JP2012200870A - 液体噴出装置及び液体噴出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体噴出装置において、低コストで精度の高い駆動信号を生成して液体を噴出させる。
【解決手段】 （Ａ）信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成する制御部と、（Ｂ）前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる素子と、を有するヘッド部と、（Ｃ）前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、（Ｄ）電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、を備える液体噴出装置であって、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、液体噴出装置及び液体噴出方法に関する。

ヘッド部から液体を噴出して媒体上に液滴（ドット）を着弾させることで画像等の記録を行う液体噴出装置が広く普及している。そして、ヘッド部から液体を噴出させる方法として、ヘッド部の内部に設けられた圧電素子等の素子に駆動波形信号を印加して、当該圧電素子を振動させることで液体を噴出させる方法が知られている。

このような液体噴出装置において、所定の電圧信号を生成する制御部からフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等のケーブルを介してヘッド部に小振幅の電圧信号を入力し、ヘッド部において該電圧信号を電力増幅することで、駆動波形信号を生成する方法が提案されている。（例えば特許文献１）。

特開２０００−３４３６９０号公報

特許文献１の方法によれば、ＦＦＣ等のケーブルに大きなピークを有する電流を流す必要が無いため、該ケーブルにおける発熱を小さくすることができ、また、ＦＦＣの芯数を減らすことができる。ところで、このような小振幅の駆動信号を生成する際には、Ｄ／Ａ変換回路（digital-analog converter）を用いて、デジタル信号をアナログ波形信号に変換することで駆動信号を生成する方法が一般的である。一方、Ｄ／Ａ変換回路によって生成される駆動信号は、そのままでは精度が不十分である場合が多い。そのため、高精度な駆動信号を生成して正確に液体を噴出させるためには、該液体噴出装置の製造（検査）工程において、装置毎にトリミング等の作業を行なう必要が生じ、コストが高くなる。

本発明は、液体噴出装置において、低コストで精度の高い駆動信号を生成して液体を噴出させることを課題としている。

上記目的を達成するための主たる発明は、（Ａ）信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成する制御部と、（Ｂ）前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる素子と、を有するヘッド部と、（Ｃ）前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、（Ｄ）電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、を備える液体噴出装置であって、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成することを特徴とする液体噴出装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンター１の全体構成を示すブロック図である。 図２Ａは、本実施形態のプリンターの構成を説明する図である。図２Ｂは、本実施形態のプリンターの構成を説明する側面図である。 ヘッドの構造を説明するための断面図である。 ヘッド制御部ＨＣの構成及びその動作について説明する図である。 駆動信号ＣＯＭについて説明する図である。 アナログ電圧信号ＣＯＭ´の一部分を説明する図である。 電圧増幅した後のアナログ電圧信号ＣＯＭ´を、電圧Ｖ１から電圧Ｖ４まで降下させる動作を説明する図である。 第１実施形態においてＤＡＣ値の変更を行うための設定作業のフローを表す図である。 第１実施形態における電圧測定について説明する図である。 第２実施形態においてＤＡＣ値の変更を行うための設定作業のフローを表す図である。 第２実施形態における電圧測定について説明する図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

（Ａ）信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成する制御部と、（Ｂ）前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる素子と、を有するヘッド部と、（Ｃ）前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、（Ｄ）電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、を備える液体噴出装置であって、前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成することを特徴とする液体噴出装置。
このような液体噴出装置によれば、液体噴出装置において、低コストで精度の高い駆動信号を生成して液体を噴出させることができる。

かかる液体噴出装置であって、前記記憶部は、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値と、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、理論上の電圧の最高値及び最低値と、の関係に基づいて算出される補正値を記憶し、前記制御部は、前記補正値を前記デジタル信号に乗じることで、前記デジタル信号を変更することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、生成されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´について２点の電圧測定を行なうのみで、ＤＡＣ値を補正することができるため、正確な駆動信号ＣＯＭをより低コストで生成することができる。

かかる液体噴出装置であって、前記記憶部は、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値を記憶し、前記制御部は、記憶された前記電圧の最高値及び最低値から、前記デジタル信号の大きさと、該デジタル信号に基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧の大きさとの関係を求め、該関係に基づいて前記デジタル信号を変更することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、任意の電圧値を有するアナログ電圧信号を精度良く出力することができるようになるため、正確な駆動信号ＣＯＭを低コストで生成することができる。

かかる液体噴出装置であって、変更後の前記デジタル信号基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧が、グランドの電圧よりも大きいことが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、正常に動作可能な範囲の電圧信号のみをヘッド制御部ＨＣに入力することができるため、ヘッド制御部における誤動作を抑制できる。

かかる液体噴出装置であって、前記制御部は、前記デジタル信号を生成するデジタル信号生成部と、前記アナログ電圧信号を生成するアナログ電圧信号生成部とが、一体的に形成されたチップを有することが望ましい。
このような液体噴出装置によれば、デジタル信号（ＤＡＣ値）の伝送過程においてノイズの影響を受ける可能性が小さくなるため、正確な波形形状を有する駆動信号ＣＯＭを生成しやすくなる。

また、制御部において、信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成することと、前記アナログ電圧信号を、前記制御部からヘッド部へ伝送することと、ヘッド部において、前記アナログ電圧信号を電圧増幅することと、電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成することと、前記駆動信号によって素子を駆動して、ノズルから液体を噴出させることと、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶部に記憶させることと、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成すること、を有する液体噴出方法が明らかとなる。

＝＝＝液体噴出装置の基本的構成＝＝＝
発明を実施するための液体噴出装置の形態として、インクジェットプリンター（プリンター１）を例に挙げて説明する。

＜プリンターの構成＞
図１は、プリンター１の全体構成を示すブロック図である。プリンター１は、紙・布・フィルム等の媒体に文字や画像を記録（印刷）する液体噴出装置であり、外部装置であるコンピューター１１０と通信可能に接続されている。

コンピューター１１０にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置（不図示）にユーザーインターフェースを表示させ、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピューターが読み取り可能な記録媒体）に記録されている。また、プリンタードライバーはインターネットを介してコンピューター１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。

コンピューター１１０はプリンター１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター１に出力する。印刷データは、プリンター１が解釈できる形式のデータであって、各種のコマンドデータと、画素データＳＩとを有する。コマンドデータとは、プリンター１に特定の動作の実行を指示するためのデータである。このコマンドデータには、例えば、給紙を指示するコマンドデータ、搬送量を示すコマンドデータ、排紙を指示するコマンドデータがある。また、画素データＳＩは、印刷される画像の画素に関するデータである。ここで、画素とは画像を構成する単位要素であり、この画素が２次元的に並ぶことにより画像が構成される。印刷データにおける画素データＳＩは、媒体（例えば紙Ｓなど）上に形成されるドットに関するデータ（例えば、階調値）である。画素データは画素毎に例えば２ビットのデータによって構成される。この２ビットの画素データは１つの画素を４階調で表現できる。すなわち、ドット無しに対応するデータ［００］と、小ドットに対応するデータ［０１］と、中ドットに対応するデータ［１０］と、大ドットに対応するデータ［１１］とがある。

プリンター１は、搬送ユニット２０と、キャリッジユニット３０と、ヘッドユニット４０と、検出器群５０と、コントローラー６０と、伝送部７０とを有する。コントローラー６０は、外部装置であるコンピューター１１０から受信した印刷データに基づいてヘッドユニット４０等の各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は検出器群５０から出力された検出結果に基づいて各ユニットを制御する。

＜搬送ユニット２０＞
図２Ａは本実施形態のプリンター１の構成を表した概略鳥瞰図であり、図２Ｂはプリンター１の構成を表した概略側面図である。

搬送ユニット２０は、媒体（例えば紙Ｓなど）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。ここで、搬送方向はキャリッジが移動する方向と交差する方向である。搬送ユニット２０は、給紙ローラー２１と、搬送モーター２２と、搬送ローラー２３と、プラテン２４と、排紙ローラー２５とを有する（図２Ａ及び図２Ｂ）。

給紙ローラー２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー２３は、給紙ローラー２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーター２２によって駆動される。搬送モーター２２の動作はプリンター側のコントローラー６０により制御される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを、紙Ｓの裏側から支持する部材である。排紙ローラー２５は、紙Ｓをプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。

＜キャリッジユニット３０＞
キャリッジユニット３０は、ヘッドユニット４０が取り付けられたキャリッジ３１を所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモーター３２（ＣＲモータとも言う）とを有する（図２Ａ及び図２Ｂ）。

キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能であり、キャリッジモーター３２によって駆動される。キャリッジモーター３２の動作はプリンター側のコントローラー６０により制御される。また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。

＜ヘッドユニット４０＞
ヘッドユニット４０は、紙Ｓにインクを噴出するためのものである。ヘッドユニット４０は、複数のノズルを有するヘッド４１とヘッド制御部ＨＣとを備える。このヘッド４１はキャリッジ３１に設けられ、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に噴出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が媒体上に形成される。

図３は、ヘッド４１の構造を示した断面図である。ヘッド４１は、ケース４１１と、流路ユニット４１２と、ピエゾ素子群とを有する。ケース４１１はピエゾ素子群を収納し、ケース４１１の下面に流路ユニット４１２が接合されている。流路ユニット４１２は、流路形成板４１２aと、弾性板４１２ｂと、ノズルプレート４１２ｃとを有する。流路形成板４１２aには、圧力室４１２ｄとなる溝部、ノズル連通口４１２eとなる貫通口、共通インク室４１２ｆとなる貫通口、インク供給路４１２ｇとなる溝部が形成されている。弾性板４１２ｂはピエゾ素子ＰＺＴの先端が接合されるアイランド部４１２ｈを有する。そして、アイランド部４１２ｈの周囲には弾性膜４１２ｉによる弾性領域が形成されている。インクカートリッジに貯留されたインクが、共通インク室４１２ｆを介して、各ノズルＮｚに対応した圧力室４１２ｄに供給される。ノズルプレート４１２ｃはノズルＮｚが形成されたプレートである。ノズル面では、イエローインクを吐出するイエローノズル列Ｙと、マゼンタインクを吐出するマゼンタノズル列Ｍと、シアンインクを吐出するシアンノズル列Ｃと、ブラックインクを吐出するブラックノズル列Ｋと（いずれも不図示）、が形成されている。各ノズル列では、複数のノズルＮｚが搬送方向に所定間隔にて並ぶことによって構成されている。

ピエゾ素子群は、櫛歯状の複数のピエゾ素子ＰＺＴ（駆動素子）を有し、ノズルＮｚに対応する数分だけ設けられている。ヘッド制御部ＨＣなどが実装された配線基板（以下、ヘッド基板Ｂａｓｅ＿Ｈとも呼ぶ）によって、電圧波形信号である駆動信号ＣＯＭがピエゾ素子ＰＺＴに印加されると、該駆動信号ＣＯＭとグランドとの間の電位差に応じてピエゾ素子ＰＺＴは上下方向に伸縮（駆動）する。ピエゾ素子ＰＺＴが伸縮すると、アイランド部４１２ｈは圧力室４１２ｄ側に押されたり、反対方向に引かれたりする。このとき、アイランド部４１２ｈ周辺の弾性膜４１２ｉが変形し、圧力室４１２ｄ内の圧力が上昇・下降することにより、ノズルからインク滴が噴出される。

ヘッド制御部ＨＣは、ピエゾ素子群ＰＺＴの駆動を制御するための制御用ＩＣであり、ヘッド４１に固定されたヘッド基板Ｂａｓｅ＿Ｈ上に設けられる。ヘッド制御部ＨＣの詳細については、後で説明する。

＜検出器群５０＞
検出器群５０は、プリンター１の状況を監視するためのものである。検出器群５０には、リニア式エンコーダ５１、ロータリー式エンコーダ５２、紙検出センサ５３、及び光学センサ５４等が含まれる（図２Ａ及び図２Ｂ）。

リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダ５２は、搬送ローラー２３の回転量を検出する。紙検出センサ５３は、給紙中の媒体（紙Ｓ）の先端の位置を検出する。光学センサ５４は、キャリッジ３１に取付けられている発光部と受光部により、対向する位置の媒体の有無を検出し、例えば、移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサ５４は、状況に応じて、媒体の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。

＜コントローラー６０＞
コントローラー６０は、プリンター１の制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラー６０は、インターフェース部６１と、ＳＯＣ（System-on-a-chip）とを有し、プリンター１の本体に固定されたメイン基板Ｂａｓｅ＿Ｍ上に搭載されている。

インターフェース部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。

ＳＯＣは、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４と、アナログ電圧信号生成回路６５とが一体的に形成されたチップである（図１）。

ＣＰＵ６２は、プリンター１の全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子によって構成される。なお、メモリー６３は、後述するアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧を測定することによって得られる値を記憶する記憶部でもある。そして、ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して搬送ユニット２０やキャリッジユニット３０等の各ユニットを制御する。

また、ＣＰＵ６２は駆動信号ＣＯＭの波形形状を規定するデジタル信号を生成し、ＳＯＣ内においてアナログ電圧信号生成回路６５に出力する。このデジタル信号はＤＡＣ値と呼ばれ、駆動信号ＣＯＭの波形を定めるための波形情報に相当する。すなわち、ＣＰＵ６２は、デジタル信号（ＤＡＣ値）を生成するデジタル信号生成部にも相当する。

また、ＣＰＵ６２は、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、転送用クロック信号ＳＣＫ等の各種制御信号を生成し、ヘッドユニット４０へ出力する。これらの制御信号は、ヘッド制御部ＨＣにおいて、前述の画素データＳＩと共に駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子ＰＺＴへ印加するのを制御するＳＷ信号を生成する際に用いられる。

アナログ電圧信号生成回路６５は、ＣＰＵ６２から入力されるデジタル信号（ＤＡＣ値）に基づいて、駆動信号ＣＯＭの基となる電圧変化パターンであるアナログ電圧信号ＣＯＭ´を生成する。すなわち、アナログ電圧信号生成回路６５はアナログ電圧信号生成部である。例えば、デジタル信号（ＤＡＣ値）について、当該デジタル信号の値が大きいほど高い電圧となり、デジタル信号の値が小さいほど低い電圧となるように、デジタル信号の値に応じた波形を有するアナログ電圧信号を生成する。本実施形態において、アナログ電圧信号ＣＯＭ´は３．３Ｖ程度の電圧を有する電圧波形信号である。

アナログ電圧信号生成回路６５で生成されたアナログ電圧信号ＣＯＭ´は後述する伝送部７０を介してヘッドユニット４０へ伝送され、電力増幅されることで駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭの生成方法については後で説明する。

上述のように、本実施形態ではＣＰＵ６２と、アナログ電圧信号生成回路６５とがＳＯＣ内で一体的に形成されているため、正確なアナログ電圧信号ＣＯＭ´を生成することができる。

例えば、ＣＰＵ６２とアナログ電圧信号生成回路６５とが別個のユニットとして離れた位置に設置される場合、ＣＰＵ６２で生成されたデジタル信号（ＤＡＣ値）をアナログ電圧信号生成回路６５に伝送する際に、その伝送経路においてノイズ等の影響を受けるおそれがある。一方、本実施形態では、ＣＰＵ６２とアナログ電圧信号生成回路６５とが一体化されているため、伝送経路においてノイズの影響を受ける可能性は非常に小さくなる。したがって、コントローラー６０においてアナログ電圧信号ＣＯＭ´を正確に生成することが可能となり、正確な波形形状を有する駆動信号ＣＯＭを生成しやすくなる
ただし、ＣＰＵ６２とアナログ電圧信号生成回路６５との間で受けるノイズの影響が駆動信号ＣＯＭの生成に問題にならない程度であれば、ＣＰＵ６２とアナログ電圧信号生成回路６５とが別ユニットとして設けられるのであってもよい。

＜伝送部７０＞
伝送部７０は、コントローラー６０のメイン基板Ｂａｓｅ＿Ｍと、ヘッドユニット４０のヘッド基板Ｂａｓｅ＿Ｈとを接続する複数の伝送線によって構成される。ＳＯＣから出力されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´や、画素データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、転送用クロック信号ＳＣＫ等の各種制御信号は、伝送部７０の各伝送線を介してヘッドユニット４０側に伝送される。本実施形態では、伝送部７０として図２Ｂに示されるようなフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣとも呼ぶ）を用いる。ＦＦＣは複数の平板型伝送線を並列に並べることで、ケーブル自体の厚さを薄くしつつ、該複数の平板型伝送線を一体的に可動できるようにしたリボン状の伝送部材である。

また、ＦＦＣには電源（例えば、主電源Ｖｄｄ）からヘッドユニット４０に電力を供給するための伝送線、及び、グランド（ＧＮＤ）の電圧を印加するグランド線等も含まれる。

＜ヘッド制御部ＨＣについて＞
ヘッド制御部ＨＣの構成及びその動作について説明する。図４に、ヘッド制御部ＨＣの構成及びその動作について説明する図を示す。

ヘッド制御部ＨＣは、ヘッド制御回路４２と、駆動信号生成回路４３とを有し、ヘッド４１に固定されたヘッド基板Ｂａｓｅ＿Ｈ上に設けられる（図４）。また、駆動信号生成回路４３は、電圧増幅部４３１と、スイッチ４３２と、電流増幅部４３３とを有する。なお、図４ではピエゾ素子ＰＺＴが二つのみ描かれているが、プリンター１は実際には多数のピエゾ素子を備える。図４に示される構成の場合、スイッチ４３２及び電流増幅部４３３は各ピエゾ素子ＰＺＴについて設けられる。

ヘッド制御回路４２は、コントローラー６０から送信される転送用クロック信号ＳＣＫ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ等の各種制御信号、及び、画素データＳＩに応じてスイッチ４３２を制御するためのＳＷ信号を出力する。

駆動信号生成回路４３は、コントローラー６０のＳＯＣからＦＦＣを介して伝送されたアナログ電圧信号ＣＯＭ´を電力増幅して、電圧波形信号である駆動信号ＣＯＭを生成し、ピエゾ素子ＰＺＴに印加して該ピエゾ素子ＰＺＴを駆動させる。すなわち、駆動信号生成回路４３は、電圧波形信号生成部に相当する。

電圧増幅部４３１は、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧を増幅する。例えば、３．３Ｖアナログ電圧信号ＣＯＭ´を、各ピエゾ素子ＰＺＴを駆動するのに必要な電圧である４０Ｖ程度まで増幅する。電圧増幅部４３１には、オペアンプ等を用いた一般的な電圧増幅回路を使用することができる。

スイッチ４３２は、ヘッド制御回路４２から入力されるＳＷ信号に応じて、電圧増幅部４３１で電圧増幅されたアナログ電圧信号ＣＯＭ´を電流増幅部４３３へ入力する。例えば、ＳＷ信号がＨレベルのとき、スイッチ４３２はＯＮ状態になり、アナログ電圧信号ＣＯＭ´が電流増幅部４３３へ入力される。一方、ＳＷ信号がＬレベルのとき、スイッチ４３２はＯＦＦ状態になり、アナログ電圧信号ＣＯＭ´は電流増幅部４３３へ入力されない。

電流増幅部４３３は、電圧増幅されたアナログ電圧信号ＣＯＭ´の入力を受けて、その電流を増幅して駆動信号ＣＯＭを生成し、ピエゾ素子ＰＺＴへ印加する。電流増幅部４３３は、ＮＰＮ型トランジスタとＰＮＰ型トランジスタとを相補的に接続することによって構成される。ＮＰＮ型トランジスタのコレクタは主電源Ｖｄｄに接続され、ＰＮＰ型トランジスタのコレクタはグランド（ＧＮＤ）に接続される。また、トランジスタ以外の素子を用いて電流増幅部４３３を構成することも可能である。

なお、電圧増幅部４３１、スイッチ４３２、電流増幅部４３３の配置は、図４に示される例には限られない。例えば、電圧増幅部４３１とスイッチ４３２との位置が逆であったり、スイッチ４３２と電流増幅部４３３との位置が逆であったりしてもよい。ただし、その場合は電圧増幅部４３１や電流増幅部４３３の数を適宜変更する必要がある点に留意する。

＜プリンターの印刷動作＞
プリンター１の印刷動作について簡単に説明する。コントローラー６０は、コンピューター１１０からインターフェース部６１を介して印刷命令を受信し、各ユニットを制御することにより、給紙処理・ドット形成処理・搬送処理等を行う。

給紙処理は、印刷すべき紙をプリンター内に供給し、印刷開始位置（頭出し位置とも言う）に紙を位置決めする処理である。コントローラー６０は、給紙ローラー２１を回転させ、印刷すべき紙を搬送ローラー２３まで送る。続いて、搬送ローラー２３を回転させ、給紙ローラー２１から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。

ドット形成処理は、移動方向（走査方向）に沿って移動するヘッドからインクを断続的に噴出させ、紙上にドットを形成する処理である。コントローラー６０は、キャリッジ３１を移動方向に移動させ、キャリッジ３１が移動している間に、印刷データに基づいてヘッド４１からインクを噴出させる。噴出されたインク滴が紙上に着弾すると、紙上にドットが形成され、紙上には移動方向に沿った複数のドットからなるドットラインが形成される。

搬送処理は、紙をヘッドに対して搬送方向に沿って相対的に移動させる処理である。コントローラー６０は、搬送ローラー２３を回転させて紙を搬送方向に搬送する。この搬送処理により、ヘッド４１は、先ほどのドット形成処理によって形成されたドットの位置とは異なる位置に、ドットを形成することが可能になる。

コントローラー６０は、印刷すべきデータがなくなるまで、ドット形成処理と搬送処理とを交互に繰り返し、ドットラインにより構成される画像を徐々に紙に印刷する。そして、印刷すべきデータがなくなると、排紙ローラー２５を回転させてその紙を排紙する。なお、排紙を行うか否かの判断は、印刷データに含まれる排紙コマンドに基づいても良い。

次の紙に印刷を行う場合は同処理を繰り返し、行わない場合は、印刷動作を終了する。

＝＝＝駆動信号ＣＯＭの生成について＝＝＝
＜駆動信号ＣＯＭの説明＞
図５に、駆動信号ＣＯＭについて説明する図を示す。図に示すように、駆動信号ＣＯＭは、ラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりタイミングを区切りとした期間Ｔを１つの単位として生成される。期間Ｔには、ラッチ信号ＬＡＴ又はチェンジ信号ＣＨの立ち上がりタイミングによって区切られる区間Ｔ１〜Ｔ４が含まれる。また、区間Ｔ１〜Ｔ４には後述する駆動パルスがそれぞれ含まれる。繰り返し周期である期間Ｔは、ノズルが１画素分移動する間の期間に対応する。例えば、印刷解像度が７２０ｄｐｉの場合、期間Ｔは、ノズルが１／７２０インチ移動するための期間に相当する。そして、画素データＳＩに基づいて、期間Ｔに含まれる各区間の駆動パルスＰＳ１〜ＰＳ４をピエゾ素子ＰＺＴに印加することによって、ノズルから噴出されるインクの量を調節し、複数階調からなる画像の表現を可能としている。

駆動信号ＣＯＭは、繰り返し周期における区間Ｔ１で生成される第１波形部ＳＳ１と、区間Ｔ２で生成される第２波形部ＳＳ２と、区間Ｔ３で生成される第３波形部ＳＳ３と、区間Ｔ４で生成される第４波形部ＳＳ４とを有する。ここで、第１波形部ＳＳ１は駆動パルスＰＳ１を有している。また、第２波形部ＳＳ２は駆動パルスＰＳ２を、第３波形部ＳＳ３は駆動パルスＰＳ３を、第４波形部ＳＳ４は駆動パルスＰＳ４をそれぞれ有している。各駆動パルスは電圧波形であり、主電源Ｖｄｄとグランド（ＧＮＤ）との電位差を用いて生成される。

画素データＳＩが［００］の場合、駆動信号ＣＯＭの第１区間信号ＳＳ１がピエゾ素子ＰＺＴへ印加され、ピエゾ素子ＰＺＴは駆動パルスＰＳ１により駆動される。この駆動パルスＰＳ１に応じてピエゾ素子ＰＺＴが駆動すると、インクが噴出されない程度の圧力変動がインクに生じて、インクメニスカス（ノズル部分で露出しているインクの自由表面）が微振動する。

画素データＳＩが［０１］の場合、駆動信号ＣＯＭの第３区間信号ＳＳ３がピエゾ素子ＰＺＴへ印加され、ピエゾ素子ＰＺＴは駆動パルスＰＳ３により駆動される。この駆動パルスＰＳ３に応じてピエゾ素子ＰＺＴが駆動すると、小程度の量のインクが噴出され、媒体に小ドットが形成される。

画素データＳＩが［１０］の場合、駆動信号ＣＯＭの第２区間信号ＳＳ２がピエゾ素子ＰＺＴへ印加され、ピエゾ素子ＰＺＴが駆動パルスＰＳ２により駆動される。この駆動パルスＰＳ２に応じてピエゾ素子ＰＺＴが駆動すると、中程度の量のインクが噴出され、媒体に中ドットが形成される。

画素データＳＩが［１１］の場合、駆動信号ＣＯＭの第２区間信号ＳＳ２及び第４区間信号ＳＳ４がピエゾ素子ＰＺＴへ印加され、ピエゾ素子ＰＺＴが駆動パルスＰＳ２及び駆動パルスＰＳ４により駆動される。これらの駆動パルスＰＳ２及び駆動パルスＰＳ４に応じてピエゾ素子ＰＺＴが駆動すると、媒体に大ドットが形成される。

＜駆動信号ＣＯＭの生成＞
プリンター１において、デジタル信号であるＤＡＣ値から、駆動信号ＣＯＭを生成する動作について説明する。

まず、全体の流れについて説明する。図４に示されるように、本実施形態では、コントローラー６０のＣＰＵ６２において、駆動信号ＣＯＭの波形形状を規定するデジタル信号（ＤＡＣ値）が生成される。このＤＡＣ値に基づいて、アナログ電圧信号生成回路６５でアナログ電圧信号ＣＯＭ´が生成される。ＣＯＭ´は駆動信号ＣＯＭの基となる小振幅の電圧波形信号であり、生成されたＣＯＭ´は伝送部７０（ＦＦＣ）を介してヘッドユニット４０側へと伝送され、電圧増幅部４３１において電圧増幅される。そして、電流増幅部４３３において電流増幅されることにより、駆動信号ＣＯＭが生成される。

次に、デジタル信号であるＤＡＣ値からアナログ電圧信号ＣＯＭ´を生成する方法について、説明する。

図６は、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の一部分を説明する図である。なお、図６はアナログ電圧信号生成回路６５で生成された直後、すなわち、電圧増幅部４３１において電圧増幅される前のアナログ電圧信号ＣＯＭ´を示している。図に示されるようにアナログ電圧信号ＣＯＭ´は、電圧の最高値Ｖmaxと電圧の最低値Ｖminとの間の電位差で表される駆動電圧Ｖｈを有する電圧波形として生成される。

ＣＰＵ６２は、まず、駆動信号ＣＯＭを生成するためのパラメータに基づき、更新周期τ毎の出力電圧を求める。図６に示される駆動パルスＰＳ´を例に挙げると、パラメータとしては、駆動電圧Ｖｈと、この駆動電圧Ｖｈと基準電圧Ｖｃとの関係を規定する比率と、中間電圧ＶＣを維持する時間ＰＷｈ１と、中間電圧ＶＣから最低電圧Ｖminまで、一定の傾きで電圧を降下させる時間ＰＷｄ１と、最低電圧Ｖminを維持する時間ＰＷｈ２と、最低電圧Ｖminから最高電圧Ｖmaxまで、一定の傾きで電圧を上昇させる時間ＰＷｃ１と、最高電圧Ｖmaxを維持する時間ＰＷｈ３と、最高電圧Ｖmaxから中間電圧ＶＣまで、一定の傾きで電圧を降下させる時間ＰＷｄ２と、中間電圧ＶＣを維持する時間ＰＷｈ４と、がある。

ここで、駆動電圧Ｖｈは、上述のように駆動パルスＰＳ´における最高電圧Ｖmaxと最低電圧Ｖminとの電圧の差であり、駆動パルスＰＳ´の印加時におけるピエゾ素子ＰＺＴの最低電位（最低電圧Ｖminによって定まる電位）と、最高電位（最高電圧Ｖmaxによって定まる電位）との差に相当する。基準電圧Ｖｃは、ピエゾ素子ＰＺＴにおける基準となる変形状態を定め、例えば、駆動電圧Ｖｈの４０％（比率０．４）とされる。中間電圧ＶＣは、最低電圧Ｖminに基準電圧Ｖｃを加算して得られた電圧である。また、最高電圧Ｖmaxは、最低電圧Ｖminに駆動電圧Ｖｈを加算して得られた電圧である。そして、これらのパラメータは、メモリー６３に記憶されている。

ＣＰＵ６２は、所定のタイミング（例えば給紙のタイミング）で駆動電圧Ｖｈを定め、基準電圧Ｖｃ、中間電圧ＶＣ、最高電圧Ｖmaxを算出する。そして、ＣＰＵ６２は、前述した時間ＰＷｈ１〜時間ＰＷｈ４を用いて、更新周期τ毎の出力電圧を求める。この更新周期τは、例えば０．１μｓ（クロックＣＬＫ＝１０ＭＨｚ）〜０．０５μｓ（クロックＣＬＫ＝２０ＭＨｚ）である。そして、求められた更新周期τ毎の出力電圧に基づいて、更新周期τ毎のＤＡＣ値が定められ、メモリー６３の作業領域に記憶される。

駆動信号ＣＯＭを生成する際に、ＣＰＵ６２は、更新周期τ毎のＤＡＣ値を、アナログ電圧信号生成回路６５へ順次出力する。

図７は、アナログ電圧信号生成回路６５で生成されたＣＯＭ´の出力電圧を、電圧Ｖ１から電圧Ｖ４まで降下させる動作を説明するための図である。図の例では、クロックＣＬＫで規定されるタイミングｔ（ｎ）で電圧Ｖ１に対応するＤＡＣ値［ｄｃ１］が出力される。これにより、周期τ（ｎ）にて、アナログ電圧信号生成回路６５からは電圧Ｖ１が出力される。そして、更新周期τ（ｎ＋４）までは、電圧Ｖ１に対応するＤＡＣ値［ｄｃ１］が順次出力され、アナログ電圧信号生成回路６５からは電圧Ｖ１が出力され続ける。また、タイミングｔ（ｎ＋５）では、電圧Ｖ２に対応するＤＡＣ値［ｄｃ２］が出力される。これにより、周期τ（ｎ＋５）にて、アナログ電圧信号生成回路６５の出力は、電圧Ｖ１から電圧Ｖ２へ降下する。同様に、タイミングｔ（ｎ＋６）では、電圧Ｖ３に対応するＤＡＣ値［ｄｃ３］が出力される。これにより、周期τ（ｎ＋６）にて、アナログ電圧信号生成回路６５の出力は、電圧Ｖ２から電圧Ｖ３へ降下する。以下同様に、ＤＡＣ値が出力されるため、アナログ電圧信号生成回路６５から出力される電圧は、次第に降下する。そして、周期τ（ｎ＋１０）にて、アナログ電圧信号生成回路６５の出力は電圧Ｖ４まで降下する。

このようにして生成されたアナログ電圧信号ＣＯＭ´は所定の大きさの電圧を有する波形となるように、電圧増幅部４３１において電圧増幅される。本実施形態において、電圧増幅された後のアナログ電圧信号ＣＯＭ´の最低電圧値はＶmin＝１．４０Ｖであり、最高電圧値はＶmax＝４０．０Ｖであるものとする。

なお、本実施形態において、ＣＰＵ６２から出力されるＤＡＣ値は１０ｂｉｔ（１０進数で０〜１０２３）のデータで表される。例えば、ＤＡＣ値が１０進数で［０］の場合（１６進数で［０ｈ］、２進数で［００００００００００］の場合）、すなわちＤＡＣ値が最小値である場合、アナログ電圧信号生成回路６５で生成され、電圧増幅部４３１で電圧増幅された後のＣＯＭ´の電圧は、最低電圧であるＶmin（＝１．４０Ｖ）となる。また、ＤＡＣ値が１０進数で［１０２３］の場合（１６進数で［３ＦＦ］、２進数で［１１１１１１１１１１］の場合）、すなわちＤＡＣ値が最大値となる場合、ＣＯＭ´の電圧は最高電圧であるＶmax（＝４０Ｖ）となる。つまり、本実施形態において、電圧増幅部４３１から出力される電圧増幅後のＣＯＭ´の最低電圧は１．４０Ｖであり、ＤＡＣ値が１つ大きくなると、出力電圧が約０．０３８Ｖ（＝（４０−１．４）／１０２４）だけ上昇する構成である。

ただし、アナログ電圧信号生成回路６５の精度誤差等により、実際に出力される電圧値は正確にこのような値になるとは限らない。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
上述のようにして、デジタル信号であるＤＡＣ値をアナログ電圧信号生成回路６５に入力することにより、アナログ電圧信号ＣＯＭ´が生成される。そして、電圧増幅部４３１で電圧増幅されることにより、そのＤＡＣ値に対応する電圧を有する電圧信号が生成される。

しかし、アナログ電圧信号生成回路６５や電圧増幅部４３１等の精度誤差により、実際に出力される電圧値にズレが生じることがある。すなわち、ＤＡＣ値として或る値［ｄｃ］を入力したときに、理論上出力される電圧の値がＶ（ｉｄ）である場合であっても（以下、Ｖ（ｉｄ）を出力電圧の理論値とする）、［ｄｃ］の入力に対して確実に電圧値Ｖ（ｉｄ）が出力されるとは限らない。実際に出力される電圧値が理論値からズレた値になるということは、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の振幅（例えば図６における駆動電圧Ｖｈ）が意図した振幅とは異なって出力されるということである。この場合、最終的に生成される駆動信号ＣＯＭの波形も、意図した波形とは異なる波形になるため、ピエゾ素子ＰＺＴから噴出されるインク量を正確に制御することができなくなる。

特に、図１に示されるように、アナログ電圧信号生成回路６５がＳＯＣと一体として製造される場合には、アナログ電圧信号生成回路６５の出力電圧の精度を確保することが難しくなる。また、ＦＦＣを介してアナログ電圧信号ＣＯＭ´を伝送する際に、ノイズの影響を受けることによって信号の波形が乱れ、実際に電圧増幅部４３１から出力される電圧値が理論値からズレる場合もある。

したがって、ＤＡＣ入力値に対して理論上出力されるＣＯＭ´の電圧値と、実際に出力されるＣＯＭ´の電圧値との間でズレが生じるような場合には、そのズレを補正して、正確な電圧値が出力されるように補正を行う必要がある。その際、なるべく低コストで補正可能であることが望ましい。

そこで、第１実施形態では、ＤＡＣ値［ｄｃ］を補正するための補正係数（例えばｋとする）をプリンター毎に定め、ＤＡＣ値に該補正係数を乗じた値［ｋ×ｄｃ］に基づいてアナログ電圧信号ＣＯＭ´を生成させる。これにより、補正後のＤＡＣ値［ｋ×ｄｃ］の入力に対して、出力される電圧値が理論値Ｖ（ｉｄ）に近い値となるようにして、正確な駆動信号ＣＯＭを生成する。

＜補正値の設定作業＞
図８は、第１実施形態においてＤＡＣ値の変更を行うための設定作業のフローを表す図である。本実施形態では、プリンターの製造工程において、プリンター毎にＳ１０１〜Ｓ１０３の各処理を実行することにより、各プリンターについて最適な補正値を設定する。

まず、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧値の測定を行なう（Ｓ１０１）。本実施形態では、電圧増幅部４３１から出力された直後の地点（図４のＡ点）において、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の最高値Ｖmax、及び最低値Ｖminを測定する。すなわち、電圧増幅された後であり、かつ、電流増幅される前のアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧を測定する。この部分の電圧値を測定することで、アナログ電圧信号生成回路６５における出力誤差に加えて、ＦＦＣ伝送時に受けるおそれのあるノイズの影響や、電圧増幅部４３１における出力誤差の影響等をまとめて検出することができる。なお、電圧値の測定は、プリンター１の製造工程において、メイン基板Ｂａｓｅ＿Ｍ及びヘッド基板Ｂａｓｅ−Ｈをプリンター１に実装するタイミングで行なわれる。

図９に、第１実施形態における電圧測定について説明する図を示す。図９の破線で示される波形は、或るＤＡＣ値［ｄｃ］の入力に対して電圧増幅部４３１から出力されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の理想的な電圧波形である。すなわち、ＤＡＣ値［ｄｃ］を入力した場合における理論上の出力電圧値Ｖ（ｉｄ）を表す。また、実線で示される波形は、同じＤＡＣ値［ｄｃ］の入力に対して出力されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の実際の電圧波形である。すなわち、ＤＡＣ値［ｄｃ］を入力した場合における実際の出力電圧値Ｖ（ｍ）を表す。

アナログ電圧信号生成回路６５や、電圧増幅部４３１の出力誤差により、ＤＡＣ値［ｄｃ］の入力に対して実際に出力される電圧値Ｖ（ｍ）は、図９に示されるように理論上の出力電圧の理論値Ｖ（ｉｄ）とはズレた値となる。例えば、図９では、ＤＡＣ値としてｄｃ＝［０］（１０進数表示）を入力した際に、電圧増幅部４３１から出力される電圧の理論値は、最低電圧値Ｖmin（ｉｄ）＝１．４０Ｖである。しかし、実際にはそれよりも小さい値Ｖmin（ｍ）＝１．２０Ｖが出力される。同様に、ＤＡＣ値としてｄｃ＝［１０２３］（１０進数表示）を入力した際に、電圧増幅部４３１から出力される電圧の理論値は、最高電圧値Ｖmax（ｉｄ）＝４０．０Ｖである。しかし、実際にはそれよりも大きい値Ｖmax（ｍ）＝４１．０Ｖが出力される。

本実施形態では、この実際に出力されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の最高値Ｖmax（ｍ）（＝４１．０Ｖ）、及び、実際の出力電圧の最低値Ｖmin（ｍ）（＝１．２０Ｖ）が測定される。

出力電圧の最高値Ｖmax（ｍ）、及び、最低値Ｖmin（ｍ）が測定された後、当該測定値に基づいて補正値ｋの算出が行われる（Ｓ１０２）。補正値ｋは以下の式１により算出される。

ここで、ΔＶ（ｉｄ）は理論上の電圧の最高値のＶmax（ｉｄ）と、理論上の電圧の最低値Ｖmin（ｉｄ）との電位差である。つまり、電圧波形ＣＯＭ´の理論上の振幅を表し、図９においては、ΔＶ（ｉｄ）＝３８．６Ｖ（＝４０.０−１．４０）である。

式（１）によって算出される補正値ｋは、ＤＡＣ値［ｄｃ］の入力に対して出力される電圧波形の理論上の振幅ΔＶ（ｉｄ）と、実際に出力される電圧波形の振幅（Ｖmax（ｍ）−Ｖmin（ｍ））との関係を表している。すなわち、入力したＤＡＣ値に対して実際に出力される電圧値の、理論値からのズレの度合いを表す。図９の場合は、ｋ＝３８．６／（４１．０−１．２０）＝０．９７と算出され、ＣＯＭ´の理論上の振幅は、実際に出力される振幅の０．９７倍であることを示している。

その後、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧を測定して得られる値である補正値ｋは、記憶部であるメモリー６３に記憶される（Ｓ１０３）。これにより、プリンター毎に補正値ｋが設定されることになる。プリンターの製造段階において２点の電圧測定を行なうだけで、プリンター毎の波形調整作業等を行なう必要がなくなるため、製造コストを低く抑えることが可能となる。

＜補正動作＞
メモリー６３に補正値ｋが記憶されたプリンターは製造工場から出荷され、該プリンターを購入したユーザーのもとで印刷を行う際に、記憶された補正値ｋを用いてＤＡＣ値［ｄｃ］の補正を行う事により、正確な駆動信号ＣＯＭを生成しながら印刷を実行する。

具体的には、ＣＰＵ６２がＤＡＣ値［ｄｃ］を生成する際に、メモリー６３に記憶された補正係数ｋを乗じて、［ｄｃ´］＝ｄｃ×ｋとなるように、ＤＡＣ値［ｄｃ］を変更（補正）する。そして、新たに生成された補正後のＤＡＣ値［ｄｃ´］がアナログ電圧信号生成回路６５に入力されると、該補正後のＤＡＣ値［ｄｃ´］に基づいてアナログ電圧信号ＣＯＭ´が生成され、該ＣＯＭ´は電圧増幅部４３１において電圧増幅される。

例えば、図９の場合、補正前のＤＡＣ値［ｄｃ］をアナログ電圧信号生成回路６５に入力すると、理論上の振幅ΔＶ（ｉｄ）＝３８．６Ｖよりも大きな振幅（Ｖmax（ｍ）−Ｖmin（ｍ））＝３９．８Ｖを有する波形が電圧増幅部４３１から出力される。しかし、補正値後のＤＡＣ値［ｄｃ´］を入力することにより、補正値ｋを乗じた割合だけ小さな振幅を有する波形が出力される。そして、図６で説明したように、アナログ電圧信号生成回路６５においては、入力されたＤＡＣ値に応じた電圧を有する信号が出力されるため、この補正後のＤＡＣ値［ｄｃ´］に基づいて出力される波形の振幅は、理論上の振幅ΔＶ（ｉｄ）に近い値となる。

これにより、最終的に生成される駆動信号ＣＯＭは、当初の理想値に近い電圧波形信号となるので、ピエゾ素子ＰＺＴの駆動を正確に制御できるようになる。

＜第１実施形態のまとめ＞
第１実施形態のプリンターでは、コントローラー６０のアナログ電圧信号生成回路６５において、波形形状を規定するＤＡＣ値（デジタル信号）に基づいてアナログ電圧信号ＣＯＭ´を生成する。生成されたＣＯＭ´はＦＦＣを介してコントローラー６０からヘッドユニット４０へと伝送される。その後、ヘッドユニット４０の電圧増幅部４３１でＣＯＭ´を電圧増幅し、続いて電流増幅部４３３で電流増幅することで、駆動信号ＣＯＭが生成される。この駆動信号ＣＯＭを印加することによりピエゾ素子ＰＺＴを駆動（振動）させてノズルからインクを噴出させる。

正確な駆動信号ＣＯＭを生成するためには、ズレの少ないアナログ電圧信号ＣＯＭ´を出力させる必要がある。まず、電圧増幅部４３１において電圧増幅された後であり、かつ、流増幅部４３３において電流増幅される前のアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の最高値Ｖmax（ｍ）及び最低値Ｖmin（ｍ）を測定する。そして、実際に測定された電圧の電位差（Ｖmax（ｍ）−Ｖmin（ｍ））と、理論上の電位差ΔＶｉｄとの関係に基づいて算出される補正値ｋをメモリー６３に記憶させておく。印刷の際には、メモリー６３に記憶された該補正値ｋを用いてＤＡＣ値を変更（補正）することにより、生成されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の出力電圧値が理論上の値と近くなるようにする。これにより、コストを抑えつつ正確な駆動信号ＣＯＭを生成することができるようになる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第１実施形態の方法によれば、理想的な振幅に近い波形を有する駆動信号ＣＯＭを生成することができる。しかし、ヘッド制御部ＨＣに入力される波形は、その形状が正確であることに加えて、電圧値が所定の範囲内に含まれることも要求される。例えば、図９でＶｄｄとＧＮＤとの間から外れるような範囲においてアナログ電圧信号ＣＯＭ´が生成されると、ヘッド制御部ＨＣの各回路（例えばスイッチ４３２や電流増幅部４３３等）が正常に動作することができなくなる場合がある。

そこで、第２実施形態では、正確な波形を有し、かつ、適正な電圧範囲に含まれるような駆動信号ＣＯＭを生成する。具体的には、電圧増幅部４３１から出力させたい電圧値から逆算して、最適なＤＡＣ入力値を算出することにより、ＤＡＣ値を変更する。なお、プリンターの構成自体は第１実施形態と同様である。

＜第２実施形態の設定作業＞
図１０は、第２実施形態においてＤＡＣ値の変更を行うための設定作業のフローを表す図である。第２実施形態では、プリンターの製造工程において、プリンター毎にＳ２０１〜Ｓ２０２の各処理を実行し、各プリンターについて最適なＤＡＣ値を生成するために用いられる値を設定する。

まず、第１実施形態と同様にしてアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧値の測定を行なう（Ｓ２０１）。電圧値は、電圧増幅部４３１から出力された直後であり、電流増幅部４３３によって電流増幅される前（図４におけるＡ点）の電圧を測定する。

図１１に、第２実施形態における電圧測定について説明する図を示す。第２実施形態で測定するのは、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の最高値Ｖmax（ｍ）及び、最低値Ｖmin（ｍ）である。これらの値は図９における最高電圧値Ｖmax（ｍ）及び最低電圧値Ｖmin（ｍ）と全く同様である。実際に測定された電圧の最高値Ｖmax（ｍ）及び、最低値Ｖmin（ｍ）はメモリー６３に記憶され（Ｓ２０１）、その後、プリンターが出荷される。

＜補正動作＞
第２実施形態では、メモリー６３に記憶された電圧の最高値Ｖmax（ｍ）及び最低値Ｖmin（ｍ）を用いて、入力されるＤＡＣ値の大きさと、該ＤＡＣ値に基づいて生成されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の大きさとの関係を求める。そして、ＣＰＵ６２はその関係に基づいて、任意の電圧値Ｖ（ｄｃ）（目標電圧値とする）を出力させるために入力されるべきＤＡＣ値［ｄｃ］を逆算して、［ｄｃ］の値を変更（補正）する。

入力されるＤＡＣ値［ｄｃ］と、該ＤＡＣ値［ｄｃ］に基づいて出力される目標電圧値Ｖ（ｄｃ）との関係は、以下の式２で表される。

ここで、ＮはＤＡＣ値として入力するデータのビット数を表す。本実施形態におけるＤＡＣ値は１０ビット（１０進数で０〜１０２３）のデータであることからＮ＝１０２４となる。

式２の（Ｖmax（ｍ）−Ｖmin（ｍ））／Ｎの部分は、ＤＡＣ値１あたりの電圧上昇率を示している。例えば、本実施形態では、ＤＡＣ値としてｄｃ＝［１０２３］（１０進数表示）を入力した時に出力される電圧がＶmax（ｍ）＝４１．０Ｖであり、ＤＡＣ値としてｄｃ＝［０］（１０進数表示）を入力した時に出力される電圧がＶmin（ｍ）＝１．２０Ｖであるので、ＤＡＣ値１あたりの電圧上昇率は（４１．０−１．２０）／１０２４＝０．０３９となる。すなわち、入力されるＤＡＣ値が１０進数で１上昇する毎に、出力される電圧が約０．０３９Ｖ上昇する。

（Ｖmax（ｍ）−Ｖmin（ｍ））／ＮにＤＡＣ値［ｄｃ］を乗じることにより、ＤＡＣ値［ｄｃ］を入力した時に上昇する分の電圧値が算出される。そして、この算出された電圧値に最低電圧値Ｖmin（ｍ）を加算することで、目標電圧値Ｖ（ｄｃ）が算出される（図１１参照）。

ここで、式２を変形すると、以下の式２´のように、任意の電圧値Ｖ（ｄｃ）（目標電圧値）を出力させるために必要なＤＡＣ値［ｄｃ］を求める式となる。

式２´により、出力させたい目標電圧値Ｖ（ｄｃ）と、メモリー６３に記憶されたＶmax（ｍ）及びＶmin（ｍ）とから、入力するべきＤＡＣ値［ｄｃ］を逆算することができる。印刷に際して、コントローラー６０は、式２´によって算出されたＤＡＣ値［ｄｃ］をアナログ電圧信号生成回路６５に入力することで、所望の電圧値Ｖ（ｄｃ）を有するアナログ電圧信号ＣＯＭ´（電圧増幅後）を電圧増幅部４３１から精度良く出力させることが出来る。

例えば、Ｖ（ｄｃ）＝２０Ｖの電圧を出力させたい場合のＤＡＣ値［ｄｃ］は、式２´より、ｄｃ＝（２０−１．２）×１０２４／（４０−１．２）＝４９６と算出される。よって、ＤＡＣ値として［４９６］（１０進数表示）をアナログ電圧信号生成回路６５に入力すれば、電圧増幅部４３１の出力端において、目標電圧値である２０Ｖの電圧を有するアナログ電圧信号ＣＯＭ´が出力される。これにより、正確な駆動信号ＣＯＭが生成され、ピエゾ素子の制御も正確に行なうことができる。

また、本実施形態における電圧増幅後のアナログ電圧信号ＣＯＭ´は、最低電圧値がＶmin（ｍ）であり、その最低電圧値を基準とすることでＣＯＭ´の電圧値が明確に定められる。つまり、入力するＤＡＣ値に対して出力される電圧値が明確に定まる。したがって、入力するＤＡＣ値をコントロールすることによって、生成されるＣＯＭ´の電圧値を調整することができる。

このことから、変更後のＤＡＣ値に基づいて生成されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧が、ＧＮＤの電圧よりも大きく、かつ、Ｖｄｄの電圧よりも小さくなるように調整することが可能となる。例えば、仮に、実際に測定された最低電圧値Ｖmin（ｍ）がＧＮＤの電圧よりも低い場合であっても、ＣＰＵ６２は、出力されるＣＯＭ´の電圧が必ずＧＮＤの電圧よりも大きくなるようにＤＡＣ値を調整する。これにより、確実にＧＮＤの電圧よりも大きな電圧を有するアナログ電圧信号ＣＯＭ´を出力することができるようになる。

すなわち、本実施形態では、ヘッド制御部ＨＣの各回路が適正に動作できる範囲の電圧で駆動信号ＣＯＭを生成することができるため、該ヘッド制御部ＨＣにおいて誤動作が発生する可能性は非常に小さくなる。

＜第２実施形態のまとめ＞
第２実施形態でも、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧を測定して得られる値を用いてＤＡＣ値を変更することにより正確な駆動信号ＣＯＭを生成する。

まず、電圧増幅部４３１において電圧増幅された後であり、かつ、流増幅部４３３において電流増幅される前のアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の最高値Ｖmax（ｍ）及び最低値Ｖmin（ｍ）を測定する。そして、測定された電圧値をメモリー６３に記憶させておく。印刷に際してＣＰＵ６２は、メモリー６３に記憶された該電圧値から、入力されるＤＡＣ値の大きさと該ＤＡＣ値に基づいて生成されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の大きさとの関係を表す式２を求める。そして式２に基づいて目標電圧値Ｖ（ｄｃ）を出力させるために入力するべきＤＡＣ値［ｄｃ］を逆算する。この逆算された値に基づいて入力ＤＡＣ値を変更（補正）すると、アナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧が目標電圧値Ｖ（ｄｃ）として出力されるため、任意の電圧値を有する信号を精度良く生成することができる。

また、入力するＤＡＣ値と出力される電圧値との関係が明確となるので、ＤＡＣ値を適当に設定することで、生成されるアナログ電圧信号ＣＯＭ´の電圧の範囲を、確実に主電源Ｖｄｄの電圧よりも小さく、グランド（ＧＮＤ）の電圧よりも大きくすることができる。これにより、ヘッド制御部ＨＣの各回路が正常に動作可能な範囲の電圧を有する信号のみが生成されることになり、ヘッド制御部ＨＣにおける誤動作等を抑制することができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜液体噴出装置について＞
前述の各実施形態では、発熱を低減した液体噴出装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造型機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体噴出装置に、本実施形態と同様の技術を適用してもよい。

＜ピエゾ素子について＞
前述の各実施形態では、液体を噴出させるための動作を行う素子としてピエゾ素子ＰＺＴを例示したが、他の素子であってもよい。例えば、発熱素子や静電アクチュエーターを用いてもよい。

＜電流増幅部４３３のトランジスタについて＞
前述の各実施形態では、電流増幅部４３３が有するトランジスタとしてＮＰＮ型トランジスタ及びＰＮＰ型トランジスタを例示した。しかし、アナログ電圧信号ＣＯＭ´について電流の増幅を行えるものであれば、他の種類のトランジスタを用いてもよい。

＜他の装置について＞
前述の各実施形態では、ヘッド４１をキャリッジとともに移動させるタイプのインクジェットプリンター（シリアルプリンター）を例に挙げて説明したが、プリンターはヘッドが固定された、いわゆるラインプリンターであってもよい。

１ プリンター
２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラー、２２ 搬送モーター、
２３ 搬送ローラー、２４ プラテン、２５ 排紙ローラー、
３０ キャリッジユニット、３１ キャリッジ、３２ キャリッジモーター、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、４１１ ケース、４１２ 流路ユニット、
４１２ａ 流路形成板、４１２ｂ 弾性板、４１２ｃ ノズルプレート、
４１２ｄ 圧力室、４１２e ノズル連通口、４１２ｆ 共通インク室、
４１２ｇ インク供給路、４１２ｈ アイランド部、４１２ｉ 弾性膜、
４２ ヘッド制御回路、４３ 駆動信号生成回路、
４３１ 電圧増幅部、４３２ スイッチ、４３３ 電流増幅部、
５０ 検出器群、５１ リニア式エンコーダ、５２ ロータリー式エンコーダ、
５３ 紙検出センサ、５４ 光学センサ、
６０ コントローラー、６１ インターフェース部、
６２ ＣＰＵ、６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
６５ アナログ電圧信号生成回路、７０ 伝送部、
１１０ コンピューター、
ＳＯＣ System-on-a-tip、
ＰＺＴ ピエゾ素子

Claims (6)

1. （Ａ）信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成する制
   御部と、
   （Ｂ）前記アナログ電圧信号を電圧増幅する電圧増幅部と、
   電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成する電流増幅部と、
   前記駆動信号によって駆動され、ノズルから液体を噴出させる素子と、
   を有するヘッド部と、
   （Ｃ）前記アナログ電圧信号を、前記制御部から前記ヘッド部へ伝送する伝送部と、
   （Ｄ）電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶する記憶部と、
   を備える液体噴出装置であって、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成することを特徴とする液体噴出装置。
2. 請求項１に記載の液体噴出装置であって、
   前記記憶部は、
   電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値と、
   電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、理論上の電圧の最高値及び最低値と、
   の関係に基づいて算出される補正値を記憶し、
   前記制御部は、前記補正値を前記デジタル信号に乗じることで、前記デジタル信号を変更することを特徴とする液体噴出装置。
3. 請求項１に記載の液体噴出装置であって、
   前記記憶部は、電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の、実際に測定された電圧の最高値及び最低値を記憶し、
   前記制御部は、記憶された前記電圧の最高値及び最低値から、前記デジタル信号の大きさと、該デジタル信号に基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧の大きさとの関係を求め、該関係に基づいて前記デジタル信号を変更することを特徴とする液体噴出装置。
4. 請求項３に記載の液体噴出装置であって、
   変更後の前記デジタル信号に基づいて生成される前記アナログ電圧信号の電圧が、グランドの電圧よりも大きいことを特徴とする液体噴出装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の液体噴出装置であって、
   前記制御部は、
   前記デジタル信号を生成するデジタル信号生成部と、前記アナログ電圧信号を生成するアナログ電圧信号生成部とが、一体的に形成されたチップを有することを特徴とする液体噴出装置。
6. 制御部において、信号の波形形状を規定するデジタル信号に基づいてアナログ電圧信号を生成することと、
   前記アナログ電圧信号を、前記制御部からヘッド部へ伝送することと、
   ヘッド部において、前記アナログ電圧信号を電圧増幅することと、
   電圧増幅された前記アナログ電圧信号を電流増幅して駆動信号を生成することと、
   前記駆動信号によって素子を駆動して、ノズルから液体を噴出させることと、
   電圧増幅された後、かつ、電流増幅される前の前記アナログ電圧信号の電圧を測定して得られる値を記憶部に記憶させることと、
   前記記憶部に記憶された前記値を用いて前記デジタル信号を変更し、該デジタル信号に基づいて前記アナログ電圧信号を生成すること、
   を有する液体噴出方法。

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