JP2013052689A - Driving circuit, liquid injection device, and printing apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection device reducing a voltage difference between a power supply voltage and a driving signal, and reducing loss or heat generation.SOLUTION: The liquid injection device includes: a plurality of nozzles provided in a liquid injection head 2; a nozzle actuator 22 provided corresponding to the nozzles; and a driving circuit 20 applying a driving signal COM to the nozzle actuator 22. The liquid injection device includes a power supply voltage adjusting circuit 21 adjusting power supply voltages VHV, VLV to the driving signal COM to a predetermined wave voltage based on a reference signal Vcnt obtained from the driving signal COM or signal in a stage for generating the driving signal. This reduces the voltage difference between: the driving signal COM charging the nozzle actuator 22 including a charging/discharging actuator or the driving signal COM discharging the nozzle actuator 22; and the power supply voltage.

Description

本発明は、微小な液体を複数のノズルから噴射して、その微粒子(ドット)を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像等を印刷するようにした液体噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid ejecting apparatus configured to print predetermined characters, images, and the like by ejecting minute liquid from a plurality of nozzles and forming fine particles (dots) on a print medium. .

このような印刷装置の一つである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いる。
このような液体噴射型印刷装置のうち、液体噴射ノズルの形成された液体噴射ヘッドをキャリッジと呼ばれる移動体に載せて印刷媒体の搬送方向と交差する方向に移動させるものを一般に「マルチパス型印刷装置」と呼んでいる。これに対し、印刷媒体の搬送方向と交差する方向に長尺な液体噴射ヘッドを配置して、所謂1パスでの印刷が可能なものを一般に「ラインヘッド型印刷装置」と呼んでいる。このような液体噴射装置では、液体を噴射するためのノズルを液体噴射ヘッドに複数形成すると共に各ノズルに圧電素子などのノズルアクチュエータを配設し、液体噴射ヘッドの各ノズルアクチュエータを波形電圧信号からなる駆動信号で駆動することにより該当するノズルから印刷媒体に向けて液体を噴射するものがある。
Inkjet printers, which are one of such printing devices, are generally inexpensive and can easily obtain high-quality color printed matter. Therefore, with the spread of personal computers and digital cameras, not only offices but also general users. It has become widespread.
Among such liquid ejecting printing apparatuses, those that place a liquid ejecting head in which liquid ejecting nozzles are formed on a moving body called a carriage and move in a direction crossing the transport direction of the print medium are generally referred to as “multi-pass printing”. Called "device". On the other hand, what is capable of printing in a so-called one pass by arranging a long liquid jet head in a direction crossing the conveyance direction of the printing medium is generally called a “line head type printing apparatus”. In such a liquid ejecting apparatus, a plurality of nozzles for ejecting liquid are formed on the liquid ejecting head, and nozzle actuators such as piezoelectric elements are disposed on each nozzle, and each nozzle actuator of the liquid ejecting head is detected from a waveform voltage signal. In some cases, the liquid is ejected from the corresponding nozzle toward the print medium by being driven by the drive signal.

このような駆動信号の電力増幅として、例えば下記特許文献1に記載される液体噴射装置では、ノズルアクチュ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アナログ変換回路でアナログ変換し、そのアナログ駆動波形信号をアナログ電力増幅回路で電力増幅するようにしている。また、下記特許文献2に記載される液体噴射装置では、前記駆動波形信号をアナログ変換回路でアナログ変換し、そのアナログ駆動波形信号をパルス変調し、その変調信号をデジタル電力増幅回路で電力増幅するようにしている。   As power amplification of such a drive signal, for example, in the liquid ejecting apparatus described in Patent Document 1 below, a drive waveform signal serving as a reference of a signal for controlling the drive of a nozzle actuator is converted into an analog signal by an analog conversion circuit, and the analog The drive waveform signal is amplified by an analog power amplifier circuit. In the liquid ejecting apparatus described in Patent Document 2 below, the drive waveform signal is converted into an analog signal by an analog conversion circuit, the analog drive waveform signal is pulse-modulated, and the modulated signal is amplified by a digital power amplifier circuit. I am doing so.

特開平5−77456号公報JP-A-5-77456 特開平11−204850号公報JP-A-11-204850

ところで、インクジェットプリンタのノズルアクチュエータとして用いられる圧電素子は充放電型のアクチュエータなので、駆動信号は充放電型アクチュエータに電荷を充電したり、当該充放電型アクチュエータから電荷を放電させたりする。前記特許文献2に記載される液体噴射装置のデジタル電力増幅器は、損失や発熱が少ないという利点があるものの、当該デジタル電力増幅器の出力側には駆動信号を平滑化するための平滑フィルタが介装されており、一般に平滑フィルタがローパスフィルタで構成され、このローパスフィルタに充放電型アクチュエータの静電容量が接続される構成となるため、駆動信号の波形が接続されるノズルアクチュエータ数に応じて変化してしまう。これに対し、アナログ電力増幅器は、出力側にローパスフィルタがないので、接続されるノズルアクチュエータ数が変化しても駆動信号の波形は変化しない。   By the way, since the piezoelectric element used as the nozzle actuator of the inkjet printer is a charge / discharge actuator, the drive signal charges the charge / discharge actuator or discharges the charge from the charge / discharge actuator. Although the digital power amplifier of the liquid ejecting apparatus described in Patent Document 2 has an advantage of low loss and heat generation, a smoothing filter for smoothing the drive signal is interposed on the output side of the digital power amplifier. In general, the smoothing filter is composed of a low-pass filter, and the electrostatic capacity of the charge / discharge actuator is connected to this low-pass filter, so the waveform of the drive signal changes according to the number of connected nozzle actuators. Resulting in. On the other hand, since the analog power amplifier does not have a low-pass filter on the output side, the waveform of the drive signal does not change even if the number of connected nozzle actuators changes.

しかしながら、充放電型アクチュエータに電荷を充電したり、当該充放電型アクチュエータから電荷を放電させたりするためのアナログ電力増幅器は、プッシュプル接続された充電用トランジスタ及び放電用トランジスタで構成され、高い電源電圧を用い、所謂リニア駆動によって駆動信号を増幅しているため、電源電圧と充放電型アクチュエータを充電する駆動信号との電圧差も、充放電型アクチュエータから放電する駆動信号と接地電圧との電圧差も大きく、結果的に消費電力が大きい。この消費電力は、その殆どが熱として消費されるため、各駆動信号を発生する駆動回路には大型トランジスタやヒートシンクが必要となり、回路基板への実装面積が非常に大きくなり、特にヒートシンクの大きさは、レイアウト上、大きな障害となる。
本発明は、電源電圧と駆動信号との電圧差を小さくすることができ、損失や発熱を低減することが可能な液体噴射装置を提供することを目的とするものである。
However, an analog power amplifier for charging a charge to a charge / discharge actuator or discharging a charge from the charge / discharge actuator is composed of a charge transistor and a discharge transistor connected in a push-pull manner. Since the drive signal is amplified by so-called linear drive using voltage, the voltage difference between the power supply voltage and the drive signal for charging the charge / discharge actuator is also the voltage between the drive signal discharged from the charge / discharge actuator and the ground voltage. The difference is also large, resulting in high power consumption. Since most of this power consumption is consumed as heat, the drive circuit that generates each drive signal requires a large transistor or heat sink, which greatly increases the mounting area on the circuit board. Is a major obstacle in layout.
An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can reduce a voltage difference between a power supply voltage and a drive signal and can reduce loss and heat generation.

上記課題を解決するために、発明1の液体噴射装置は、液体噴射ヘッドに設けられた複数のノズルと、前記ノズルに対応して設けられたノズルアクチュエータと、前記ノズルアクチュエータに駆動信号を印加する駆動回路とを備えた液体噴射装置であって、前記駆動信号又はその生成段階の信号から得た参照信号に基づいて当該駆動信号への電源電圧を予め設定された波形電圧に調整する電源電圧調整回路を備えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above problem, a liquid ejecting apparatus according to a first aspect of the present invention applies a drive signal to a plurality of nozzles provided in a liquid ejecting head, a nozzle actuator provided corresponding to the nozzle, and the nozzle actuator. A liquid ejecting apparatus including a drive circuit, wherein a power supply voltage adjustment for adjusting a power supply voltage to the drive signal to a preset waveform voltage based on a reference signal obtained from the drive signal or a signal at a generation stage thereof A circuit is provided.

本発明の駆動信号への電源電圧は、単に駆動信号を生成するために必要な電源電圧の上限値を示すのではなく、圧電素子などの充放電型アクチュエータからなるノズルアクチュエータの充電元電源電圧並びに放電先電源電圧を含めた電源電圧を示し、具体的には電力増幅回路のプッシュプル接続されたトランジスタ対の端子電圧を含むものである。
この液体噴射装置によれば、充放電型アクチュエータからなるノズルアクチュエータに充電する駆動信号や当該ノズルアクチュエータを放電する駆動信号と電源電圧との電圧差を小さくすることができ、損失や発熱を低減することが可能となる。
The power supply voltage to the drive signal of the present invention does not simply indicate the upper limit value of the power supply voltage necessary for generating the drive signal, but the charging source power supply voltage of the nozzle actuator composed of a charge / discharge actuator such as a piezoelectric element, The power supply voltage including the discharge destination power supply voltage is shown, and specifically includes the terminal voltage of the push-pull connected transistor pair of the power amplifier circuit.
According to this liquid ejecting apparatus, it is possible to reduce a voltage difference between a drive signal for charging a nozzle actuator composed of a charge / discharge actuator and a drive signal for discharging the nozzle actuator and a power supply voltage, thereby reducing loss and heat generation. It becomes possible.

また、本発明の液体噴射装置は、前記駆動回路は、前記ノズルアクチュ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回路と、前記駆動波形信号発生回路で生成された駆動波形信号をアナログ変換するアナログ変換回路と、前記アナログ変換回路でアナログ変換されたアナログ駆動波形信号を電力増幅する電力増幅回路と、前記電力増幅回路を駆動するためのプリドライバ回路とを備えて構成され、それらの何れかの回路の出力信号に基づいて参照信号を生成することを特徴とするものである。   In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the drive circuit may be generated by a drive waveform signal generation circuit that generates a drive waveform signal that serves as a reference of a signal that controls driving of the nozzle actuator, and the drive waveform signal generation circuit. An analog conversion circuit for converting the drive waveform signal into analog, a power amplification circuit for power-amplifying the analog drive waveform signal analog-converted by the analog conversion circuit, and a pre-driver circuit for driving the power amplification circuit The reference signal is generated based on the output signal of any one of these circuits.

この液体噴射装置によれば、駆動信号の精度向上と、更なる損失や発熱の低減が可能となる。
また、本発明の液体噴射装置は、前記電源電圧調整回路は、複数の電源電圧を生成又は調整する複数の電源電圧生成回路又は電圧調整回路と、それら複数の電源電圧生成回路又は電圧調整回路の出力電圧を選択する電源電圧選択回路とを備えて構成されることを特徴とするものである。
According to this liquid ejecting apparatus, it is possible to improve the accuracy of the drive signal and further reduce loss and heat generation.
In the liquid ejecting apparatus of the invention, the power supply voltage adjustment circuit includes a plurality of power supply voltage generation circuits or voltage adjustment circuits that generate or adjust a plurality of power supply voltages, and the plurality of power supply voltage generation circuits or voltage adjustment circuits. And a power supply voltage selection circuit for selecting an output voltage.

この液体噴射装置によれば、駆動信号と電源電圧との電圧差をより一層小さくして、更なる損失や発熱の低減が可能となる。
また、本発明の液体噴射装置は、前記電源電圧生成回路が直流電圧電源回路であるか又は前記電圧調整回路が直流電圧調整回路であることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、電源電圧調整回路を実施化し易い。
According to this liquid ejecting apparatus, it is possible to further reduce the loss and heat generation by further reducing the voltage difference between the drive signal and the power supply voltage.
In the liquid ejecting apparatus of the invention, the power supply voltage generation circuit is a DC voltage power supply circuit, or the voltage adjustment circuit is a DC voltage adjustment circuit.
According to this liquid ejecting apparatus, it is easy to implement the power supply voltage adjustment circuit.

また、本発明の液体噴射装置は、前記電源電圧生成回路が交流電圧電源回路であるか又は前記電圧調整回路が交流電圧調整回路であることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、電源電圧調整回路を実施化し易い。
また、本発明の液体噴射装置は、前記電源電圧調整回路は、ブートストラップ回路によって電源電圧を昇圧可能な電源回路で構成され、且つ前記参照信号によって前記ブートストラップ回路による電源電圧の昇圧を制御することを特徴とするものである。
In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the power supply voltage generation circuit may be an AC voltage power supply circuit, or the voltage adjustment circuit may be an AC voltage adjustment circuit.
According to this liquid ejecting apparatus, it is easy to implement the power supply voltage adjustment circuit.
In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the power supply voltage adjustment circuit may be configured by a power supply circuit that can boost the power supply voltage by a bootstrap circuit, and controls the boosting of the power supply voltage by the bootstrap circuit by the reference signal. It is characterized by this.

この液体噴射装置によれば、電源電圧調整回路を実施化し易いと共に、より低い電源電圧を用いて駆動信号への高い電源電圧を得ることが可能となる。
また、本発明の液体噴射装置は、前記ブートストラップ回路の出力側に逆流防止用のダイオードを配設したことを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動信号の波形を確保することができる。
According to this liquid ejecting apparatus, it is easy to implement the power supply voltage adjustment circuit, and it is possible to obtain a high power supply voltage to the drive signal using a lower power supply voltage.
In the liquid ejecting apparatus of the invention, a backflow preventing diode is disposed on the output side of the bootstrap circuit.
According to this liquid ejecting apparatus, the waveform of the drive signal can be ensured.

本発明の液体噴射装置によれば、充放電型アクチュエータからなるノズルアクチュエータに充電する駆動信号やノズルアクチュエータを放電する駆動信号と電源電圧との電圧差を小さくすることができ、損失や発明を低減することができる効果を奏する。
また、本発明の液体噴射装置によれば、電源電圧調整回路を実施化し易いと共に、より低い電源電圧を用いて駆動信号への高い電源電圧を得ることが可能となる。
According to the liquid ejecting apparatus of the present invention, it is possible to reduce a voltage difference between a drive signal for charging a nozzle actuator composed of a charge / discharge actuator or a drive signal for discharging the nozzle actuator and a power supply voltage, thereby reducing loss and invention. The effect which can be done is produced.
Further, according to the liquid ejecting apparatus of the present invention, it is easy to implement the power supply voltage adjustment circuit, and it is possible to obtain a high power supply voltage to the drive signal using a lower power supply voltage.

本発明の液体噴射装置を適用したラインヘッド型印刷装置の第1実施形態を示す概略正面図である。1 is a schematic front view illustrating a first embodiment of a line head type printing apparatus to which a liquid ejecting apparatus of the invention is applied. 図1の液体噴射装置に用いられる液体噴射ヘッド近傍の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the vicinity of a liquid ejecting head used in the liquid ejecting apparatus of FIG. 1. 図1の印刷装置の制御装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the control apparatus of the printing apparatus of FIG. 各液体噴射ヘッド内のノズルアクチュエータを駆動する駆動信号の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a drive signal for driving a nozzle actuator in each liquid ejecting head. スイッチングコントローラのブロック図である。It is a block diagram of a switching controller. 図1のヘッドドライバ内の構築された駆動回路近傍のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram in the vicinity of a built drive circuit in the head driver of FIG. 1. 図6の駆動回路のブロック図である。It is a block diagram of the drive circuit of FIG. 図7の電力増幅回路のブロック図である。FIG. 8 is a block diagram of the power amplifier circuit of FIG. 7. 図6の電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the power supply voltage adjustment circuit of FIG. 6. 図1の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。2 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus in FIG. 1. 本発明の液体噴射装置の第2実施形態を示す電源電圧の波形チャートである。6 is a waveform chart of a power supply voltage showing a second embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention. 本発明の液体噴射装置の第3実施形態を示す電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply voltage adjustment circuit showing a third embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention. 図12の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。13 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus of FIG. 本発明の液体噴射装置の第4実施形態を示す電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply voltage adjustment circuit showing a fourth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention. 図14の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。15 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus of FIG. 本発明の液体噴射装置の第5実施形態を示す電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply voltage adjustment circuit showing a fifth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention. 図16の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。17 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus of FIG. 図16の電源電圧調整回路の異なる例のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a different example of the power supply voltage adjustment circuit of FIG. 16. 本発明の液体噴射装置の第6実施形態を示す駆動回路近傍のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram in the vicinity of a drive circuit showing a sixth embodiment of a liquid ejecting apparatus of the invention. 図19の駆動回路のブロック図である。FIG. 20 is a block diagram of the drive circuit of FIG. 19. 図20の電力増幅回路のブロック図である。It is a block diagram of the power amplifier circuit of FIG. 図19の電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 20 is a block diagram of the power supply voltage adjustment circuit of FIG. 19. 図19の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。20 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus in FIG. 19. 本発明の液体噴射装置の第7実施形態を示す電源電圧の波形チャートである。10 is a waveform chart of a power supply voltage showing a seventh embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention. 本発明の液体噴射装置の第8実施形態を示す電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply voltage adjustment circuit showing an eighth embodiment of a liquid ejecting apparatus of the invention. 図25の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。FIG. 26 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus of FIG. 25. 本発明の液体噴射装置の第9実施形態を示す電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply voltage adjustment circuit showing a ninth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention. 図27の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。It is a waveform chart of the power supply voltage by the liquid ejecting apparatus of FIG. 本発明の液体噴射装置の第10実施形態を示す電源電圧調整回路のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of a power supply voltage adjustment circuit showing a tenth embodiment of a liquid ejecting apparatus of the invention. 図29の液体噴射装置による電源電圧の波形チャートである。FIG. 30 is a waveform chart of a power supply voltage by the liquid ejecting apparatus of FIG. 29. FIG. 図29の電源電圧調整回路の異なる例のブロック図である。FIG. 30 is a block diagram of a different example of the power supply voltage adjustment circuit of FIG. 29.

次に、本発明の印刷装置の第1実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の印刷装置の概略構成図であり、図において、印刷媒体1は、図の左から右に向けて矢印方向に搬送され、その搬送途中の印刷領域で印刷される、ラインヘッド型印刷装置である。
Next, a first embodiment of the printing apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printing apparatus according to the present embodiment. In the drawing, a print medium 1 is conveyed in the direction of an arrow from the left to the right in the figure, and is printed in a printing area in the middle of the conveyance. It is a line head type printing apparatus.

図1中の符号2は、印刷媒体1の搬送ライン上方に設けられた6つの液体噴射ヘッドであり、印刷媒体搬送方向に2列になるように且つ印刷媒体搬送方向と交差する方向に並べて配設されて、夫々、ヘッド固定プレート11に固定されている。図2は、液体噴射ヘッド2付近の平面図である。これらの液体噴射ヘッド2は、例えば図に示すように、千鳥配列されている。各液体噴射ヘッド2の最下面を示す図の内側の四角形の内側部分には、多数のノズルが形成されており、この面がノズル面と呼ばれている。従って、千鳥配列された全ての液体噴射ヘッド2によって、印刷媒体1の搬送方向と交差する方向の幅全長に及ぶラインヘッドが形成されている。印刷媒体1は、これらの液体噴射ヘッド2のノズル面の下方を通過するときに、ノズル面に形成されている多数のノズルから液体が噴射され、印刷が行われる。また、本実施形態の液体噴射ヘッド2では、ノズル面にノズルが千鳥状に開設されている。このようにノズルを千鳥状に開設することにより、直近のノズル間の印刷媒体搬送方向と交差する方向の距離、所謂画素間隔を短縮することができる。   Reference numeral 2 in FIG. 1 denotes six liquid ejecting heads provided above the conveyance line of the print medium 1, arranged in two rows in the print medium conveyance direction and in a direction intersecting the print medium conveyance direction. And fixed to the head fixing plate 11, respectively. FIG. 2 is a plan view of the vicinity of the liquid ejecting head 2. These liquid jet heads 2 are arranged in a staggered manner as shown in the figure, for example. A large number of nozzles are formed in the inner portion of the inner square in the drawing showing the lowermost surface of each liquid ejecting head 2, and this surface is called a nozzle surface. Accordingly, a line head that extends over the entire length in the direction intersecting the transport direction of the print medium 1 is formed by all the liquid jet heads 2 arranged in a staggered manner. When the print medium 1 passes below the nozzle surfaces of these liquid ejecting heads 2, printing is performed by ejecting liquid from a large number of nozzles formed on the nozzle surfaces. Further, in the liquid jet head 2 of the present embodiment, the nozzles are formed in a staggered pattern on the nozzle surface. Thus, by opening the nozzles in a staggered manner, the distance in the direction intersecting the print medium conveyance direction between the nearest nozzles, that is, the so-called pixel interval can be shortened.

液体噴射ヘッド2には、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクなどの液体が、図示しない各色の液体タンクから液体供給チューブを介して供給される。各液体噴射ヘッド2には、印刷媒体1の搬送方向と直交する方向に、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液体を噴射することにより、印刷媒体1上に微小なドットを形成する。これを各色毎に行うことにより、搬送部4で搬送される印刷媒体1を一度通過させるだけで、所謂1パスによる印刷を行うことができる。   For example, liquids such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) inks are supplied to the liquid ejecting head 2 from liquid tanks of respective colors (not shown) through liquid supply tubes. Supplied. Each liquid ejecting head 2 is formed with a plurality of nozzles in a direction orthogonal to the transport direction of the print medium 1 (that is, the nozzle row direction), and a necessary amount of liquid is ejected from these nozzles to a necessary location at the same time. As a result, minute dots are formed on the print medium 1. By performing this for each color, it is possible to perform printing by so-called one-pass only by passing the print medium 1 conveyed by the conveyance unit 4 once.

液体噴射ヘッドの各ノズルから液体を噴射する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰液体噴射方式などがあり、本実施形態ではピエゾ方式を用いた。ピエゾ方式は、ノズルアクチュエータである圧電素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によって液滴がノズルから噴射されるというものである。そして、駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することで液滴の噴射量を調整することが可能となる。なお、ピエゾ方式に用いられる圧電素子は容量性負荷であり、駆動信号によって電荷が充電されたり、駆動信号側に電荷を放電したりする。また、本発明は、ピエゾ方式以外の液体噴射方法にも、同様に適用可能である。   As a method of ejecting liquid from each nozzle of the liquid ejecting head, there are an electrostatic method, a piezo method, a film boiling liquid ejecting method, and the like. In this embodiment, the piezo method is used. In the piezo method, when a drive signal is given to a piezoelectric element that is a nozzle actuator, the diaphragm in the cavity is displaced to cause a pressure change in the cavity, and a droplet is ejected from the nozzle by the pressure change. . The droplet ejection amount can be adjusted by adjusting the peak value of the drive signal and the voltage increase / decrease slope. A piezoelectric element used in the piezo method is a capacitive load, and charges are charged by a drive signal or charges are discharged to the drive signal side. Further, the present invention can be similarly applied to a liquid ejecting method other than the piezo method.

液体噴射ヘッド2の下方には、印刷媒体1を搬送方向に搬送するための搬送部4が設けられている。搬送部4は、駆動ローラ8及び従動ローラ9に搬送ベルト6を巻回して構成され、駆動ローラ8には図示しない電動モータが接続されている。また、搬送ベルト6の内側には、当該搬送ベルト6の表面に印刷媒体1を吸着するための図示しない吸着装置が設けられている。この吸着装置には、例えば負圧によって印刷媒体1を搬送ベルト6に吸着する空気吸引装置や、静電気力で印刷媒体1を搬送ベルト6に吸着する静電吸着装置などが用いられる。従って、給紙ローラ5によって給紙部3から印刷媒体1を一枚だけ搬送ベルト6上に送給し、電動モータによって駆動ローラ8を回転駆動すると、搬送ベルト6が印刷媒体搬送方向に回転され、吸着装置によって搬送ベルト6に印刷媒体1が吸着されて搬送される。この印刷媒体1の搬送中に、液体噴射ヘッド2から液体を噴射して印刷を行う。印刷の終了した印刷媒体1は、搬送方向下流側の排紙部10に排紙される。   Below the liquid jet head 2, a transport unit 4 for transporting the print medium 1 in the transport direction is provided. The conveying unit 4 is configured by winding a conveying belt 6 around a driving roller 8 and a driven roller 9, and an electric motor (not shown) is connected to the driving roller 8. An adsorption device (not shown) for adsorbing the print medium 1 to the surface of the conveyance belt 6 is provided inside the conveyance belt 6. As this adsorption device, for example, an air suction device that adsorbs the print medium 1 to the conveyance belt 6 by negative pressure, an electrostatic adsorption device that adsorbs the print medium 1 to the conveyance belt 6 by electrostatic force, or the like is used. Accordingly, when only one sheet of the printing medium 1 is fed from the sheet feeding unit 3 to the conveying belt 6 by the sheet feeding roller 5 and the driving roller 8 is rotationally driven by the electric motor, the conveying belt 6 is rotated in the printing medium conveying direction. The print medium 1 is adsorbed to the conveyance belt 6 by the adsorption device and conveyed. While the printing medium 1 is being conveyed, printing is performed by ejecting liquid from the liquid ejecting head 2. The print medium 1 that has finished printing is discharged to the paper discharge unit 10 on the downstream side in the transport direction.

この印刷装置内には、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、例えば図3に示すように、例えば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いて、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、ホストコンピュータ60から入力された印刷データを受取るための入力インタフェース61と、この入力インタフェース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例えばマイクロコンピュータで構成される制御部62と、前記給紙ローラ5に接続されている給紙ローラモータ17を駆動制御する給紙ローラモータドライバ63と、液体噴射ヘッド2を駆動制御するヘッドドライバ65と、前記駆動ローラ8に接続されている電動モータ7を駆動制御する電動モータドライバ66と、各ドライバ63、65、66と外部の給紙ローラモータ17、液体噴射ヘッド2、電動モータ7とを接続するインタフェース67とを備えて構成される。   A control device for controlling itself is provided in the printing apparatus. For example, as shown in FIG. 3, the control device prints on a print medium by controlling a printing device, a paper feeding device, and the like based on print data input from a host computer 60 such as a personal computer or a digital camera. The processing is performed. An input interface 61 for receiving print data input from the host computer 60; a control unit 62 configured by, for example, a microcomputer that executes print processing based on the print data input from the input interface 61; A paper feed roller motor driver 63 for driving and controlling the paper feed roller motor 17 connected to the paper feed roller 5, a head driver 65 for driving and controlling the liquid ejecting head 2, and an electric motor connected to the drive roller 8. An electric motor driver 66 that drives and controls the motor 7 and an interface 67 that connects the drivers 63, 65, 66 to the external paper feed roller motor 17, the liquid ejecting head 2, and the electric motor 7 are configured.

制御部62は、印刷処理等の各種処理を実行するCPU(Central Processing Unit)62a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、CPU62aが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れの液体噴射ヘッド2の何れのノズルから液体を噴射するか或いはどの程度の液体を噴射するかというノズル選択データ(駆動信号選択データ)を算出し、この印刷データや駆動信号選択データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ63、65、66に制御信号を出力する。各ドライバ63、65、66からはアクチュエータを駆動するための駆動信号が出力され、給紙ローラモータ17、電動モータ7が夫々作動して、印刷媒体1の給紙及び搬送及び排紙、並びに印刷媒体1への印刷処理が実行される。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。   The control unit 62 temporarily stores a CPU (Central Processing Unit) 62a that executes various processes such as a print process, and print data input through the input interface 61 or various data when the print data print process is executed. A random access memory (RAM) 62c that temporarily stores a program such as a print process or a nonvolatile semiconductor memory that stores a control program executed by the CPU 62a. ) 62d. When the control unit 62 obtains print data (image data) from the host computer 60 via the interface 61, the CPU 62a executes a predetermined process on the print data to determine which nozzle of any liquid ejecting head 2. Nozzle selection data (driving signal selection data) indicating how much liquid is to be ejected or how much liquid is to be ejected, and based on this print data, driving signal selection data, and input data from various sensors, each driver Control signals are output to 63, 65, 66. A drive signal for driving the actuator is output from each driver 63, 65, 66, and the paper feed roller motor 17 and the electric motor 7 are operated to feed, convey and discharge the print medium 1, and print. A printing process on the medium 1 is executed. Each component in the control unit 62 is electrically connected through a bus (not shown).

図4には、本実施形態の印刷装置の制御装置から液体噴射ヘッド2に供給され、圧電素子からなるノズルアクチュエータを駆動するための駆動信号COMの一例を示す。本実施形態では、中間電圧を中心に電圧が変化する信号とした。この駆動信号COMは、前記ヘッドドライバ65内に構築された駆動回路から各液体噴射ヘッド2に出力されるものであり、ノズルアクチュエータを駆動して液体を噴射する単位駆動信号としての駆動パルスPCOMを時系列的に接続したものである。各駆動パルスPCOMの立上がり部分がノズルに連通するキャビティ(圧力室)の容積を拡大して液体を引込む(液体の噴射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、駆動パルスPCOMの立下がり部分がキャビティの容積を縮小して液体を押出す(液体の噴射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、液体を押出した結果、液滴がノズルから噴射される。   FIG. 4 shows an example of a drive signal COM that is supplied from the control device of the printing apparatus of the present embodiment to the liquid ejecting head 2 and drives a nozzle actuator made of a piezoelectric element. In the present embodiment, a signal whose voltage changes centering on the intermediate voltage is used. This drive signal COM is output to each liquid ejecting head 2 from a drive circuit constructed in the head driver 65, and a drive pulse PCOM as a unit drive signal for ejecting liquid by driving the nozzle actuator. They are connected in time series. The rising portion of each drive pulse PCOM is a stage in which the volume of the cavity (pressure chamber) communicating with the nozzle is expanded and liquid is drawn (it can be said that the meniscus is drawn in view of the liquid ejection surface), and the fall of the drive pulse PCOM The portion is a stage in which the volume of the cavity is reduced to extrude the liquid (which can be said to extrude the meniscus in view of the liquid ejection surface), and as a result of extruding the liquid, droplets are ejected from the nozzle.

この電圧台形波からなる駆動パルスPCOMの電圧増減傾きや波高値を種々に変更することにより、液体の引込量や引込速度、液体の押出量や押出速度を変化させることができ、これにより液滴の噴射量を変化させて異なる大きさのドットを得ることができる。従って、複数の駆動パルスPCOM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パルスPCOMを選択してアクチュエータに供給し、液滴を噴射したり、複数の駆動パルスPCOMを選択してアクチュエータに供給し、液滴を複数回噴射したりすることで種々の大きさのドットを得ることができる。即ち、液体が乾かないうちに複数の液滴を同じ位置に着弾すると、実質的に大きな液滴を噴射するのと同じことになり、ドットの大きさを大きくすることができるのである。このような技術の組合せによって多階調化を図ることが可能となる。駆動信号選択データSI&SPで駆動信号を選択する仕組みとしては、例えば特開2003−1824号公報に記載されるような形態で実現が可能である。なお、図4の左端の駆動パルスPCOM1は、液体を引込むだけで押出していない。これは、微振動と呼ばれ、液滴を噴射せずに、例えばノズルの増粘を抑制防止したりするのに用いられる。   By variously changing the voltage increase / decrease slope and peak value of the driving pulse PCOM composed of this voltage trapezoidal wave, the liquid drawing amount and drawing speed, the liquid pushing amount and the pushing speed can be changed. It is possible to obtain dots of different sizes by changing the amount of injection. Therefore, even when a plurality of drive pulses PCOM are connected in time series, a single drive pulse PCOM is selected and supplied to the actuator, and droplets are ejected or a plurality of drive pulses PCOM are selected and the actuator is selected. In this way, dots of various sizes can be obtained by ejecting droplets a plurality of times. That is, if a plurality of droplets land on the same position before the liquid dries, it is substantially the same as ejecting a large droplet, and the size of the dot can be increased. By combining such techniques, it is possible to increase the number of gradations. The mechanism for selecting the drive signal by the drive signal selection data SI & SP can be realized in the form described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-1824. Note that the driving pulse PCOM1 at the left end in FIG. This is called microvibration, and is used, for example, to suppress or prevent thickening of the nozzle without ejecting droplets.

各液体噴射ヘッド2には、前記駆動信号COMの他、前記図3の制御装置から制御信号として、印刷データに基づいて噴射するノズルを選択すると共に圧電素子などのノズルアクチュエータの駆動信号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と液体噴射ヘッド2のノズルアクチュ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SI&SPをシリアル信号として液体噴射ヘッド2に送信するためのクロック信号SCKが入力されている。なお、これ以後、ノズルアクチュエータを駆動する駆動信号の最小単位を駆動パルスPCOMとし、駆動パルスPCOMが時系列的に連結された信号全体を駆動信号COMと記す。即ち、ラッチ信号LATで一連の駆動信号COMが出力され始め、チャンネル信号CH毎に駆動パルスPCOMが出力されることになる。   In addition to the drive signal COM, each liquid ejecting head 2 selects a nozzle to be ejected based on print data as a control signal from the control device in FIG. 3 and outputs it to a drive signal COM for a nozzle actuator such as a piezoelectric element. The drive signal selection data SI & SP for determining the connection timing, the latch signal LAT for connecting the drive signal COM and the nozzle actuator of the liquid ejecting head 2 based on the drive signal selection data SI & SP after the nozzle selection data is inputted to all the nozzles, and A clock signal SCK for transmitting the channel signal CH and the drive signal selection data SI & SP as a serial signal to the liquid jet head 2 is input. Hereinafter, the minimum unit of the drive signal for driving the nozzle actuator is referred to as a drive pulse PCOM, and the entire signal in which the drive pulses PCOM are connected in time series is referred to as a drive signal COM. That is, a series of drive signals COM starts to be output in response to the latch signal LAT, and a drive pulse PCOM is output for each channel signal CH.

図5には、駆動信号COM(駆動パルスPCOM)をノズルアクチュエータ22に供給するために各液体噴射ヘッド2内に構築されたスイッチングコントローラの具体的な構成を示す。このスイッチングコントローラは、液体を噴射させるべきノズルに対応した圧電素子などのノズルアクチュエータ22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の出力をレベル変換して選択スイッチ201に供給することにより、駆動信号COMをピエゾ素子などのノズルアクチュエータ22に接続するレベルシフタ213を備えて構成されている。   FIG. 5 shows a specific configuration of the switching controller constructed in each liquid jet head 2 in order to supply the drive signal COM (drive pulse PCOM) to the nozzle actuator 22. This switching controller temporarily stores the shift register 211 that stores drive signal selection data SI & SP for designating the nozzle actuator 22 such as a piezoelectric element corresponding to the nozzle that should eject liquid, and the data of the shift register 211. The level shifter 213 is configured to connect the drive signal COM to the nozzle actuator 22 such as a piezo element by converting the level of the output of the latch circuit 212 and the output of the latch circuit 212 to the selection switch 201.

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から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によって次段の選択スイッチ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イッチ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によって選択スイッチ201が閉じられる圧電素子などのノズルアクチュ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(駆動パルスPCOM)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、次の印刷情報をシフトレジスタ211に入力し、液体の噴射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、圧電素子などのノズルアクチュエータのグランド端である。また、この選択スイッチ201によれば、圧電素子などのノズルアクチュエータを駆動信号COM(駆動パルスPCOM)から切り離した後も、当該ノズルアクチュエータ22の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。   The drive signal selection data signal SI & SP is sequentially input to the shift register 211, and the storage area is sequentially shifted from the first stage to the subsequent stage in accordance with the input pulse of the clock signal SCK. The latch circuit 212 latches each output signal of the shift register 211 by the input latch signal LAT after the drive signal selection data SI & SP for the number of nozzles is stored in the shift register 211. The signal stored in the latch circuit 212 is converted by the level shifter 213 to a voltage level at which the selection switch 201 at the next stage can be turned on / off. This is because the drive signal COM is higher than the output voltage of the latch circuit 212, and the operating voltage range of the selection switch 201 is set higher accordingly. Accordingly, a nozzle actuator such as a piezoelectric element whose selection switch 201 is closed by the level shifter 213 is connected to the drive signal COM (drive pulse PCOM) at the connection timing of the drive signal selection data SI & SP. In addition, after the drive signal selection data SI & SP of the shift register 211 is stored in the latch circuit 212, the next print information is input to the shift register 211, and the stored data in the latch circuit 212 is sequentially updated in accordance with the liquid ejection timing. . In addition, the code | symbol HGND in a figure is a ground end of nozzle actuators, such as a piezoelectric element. Further, according to the selection switch 201, even after the nozzle actuator such as a piezoelectric element is disconnected from the drive signal COM (drive pulse PCOM), the input voltage of the nozzle actuator 22 is maintained at the voltage just before the disconnection.

図6には、ヘッドドライバ65内に構築された駆動回路20の概略を示す。この駆動回路20は、前述のようにノズルアクチュエータ22に向けて駆動信号COMを出力するものであるが、同じくヘッドドライバ65内には、駆動回路20、具体的には駆動信号COMへの電源電圧を調整する電源電圧調整回路21が構築されており、本実施形態以下の実施形態では、この電源電圧調整回路21により、充放電型アクチュエータである圧電素子からなるノズルアクチュエータ22への充電元電源電圧VHVを調整する。電源電圧調整回路21は、駆動回路20から得られる参照信号Vcntに基づいて、駆動信号COMへの充電元電源電圧を予め設定された所定波形電圧に調整する。参照信号Vcntは、例えば図4に示す駆動信号COMを予め設定された所定電圧と比較し、駆動信号COMが所定電圧より大きい場合にはハイレベル、小さい場合にはローレベルとなるような信号からなる。   FIG. 6 shows an outline of the drive circuit 20 constructed in the head driver 65. The drive circuit 20 outputs the drive signal COM to the nozzle actuator 22 as described above. Similarly, in the head driver 65, the drive circuit 20, specifically, the power supply voltage to the drive signal COM is supplied. The power source voltage adjusting circuit 21 for adjusting the charging power is constructed. In this embodiment and the following embodiments, the power source voltage adjusting circuit 21 supplies a charging source power source voltage to the nozzle actuator 22 composed of a piezoelectric element which is a charge / discharge actuator. Adjust VHV. Based on the reference signal Vcnt obtained from the drive circuit 20, the power supply voltage adjustment circuit 21 adjusts the charging source power supply voltage to the drive signal COM to a predetermined waveform voltage set in advance. The reference signal Vcnt is, for example, a signal that compares the drive signal COM shown in FIG. 4 with a predetermined voltage set in advance and becomes high level when the drive signal COM is larger than the predetermined voltage, and low level when the drive signal COM is smaller. Become.

図7には、駆動回路20の具体的な構成を示す。図7a〜図7dの駆動回路20は、何れも同じ構成であるが、前述した参照信号Vcntの出力源が異なる。この駆動回路20は、ノズルアクチュエータ22の駆動を制御する基準となるデジタルデータの駆動波形信号WCOMを生成する駆動波形信号発生回路23と、駆動波形信号発生回路23で発生された駆動波形信号WCOMをアナログ変換するD/A変換回路(アナログ変換回路)24と、D/A変換回路24でアナログ変換されたアナログ駆動波形信号AWCOMを電力増幅する電力増幅回路26と、電力増幅回路26を駆動するためのプリドライバ回路25とを備えて構成される。   FIG. 7 shows a specific configuration of the drive circuit 20. The drive circuits 20 in FIGS. 7a to 7d have the same configuration, but the output source of the reference signal Vcnt described above is different. The drive circuit 20 generates a drive waveform signal WCOM that generates a digital data drive waveform signal WCOM that serves as a reference for controlling the drive of the nozzle actuator 22, and the drive waveform signal WCOM generated by the drive waveform signal generation circuit 23. A D / A conversion circuit (analog conversion circuit) 24 that performs analog conversion, a power amplification circuit 26 that amplifies the analog drive waveform signal AWCOM analog-converted by the D / A conversion circuit 24, and a power amplification circuit 26 are driven. The pre-driver circuit 25 is configured.

駆動波形信号発生回路23は、図示しないメモリに記憶されている駆動波形データを読込み、それを電圧信号に変換して所定サンプリング周期分ホールドすることで、デジタルデータの駆動波形信号WCOMを出力する。D/A変換回路24には、一般的なデジタル−アナログ変換回路を用い、これによってデジタルデータの駆動波形信号WCOMをアナログ駆動波形信号AWCOMに変換出力する。プリドライバ回路25は、後述するようにプッシュプル接続されたトランジスタ対からなる電力増幅回路26の各トランジスタのベース電圧を制御することで、例えば接続されるノズルアクチュエータの数が変化することにより上昇する充電用トランジスタのベース電流を抑制する。このプリドライバ回路25としては、例えば本出願人が先に提案した特開2004−306434号公報に記載されるものが適用可能である。電力増幅回路26は、例えば図8に示すように、充電用トランジスタQ1と放電用トランジスタQ2とをプッシュプル接続して構成され、一方のNPN型充電用トランジスタQ1のコレクタには、前記電源電圧調整回路21から充電元電源電圧VHVが供給され、エミッタは前記選択スイッチ201の入力側に接続され、ベースがプリドライバ回路25の一方の出力に接続されている。また、他方のPNP型放電用トランジスタQ2のエミッタが前記選択スイッチ201の入力側に接続され、コレクタが接地され、ベースがプリドライバ回路25の他方の出力に接続されている。このトランジスタ対では、一方の充電用トランジスタQ1は、選択スイッチ201を介して、駆動信号COMに応じた電圧波形を伴いながら充電元電源電圧VHVから容量性負荷であるノズルアクチュエータ22に電荷を供給する、即ち充電し、他方の放電用トランジスタQ2は、選択スイッチ201を介して、駆動信号COMに応じた電圧波形を伴いながら容量性負荷であるノズルアクチュエータ22の電荷を放電する。   The drive waveform signal generation circuit 23 reads drive waveform data stored in a memory (not shown), converts it into a voltage signal, holds it for a predetermined sampling period, and outputs a drive waveform signal WCOM of digital data. The D / A conversion circuit 24 uses a general digital-analog conversion circuit, which converts the digital data drive waveform signal WCOM into an analog drive waveform signal AWCOM. As will be described later, the pre-driver circuit 25 controls the base voltage of each transistor of the power amplifier circuit 26 composed of push-pull connected transistor pairs, and rises, for example, when the number of connected nozzle actuators changes. The base current of the charging transistor is suppressed. As the pre-driver circuit 25, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-306434 previously proposed by the present applicant can be applied. For example, as shown in FIG. 8, the power amplifying circuit 26 is configured by push-pull connection of a charging transistor Q1 and a discharging transistor Q2, and the collector of one NPN-type charging transistor Q1 has the power supply voltage adjustment. The charging source power supply voltage VHV is supplied from the circuit 21, the emitter is connected to the input side of the selection switch 201, and the base is connected to one output of the pre-driver circuit 25. The emitter of the other PNP type discharge transistor Q2 is connected to the input side of the selection switch 201, the collector is grounded, and the base is connected to the other output of the pre-driver circuit 25. In this transistor pair, one charging transistor Q1 supplies a charge from the charging source power supply voltage VHV to the nozzle actuator 22 that is a capacitive load through the selection switch 201 with a voltage waveform corresponding to the drive signal COM. That is, charging is performed, and the other discharging transistor Q2 discharges the electric charge of the nozzle actuator 22 which is a capacitive load through the selection switch 201 with a voltage waveform corresponding to the driving signal COM.

そして、図7aでは、駆動波形信号発生回路23から出力される駆動波形信号WCOMから参照信号Vcntを取出し、図7bでは、D/A変換回路24から出力されるアナログ駆動波形信号AWCOMから参照信号Vcntを取出し、図7cでは、プリドライバ回路25から出力されるベース電圧制御信号から参照信号Vcntを取出し、図7dでは、電力増幅回路26から出力される駆動信号COMから参照信号Vcntを取出している。参照信号Vcntの出力位置が駆動波形信号発生回路23に近いほど、本来の駆動信号COM(又は駆動波形信号WCOM)に応じたタイミングで後述する電源電圧の切換えを行うことができ、電力増幅回路26に近いほど、実際の駆動信号COMをフィードバックしたタイミングで電源電圧の切換えを行うことができる。   7a, the reference signal Vcnt is extracted from the drive waveform signal WCOM output from the drive waveform signal generation circuit 23. In FIG. 7b, the reference signal Vcnt is output from the analog drive waveform signal AWCOM output from the D / A conversion circuit 24. 7c, the reference signal Vcnt is extracted from the base voltage control signal output from the pre-driver circuit 25, and the reference signal Vcnt is extracted from the drive signal COM output from the power amplifier circuit 26 in FIG. 7d. As the output position of the reference signal Vcnt is closer to the drive waveform signal generation circuit 23, the power supply voltage described later can be switched at a timing corresponding to the original drive signal COM (or drive waveform signal WCOM). The closer to, the more the power supply voltage can be switched at the timing when the actual drive signal COM is fed back.

図9は電源電圧調整回路21の具体的な構成例であり、図9aは、予め設定された所定の電源電圧を生成する電源電圧生成回路27を第1〜第nまでn個備え、夫々が異なる波形の電源電圧を生成するものであり、図9bは、1つの電源電圧生成回路27で生成された電源電圧を予め設定された波形の電源電圧に調整する電圧調整回路28を第1〜第nまでn個備え、夫々から異なる波形の電源電圧が出力されるものであり、電源電圧選択回路29は、それら第1〜第n電源電圧生成回路27で生成された異なる波形の電源電圧又は第1〜第n電圧調整回路28から出力される異なる波形の電源電圧を前記参照信号Vcntに基づいて選択し、その選択された波形電圧を前記駆動回路20の駆動信号COMの電源電圧として供給する。これらの電源電圧生成回路27や電圧調整回路28は、実質的に同じ機能を果たすものであり、例えば、それらの大元となる電源電圧が直流電圧である場合には、既存のDC/DCコンバータやDC/ACコンバータが、大元となる電源電圧が交流電圧である場合には、既存のAC/DCコンバータやAC/ACコンバータが適用可能である。   FIG. 9 shows a specific configuration example of the power supply voltage adjustment circuit 21. FIG. 9a includes n power supply voltage generation circuits 27 for generating a predetermined power supply voltage set in advance, from first to nth. FIG. 9B shows a first voltage adjustment circuit 28 that adjusts the power supply voltage generated by one power supply voltage generation circuit 27 to a power supply voltage having a preset waveform. n power supply voltages having different waveforms are output from each of the power supply voltage selection circuits 29. The power supply voltage selection circuit 29 generates power supply voltages having different waveforms generated by the first to nth power supply voltage generation circuits 27 or the first power supply voltages. The power supply voltages having different waveforms output from the 1st to nth voltage adjustment circuits 28 are selected based on the reference signal Vcnt, and the selected waveform voltage is supplied as the power supply voltage of the drive signal COM of the drive circuit 20. The power supply voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 perform substantially the same function. For example, when the power supply voltage that is the basis of the power supply voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 is a direct current voltage, an existing DC / DC converter is used. In the case where the main power supply voltage of the DC / AC converter is an AC voltage, an existing AC / DC converter or AC / AC converter can be applied.

図10は、本実施形態の充電元電源電圧VHVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHVは、例えば前記図9の電源電圧生成回路27や電圧調整回路28から出力される2つの直流電源電圧を参照信号Vcntで切換えたものであり、具体的には、参照信号Vcntがローレベルにあるときには電圧値の小さい直流電源電圧VDLを選択し、参照信号Vcntがハイレベルにあるときには電圧値の大きい直流電源電圧VDHを選択したものである。   FIG. 10 is a voltage waveform chart of the charging source power supply voltage VHV of the present embodiment. The charging source power supply voltage VHV is obtained by switching, for example, two DC power supply voltages output from the power supply voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 of FIG. 9 with a reference signal Vcnt. When Vcnt is at a low level, the DC power supply voltage VDL having a small voltage value is selected, and when the reference signal Vcnt is at a high level, the DC power supply voltage VDH having a large voltage value is selected.

例えば従来の駆動信号COMへの電源電圧は、図10に示す電圧値の大きい直流電源電圧VDH一定としている。この電源電圧は、充電用トランジスタQ1を介してノズルアクチュエータ22に充電するための充電元電源電圧として印加されているので、当該ノズルアクチュエータ22の充電時、即ち駆動信号COMの立上がり時に、当該駆動信号COMとの電圧差が損失或いは発熱となる。本実施形態では、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。なお、後段に詳述するように、同様の構成を用いて、ノズルアクチュエータ22から放電する先の放電先電源電圧VLVを調整し、駆動信号COMと放電先電源電圧VLVとの電圧差が小さくなるようにすれば、その分だけ、更に損失や発熱を低減することが可能となる。   For example, the power supply voltage to the conventional drive signal COM is constant at the DC power supply voltage VDH having a large voltage value shown in FIG. Since this power supply voltage is applied as a charging source power supply voltage for charging the nozzle actuator 22 via the charging transistor Q1, the drive signal is charged when the nozzle actuator 22 is charged, that is, when the drive signal COM rises. The voltage difference from COM results in loss or heat generation. In the present embodiment, since the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV can be reduced, loss and heat generation can be reduced. As will be described in detail later, the discharge destination power supply voltage VLV discharged from the nozzle actuator 22 is adjusted using the same configuration, and the voltage difference between the drive signal COM and the discharge destination power supply voltage VLV is reduced. By doing so, it is possible to further reduce loss and heat generation accordingly.

このように本実施形態の液体噴射装置によれば、液体噴射ヘッド2に設けられた複数のノズルと、それらのノズルに対応して設けられたノズルアクチュエータ22と、それらのノズルアクチュエータ22に駆動信号COMを印加する駆動回路20とを備えた液体噴射装置にあって、駆動信号COM又はその生成段階の信号から得た参照信号Vcntに基づいて当該駆動信号COMへの電源電圧VHVを予め設定された波形電圧に調整する電源電圧調整回路21を備えたことにより、充放電型アクチュエータからなるノズルアクチュエータ22に充電する駆動信号COMや当該ノズルアクチュエータ22を放電する駆動信号COMと電源電圧との電圧差を小さくすることができ、損失や発熱を低減することが可能となる。   As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, the plurality of nozzles provided in the liquid ejecting head 2, the nozzle actuators 22 provided corresponding to the nozzles, and the drive signals to the nozzle actuators 22 are provided. The liquid ejecting apparatus includes a drive circuit 20 that applies COM, and the power supply voltage VHV to the drive signal COM is set in advance based on the drive signal COM or a reference signal Vcnt obtained from a signal at the generation stage thereof. Since the power supply voltage adjustment circuit 21 for adjusting the waveform voltage is provided, the voltage difference between the power supply voltage and the drive signal COM that charges the nozzle actuator 22 that is a charge / discharge actuator and the drive signal COM that discharges the nozzle actuator 22 is obtained. It can be reduced, and loss and heat generation can be reduced.

また、駆動回路20は、ノズルアクチュエータ22の駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号WCOMを生成する駆動波形信号発生回路23と、駆動波形信号発生回路23で生成された駆動波形信号WCOMをアナログ変換するアナログ変換回路(D/A変換回路)24と、アナログ変換回路24でアナログ変換されたアナログ駆動波形信号AWCOMを電力増幅する電力増幅回路26と、電力増幅回路26を駆動するためのプリドライバ回路25とを備えて構成され、それらの何れかの回路の出力信号に基づいて参照信号Vcntを生成することとしたため、駆動信号COMの精度向上と、更なる消費電力の低減が可能となる。   The drive circuit 20 also generates a drive waveform signal WCOM that generates a drive waveform signal WCOM that serves as a reference for a signal that controls the drive of the nozzle actuator 22, and the drive waveform signal WCOM generated by the drive waveform signal generation circuit 23. An analog conversion circuit (D / A conversion circuit) 24 that performs analog conversion, a power amplification circuit 26 that amplifies the analog drive waveform signal AWCOM analog-converted by the analog conversion circuit 24, and a pre-drive for driving the power amplification circuit 26 The driver circuit 25 is configured to generate the reference signal Vcnt based on the output signal of any one of these circuits, so that the accuracy of the drive signal COM can be improved and the power consumption can be further reduced. .

また、電源電圧調整回路21は、複数の電源電圧を生成又は調整する複数の電源電圧生成回路27又は電圧調整回路28と、それら複数の電源電圧生成回路27又は電圧調整回路28の出力電圧を選択する電源電圧選択回路29とを備えて構成されることとしたため、駆動信号COMと電源電圧VHVとの電圧差をより一層小さくして、更なる消費電力の低減が可能となる。
また、電源電圧生成回路27が直流電圧電源回路であるか又は電圧調整回路28が直流電圧調整回路であることとしたため、電源電圧調整回路21を実施化し易い。
The power supply voltage adjustment circuit 21 selects a plurality of power supply voltage generation circuits 27 or voltage adjustment circuits 28 that generate or adjust a plurality of power supply voltages, and the output voltages of the plurality of power supply voltage generation circuits 27 or voltage adjustment circuits 28. Since the power supply voltage selection circuit 29 is configured to be configured, the voltage difference between the drive signal COM and the power supply voltage VHV can be further reduced to further reduce power consumption.
Further, since the power supply voltage generation circuit 27 is a DC voltage power supply circuit or the voltage adjustment circuit 28 is a DC voltage adjustment circuit, the power supply voltage adjustment circuit 21 can be easily implemented.

次に、本発明の液体噴射装置の第2実施形態について、図11を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、駆動回路、電源電圧調整回路は、何れも前記第1実施形態の図1〜図9と同様である。図11は、本実施形態の充電元電源電圧VHVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHVは、例えば前記図9の電源電圧生成回路27や電圧調整回路28から出力される直流電源電圧と交流電源電圧を参照信号Vcntで切換えたものであり、具体的には、参照信号Vcntがローレベルにあるときには直流電源電圧VDを選択し、参照信号Vcntがハイレベルにあるときには交流電源電圧VAを選択したものである。本実施形態でも、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。
このように本実施形態の液体噴射装置によれば、前記第1実施形態の効果に加えて、電源電圧生成回路27が交流電圧電源回路であるか又は前記電圧調整回路28が交流電圧調整回路であることとしたため、電源電圧調整回路21を実施化し易い。
Next, a second embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIG. The schematic configuration, control device, drive signal, switching controller, drive circuit, and power supply voltage adjustment circuit of the liquid ejecting apparatus of the present embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 9 of the first embodiment. FIG. 11 is a voltage waveform chart of the charging source power supply voltage VHV of the present embodiment. The charging source power supply voltage VHV is obtained by switching the DC power supply voltage and the AC power supply voltage output from, for example, the power supply voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 of FIG. 9 with a reference signal Vcnt. When the reference signal Vcnt is at a low level, the DC power supply voltage VD is selected, and when the reference signal Vcnt is at a high level, the AC power supply voltage VA is selected. Also in the present embodiment, the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV can be reduced, so that loss and heat generation can be reduced.
Thus, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the power supply voltage generation circuit 27 is an AC voltage power supply circuit or the voltage adjustment circuit 28 is an AC voltage adjustment circuit. Therefore, it is easy to implement the power supply voltage adjustment circuit 21.

次に、本発明の液体噴射装置の第3実施形態について、図12、図13を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、駆動回路は、何れも前記第1実施形態の図1〜図8と同様である。図12は、本実施形態の電源電圧調整回路21の構成を示すものであり、ブートストラップ回路30が設けられている。ブートストラップ回路30は、コンデンサC3に電荷を充電する充電用トランジスタQ3とコンデンサC3の電荷を放電する放電用トランジスタQ4とをプッシュプル接続して構成され、一方のNPN型充電用トランジスタQ3のコレクタには、大元の電源電圧Vddが供給され、エミッタはコンデンサC3に接続され、ベースがブートストラップ用プリドライバ回路31の一方の出力に接続されている。また、他方のPNP型放電用トランジスタQ4のエミッタがコンデンサC3に接続され、コレクタが接地され、ベースがブートストラップ用プリドライバ回路31の他方の出力に接続されている。大元の電源電圧Vddと電源電圧調整回路21の出力の間には、逆流防止用のダイオードD3が介装されている。   Next, a third embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIGS. The schematic configuration, control device, drive signal, switching controller, and drive circuit of the liquid ejecting apparatus of the present embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 8 of the first embodiment. FIG. 12 shows a configuration of the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment, and a bootstrap circuit 30 is provided. The bootstrap circuit 30 is configured by push-pull connection of a charging transistor Q3 that charges the capacitor C3 and a discharging transistor Q4 that discharges the charge of the capacitor C3, and is connected to the collector of one NPN-type charging transistor Q3. Is supplied with the original power supply voltage Vdd, the emitter is connected to the capacitor C3, and the base is connected to one output of the bootstrap pre-driver circuit 31. The emitter of the other PNP type discharge transistor Q4 is connected to the capacitor C3, the collector is grounded, and the base is connected to the other output of the bootstrap pre-driver circuit 31. Between the original power supply voltage Vdd and the output of the power supply voltage adjustment circuit 21, a backflow prevention diode D3 is interposed.

ブートストラップ回路30は、放電用トランジスタQ4がオフ、充電用トランジスタQ3がオンの状態でコンデンサC3が充電され、コンデンサC3の充電後は、コンデンサC3からの放電によって、充電用電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの2倍値にすることができる。図13は、本実施形態の充電元電源電圧VHVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHVは、ブートストラップ回路30のトランジスタQ3、Q4のベース電流を参照信号Vcntで切換えたものであり、具体的には、参照信号Vcntがローレベルにあるときには充電用トランジスタQ3をオフとして充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddとし、参照信号Vcntがハイレベルにあるときには充電用トランジスタQ4をオンとすることで、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの2倍値としたものである。本実施形態でも、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。   The bootstrap circuit 30 charges the capacitor C3 while the discharging transistor Q4 is off and the charging transistor Q3 is on. After the capacitor C3 is charged, the charging power supply voltage VHV is largely generated by discharging from the capacitor C3. The power supply voltage Vdd can be doubled. FIG. 13 is a voltage waveform chart of the charging source power supply voltage VHV of the present embodiment. This charging source power supply voltage VHV is obtained by switching the base currents of the transistors Q3 and Q4 of the bootstrap circuit 30 with a reference signal Vcnt. Specifically, when the reference signal Vcnt is at a low level, the charging transistor Q3 is turned on. The charging source power supply voltage VHV is set to the original power supply voltage Vdd, and the charging transistor Q4 is turned on when the reference signal Vcnt is at the high level, thereby turning the charging source power supply voltage VHV to 2 of the original power supply voltage Vdd. It is a double value. Also in the present embodiment, the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV can be reduced, so that loss and heat generation can be reduced.

このように本実施形態の液体噴射装置によれば、前記第1実施形態の効果に加えて、電源電圧調整回路21は、ブートストラップ回路30によって電源電圧VHVを昇圧可能な電源回路で構成され、且つ前記参照信号Vcntによってブートストラップ回路30による電源電圧VHVの昇圧を制御することとしたため、電源電圧調整回路21を実施化し易いと共に、より低い大元の電源電圧Vddを用いて駆動信号COMへの高い電源電圧VHVを得ることが可能となる。   As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the power supply voltage adjustment circuit 21 is configured by a power supply circuit capable of boosting the power supply voltage VHV by the bootstrap circuit 30, In addition, since the boosting of the power supply voltage VHV by the bootstrap circuit 30 is controlled by the reference signal Vcnt, the power supply voltage adjustment circuit 21 can be easily implemented, and the lower original power supply voltage Vdd is used to drive the drive signal COM. A high power supply voltage VHV can be obtained.

次に、本発明の液体噴射装置の第4実施形態について、図14、図15を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、駆動回路は、何れも前記第1実施形態の図1〜図8と同様である。図14には、本実施形態の電源電圧調整回路21を示す。本実施形態の電源電圧調整回路21は、前記第3実施形態の図12のものに類似しており、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の電源電圧調整回路21では、ブートストラップ回路30の出力側に、更に逆流防止用のダイオードD31が設けられている。   Next, a fourth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIGS. The schematic configuration, control device, drive signal, switching controller, and drive circuit of the liquid ejecting apparatus of the present embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 8 of the first embodiment. FIG. 14 shows the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment. The power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment is similar to that of the third embodiment shown in FIG. 12, and the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment, a backflow prevention diode D31 is further provided on the output side of the bootstrap circuit 30.

図15に示す本実施形態の充電元電源電圧VHVの電圧波形チャートは、前記第3実施形態の図15の電圧波形チャートと基本的に同じであるが、例えば前記ブートストラップ回路30の出力側のダイオードD31がない場合に、例えば充電元電源電圧VHVが、二点鎖線で示すように、所定のタイミングより早いタイミングで立下がると、充電元電源電圧VHVに応じて駆動信号COMの電圧が急激に低下してしまう(具体的には、充放電型アクチュエータであるノズルアクチュエータ22から電荷が放電されてしまう)といったように、駆動信号COMが充電元電源電圧VHVに合わせて変化してしまう。これに対し、本実施形態のように、ブートストラップ回路30の出力側に逆流防止用のダイオードD31を配設しておけば、充放電型アクチュエータであるノズルアクチュエータ22からの電荷の放電を防止することができ、これにより駆動信号COMの変化を抑制防止することができる。
このように本実施形態の本発明の液体噴射装置によれば、ブートストラップ回路30の出力側に逆流防止用のダイオードD31を配設したことにより、駆動信号COMの波形を確保することができる。
The voltage waveform chart of the charging source power supply voltage VHV of this embodiment shown in FIG. 15 is basically the same as the voltage waveform chart of FIG. 15 of the third embodiment, but for example, on the output side of the bootstrap circuit 30 In the absence of the diode D31, for example, when the charging source power supply voltage VHV falls at a timing earlier than a predetermined timing as shown by a two-dot chain line, the voltage of the drive signal COM suddenly increases according to the charging source power supply voltage VHV. The drive signal COM changes in accordance with the charging source power supply voltage VHV so as to decrease (specifically, charge is discharged from the nozzle actuator 22 which is a charge / discharge actuator). On the other hand, if a diode D31 for backflow prevention is provided on the output side of the bootstrap circuit 30 as in the present embodiment, discharge of electric charges from the nozzle actuator 22 that is a charge / discharge actuator is prevented. Thus, it is possible to suppress and prevent a change in the drive signal COM.
As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present invention of this embodiment, the backflow prevention diode D31 is provided on the output side of the bootstrap circuit 30, so that the waveform of the drive signal COM can be ensured.

次に、本発明の液体噴射装置の第5実施形態について、図16、図17を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、駆動回路は、何れも前記第1実施形態の図1〜図8と同様である。図16には、本実施形態の電源電圧調整回路21を示す。本実施形態の電源電圧調整回路21は、前記第3実施形態の図12のものに類似しており、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の電源電圧調整回路21では、前記第3実施形態のブートストラップ回路30の出力側に、もう一段、ブートストラップ回路32が設けられている。このうち、出力側のブートストラップ回路32を前段のブートストラップ回路、入力側のブートストラップ回路30を後段のブートストラップ回路とすると、前段のブートストラップ回路32も、後段のブートストラップ回路30と同様に、コンデンサC5に電荷を充電する充電用トランジスタQ5とコンデンサC5の電荷を放電する放電用トランジスタQ6とをプッシュプル接続して構成され、一方のNPN型充電用トランジスタQ5のコレクタには、後段のブートストラップ回路30の出力端が供給され、エミッタはコンデンサC5に接続され、ベースが前段ブートストラップ用プリドライバ回路33の一方の出力に接続されている。また、他方のPNP型放電用トランジスタQ6のエミッタがコンデンサC5に接続され、コレクタが後段のブートストラップ回路30の放電用トランジスタQ4のエミッタに接続され、ベースが前段ブートストラップ用プリドライバ回路31の他方の出力に接続されている。後段のブートストラップ回路30の出力端と電源電圧調整回路21の出力の間には、逆流防止用のダイオードD5が介装されている。   Next, a fifth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIGS. The schematic configuration, control device, drive signal, switching controller, and drive circuit of the liquid ejecting apparatus of the present embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 8 of the first embodiment. FIG. 16 shows the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment. The power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment is similar to that of the third embodiment shown in FIG. 12, and the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment, another bootstrap circuit 32 is provided on the output side of the bootstrap circuit 30 of the third embodiment. Of these, if the output-side bootstrap circuit 32 is a front-stage bootstrap circuit and the input-side bootstrap circuit 30 is a rear-stage bootstrap circuit, the front-stage bootstrap circuit 32 is also the same as the rear-stage bootstrap circuit 30. The charge transistor Q5 that charges the capacitor C5 and the discharge transistor Q6 that discharges the charge of the capacitor C5 are connected by a push-pull connection. The output terminal of the strap circuit 30 is supplied, the emitter is connected to the capacitor C5, and the base is connected to one output of the pre-bootstrap pre-driver circuit 33. The emitter of the other PNP type discharge transistor Q6 is connected to the capacitor C5, the collector is connected to the emitter of the discharge transistor Q4 of the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage, and the base is the other of the pre-driver circuit 31 for the bootstrap in the previous stage. Connected to the output. Between the output terminal of the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage and the output of the power supply voltage adjustment circuit 21, a backflow prevention diode D5 is interposed.

後段のブートストラップ回路30は、放電用トランジスタQ4がオフ、充電用トランジスタQ3がオンの状態で、出力電圧が電源電圧Vddの2倍値となるので、更に前段のブートストラップ回路32の放電用トランジスタQ6をオフ、充電用トランジスタQ5をオンとすると、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの3倍値にすることができる。図17は、本実施形態の充電元電源電圧VHVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHVは、前段のブートストラップ回路32のトランジスタQ5、Q6のベース電流を第1参照信号Vcnt1で切換え、後段のブートストラップ回路30のトランジスタQ3、Q4のベース電流を第2参照信号Vcnt2で切換えたものであり、具体的には、第1参照信号Vcnt1及び第2参照信号Vcnt2が共にローレベルにあるときに前段のブートストラップ回路32の充電用トランジスタQ5及び後段のブートストラップ回路30の充電用トランジスタQ3を共にオフとして充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddとし、第2参照信号Vcnt2のみがハイレベルにあるときには後段のブートストラップ回路30の充電用トランジスタQ4のみをオンとすることで、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの2倍値とし、第1参照信号Vcnt1及び第2参照信号Vcnt2が共にハイレベルにあるときに前段のブートストラップ回路32の充電用トランジスタQ5及び後段のブートストラップ回路30の充電用トランジスタQ3を共にオンとすることで、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの3倍値としたものである。本実施形態でも、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。   In the bootstrap circuit 30 at the subsequent stage, the output voltage is twice the power supply voltage Vdd when the discharging transistor Q4 is off and the charging transistor Q3 is on. When Q6 is turned off and the charging transistor Q5 is turned on, the charging source power supply voltage VHV can be made three times as large as the main power source voltage Vdd. FIG. 17 is a voltage waveform chart of the charging source power supply voltage VHV of the present embodiment. The charging source power supply voltage VHV switches the base currents of the transistors Q5 and Q6 of the bootstrap circuit 32 in the previous stage with the first reference signal Vcnt1, and the base currents of the transistors Q3 and Q4 of the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage to the second reference signal. Specifically, when the first reference signal Vcnt1 and the second reference signal Vcnt2 are both at the low level, the charging transistor Q5 of the bootstrap circuit 32 in the preceding stage and the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage are switched. The charging transistor Q3 is turned off to set the charging source power supply voltage VHV to the main power supply voltage Vdd. When only the second reference signal Vcnt2 is at the high level, only the charging transistor Q4 of the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage is turned on. The charging source power supply voltage VHV When the first reference signal Vcnt1 and the second reference signal Vcnt2 are both at a high level, the charging transistor Q5 of the preceding bootstrap circuit 32 and the charging transistor Q3 of the subsequent bootstrap circuit 30 By turning on both of the two, the charging source power supply voltage VHV is set to be three times the original power supply voltage Vdd. Also in the present embodiment, the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV can be reduced, so that loss and heat generation can be reduced.

このように本実施形態の液体噴射装置によれば、前記第3実施形態の効果に加えて、より一層低い大元の電源電圧Vddを用いて駆動信号COMへの高い電源電圧VHVを得ることが可能となる。
なお、前記第5実施形態の電源電圧調整回路21の前段のブートストラップ回路32の出力側に、前記第4実施形態と同様に、逆流防止用のダイオードD31を配設しても良い。また、図18に示すように、逆流防止用ダイオードD3、D5を、夫々、並列に大元の電源電圧Vddに接続するようにしても良い。図16のように逆流防止用ダイオードD3、D5を直接に接続すると、前段のブートストラップ回路32への入力電圧は、入力側の逆流防止用ダイオードD3による電圧降下分だけ低下してしまう。ダイオードによる電圧降下はごく僅かであるが、それでも、その電圧降下分だけ、前段のブートストラップ回路32への入力電圧が低下するので、それを回避するためには、図18に示すように、逆流防止用ダイオードD3、D5を、夫々、並列に大元の電源電圧Vddに接続するようにすればよい。
As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, it is possible to obtain the high power supply voltage VHV to the drive signal COM using the lower original power supply voltage Vdd. It becomes possible.
As in the fourth embodiment, a backflow prevention diode D31 may be disposed on the output side of the bootstrap circuit 32 preceding the power supply voltage adjustment circuit 21 of the fifth embodiment. Further, as shown in FIG. 18, the backflow prevention diodes D3 and D5 may be connected in parallel to the original power supply voltage Vdd. When the backflow prevention diodes D3 and D5 are directly connected as shown in FIG. 16, the input voltage to the bootstrap circuit 32 at the preceding stage is reduced by the voltage drop caused by the backflow prevention diode D3 on the input side. Although the voltage drop due to the diode is very small, the input voltage to the bootstrap circuit 32 in the previous stage is reduced by that voltage drop. To avoid this, as shown in FIG. The prevention diodes D3 and D5 may be connected to the main power supply voltage Vdd in parallel.

次に、本発明の液体噴射装置の第6実施形態について説明する。図19には、本実施形態の駆動回路20の概略構成を示す。本実施形態以後の実施形態は、何れも、電力増幅器26を介してノズルアクチュエータ22に電荷を充電するための充電元電源電圧VHVだけでなく、同じく電力増幅器26を介して当該ノズルアクチュエータ22から電荷を放電するための放電先電源電圧VLVも調整するものである。   Next, a sixth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described. FIG. 19 shows a schematic configuration of the drive circuit 20 of the present embodiment. In all of the embodiments after this embodiment, not only the charging source power supply voltage VHV for charging the nozzle actuator 22 through the power amplifier 26 but also the charge from the nozzle actuator 22 through the power amplifier 26 is used. The discharge destination power supply voltage VLV for discharging is also adjusted.

図20には、駆動回路20の具体的な構成を示す。本実施形態の駆動回路20も、前記第1実施形態のそれと同様であるため、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。図20a〜図20dでは、参照信号Vcntの出力源が異なる。図20aでは、駆動波形信号発生回路23から出力される駆動波形信号WCOMから参照信号Vcntを取出し、図20bでは、D/A変換回路24から出力されるアナログ駆動波形信号AWCOMから参照信号Vcntを取出し、図20cでは、プリドライバ回路25から出力されるベース電圧制御信号から参照信号Vcntを取出し、図20dでは、電力増幅回路26から出力される駆動信号COMから参照信号Vcntを取出している。参照信号Vcntの出力位置の違いによる効果は、前記第1実施形態と同様である。なお、前述したように、図21に示す電力増幅回路26には、電源電圧調整回路21で調整された充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVが供給されている。   FIG. 20 shows a specific configuration of the drive circuit 20. Since the drive circuit 20 of this embodiment is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components, and the detailed description thereof is omitted. 20a to 20d, the output source of the reference signal Vcnt is different. 20a, the reference signal Vcnt is extracted from the drive waveform signal WCOM output from the drive waveform signal generation circuit 23. In FIG. 20b, the reference signal Vcnt is extracted from the analog drive waveform signal AWCOM output from the D / A conversion circuit 24. 20c, the reference signal Vcnt is extracted from the base voltage control signal output from the pre-driver circuit 25. In FIG. 20d, the reference signal Vcnt is extracted from the drive signal COM output from the power amplifier circuit 26. The effect of the difference in the output position of the reference signal Vcnt is the same as that in the first embodiment. As described above, the power amplifier circuit 26 shown in FIG. 21 is supplied with the charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV adjusted by the power supply voltage adjustment circuit 21.

図22は電源電圧調整回路21の具体的な構成例であり、図22aは、予め設定された所定の電源電圧を生成する電源電圧生成回路27を第1〜第nまでn個備え、夫々が異なる波形の電源電圧を生成するものであり、図22bは、1つの電源電圧生成回路27で生成された電源電圧を予め設定された波形の電源電圧に調整する電圧調整回路28を第1〜第nまでn個備え、夫々から異なる波形の電源電圧が出力されるものであり、電源電圧選択回路29は、それら第1〜第n電源電圧生成回路27で生成された異なる波形の電源電圧又は第1〜第n電圧調整回路28から出力される異なる波形の電源電圧を前記参照信号Vcntに基づいて選択し、その選択された波形電圧を前記駆動回路20の駆動信号COMの電源電圧として供給する。本実施形態では、電源電圧生成回路27や電圧調整回路28が、充電元電源電圧VHVを生成又は調整するだけでなく、放電先電源電圧VLVも生成又は調整する点を除き、それらの機能は第1実施形態のそれと同様である。   FIG. 22 shows a specific configuration example of the power supply voltage adjustment circuit 21. FIG. 22a includes n power supply voltage generation circuits 27 for generating a predetermined power supply voltage set in advance, from first to nth. FIG. 22B shows a first voltage adjustment circuit 28 for adjusting a power supply voltage generated by one power supply voltage generation circuit 27 to a power supply voltage having a preset waveform. n power supply voltages having different waveforms are output from each of the power supply voltage selection circuits 29. The power supply voltage selection circuit 29 generates power supply voltages having different waveforms generated by the first to nth power supply voltage generation circuits 27 or the first power supply voltages. The power supply voltages having different waveforms output from the 1st to nth voltage adjustment circuits 28 are selected based on the reference signal Vcnt, and the selected waveform voltage is supplied as the power supply voltage of the drive signal COM of the drive circuit 20. In the present embodiment, the functions of the power supply voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 are the same except that the power supply voltage generation circuit 27 not only generates or adjusts the charge source power supply voltage VHV but also generates or adjusts the discharge destination power supply voltage VLV. It is the same as that of one embodiment.

図23は、本実施形態の充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVの電圧波形チャートである。このうち充電元電源電圧VHVは、前記図22の電源電圧生成回路27や電圧調整回路28から出力される2つの直流電源電圧を充電元用参照信号VcntHで切換えたものであり、具体的には、充電元用参照信号VcntHがローレベルにあるときには電圧値の小さい充電元用直流電源電圧VDHLを選択し、充電元用参照信号VcntHがハイレベルにあるときには電圧値の大きい充電元用直流電源電圧VDHHを選択し、放電先用参照信号VcntLがローレベルにあるときには電圧値の小さい放電先用直流電源電圧VDLHを選択し、放電先用参照信号VcntLがハイレベルにあるときには電圧値の大きい放電先用直流電源電圧VDLL(=0V)を選択するようにしたものである。   FIG. 23 is a voltage waveform chart of the charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV of the present embodiment. Among them, the charging source power supply voltage VHV is obtained by switching two DC power supply voltages output from the power source voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 of FIG. 22 with the charging source reference signal VcntH. When the charging source reference signal VcntH is at a low level, the charging source DC power supply voltage VDHL having a small voltage value is selected, and when the charging source reference signal VcntH is at a high level, the charging source DC power supply voltage having a large voltage value is selected. When VDHH is selected and the discharge destination reference signal VcntL is at a low level, the discharge destination DC power supply voltage VDLH having a small voltage value is selected, and when the discharge destination reference signal VcntL is at a high level, a discharge destination having a large voltage value is selected. DC power supply voltage VDLL (= 0V) is selected.

例えば従来の駆動信号COMへの電源電圧は、放電先用電源電圧VLVは接地電圧(=0V)一定としている。この接地電圧は、放電用トランジスタQ2を介してノズルアクチュエータ22から放電するための電圧値なので、当該ノズルアクチュエータ22からの放電時、即ち駆動信号COMの立下がり時に、当該駆動信号COMとの電圧差が損失或いは発熱となる。本実施形態では、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差のみならず、駆動信号COMと放電先電源電圧VLVとの電圧差も小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。   For example, as for the power supply voltage to the conventional drive signal COM, the discharge destination power supply voltage VLV is constant at the ground voltage (= 0V). Since this ground voltage is a voltage value for discharging from the nozzle actuator 22 via the discharge transistor Q2, a voltage difference from the drive signal COM at the time of discharge from the nozzle actuator 22, that is, at the fall of the drive signal COM. Loss or heat generation. In the present embodiment, not only the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV but also the voltage difference between the drive signal COM and the discharge destination power supply voltage VLV can be reduced, thereby reducing loss and heat generation. It becomes possible to do.

このように本実施形態の液体噴射装置によれば、前記第1実施形態の効果に加えて、液体噴射ヘッド2に設けられた複数のノズルと、それらのノズルに対応して設けられたノズルアクチュエータ22と、それらのノズルアクチュエータ22に駆動信号COMを印加する駆動回路20とを備えた液体噴射装置にあって、駆動信号COM又はその生成段階の信号から得た参照信号Vcntに基づいて当該駆動信号COMへの電源電圧VHV、VLVを予め設定された波形電圧に調整する電源電圧調整回路21を備えたことにより、充放電型アクチュエータからなるノズルアクチュエータ22に充電する駆動信号COMや当該ノズルアクチュエータ22を放電する駆動信号COMと電源電圧との電圧差を小さくすることができ、損失や発熱を低減することが可能となる。   As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, a plurality of nozzles provided in the liquid ejecting head 2 and nozzle actuators provided corresponding to these nozzles 22 and a drive circuit 20 that applies a drive signal COM to the nozzle actuators 22, and the drive signal is based on the drive signal COM or a reference signal Vcnt obtained from a signal at the generation stage thereof. By providing the power supply voltage adjustment circuit 21 that adjusts the power supply voltages VHV and VLV to COM to preset waveform voltages, the drive signal COM for charging the nozzle actuator 22 composed of a charge / discharge actuator and the nozzle actuator 22 are The voltage difference between the drive signal COM to be discharged and the power supply voltage can be reduced, and loss and heat generation are reduced. It becomes possible.

また、電源電圧調整回路21は、複数の電源電圧を生成又は調整する複数の電源電圧生成回路27又は電圧調整回路28と、それら複数の電源電圧生成回路27又は電圧調整回路28の出力電圧を選択する電源電圧選択回路29とを備えて構成されることとしたため、駆動信号COMと電源電圧VHV、VLVとの電圧差をより一層小さくして、更なる消費電力の低減が可能となる。   The power supply voltage adjustment circuit 21 selects a plurality of power supply voltage generation circuits 27 or voltage adjustment circuits 28 that generate or adjust a plurality of power supply voltages, and the output voltages of the plurality of power supply voltage generation circuits 27 or voltage adjustment circuits 28. Since the power supply voltage selection circuit 29 is provided, the voltage difference between the drive signal COM and the power supply voltages VHV and VLV can be further reduced to further reduce power consumption.

次に、本発明の液体噴射装置の第7実施形態について、図24を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラは、何れも前記第1実施形態の図1〜図5と同様であり、駆動回路、電源電圧調整回路は、前記第6実施形態の図19〜図22と同様である。図24は、本実施形態の充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVは、例えば前記図22の電源電圧生成回路27や電圧調整回路28から出力される直流電源電圧と交流電源電圧を参照信号VcntH、VcntLで切換えたものであり、具体的には、充電元用参照信号VcntHがローレベルにあるときには充電元用直流電源電圧VDHを選択し、充電元用参照信号VcntHがハイレベルにあるときには充電元用交流電源電圧VAHを選択し、放電先用参照信号VcntLがローレベルにあるときには放電先用直流電源電圧VDLを選択し、放電先用参照信号VcntLがハイレベルにあるときには放電先用交流電源電圧VALを選択するようにしたものである。本実施形態でも、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。   Next, a seventh embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIG. The schematic configuration, control device, drive signal, and switching controller of the liquid ejecting apparatus of this embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 5 of the first embodiment, and the drive circuit and the power supply voltage adjustment circuit are It is the same as that of FIGS. 19-22 of 6 embodiment. FIG. 24 is a voltage waveform chart of the charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV of the present embodiment. The charging source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV are obtained by switching the DC power supply voltage and the AC power supply voltage output from the power supply voltage generation circuit 27 and the voltage adjustment circuit 28 of FIG. 22 with reference signals VcntH and VcntL, for example. Specifically, the charging source DC power supply voltage VDH is selected when the charging source reference signal VcntH is at a low level, and the charging source AC power supply voltage VAH is selected when the charging source reference signal VcntH is at a high level. When the discharge destination reference signal VcntL is at a low level, the discharge destination DC power supply voltage VDL is selected. When the discharge destination reference signal VcntL is at a high level, the discharge destination AC power supply voltage VAL is selected. It is a thing. Also in the present embodiment, the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV can be reduced, so that loss and heat generation can be reduced.

次に、本発明の液体噴射装置の第8実施形態について、図25、図26を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラは、何れも前記第1実施形態の図1〜図5と同様であり、駆動回路は、前記第6実施形態の図19〜図21と同様である。図25は、本実施形態の電源電圧調整回路21の構成を示すものであり、前記第3実施形態の図12に示すものと同様であるが、コンデンサC3の両端のうち、大元の電源電圧Vddに接続されている端部から充電元電源電位VHVが出力され、充電用トランジスタQ3のエミッタに接続されている端部から放電先電源電位VLVが出力される。   Next, an eighth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIGS. The schematic configuration, the control device, the drive signal, and the switching controller of the liquid ejecting apparatus of this embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 5 of the first embodiment, and the drive circuit is the same as that of the sixth embodiment. 19 to 21 are the same. FIG. 25 shows the configuration of the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment, which is the same as that shown in FIG. 12 of the third embodiment, except that the main power supply voltage of both ends of the capacitor C3. Charging source power supply potential VHV is output from the end connected to Vdd, and discharging destination power supply potential VLV is output from the end connected to the emitter of charging transistor Q3.

図26は、本実施形態の充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVは、ブートストラップ回路30のトランジスタQ3、Q4のベース電流を参照信号Vcntで切換えたものであり、具体的には、参照信号Vcntがローレベルにあるときには充電用トランジスタQ3をオフとして充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddとすると共に放電先電源電圧VLVを0Vとし、参照信号Vcntがハイレベルにあるときには充電用トランジスタQ4をオンとすることで、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの2倍値とすると共に放電先電源電圧VLVを大元の電源電圧Vddとしたものである。本実施形態でも、駆動信号COMと充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。   FIG. 26 is a voltage waveform chart of the charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV of the present embodiment. The charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV are obtained by switching the base currents of the transistors Q3 and Q4 of the bootstrap circuit 30 with a reference signal Vcnt. Specifically, the reference signal Vcnt is at a low level. Sometimes the charging transistor Q3 is turned off, the charging source power supply voltage VHV is set to the original power supply voltage Vdd, the discharge destination power supply voltage VLV is set to 0V, and the charging transistor Q4 is turned on when the reference signal Vcnt is at the high level. Thus, the charging source power supply voltage VHV is set to twice the original power supply voltage Vdd, and the discharge destination power supply voltage VLV is set to the original power supply voltage Vdd. Also in the present embodiment, the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV and the discharging destination power supply voltage VLV can be reduced, so that loss and heat generation can be reduced.

次に、本発明の液体噴射装置の第9実施形態について、図27、図28を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラは、何れも前記第1実施形態の図1〜図5と同様であり、駆動回路は、前記第6実施形態の図19〜図21と同様である。図27には、本実施形態の電源電圧調整回路21を示す。本実施形態の電源電圧調整回路21は、前記第8実施形態の図12のものに類似しており、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。本実施形態の電源電圧調整回路21では、ブートストラップ回路30の出力側に、更に逆流防止用のダイオードD31、D32が設けられている。   Next, a ninth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIGS. The schematic configuration, control device, drive signal, and switching controller of the liquid ejecting apparatus of this embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 5 of the first embodiment, and the drive circuit is the same as that of the sixth embodiment. 19 to 21 are the same. FIG. 27 shows the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment. The power supply voltage adjustment circuit 21 of this embodiment is similar to that of FIG. 12 of the eighth embodiment, and the same reference numerals are given to the same components, and detailed description thereof is omitted. In the power supply voltage adjustment circuit 21 of this embodiment, diodes D31 and D32 for backflow prevention are further provided on the output side of the bootstrap circuit 30.

図28に示す本実施形態の充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVの電圧波形チャートは、前記第8実施形態の図15の電圧波形チャートと基本的に同じであるが、例えば前記ブートストラップ回路30の出力側のダイオードD31がない場合に、例えば充電元電源電圧VHVが、二点鎖線で示すように、所定のタイミングより早いタイミングで立下がると、充電元電源電圧VHVに応じて駆動信号COMの電圧が急激に低下してしまう(具体的には、充放電型アクチュエータであるノズルアクチュエータ22から電荷が放電されてしまう)し、例えば放電先電源電圧VLVが、二点鎖線で示すように、所定のタイミングより早い遅いミングで立下がると、放電先電源電圧VLVに応じて駆動信号COMの電圧が急激に増大してしまう(具体的には、充放電型アクチュエータであるノズルアクチュエータ22に電荷が充電されてしまう)といったように、駆動信号COMが充電元電源電圧VHVや放電先電源電圧VLVに合わせて変化してしまう。これに対し、本実施形態のように、ブートストラップ回路30の出力側に逆流防止用のダイオードD31、D32を配設しておけば、充放電型アクチュエータであるノズルアクチュエータ22からの電荷の放電及びノズルアクチュエータ22への電荷の充電を防止することができ、これにより駆動信号COMの変化を抑制防止することができる。   The voltage waveform chart of the charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV shown in FIG. 28 is basically the same as the voltage waveform chart of FIG. 15 of the eighth embodiment, but for example, the bootstrap When there is no diode D31 on the output side of the circuit 30, for example, when the charging source power supply voltage VHV falls at a timing earlier than a predetermined timing as shown by a two-dot chain line, a drive signal is generated according to the charging source power supply voltage VHV. The voltage of COM drops rapidly (specifically, the electric charge is discharged from the nozzle actuator 22 which is a charge / discharge actuator). For example, the discharge destination power supply voltage VLV is indicated by a two-dot chain line. When falling at a ming earlier than the predetermined timing, the voltage of the drive signal COM increases rapidly according to the discharge destination power supply voltage VLV. (Specifically, the charge-discharge type charge to the nozzle actuator 22 is an actuator from being charged) As such, the drive signal COM is changed in accordance with the charging based on the power supply voltage VHV and discharge destination supply voltage VLV. On the other hand, if the backflow prevention diodes D31 and D32 are provided on the output side of the bootstrap circuit 30 as in this embodiment, the discharge of charges from the nozzle actuator 22 which is a charge / discharge type actuator and The charge of the nozzle actuator 22 can be prevented from being charged, and thereby the change in the drive signal COM can be suppressed and prevented.

次に、本発明の液体噴射装置の第10実施形態について、図29、図30を用いて説明する。本実施形態の液体噴射装置の概略構成、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラは、何れも前記第1実施形態の図1〜図5と同様であり、駆動回路は、前記第6実施形態の図19〜図21と同様である。図29には、本実施形態の電源電圧調整回路21を示す。本実施形態の電源電圧調整回路21は、前記第5実施形態の図16に示すものと同様であるが、前段のブートストラップ回路32のコンデンサC5の両端のうち、大元の電源電圧Vddに接続されている端部から充電元電源電位VHVが出力され、充電用トランジスタQ5のエミッタに接続されている端部から放電先電源電位VLVが出力される。   Next, a tenth embodiment of the liquid ejecting apparatus of the invention will be described with reference to FIGS. 29 and 30. FIG. The schematic configuration, the control device, the drive signal, and the switching controller of the liquid ejecting apparatus of this embodiment are all the same as those in FIGS. 1 to 5 of the first embodiment, and the drive circuit is the same as that of the sixth embodiment. 19 to 21 are the same. FIG. 29 shows the power supply voltage adjustment circuit 21 of the present embodiment. The power supply voltage adjustment circuit 21 of this embodiment is the same as that shown in FIG. 16 of the fifth embodiment, but is connected to the main power supply voltage Vdd at both ends of the capacitor C5 of the bootstrap circuit 32 in the previous stage. The charging source power supply potential VHV is output from the end that is connected, and the discharge destination power supply potential VLV is output from the end connected to the emitter of the charging transistor Q5.

図30は、本実施形態の充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVの電圧波形チャートである。この充電元電源電圧VHVは、前段のブートストラップ回路32のトランジスタQ5、Q6のベース電流を第1参照信号Vcnt1で切換え、後段のブートストラップ回路30のトランジスタQ3、Q4のベース電流を第2参照信号Vcnt2で切換えたものであり、具体的には、第1参照信号Vcnt1及び第2参照信号Vcnt2が共にローレベルにあるときに前段のブートストラップ回路32の充電用トランジスタQ5及び後段のブートストラップ回路30の充電用トランジスタQ3を共にオフとして充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddとすると共に放電先電源電圧VLVを0Vとし、第2参照信号Vcnt2のみがハイレベルにあるときには後段のブートストラップ回路30の充電用トランジスタQ4のみをオンとすることで、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの2倍値とすると共に放電先電源電圧VLVを大元の電源電圧Vddとし、第1参照信号Vcnt1及び第2参照信号Vcnt2が共にハイレベルにあるときに前段のブートストラップ回路32の充電用トランジスタQ5及び後段のブートストラップ回路30の充電用トランジスタQ3を共にオンとすることで、充電元電源電圧VHVを大元の電源電圧Vddの3倍値とすると共に放電先電源電圧VLVを大元の電源電圧Vddの2倍値としたものである。本実施形態でも、駆動信号COMと充電元電源電圧VHVとの電圧差を小さくすることが可能となるので、損失や発熱を低減することが可能となる。   FIG. 30 is a voltage waveform chart of the charge source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV of the present embodiment. The charging source power supply voltage VHV switches the base currents of the transistors Q5 and Q6 of the bootstrap circuit 32 in the previous stage with the first reference signal Vcnt1, and the base currents of the transistors Q3 and Q4 of the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage to the second reference signal. Specifically, when the first reference signal Vcnt1 and the second reference signal Vcnt2 are both at the low level, the charging transistor Q5 of the bootstrap circuit 32 in the preceding stage and the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage are switched. The charging transistor Q3 is turned off, the charging source power supply voltage VHV is set to the main power supply voltage Vdd, the discharge destination power supply voltage VLV is set to 0V, and only the second reference signal Vcnt2 is at the high level, the bootstrap circuit in the subsequent stage Turn on only 30 charging transistor Q4 Thus, the charging source power supply voltage VHV is set to a double value of the original power supply voltage Vdd and the discharge destination power supply voltage VLV is set to the main power supply voltage Vdd, and both the first reference signal Vcnt1 and the second reference signal Vcnt2 are at the high level. By turning on both the charging transistor Q5 of the bootstrap circuit 32 in the preceding stage and the charging transistor Q3 of the bootstrap circuit 30 in the subsequent stage, the charging source power supply voltage VHV is three times the original power supply voltage Vdd. And the discharge destination power supply voltage VLV is twice the original power supply voltage Vdd. Also in the present embodiment, the voltage difference between the drive signal COM and the charging source power supply voltage VHV can be reduced, so that loss and heat generation can be reduced.

このように本実施形態の液体噴射装置によれば、前記第6実施形態の効果に加えて、電源電圧調整回路21は、前段のブートストラップ回路32及び後段のブートストラップ回路30及びによって電源電圧VHV、VLVを昇圧可能な電源回路で構成され、且つ前記参照信号Vcnt1、Vcnt2によってブートストラップ回路30、32による電源電圧VHV、VLVの昇圧を制御することとしたため、電源電圧調整回路21を実施化し易いと共に、より低い大元の電源電圧Vddを用いて駆動信号COMへの高い電源電圧VHV、VLVを得ることが可能となる。
また、このように本実施形態の液体噴射装置によれば、前記第8実施形態の効果に加えて、より一層低い大元の電源電圧Vddを用いて駆動信号COMへの高い電源電圧VHV、VLVを得ることが可能となる。
As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, in addition to the effects of the sixth embodiment, the power supply voltage adjustment circuit 21 includes the power supply voltage VHV by the front bootstrap circuit 32 and the rear bootstrap circuit 30. The power supply voltage adjustment circuit 21 is easy to implement because the power supply circuit is configured to be capable of boosting VLV and the boosting of the power supply voltages VHV and VLV by the bootstrap circuits 30 and 32 is controlled by the reference signals Vcnt1 and Vcnt2. At the same time, it is possible to obtain high power supply voltages VHV and VLV for the drive signal COM using a lower original power supply voltage Vdd.
As described above, according to the liquid ejecting apparatus of the present embodiment, in addition to the effects of the eighth embodiment, the higher power supply voltages VHV and VLV to the drive signal COM using the lower original power supply voltage Vdd are used. Can be obtained.

なお、前記第10実施形態の電源電圧調整回路21の前段のブートストラップ回路32の出力側に、前記第4実施形態と同様に、逆流防止用のダイオードD31、D32を配設しても良い。また、図31に示すように、逆流防止用ダイオードD3、D5を、夫々、並列に大元の電源電圧Vddに接続するようにしても良い。図29のように逆流防止用ダイオードD3、D5を直接に接続すると、前段のブートストラップ回路32への入力電圧は、入力側の逆流防止用ダイオードD3による電圧降下分だけ低下してしまう。ダイオードによる電圧降下はごく僅かであるが、それでも、その電圧降下分だけ、前段のブートストラップ回路32への入力電圧が低下するので、それを回避するためには、図31に示すように、逆流防止用ダイオードD3、D5を、夫々、並列に大元の電源電圧Vddに接続するようにすればよい。   As in the fourth embodiment, backflow prevention diodes D31 and D32 may be disposed on the output side of the bootstrap circuit 32 in the previous stage of the power supply voltage adjustment circuit 21 of the tenth embodiment. Further, as shown in FIG. 31, the backflow prevention diodes D3 and D5 may be connected in parallel to the original power supply voltage Vdd. When the backflow prevention diodes D3 and D5 are directly connected as shown in FIG. 29, the input voltage to the bootstrap circuit 32 in the previous stage is reduced by the voltage drop caused by the backflow prevention diode D3 on the input side. Although the voltage drop due to the diode is negligible, the input voltage to the bootstrap circuit 32 in the preceding stage is reduced by that voltage drop. In order to avoid this, as shown in FIG. The prevention diodes D3 and D5 may be connected to the main power supply voltage Vdd in parallel.

なお、前記各実施形態では、充放電型アクチュエータであるノズルアクチュエータ22への充電元電源電圧VHVのみを調整するか、又は充電元電源電圧VHV及び放電先電源電圧VLVの双方を調整する場合についてのみ説明したが、同様の構成によって、放電先電源電圧VLVのみ調整するようにしても、駆動信号COMと放電先電源電圧VLVとの電圧差が小さくなり、これにより損失や発熱を低減することが可能となる。   In each of the above embodiments, only the charging source power supply voltage VHV to the nozzle actuator 22 that is a charge / discharge actuator is adjusted, or only both the charging source power supply voltage VHV and the discharge destination power supply voltage VLV are adjusted. As described above, even if only the discharge destination power supply voltage VLV is adjusted by the same configuration, the voltage difference between the drive signal COM and the discharge destination power supply voltage VLV is reduced, thereby reducing loss and heat generation. It becomes.

また、前記実施形態では所謂ラインヘッド型印刷装置を対象として本発明の液体噴射装置を適用した例についてのみ詳述したが、本発明の液体噴射装置は、マルチパス型印刷装置を始めとして、あらゆるタイプの印刷装置を対象として適用可能である。また、本発明の液体噴射装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置き換えてもよいし、他の任意の構成物が付加されていてもよい。   In the above embodiment, only the example in which the liquid ejecting apparatus of the present invention is applied to a so-called line head type printing apparatus has been described in detail. However, the liquid ejecting apparatus of the present invention is not limited to a multi-pass type printing apparatus. It is applicable to a type of printing apparatus. Moreover, each part which comprises the liquid ejecting apparatus of this invention may be replaced with the thing of the arbitrary structures which can exhibit the same function, and the other arbitrary structures may be added.

また、前記実施形態では、本発明の液体噴射装置をインクジェット式印刷装置に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体(液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルなどの流状体を含む)や液体以外の流体(流体として流して噴射できる固体など)を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッサンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解の形態で含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられて試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラなどの精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子などに用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するための紫外線硬化樹脂などの透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリなどのエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する流体噴射式記録装置であってもよい。そして、これらのうち何れか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。   In the above embodiment, the liquid ejecting apparatus of the present invention is embodied in an ink jet printing apparatus. However, the present invention is not limited to this, and liquids other than ink (functional material particles are dispersed in addition to liquids). It is also possible to embody the present invention in a liquid ejecting apparatus that ejects or ejects a fluid other than a liquid (including a fluid such as a liquid or gel) or a fluid other than a liquid (such as a solid that can be ejected by flowing as a fluid). For example, a liquid material ejecting apparatus that ejects a liquid material that contains materials such as electrode materials and color materials used in the manufacture of liquid crystal displays, EL (electroluminescence) displays, surface-emitting displays, color filters, and the like in a dispersed or dissolved form. Further, it may be a liquid ejecting apparatus that ejects a bio-organic matter used for biochip manufacturing, or a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid that is used as a precision pipette and serves as a sample. In addition, transparent resin liquids such as UV curable resins for forming liquid injection devices that inject lubricating oil onto precision machines such as watches and cameras, micro hemispherical lenses (optical lenses) used in optical communication elements, etc. Examples include a liquid ejecting apparatus that ejects a liquid onto a substrate, a liquid ejecting apparatus that ejects an etching solution such as acid or alkali to etch the substrate, a fluid ejecting apparatus that ejects a gel, and a powder such as toner. It may be a fluid ejection recording apparatus that ejects a solid. The present invention can be applied to any one of these injection devices.

1は印刷媒体、2は液体噴射ヘッド、3は給紙部、4は搬送部、6は搬送ベルト、7は電動モータ、8は駆動ローラ、9は従動ローラ、10は排紙部、11は固定プレート、17は給紙ローラモータ、20は駆動回路、21は電源電圧調整回路、22はノズルアクチュエータ、23は駆動波形信号発生回路、24はD/A変換回路、25はプリドライバ回路、26は電力増幅回路、27は電源電圧生成回路、28は電圧調整回路、29は電源電圧選択回路、30,32はブートストラップ回路、31,32はブートストラップ用プリドライバ   1 is a printing medium, 2 is a liquid ejecting head, 3 is a paper feeding unit, 4 is a conveying unit, 6 is a conveying belt, 7 is an electric motor, 8 is a driving roller, 9 is a driven roller, 10 is a paper discharging unit, and 11 is Fixed plate, 17 is a paper feed roller motor, 20 is a drive circuit, 21 is a power supply voltage adjustment circuit, 22 is a nozzle actuator, 23 is a drive waveform signal generation circuit, 24 is a D / A conversion circuit, 25 is a pre-driver circuit, 26 Is a power amplifier circuit, 27 is a power supply voltage generation circuit, 28 is a voltage adjustment circuit, 29 is a power supply voltage selection circuit, 30 and 32 are bootstrap circuits, and 31 and 32 are bootstrap pre-drivers.

Claims (7)

液体噴射ヘッドに設けられた複数のノズルと、前記ノズルに対応して設けられたノズルアクチュエータと、前記ノズルアクチュエータに駆動信号を印加する駆動回路とを備えた液体噴射装置であって、前記駆動信号又はその生成段階の信号から得た参照信号に基づいて当該駆動信号への電源電圧を予め設定された波形電圧に調整する電源電圧調整回路を備えたことを特徴とする液体噴射装置。   A liquid ejecting apparatus comprising: a plurality of nozzles provided in a liquid ejecting head; a nozzle actuator provided corresponding to the nozzle; and a drive circuit that applies a drive signal to the nozzle actuator; A liquid ejecting apparatus comprising: a power supply voltage adjusting circuit that adjusts a power supply voltage to the drive signal to a preset waveform voltage based on a reference signal obtained from a signal at the generation stage. 前記駆動回路は、前記ノズルアクチュ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回路と、前記駆動波形信号発生回路で生成された駆動波形信号をアナログ変換するアナログ変換回路と、前記アナログ変換回路でアナログ変換されたアナログ駆動波形信号を電力増幅する電力増幅回路と、前記電力増幅回路を駆動するためのプリドライバ回路とを備えて構成され、それらの何れかの回路の出力信号に基づいて参照信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。   The drive circuit includes a drive waveform signal generation circuit that generates a drive waveform signal that serves as a reference of a signal that controls the drive of the nozzle actuator, and an analog conversion that converts the drive waveform signal generated by the drive waveform signal generation circuit into an analog signal A circuit, a power amplifier circuit that amplifies the analog drive waveform signal analog-converted by the analog converter circuit, and a pre-driver circuit for driving the power amplifier circuit. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the reference signal is generated on the basis of the output signal. 前記電源電圧調整回路は、複数の電源電圧を生成又は調整する複数の電源電圧生成回路又は電圧調整回路と、それら複数の電源電圧生成回路又は電圧調整回路の出力電圧を選択する電源電圧選択回路とを備えて構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射装置。   The power supply voltage adjustment circuit includes a plurality of power supply voltage generation circuits or voltage adjustment circuits for generating or adjusting a plurality of power supply voltages, and a power supply voltage selection circuit for selecting output voltages of the plurality of power supply voltage generation circuits or voltage adjustment circuits. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the liquid ejecting apparatus is configured to include: 前記電源電圧生成回路が直流電圧電源回路であるか又は前記電圧調整回路が直流電圧調整回路であることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 3, wherein the power supply voltage generation circuit is a DC voltage power supply circuit, or the voltage adjustment circuit is a DC voltage adjustment circuit. 前記電源電圧生成回路が交流電圧電源回路であるか又は前記電圧調整回路が交流電圧調整回路であることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 3, wherein the power supply voltage generation circuit is an AC voltage power supply circuit, or the voltage adjustment circuit is an AC voltage adjustment circuit. 前記電源電圧調整回路は、ブートストラップ回路によって電源電圧を昇圧可能な電源回路で構成され、且つ前記参照信号によって前記ブートストラップ回路による電源電圧の昇圧を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の液体噴射装置。   3. The power supply voltage adjustment circuit is constituted by a power supply circuit capable of boosting a power supply voltage by a bootstrap circuit, and controls boosting of the power supply voltage by the bootstrap circuit by the reference signal. The liquid ejecting apparatus according to 1. 前記ブートストラップ回路の出力側に逆流防止用のダイオードを配設したことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射装置。   The liquid ejecting apparatus according to claim 6, wherein a diode for preventing backflow is disposed on an output side of the bootstrap circuit.
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