、液滴吐出装置のヘッド駆動回路、液滴吐出装置のヘッド駆動方法、及び液滴吐出装置にかかり、特に、予め定めた駆動波形を圧電素子に印加して液滴を吐出する液滴吐出装置のヘッド駆動回路、液滴吐出装置のヘッド駆動方法、及び液滴吐出装置に関する。

液滴を吐出するノズルが複数配列されたヘッドを備え、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置としては、液滴としてインク滴を吐出して画像を記録するインクジェットプリンタなどが広く普及している。

インクジェットプリンタでは、複数のアナログ波形を用いて滴径をコントロールして高画質化を図り、記録紙幅を記録できるようにヘッドを長尺状に並べてライン構成（以下、ＦＷＡ：Full Width Arrayと称す）として高速化を図るものが提案されている。

ＦＷＡを採用するヘッドでは、印刷時にヘッドに対して歪みの少ない駆動波形が必要となるため、周波数特性の良い駆動回路、すなわちＡＢ級動作駆動回路が必要といった条件や、常にインク増粘防止の波形で駆動しておく必要があり、印刷停止時（スリープ時）もメンテナンスを必要といった条件があるが、このような条件を満足しつつ、システムの省電力化を図る方法が提案されている。

例えば、特許文献１に記載の技術では、スリープ時間を計測するタイマを備えて復帰できそうな時間を待機し、一定時間毎に高圧電源を入れて、スリープモードから復帰させ、リフレッシュ動作を行うことが提案されている。

また、特許文献２に記載の技術では、高圧側電源電圧を、印刷時、スリープ時の場合で分けて、切換えを制御する方法が提案されている。
特開平１０−１９３６２８号公報 特開２０００−１４１４１号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、何れも印刷時、スリープ時に高圧電源を制御して省電力化を図るため、電源制御回路が別途必要である、という問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの駆動回路は、液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形を増幅する増幅手段と、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、前記増幅手段における動作点を変更する動作点変更手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、増幅手段では、液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形が増幅される。駆動波形としては、例えば、アナログの駆動波形を適用することができる。

動作点変更手段では、ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、増幅手段における動作点が変更される。例えば、動作点変更手段は、請求項５に記載の発明のように、ヘッドより液滴を吐出する場合に、増幅手段における動作点をＡＢ級動作とし、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段における動作点をＢ級動作に変更する。すなわち、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段におけるバイアス電流を減少させることができるので、消費電力を低減することができる。従って、高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することができる。

請求項２に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動回路は、液滴を吐出する複数のヘッドに対応して設けられ、前記ヘッドに印加するための駆動波形を増幅する複数の増幅手段と、前記複数の増幅手段と前記複数のヘッドとの間に設けられ、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで前記増幅手段の動作数を変更する動作数変更手段と、を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、液滴を吐出する複数のヘッドに対応して設けられた複数の増幅手段では、液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形が増幅される。駆動波形としては、例えば、アナログの駆動波形を適用することができる。

複数の増幅手段と複数のヘッドとの間に設けられ動作数変更手段では、ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで増幅手段の動作数が変更される。例えば、動作数変更手段は、請求項３に記載の発明のように、ヘッドにより液滴を吐出しない場合に、ヘッドにより液滴を吐出する場合よりも少ない動作数に増幅手段の動作数が変更される。すなわち、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段の動作数を減少させることができるので、消費電力を低減することができる。従って、高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することができる。

なお、請求項２又は請求項３に記載の発明は、請求項４に記載の発明のように、ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、増幅手段における動作点を変更する動作点変更手段を更に備えるようにしてもよい。すなわち、請求項１に記載の発明と同様に、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段におけるバイアス電流を減少させることが可能となり、さらなる省電力化が可能となる。

請求項６に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動方法は、液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形を増幅する増幅手段によって前記駆動波形を増幅する増幅ステップと、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、前記増幅手段における動作点を変更する動作点変更ステップと、を備えることを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、増幅ステップでは、液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形を増幅する増幅手段によって駆動波形を増幅する。駆動波形としては、例えば、アナログの駆動波形を適用することができる。

動作点変更ステップでは、ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、増幅手段における動作点を変更する。例えば、動作点変更ステップは、ヘッドより液滴を吐出する場合に、増幅手段における動作点をＡＢ級動作とし、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段における動作点をＢ級動作に変更する。すなわち、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段におけるバイアス電流を減少させることができるので、消費電力を低減することができる。従って、高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することができる。

請求項７に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動方法は、液滴を吐出する複数のヘッドに対応して設けられ、前記ヘッドに印加するための駆動波形を増幅する複数の増幅手段によって前記駆動波形を増幅する増幅ステップと、前記複数の増幅手段と前記複数のヘッドとの間に設けられ、前記増幅手段の動作数を変更する動作数変更手段によって、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで前記増幅手段の動作数を変更する動作数変更ステップと、を備えることを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、増幅ステップでは、液滴を吐出する複数のヘッドに対応して設けられた複数の増幅手段によって、液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形を増幅する。駆動波形としては、例えば、アナログの駆動波形を適用することができる。

動作数変更ステップでは、複数の増幅手段と複数のヘッドとの間に設けられた動作数変更手段によって、ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで増幅手段の動作数を変更する。例えば、動作数変更ステップは、ヘッドにより液滴を吐出しない場合に、ヘッドにより液滴を吐出する場合よりも少ない動作数に増幅手段の動作数を変更する。すなわち、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段の動作数を減少させることができるので、消費電力を低減することができる。従って、高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することができる。

なお、請求項６又は請求項７に記載の発明は、ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、増幅手段における動作点を変更する動作点変更ステップを更に備えるようにしてもよい。すなわち、請求項６に記載の発明と同様に、ヘッドより液滴を吐出しない場合に、増幅手段におけるバイアス電流を減少させることが可能となり、さらなる省電力化が可能となる。

また、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動回路は、請求項８に記載の発明のように、液滴吐出装置に備えるようにしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく、省電力化を実現することができる、という効果がある。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、インクジェットプリンタに本発明を適用したものである。

図１は、本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、用紙Ｐの搬送方向に対して上流側から配列されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の色の記録ヘッド１２（１２Ｙ〜１２Ｋ）、各色の記録ヘッド１２に供給するインクを収容するインクタンク１４Ｙ〜１４Ｋを備えている。以下では、各色の記録ヘッド１２Ｙ〜１２Ｋ及びインクタンク１４Ｙ〜１４Ｋを特に区別しないで説明する場合には、符号末尾の添字を省略し、記録ヘッド１２及びインクタンク１４と称する。

また、インクジェットプリンタ１０は、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙トレイ１６、記録ヘッド１２に対向して配置され、用紙Ｐを搬送する無端ベルト状の搬送体２４、印刷後の用紙Ｐを排出する排紙トレイ１８、及び記録ヘッド１２のノズルを清掃するメンテナンスユニット２６を備えている。

更に、インクジェットプリンタ１０は、給紙トレイ１６から搬送体２４に至る経路２０Ａ及び搬送体２４から排紙トレイ１８に至る経路２０Ｂにより構成されている第１の搬送経路と、第１の搬送経路の経路２０Ｂから反対方向に搬送体２４に至る第２の搬送経路２２とが形成されるように、複数の搬送ローラが設けられている。

また、第１の搬送経路の経路２０Ａでは、給紙トレイ１６から用紙Ｐが１枚づつ複数の搬送ローラによって搬送体２４まで搬送され、さらに、経路２０Ｂでは、複数の搬送ローラによって排紙トレイ１８まで用紙Ｐが搬送される。本実施の形態では、第２の搬送経路２２を設けて、用紙Ｐを反転させて両面印字を可能としている。

更に、搬送体２４は、２本のロールに巻かけられたベルトを備えている。この搬送体２４により用紙Ｐを保持する方法としては、給電吸着力を使用することができる。すなわち、帯電ロールで用紙Ｐをベルトに押圧すると共に用紙Ｐに電荷を与え吸着力を発生させるものである。

記録ヘッド１２は、用紙Ｐの幅に対応する長さのヘッドバー（図示省略）に、図２に示すようなヘッドユニット６０が用紙搬送方向と直交する方向（主走査方向と称する）に複数個に繋ぎ合わされて構成され、用紙Ｐの最大幅に対応する印字領域を有している。各ヘッドユニット６０には、インク滴を吐出する液滴イジェクタ６２（ノズル６２Ａ）が各ヘッドユニット６０の配列方向と同方向に複数個配列されている。このインクジェットプリンタ１０は、記録ヘッド１２を主走査することなく固定したまま、用紙Ｐのみを搬送しながら記録を行うことで用紙Ｐの全幅に印字することができる。なお、使用するインクとしては、公知の各種インクを適用することができる。例えば、水性インク、油性インク、溶剤系インク等を適用可能である。

液滴イジェクタ６２は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、インクを吐出するためのノズル６２Ａに連通するインク圧力室６２Ｂ、及びインク圧力室６２Ｂに接して設けられた圧電素子６２Ｃを含んで構成されている。圧電素子６２Ｃは、周知ようのように電圧を印加することにより形状が変化する性質を有しており、この形状変化を利用してインク圧力室６２Ｂに圧力をかけ、ノズル６２Ａからインク滴を吐出して、用紙Ｐ上にドットを記録する。例えば、圧電素子６２Ｃに印加する駆動波形として、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すような駆動波形を用いることによって、ノズル６２Ａから大滴のインク滴、小滴のインク滴が吐出される。また、ノズル６２Ａからインク滴を吐出しない場合（例えば、粘度増加を防止するために液面を振動させる場合等）には、ドットが形成されないような波形（増粘防止用の駆動波形）の電圧を印加することもできる。

続いて、上述のように構成されたインクジェットプリンタ１０の記録ヘッド１２を駆動するためのヘッド駆動回路について説明する。
［第１実施形態］
図５は、本発明の第１実施形態に係わるヘッド駆動回路の構成を示すブロック図である。

ヘッド駆動回路３０は、コントローラ部３２及び記録ヘッド部３４で構成されており、コントローラ部３２からの指示に応じて、記録ヘッド部３４が記録ヘッド１２の各ノズルからのインク滴の吐出を行う。

詳細には、記録ヘッド部３４は、上述のしたようにヘッドユニット（ヘッドユニット−１〜ｎ）６０が複数設けられており、各ヘッドユニット６０のノズル６２Ａからのインク滴の吐出は、各ヘッドユニット６０に対応して設けられたスイッチＩＣ３６のスイッチング動作によって行われる。

スイッチＩＣ３６のスイッチング動作は、画像データに基づくコントローラ部３２のノズル選択・制御部３８からの指示によって行われ、画像データに基づいて各ノズルに対応するスイッチング動作を行うことで、各ノズルに対応する圧電素子６２Ｃに駆動波形が印加されて各ノズルからのインク滴の吐出を行う。また、各ノズルから吐出するインク滴の大きさは、コントローラ部３２から入力される駆動波形を選択することによって異なるサイズのインク滴を吐出するが、各スイッチＩＣ３６は、圧電素子６２Ｃに印加する駆動波形の選択もコントローラ部３２の指示に応じて行う。

一方、コントローラ部３２は、複数の駆動回路（駆動回路−１〜ｎ）４０、該駆動回路４０に対応して設けられた複数の波形発生回路（波形発生回路−１〜ｎ）４２、印刷開始や印刷停止のための電源を供給する印刷・停止コントローラ４４、及び画像データに基づいて記録ヘッド１２（ヘッドユニット６０）からの液滴吐出を制御するノズル選択・制御部３８を備えている。

各波形発生回路４２は、圧電素子６２Ｃに印加する駆動波形を複数発生し、例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）に示したような大滴を吐出する大滴吐出用の駆動波形や小滴を吐出する小滴吐出用の駆動波形を発生すると共に、インク滴を吐出せずに液面を振動させる増粘防止用の駆動波形などを発生する。各波形発生回路４２は、駆動波形情報（デジタル）をアナログ波形として出力するものであれば何でも良く、一般的なＤ／Ａ変換器で実現することができる。

各駆動回路４０は、波形発生回路４２が発生した駆動波形を増幅して記録ヘッド部３４のスイッチＩＣ３４に入力する。駆動回路４０は、波形発生回路４２より出力された、アナログ波形を精度良く増幅し、圧電素子６２Ｃを駆動する高圧・高速な増幅器が望まれ、例えば、特開２００２−２１０９５８号公報に記載の増幅回路等を用いて実現することが可能であり、詳細は後述する。

印刷・停止コントローラ４４は、各駆動回路４０の動作状態を制御する。詳細には、印刷時と非印刷時で駆動回路４０の動作点をＡＢ級動作とＢ級動作に切換える。印刷時には、各駆動回路４０をＡＢ級動作で駆動して、歪みなく駆動波形を増幅して記録ヘッド部３４へ出力し、非印刷時には、バイアス制御信号によって各駆動回路４０の動作点を切換えて、Ｂ級動作で駆動する。すなわち、増粘防止用の駆動波形の場合にはＢ級動作で各駆動回路４０を駆動する。

また、ノズル選択・制御部３８は、記録ヘッド部３４のスイッチＩＣ３６による駆動波形の選択ならびにインク滴を吐出するノズルの選択を行うための信号を画像データに応じて出力する。これによって各スイッチＩＣ３６によって圧電素子６２Ｃへの駆動波形の印加が行われて各ノズルからインク滴が吐出される。

図６は、上述の各駆動回路４０の一例を示す図である。

トランジスタＱ１１、Ｑ２１、抵抗ＲＥ１、ＲＣ１は差動増幅回路を構成しており、両トランジスタのベース入力電圧の差に比例した電圧をＱ１１のコレクタ端子に発生する。トランジスタＱ２は電圧増幅回路であり、負荷インピーダンスはトランジスタＱ２１、Ｑ２２、抵抗Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３からなる定電流回路で構成されている。このため、負荷インピーダンスは極めて高く、駆動回路４０の裸の増幅率は事実上無限大と見なせる。

トランジスタＱ５１１、Ｑ５２１は、ＭＯＳＦＥＴによるソースフォロアであり電流増幅を行う。トランジスタＱ４１、Ｑ４２は、電圧増幅回路と電流増幅回路の間に入るバッファである。ＭＯＳＦＥＴは、高周波域まで高い増幅率を確保するために用いる。

しかし、ＭＯＳＦＥＴは、ゲート／ソース間に入力容量があるため直接、電圧増幅回路の負荷に接続すると、高周波数域でインピーダンスが下がるため高周波域で駆動回路４０の裸の増幅率が下がる。バッファはこれを避けるために挿入されている。

トランジスタＱ３、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２は、トランジスタＱ４１、Ｑ５１１、Ｑ４２、Ｗ５２１のベース／エミッタ電圧、及びゲート／ソース間電圧を補償するバイアス回路であり、圧電素子６２Ｃに流れる電流が充電から放電、及び放電から充電に遷移する際に波形が歪まないようにするためのものである。抵抗ＲＧ１１、ＲＧ１２はトランジスタＱ５１１、Ｑ５２１のゲート電圧を決定していると同時に、抵抗Ｒ４１、Ｒ４２と共にトランジスタＱ５１１、Ｑ５２１がＯＮからＯＦＦに変移した時、トランジスタＱ５１１、Ｑ５２１に充電されたゲート／ソース間の電荷を放電するためのものである。抵抗ＲＳ２２は、ヘッド負荷が外れた場合でも駆動回路が発振しないように取り付けられた負荷である。コンデンサＣ１は、駆動回路４０が帰還回路を構成した際に発振しないための位相補償用である。また、コンデンサＣ２、抵抗ＲＦ、抵抗ＲＩはフィードバック回路を構成している。

図６において、トランジスタＱ３、抵抗Ｒ３１、Ｒ３２によってクロスオーバ電圧Ｖｂｉａｓを決定しており、Ｖｂｉａｓ＝（１＋Ｒ３１／Ｒ３２）×Ｖｂｅである。

通常、シリコントランジスタＱ３のベース／エミッタ間電圧Ｖｂｅは約０．６５Ｖであるから、抵抗値Ｒ３１が大きければ大きい程、クロスオーバ電圧Ｖｂｉａｓは大きく、トランジスタＱ４１、Ｑ４２の動作点は深くなり、トランジスタＱ５１１、５２１に定常的に電流が流れる。

ところで、通常の駆動回路では、印刷時の駆動波形の歪みが吐出不良の原因となるので、回路のクロスオーバ歪みを避ける程度のクロスオーバ電圧Ｖｂｉａｓを与えて動作させる（ＡＢ級動作）のが一般的である。

しかしながら、ＡＢ級動作の場合、バイアス電流は常に流れ続けるため、非印刷時のバイアス電流（数十ｍＡ）が無駄となる。特に本実施の形態のようにＦＷＡを適用した場合には、駆動回路４０の数に比例して増大するため無視できない。

そこで、本実施の形態では、非印刷時（例えば、スリープ時や増粘防止用の駆動波形時）に、抵抗Ｒ３１を小さくし、クロスオーバ電圧Ｖｂｉａｓを減らして、駆動回路４０の動作点をＢ級動作とすることによって、バイアス電流を０として、非印刷時の無駄な電力消費を防止する。すなわち、印刷・停止コントローラ４４からの指示によって抵抗Ｒ３１の値を小さくするようにしている。例えば、抵抗Ｒ３１の値を制御する方法としては、抵抗Ｒ３１と並列に抵抗を設けて、ＦＥＴトランジスタ等を用いたアナログスイッチで２つの抵抗値を切換えることによって駆動回路４０における動作点を変更することが可能である。或いは、抵抗Ｒ３１を固定して、抵抗Ｒ３２の値を切換えて、駆動回路４０における動作点を変更するようにしても同等の動作を実現できる。

なお、増粘防止用の駆動波形は、ヘッドユニット６０に対してインクを吐出しない程度に液面を振動させるための波形であるため、波形が歪んでいても問題はない。

続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わるヘッド駆動回路３０の作用について説明する。図７は、本発明の第１実施形態に係わるヘッド駆動回路の印刷・停止コントローラ４４で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

印刷・停止コントローラ４４では、始めにステップ１００において、非印刷か否かを判定する。例えば、スリープモード移行か否か等を判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０２へ移行し、否定された場合にはステップ１０４へ移行する。

ステップ１０２では、各駆動回路４０のＢ級動作指示を各駆動回路４０に対して行ってステップ１０６へ移行する。これによって、各駆動回路４０では、抵抗Ｒ３２の値を切換えることによってクロスオーバ電圧Ｖｂｉａｓが減少してＢ級動作へ移行する。すなわち、バイアス電流が０となって駆動回路４０を流れる電流が最小限に抑えられ、省電力化を実現することができる。この時、増粘防止用の駆動波形の場合には、駆動回路４０の動作点はＢ級動作へ移行するため、図８に示すように、ＡＢ級動作させた場合（図８（Ｂ））に対してＢ級動作させた場合（図８（Ｃ））は波形が歪んでしまう。しかしながら、増粘防止用の駆動波形の場合には、インクは振動するが吐出する程大きな波形では無いので、正常な増粘防止動作が可能である。

一方、印刷の際には、ステップ１０４へ移行して、各駆動回路４０のＡＢ級動作指示を各駆動回路４０に対して行ってステップ１０６へ移行する。これによって、図８（Ａ）に示すように従来の駆動回路と同様に波形の歪みなく各ヘッドユニット６０を動作させることができる。

ステップ１０６では、インクジェットプリンタ１０が電源オフか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、電源がオフされたところで一連の処理を終了する。

このように、本実施形態では、非印刷時に各駆動回路をＡＢ級動作からＢ級動作に切換えて非印刷時のアイドリング電流を０にすることで、非印刷時の消費電力を低減することができる。また、ＦＷＡを適用しているため、複数のヘッドユニット６０を有し、これに伴って複数の駆動回路４０を有するので、消費電力低減効果が大きいという効果を得ることができる。従って、従来技術のように高圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく省電力化を実現することができる。
［第２実施形態］
続いて、本発明の第２実施形態に係わるヘッド駆動回路について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係わるヘッド駆動回路の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。

ヘッド駆動回路３１は、第１実施形態と同様に、コントローラ部３３及び記録ヘッド部３４で構成されており、コントローラ部３３からの指示に応じて、記録ヘッド部３４がヘッドユニット６０の各ノズル６２Ａからのインク滴の吐出を行う。なお、記録ヘッド部３４は、第１実施形態と同一構成であるため詳細な説明を省略する。

コントローラ部３３は、複数の駆動回路（駆動回路−１〜ｎ）４１、該駆動回路４１に対応して設けられた複数の波形発生回路（波形発生回路−１〜ｎ）４２、印刷開始や印刷停止のための電源を供給する印刷・停止コントローラ４５、及び画像データに基づいて記録ヘッド１２（ヘッドユニット６０）からの液滴吐出を制御するノズル選択・制御部３８を備えている。

各波形発生回路４２は、第１実施形態と同様に、圧電素子６２Ｃに印加する駆動波形を複数発生し、例えば、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すような、大滴を吐出する大滴吐出用の駆動波形や小滴を吐出する小滴吐出用の駆動波形を発生すると共に、インク滴を吐出せずに液面を振動させる増粘防止用の駆動波形などを発生する。各波形発生回路４２は、駆動波形情報（デジタル）をアナログ波形として出力するものであれば何でも良く、一般的なＤ／Ａ変換器で実現することができる。

一方、各駆動回路４１は、波形発生回路４２が発生した駆動波形を増幅して記録ヘッド部３４のスイッチＩＣ３６に入力する。駆動回路４１は、波形発生回路４２より出力された、アナログ波形を精度良く増幅し、圧電素子６２Ｃを駆動する高圧・高速な増幅器が望まれ、本実施形態では、例えば、特開２００２−２１０９５８号公報に記載の増幅回路をそのまま適用することができる。すなわち、第１実施形態では、抵抗Ｒ３２の値を切換え可能としたが、Ｒ３２は切換えることなくそのまま固定の値とされている。

印刷・停止コントローラ４５は、駆動する駆動回路４１の数を制御する。詳細には、各駆動回路４１とスイッチＩＣ３６間にヘッド切換スイッチ４６を設けて、印刷時に駆動する駆動回路４１の数と非印刷時に駆動する駆動回路４１の数を切換える指示を行う。本実施の形態では、印刷時には、全駆動回路４１を駆動するようにヘッド切換スイッチ４６を制御し、非印刷時には、１つの駆動回路（駆動回路−１）４１のみを駆動するようにヘッド切換スイッチ４６を制御するようになっている。ヘッド切換スイッチ４６としては、駆動回路４１で増幅された駆動波形を選択したヘッドユニット６０に供給できれば何でも良く、例えば、一般的なリレー回路や、ＦＥＴを用いたアナログスイッチ等で実現することができる。なお、ノズル選択・制御部３８は、第１実施形態と同一構成であるため詳細な説明を省略する。

ここで、本発明の第２実施形態に係わるヘッド駆動回路４１の作用について説明する。

第１実施形態では、各駆動回路４１の動作状態を印刷／印刷に応じて、ＡＢ級動作／Ｂ級動作を切換えるようにしたが、本実施形態では、各駆動回路の動作点は、そのまま（ＡＢ級動作）として駆動する駆動回路４１の数を切換えることによって省電力化を図ることができる。

すなわち、非印刷か否かを判定して、非印刷時には、印刷・停止コントローラ４５がヘッド切換スイッチ４６を制御して１つの駆動回路４１で全てのヘッドユニット（ヘッドユニット−１〜ｎ）６０を駆動するようにヘッド切換スイッチ４６を切換える。これによって、非印刷時には駆動回路４１は１つだけしか駆動されないので、消費電力を最小限に抑え、省電力化を実現することができる。また、増粘防止用の波形を各ヘッドユニット６０に印加する場合には、電源を供給している１つの駆動回路４１によって増粘防止用の駆動波形を全てのヘッドユニット６０に供給することができるので、インク粘度が上昇してしまうといった問題は発生しない。一方、印刷時には印刷・停止コントローラ４５がヘッド切換スイッチ４６を制御して全ての駆動回路４１で各ヘッドユニット６０に駆動波形を印加するようにヘッド切換スイッチ４６を切換える。これによって、従来の駆動回路と同様に波形の歪みなく各ヘッドユニット６０を動作させることができる。

このように、駆動回路４１の駆動数を変更することによっても、非印刷時のアイドリング電流が１つの駆動回路４１の電流のみとなるので、非印刷時の消費電力を低減することができる。従って、第２実施形態においても、従来技術のように高電圧電源を制御する電源制御回路を別途設けることなく省電力化を実現することができる。

なお、第２実施形態では、非印刷時に１つの駆動回路４１のみを駆動するようにしたが、これに限るものではなく、２つ以上を駆動するようにしてもよい。すなわち、印刷時よりも少ない数の駆動回路４１を使用することで、消費電力低減効果を得ることができる。

また、上記の実施形態では、第１実施形態と第２実施形態をそれぞれ別々に説明したが、組合わせる構成としてもよい。すなわち、非印刷時に、ヘッド切換スイッチ４６で１つの駆動回路４０のみで全てのヘッドユニット６０を駆動すると共に、該駆動回路４０をＢ級動作させるようにしてもよい。これによって更に消費電力低減効果を拡大することができる。

本発明の実施の形態に係わるインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。 記録ヘッドの構成を示す図である。 液滴イジェクタの構成を示す図である。 （Ａ）は大滴吐出用の駆動波形の一例を示す図であり、（Ｂ）は小滴吐出用の駆動波形の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わるヘッド駆動回路の構成を示すブロック図である。 駆動回路の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わるヘッド駆動回路の印刷・停止コントローラで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 （Ａ）はＡＢ級動作で駆動回路を駆動した場合のインク滴を吐出する駆動波形の一例を示す図であり、（Ｂ）はＡＢ級動作で駆動回路を駆動した場合の増粘防止用の駆動波形の一例を示す図であり、（Ｃ）はＢ級動作で駆動回路を駆動した場合の増粘防止用の駆動波形の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係わるヘッド駆動回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ
３０、３１ ヘッド駆動回路
３２、３３ コントローラ部
３４ 記録ヘッド部
３６ スイッチＩＣ
４０ 駆動回路
４２ 波形発生回路
４４、４５ 印刷・停止コントローラ
４６ ヘッド切換スイッチ
６０ ヘッドユニット

Claims (8)

1. 液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形を増幅する増幅手段と、
   前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、前記増幅手段における動作点を変更する動作点変更手段と、
   を備えた液滴吐出装置のヘッド駆動回路。
2. 液滴を吐出する複数のヘッドに対応して設けられ、前記ヘッドに印加するための駆動波形を増幅する複数の増幅手段と、
   前記複数の増幅手段と前記複数のヘッドとの間に設けられ、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで前記増幅手段の動作数を変更する動作数変更手段と、
   を備えた液滴吐出装置のヘッド駆動回路。
3. 前記動作数変更手段は、前記ヘッドにより液滴を吐出しない場合に、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合よりも少ない動作数に前記増幅手段の動作数を変更することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動回路。
4. 前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、前記増幅手段における動作点を変更する動作点変更手段を更に備えることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動回路。
5. 前記動作点変更手段は、前記ヘッドより液滴を吐出する場合に、前記増幅手段における動作点をＡＢ級動作とし、前記ヘッドより液滴を吐出しない場合に、前記増幅手段における動作点をＢ級動作に変更することを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動回路。
6. 液滴を吐出するヘッドに印加するための駆動波形を増幅する増幅手段によって前記駆動波形を増幅する増幅ステップと、
   前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで、前記増幅手段における動作点を変更する動作点変更ステップと、
   を備えた液滴吐出装置のヘッド駆動方法。
7. 液滴を吐出する複数のヘッドに対応して設けられ、前記ヘッドに印加するための駆動波形を増幅する複数の増幅手段によって前記駆動波形を増幅する増幅ステップと、
   前記複数の増幅手段と前記複数のヘッドとの間に設けられ、前記増幅手段の動作数を変更する動作数変更手段によって、前記ヘッドにより液滴を吐出する場合と吐出しない場合とで前記増幅手段の動作数を変更する動作数変更ステップと、
   を備えた液滴吐出装置のヘッド駆動方法。
8. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の液滴吐出装置のヘッド駆動回路を備えることを特徴とする液滴吐出装置。

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