JP6245346B2 - Driving circuit and driving method for driving a liquid discharge head - Google Patents

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本発明は、液体吐出ヘッドを駆動するための駆動回路および駆動方法に関する。   The present invention relates to a driving circuit and a driving method for driving a liquid discharge head.

印刷ヘッドの有する複数のノズルから印刷媒体上にインクを吐出して画像や文書を記録するインクジェットプリンターが広く普及している。このようなインクジェットプリンターでは、印刷ヘッドの各ノズルに対応して設けられたアクチュエーターが駆動信号に従い駆動されることにより、所定のタイミングで所定量のインクがノズルから吐出される。   Ink jet printers that record images and documents by ejecting ink onto a print medium from a plurality of nozzles of a print head are widely used. In such an ink jet printer, an actuator provided corresponding to each nozzle of the print head is driven according to a drive signal, whereby a predetermined amount of ink is ejected from the nozzle at a predetermined timing.

印刷ヘッドのアクチュエーターを駆動するための駆動信号は、例えば、駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス密度変調(Pulse Density Modulation、PDM)方式によりパルス変調して変調信号とし、変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とし、電力増幅変調信号を平滑化することにより生成される(例えば、特許文献1参照)。   For the drive signal for driving the actuator of the print head, for example, the drive waveform signal that becomes the reference of the drive signal is pulse-modulated by a pulse density modulation (PDM) method to obtain a modulation signal, and the modulation signal is power amplified. Then, it is generated by smoothing the power amplification modulation signal as a power amplification modulation signal (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−114711号公報JP 2010-114711 A 特開2007−168172号公報JP 2007-168172 A

上述のように生成された駆動信号には、一般に、パルス変調の発振周波数等に対応するリップルノイズが含まれる。ここで、パルス密度変調方式は自励式の変調方式であるため、発振周波数が信号レベル(電圧レベル)に応じて変動する。そのため、発振タイミングによっては、入力信号の波形が同じであっても、リップルノイズが重畳される位置のずれによって、出力される駆動信号の波形が異なることとなる場合がある。このように、パルス密度変調方式によりパルス変調を利用してアクチュエーターを駆動するための駆動信号を生成する場合には、波形再現性が低下する場合があるという課題があった。駆動信号の波形再現性が低下すると、インクの吐出安定性が低下する。   The drive signal generated as described above generally includes ripple noise corresponding to the oscillation frequency of pulse modulation. Here, since the pulse density modulation method is a self-excited modulation method, the oscillation frequency varies according to the signal level (voltage level). Therefore, depending on the oscillation timing, even if the waveform of the input signal is the same, the waveform of the output drive signal may be different due to the shift in the position where the ripple noise is superimposed. Thus, when generating a drive signal for driving an actuator using pulse modulation by the pulse density modulation method, there is a problem that waveform reproducibility may be deteriorated. When the waveform reproducibility of the drive signal is lowered, the ink ejection stability is lowered.

なお、このような課題は、インクジェットプリンターにおける印刷ヘッドに限らず、液体を吐出する複数のノズルと複数のノズルに対応して設けられた複数のアクチュエーターとを有する液体吐出ヘッドを駆動する際に共通の課題であった。   Such a problem is not limited to a print head in an inkjet printer, but is common when driving a liquid discharge head having a plurality of nozzles that discharge liquid and a plurality of actuators provided corresponding to the plurality of nozzles. It was an issue.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、液体を吐出する複数のノズルと複数のノズルに対応して設けられた複数のアクチュエーターとを有する液体吐出ヘッドを駆動する際の駆動信号の波形再現性を向上させることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is used when driving a liquid discharge head having a plurality of nozzles that discharge liquid and a plurality of actuators provided corresponding to the plurality of nozzles. The object is to improve the waveform reproducibility of the drive signal.

上記課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、以下の形態または適用例として実現することが可能である。本発明の第1の形態として、複数のアクチュエーターを駆動するための駆動回路が提供される。この駆動回路は、前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調回路と、前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とするデジタル電力増幅回路と、前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑フィルターと、を備える。ここで、前記変調回路は、前記駆動信号により駆動される前記アクチュエーターを選択する選択信号をシフトレジスターからラッチするためのラッチ信号に基づき、前記変調回路におけるパルス変調の発振開始タイミングを決定する。また、本発明の第2の形態として、複数のアクチュエーターを駆動するための駆動回路が提供される。この駆動回路は、前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調回路と、前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とするデジタル電力増幅回路と、前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑フィルターと、を備える。ここで、前記変調回路は、前記駆動波形信号を構成する各駆動パルスの出力タイミングを特定するチャンネル信号に基づき、前記変調回路におけるパルス変調の発振開始タイミングを決定する。 In order to solve at least a part of the above problems, the present invention can be realized as the following forms or application examples. As a first aspect of the present invention, a driving circuit for driving a plurality of actuators is provided. The drive circuit includes a modulation circuit that modulates a drive waveform signal that is a reference of a drive signal for driving the actuator to generate a modulation signal, and digital power that amplifies the modulation signal to generate a power amplification modulation signal. An amplification circuit; and a smoothing filter that smoothes the power amplification modulation signal to obtain the drive signal. Here, the modulation circuit determines an oscillation start timing of pulse modulation in the modulation circuit based on a latch signal for latching a selection signal for selecting the actuator driven by the drive signal from a shift register. Moreover, a drive circuit for driving a plurality of actuators is provided as a second embodiment of the present invention. The drive circuit includes a modulation circuit that modulates a drive waveform signal that is a reference of a drive signal for driving the actuator to generate a modulation signal, and digital power that amplifies the modulation signal to generate a power amplification modulation signal. An amplification circuit; and a smoothing filter that smoothes the power amplification modulation signal to obtain the drive signal. Here, the modulation circuit determines an oscillation start timing of pulse modulation in the modulation circuit based on a channel signal that specifies an output timing of each drive pulse constituting the drive waveform signal.

[適用例1]液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数のアクチュエーターと、を有する液体吐出ヘッドを駆動するための駆動回路であって、
前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス密度変調方式によりパルス変調して変調信号とする変調回路と、
前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とするデジタル電力増幅回路と、
前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑フィルターと、を備え、
前記変調回路は、前記駆動波形信号に同期した所定の信号に基づき、発振開始タイミングを決定する、駆動回路。
Application Example 1 A drive circuit for driving a liquid discharge head having a plurality of nozzles that discharge liquid and a plurality of actuators provided corresponding to the plurality of nozzles,
A modulation circuit that modulates a drive waveform signal that is a reference of a drive signal for driving the actuator by a pulse density modulation method,
A digital power amplifier circuit that amplifies the modulated signal to obtain a power amplified modulated signal;
A smoothing filter that smoothes the power amplification modulation signal to obtain the drive signal,
The modulation circuit determines the oscillation start timing based on a predetermined signal synchronized with the drive waveform signal.

この駆動回路では、変調回路が駆動波形信号に同期した所定の信号に基づき発振開始タイミングを決定するため、変調回路の発振開始タイミングが駆動波形信号に同期したタイミングとなり、駆動回路から出力される駆動信号に含まれるリップルノイズも駆動波形信号の周期や波形に対応したノイズとなる。そのため、この駆動回路では、液体を吐出する複数のノズルと複数のノズルに対応して設けられた複数のアクチュエーターとを有する液体吐出ヘッドを駆動する際の、駆動信号の波形再現性を向上させることができる。   In this drive circuit, since the modulation circuit determines the oscillation start timing based on a predetermined signal synchronized with the drive waveform signal, the oscillation start timing of the modulation circuit is synchronized with the drive waveform signal, and the drive output from the drive circuit The ripple noise included in the signal also becomes noise corresponding to the period and waveform of the drive waveform signal. Therefore, this drive circuit improves the waveform reproducibility of the drive signal when driving a liquid discharge head having a plurality of nozzles that discharge liquid and a plurality of actuators provided corresponding to the plurality of nozzles. Can do.

[適用例2]適用例1に記載の駆動回路であって、
前記所定の信号は、液体を吐出すべきノズルを選択する選択信号を前記液体吐出ヘッドの有するシフトレジスターからラッチするためのラッチ信号と、前記駆動波形信号を構成する各駆動パルスの出力タイミングを特定するチャンネル信号と、前記液体吐出ヘッドの位置に応じて生成されるタイミング信号と、の少なくとも1つである、駆動回路。
[Application Example 2] The driving circuit according to Application Example 1,
The predetermined signal specifies a latch signal for latching a selection signal for selecting a nozzle to eject liquid from a shift register of the liquid ejection head, and an output timing of each driving pulse constituting the driving waveform signal. A driving circuit that is at least one of a channel signal to be generated and a timing signal generated according to the position of the liquid discharge head.

この駆動回路では、変調回路が、駆動波形信号に同期した信号に基づき発振開始タイミングを決定することができる。   In this drive circuit, the modulation circuit can determine the oscillation start timing based on a signal synchronized with the drive waveform signal.

[適用例3]適用例1または適用例2に記載の駆動回路であって、
前記デジタル電力増幅回路は、複数のスイッチング素子を有し、
前記アクチュエーターは、容量性負荷であり、
前記駆動回路は、前記駆動波形信号に応じた所定の期間に前記複数のスイッチング素子をオフ状態として前記デジタル電力増幅回路の動作を停止する停止制御を行う停止制御手段を備え、
前記変調回路は、前記デジタル電力増幅回路の動作が停止されているか否かに関わらず、前記発振開始タイミングの決定を行う、駆動回路。
Application Example 3 The driving circuit according to Application Example 1 or Application Example 2,
The digital power amplifier circuit has a plurality of switching elements,
The actuator is a capacitive load;
The drive circuit includes stop control means for performing stop control to stop the operation of the digital power amplifier circuit by turning off the plurality of switching elements in a predetermined period according to the drive waveform signal,
The drive circuit, wherein the modulation circuit determines the oscillation start timing regardless of whether the operation of the digital power amplifier circuit is stopped.

この駆動回路では、デジタル電力増幅回路の動作の停止制御によって消費電力の低減を図りつつ、駆動信号の波形再現性を向上させることができる。   In this drive circuit, it is possible to improve the waveform reproducibility of the drive signal while reducing power consumption by stopping the operation of the digital power amplifier circuit.

[適用例4]適用例3に記載の駆動回路であって、
前記停止制御手段は、前記デジタル電力増幅回路の動作を停止しているときに、前記変調回路により前記発振開始タイミングが決定されると、前記デジタル電力増幅回路の動作を再開させる、駆動回路。
Application Example 4 The driving circuit according to Application Example 3,
The stop control means restarts the operation of the digital power amplifier circuit when the oscillation start timing is determined by the modulation circuit when the operation of the digital power amplifier circuit is stopped.

この駆動回路では、デジタル電力増幅回路の動作の停止制御によって消費電力の低減を図りつつ、駆動信号の波形再現性を向上させることができる。   In this drive circuit, it is possible to improve the waveform reproducibility of the drive signal while reducing power consumption by stopping the operation of the digital power amplifier circuit.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、液体吐出ヘッドを駆動するための駆動回路および駆動方法、そのような液体吐出ヘッドおよび駆動回路を有する液体吐出装置およびその制御方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体、等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various modes. For example, a drive circuit and a drive method for driving a liquid discharge head, a liquid discharge apparatus having such a liquid discharge head and a drive circuit, and the same The present invention can be realized in the form of a control method, a computer program for realizing the functions of these methods or apparatuses, a recording medium on which the computer program is recorded, and the like.

本発明の実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the printing system in the Example of this invention. プリンター100の制御ユニット40を中心とした概略構成を示す説明図である。2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration centering on a control unit 40 of the printer 100. FIG. 印刷ヘッド60に供給される各種信号の一例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of various signals supplied to the print head 60. 印刷ヘッド60のスイッチングコントローラー61の構成を示す説明図である。4 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a switching controller 61 of a print head 60. FIG. 印刷ヘッド60を駆動するための駆動回路80の概略構成を示す説明図である。2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a drive circuit 80 for driving a print head 60. FIG. 変調回路82の機能ブロックを示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing functional blocks of a modulation circuit 82. FIG. 駆動回路80の具体的な機能構成の一例を示す説明図である。5 is an explanatory diagram showing an example of a specific functional configuration of a drive circuit 80. FIG.

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described based on examples.

A.実施例:
図1は、本発明の実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図である。本実施例の印刷システムは、プリンター100と、プリンター100に印刷データPDを供給するホストコンピューター90と、を備えている。プリンター100は、コネクター12を介してホストコンピューター90と接続されている。
A. Example:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a printing system according to an embodiment of the present invention. The printing system of the present embodiment includes a printer 100 and a host computer 90 that supplies print data PD to the printer 100. The printer 100 is connected to the host computer 90 via the connector 12.

本実施例のプリンター100は、液体を吐出する液体吐出装置の1つであるインクジェットプリンターである。プリンター100は、液体としてのインクを吐出することによって印刷媒体上にインクドットを形成し、これにより、印刷データPDに応じた文字、図形、画像等を記録する。   The printer 100 of this embodiment is an ink jet printer that is one of liquid ejecting apparatuses that eject liquid. The printer 100 forms ink dots on a print medium by ejecting ink as a liquid, thereby recording characters, figures, images, and the like according to the print data PD.

図1に示すように、プリンター100は、印刷ヘッド60を搭載するキャリッジ30と、キャリッジ30をプラテン26の軸に平行な方向に沿って往復移動させる主走査を行う移動機構と、印刷媒体としての用紙Pを主走査方向と交差する方向(副走査方向)に搬送する副走査を行う搬送機構と、印刷に関する種々の指示・設定操作を行うための操作パネル14と、プリンター100の各部を制御する制御ユニット40と、を備えている。なお、キャリッジ30は、図示しないフレキシブルケーブル(FFC)を介して制御ユニット40と接続されている。   As shown in FIG. 1, the printer 100 includes a carriage 30 on which a print head 60 is mounted, a moving mechanism that performs main scanning for reciprocating the carriage 30 along a direction parallel to the axis of the platen 26, and a print medium. A transport mechanism that performs sub-scanning to transport the paper P in a direction intersecting the main scanning direction (sub-scanning direction), an operation panel 14 for performing various instruction / setting operations related to printing, and each unit of the printer 100 are controlled. And a control unit 40. The carriage 30 is connected to the control unit 40 via a flexible cable (FFC) (not shown).

用紙Pを搬送する搬送機構は、紙送りモーター22を有している。紙送りモーター22の回転は、ギヤトレイン(不図示)を介して用紙搬送ローラー(同)に伝達され、用紙搬送ローラーの回転により用紙Pは副走査方向に沿って搬送される。   The transport mechanism that transports the paper P has a paper feed motor 22. The rotation of the paper feed motor 22 is transmitted to the paper transport roller (same) via a gear train (not shown), and the paper P is transported along the sub-scanning direction by the rotation of the paper transport roller.

キャリッジ30を往復移動させる移動機構は、キャリッジモーター32と、プラテン26の軸と平行に架設されキャリッジ30を摺動可能に保持する摺動軸34と、キャリッジモーター32との間に無端の駆動ベルト36を張設するプーリー38と、を有している。キャリッジモーター32の回転は、駆動ベルト36を介してキャリッジ30に伝達され、これによりキャリッジ30が摺動軸34に沿って往復移動する。なお、プリンター100は、キャリッジ30(印刷ヘッド60)の主走査方向に沿った位置を検出するため、キャリッジモーター32の回転に伴ってパルス状の信号を制御ユニット40に出力するエンコーダー(不図示)を備えている。制御ユニット40は、エンコーダーから出力されたパルス状の信号に基づき、後述するシフトレジスター63への駆動信号選択信号SI&SPの入力タイミングを規定するタイミング信号PTSを生成する。   The moving mechanism for reciprocating the carriage 30 includes an endless drive belt between the carriage motor 32, a slide shaft 34 that is laid in parallel to the axis of the platen 26, and slidably holds the carriage 30, and the carriage motor 32. And a pulley 38 for tensioning 36. The rotation of the carriage motor 32 is transmitted to the carriage 30 via the drive belt 36, whereby the carriage 30 reciprocates along the slide shaft 34. The printer 100 detects an position of the carriage 30 (print head 60) along the main scanning direction, and an encoder (not shown) that outputs a pulse signal to the control unit 40 as the carriage motor 32 rotates. It has. Based on the pulse signal output from the encoder, the control unit 40 generates a timing signal PTS that defines the input timing of the drive signal selection signal SI & SP to the shift register 63 described later.

キャリッジ30には、それぞれ所定の色(例えば、シアン(C)、ライトシアン(Lc)、マゼンタ(M)、ライトマゼンタ(Lm)、イエロー(Y)、ブラック(K))のインクが収容された複数のインクカートリッジ70が搭載されている。キャリッジ30に搭載されたインクカートリッジ70に収容されたインクは、印刷ヘッド60に供給される。また、印刷ヘッド60は、インクを吐出する複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられたアクチュエーター(ノズルアクチュエーター)を有している。本実施例では、ノズルアクチュエーターとして、ピエゾ素子(圧電素子)を用いている。ノズルアクチュエーターが後述する駆動信号により駆動されると、ノズルに連通するキャビティー(圧力室)内の振動板が変位してキャビティー内に圧力変化を生じさせ、その圧力変化によって対応するノズルからインクが吐出される。ノズルアクチュエーターの駆動に用いる駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することで、インクの吐出量(すなわち形成するドットの大きさ)を調整することができる。   The carriage 30 stores a plurality of inks each having a predetermined color (for example, cyan (C), light cyan (Lc), magenta (M), light magenta (Lm), yellow (Y), and black (K)). Ink cartridge 70 is mounted. The ink stored in the ink cartridge 70 mounted on the carriage 30 is supplied to the print head 60. The print head 60 includes a plurality of nozzles that eject ink and actuators (nozzle actuators) that are provided corresponding to the nozzles. In this embodiment, a piezo element (piezoelectric element) is used as the nozzle actuator. When the nozzle actuator is driven by a drive signal to be described later, the vibration plate in the cavity (pressure chamber) communicating with the nozzle is displaced to cause a pressure change in the cavity, and the ink from the corresponding nozzle is changed by the pressure change. Is discharged. By adjusting the peak value of the drive signal used for driving the nozzle actuator and the voltage increase / decrease slope, the ink ejection amount (that is, the size of the dots to be formed) can be adjusted.

図2は、プリンター100の制御ユニット40を中心とした概略構成を示す説明図である。制御ユニット40は、ホストコンピューター90から入力された印刷データPD等を入力するためのインターフェイス41と、インターフェイス41を介して入力された印刷データPDに基づいて所定の演算処理を実行する制御部42と、紙送りモーター22を駆動制御する紙送りモータードライバー43と、印刷ヘッド60を駆動制御するヘッドドライバー45と、キャリッジモーター32を駆動制御するキャリッジモータードライバー46と、各ドライバー43、45、46と紙送りモーター22、印刷ヘッド60、キャリッジモーター32とをそれぞれ接続するインターフェイス47と、を有している。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration centering on the control unit 40 of the printer 100. The control unit 40 includes an interface 41 for inputting print data PD and the like input from the host computer 90, and a control unit 42 that executes predetermined arithmetic processing based on the print data PD input via the interface 41. , A paper feed motor driver 43 for driving and controlling the paper feed motor 22, a head driver 45 for driving and controlling the print head 60, a carriage motor driver 46 for driving and controlling the carriage motor 32, the drivers 43, 45 and 46, and the paper And an interface 47 for connecting the feed motor 22, the print head 60, and the carriage motor 32.

制御部42は、各種演算処理を実行するCPU51と、プログラムやデータを一時的に格納・展開するRAM52と、CPU51が実行するプログラム等を格納するROM53と、を含んでいる。制御部42による各種の機能は、CPU51がROM53に格納されたプログラムに基づいて動作することによって実現される。なお、制御部42による機能の少なくとも一部は、制御部42が備える電気回路がその回路構成に基づいて動作することによって実現されても良い。   The control unit 42 includes a CPU 51 that executes various arithmetic processes, a RAM 52 that temporarily stores and expands programs and data, and a ROM 53 that stores programs executed by the CPU 51. Various functions by the control unit 42 are realized by the CPU 51 operating based on a program stored in the ROM 53. Note that at least a part of the functions of the control unit 42 may be realized by operating an electric circuit included in the control unit 42 based on the circuit configuration.

制御部42は、ホストコンピューター90からインターフェイス41を介して印刷データPDを取得すると、印刷データPDに所定の処理を実行して、印刷ヘッド60の何れのノズルからインクを吐出するか、あるいは、どの程度の量のインクを吐出するかを規定するノズル選択データ(駆動信号選択データ)を生成し、印刷データPDや駆動信号選択データ等に基づいて、各ドライバー43、45、46に制御信号を出力する。各ドライバー43、45、46は、それぞれ紙送りモーター22、印刷ヘッド60、キャリッジモーター32を駆動するための駆動信号を出力する。例えば、ヘッドドライバー45は、印刷ヘッド60に対して、後述するクロック信号SCKとラッチ信号LATと駆動信号選択信号SI&SPとチャンネル信号CHと駆動信号COMとを供給する。紙送りモーター22、印刷ヘッド60、キャリッジモーター32が駆動信号に応じて動作することにより、用紙Pへの印刷処理が実行される。   When the control unit 42 obtains the print data PD from the host computer 90 via the interface 41, the control unit 42 executes a predetermined process on the print data PD to eject ink from which nozzle of the print head 60, or which Generates nozzle selection data (drive signal selection data) that defines whether or not a certain amount of ink is to be ejected, and outputs control signals to the drivers 43, 45, and 46 based on the print data PD, drive signal selection data, etc. To do. The drivers 43, 45, and 46 output drive signals for driving the paper feed motor 22, the print head 60, and the carriage motor 32, respectively. For example, the head driver 45 supplies a later-described clock signal SCK, latch signal LAT, drive signal selection signal SI & SP, channel signal CH, and drive signal COM to the print head 60. The paper feed motor 22, the print head 60, and the carriage motor 32 operate according to the drive signal, whereby the printing process on the paper P is executed.

図3は、印刷ヘッド60に供給される各種信号の一例を示す説明図である。駆動信号COMは、印刷ヘッド60に設けられたノズルアクチュエーターを駆動するための信号である。駆動信号COMは、ノズルアクチュエーターを駆動する駆動信号の最小単位(単位駆動信号)としての駆動パルスPCOM(駆動パルスPCOM1ないしPCOM4)が時系列的に連続した信号である。駆動パルスPCOM1ないしPCOM4の4つの駆動パルスPCOMの組は、1つの画素(印刷画素)に対応している。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of various signals supplied to the print head 60. The drive signal COM is a signal for driving a nozzle actuator provided in the print head 60. The drive signal COM is a signal in which drive pulses PCOM (drive pulses PCOM1 to PCOM4) as a minimum unit (unit drive signal) of the drive signal for driving the nozzle actuator are continuous in time series. A set of four drive pulses PCOM of the drive pulses PCOM1 to PCOM4 corresponds to one pixel (print pixel).

各駆動パルスPCOMは、電圧台形波から構成されている。各駆動パルスPCOMの立ち上がり部分は、ノズルに連通するキャビティーの容積を拡大してインクを引き込む(インクの吐出面で考えればメニスカスを引き込むとも言える)ための部分であり、駆動パルスPCOMの立ち下がり部分は、キャビティーの容積を縮小してインクを押し出す(インクの吐出面で考えればメニスカスを押し出すとも言える)ための部分である。そのため、ノズルアクチュエーターを駆動パルスPCOMに従って駆動することにより、ノズルからインクが吐出される。   Each drive pulse PCOM is composed of a voltage trapezoidal wave. The rising portion of each drive pulse PCOM is a portion for enlarging the volume of the cavity communicating with the nozzle and drawing ink (which can be said to draw a meniscus in terms of the ink ejection surface), and the falling edge of the drive pulse PCOM. The portion is a portion for reducing the volume of the cavity and pushing out the ink (which can be said to push out the meniscus in terms of the ink ejection surface). Therefore, ink is ejected from the nozzles by driving the nozzle actuator according to the drive pulse PCOM.

駆動信号COMにおいて、駆動パルスPCOM2ないしPCOM4の波形(電圧増減傾きや波高値)は、互いに異なっている。ノズルアクチュエーターに供給される駆動パルスPCOMの波形が異なると、インクの引き込み量や引き込み速度、インクの押し出し量や押し出し速度が異なり、これによりインクの吐出量(すなわちインクドットの大きさ)が異なることとなる。駆動パルスPCOM2ないしPCOM4の中から1つまたは複数の駆動パルスPCOMを選択してノズルアクチュエーターに供給することにより、種々の大きさのインクドットを形成することができる。なお、本実施例では、駆動信号COMに、微振動と呼ばれる駆動パルスPCOM1が含まれる。駆動パルスPCOM1は、インクを引き込むのみで押し出しを行わない場合、例えばノズルの増粘を抑制する場合に用いられる。   In the drive signal COM, the waveforms (voltage increase / decrease slope and peak value) of the drive pulses PCOM2 to PCOM4 are different from each other. When the waveform of the drive pulse PCOM supplied to the nozzle actuator is different, the ink drawing amount and drawing speed, the ink pushing amount and the pushing speed are different, and the ink discharge amount (that is, the ink dot size) is different. It becomes. By selecting one or a plurality of drive pulses PCOM from the drive pulses PCOM2 to PCOM4 and supplying them to the nozzle actuator, ink dots of various sizes can be formed. In this embodiment, the drive signal COM includes a drive pulse PCOM1 called micro vibration. The drive pulse PCOM1 is used when only ink is drawn and no extrusion is performed, for example, when the viscosity increase of the nozzle is suppressed.

駆動信号選択信号SI&SPは、印刷データPDに基づいて、インクを吐出するノズルを選択すると共に、ノズルアクチュエーターの駆動信号COMへの接続タイミングを決定する信号である。ラッチ信号LATおよびチャンネル信号CHは、全ノズル分のノズル選択データが入力された後、駆動信号選択信号SI&SPに基づいて駆動信号COMと印刷ヘッド60のノズルアクチュエーターとを接続させる信号である。図3に示すように、ラッチ信号LATおよびチャンネル信号CHは、駆動信号COMに同期した信号である。すなわち、ラッチ信号LATは、駆動信号COMの開始タイミングに対応してハイレベルとなる信号であり、チャンネル信号CHは、駆動信号COMを構成する各駆動パルスPCOMの開始タイミングに対応してハイレベルとなる信号である。ラッチ信号LATに応じて一連の駆動信号COMの出力が開始され、チャンネル信号CHに応じて各駆動パルスPCOMが出力される。また、クロック信号SCKは、駆動信号選択信号SI&SPをシリアル信号として印刷ヘッド60に送信するための信号である。   The drive signal selection signal SI & SP is a signal that selects a nozzle that ejects ink based on the print data PD and determines the connection timing of the nozzle actuator to the drive signal COM. The latch signal LAT and the channel signal CH are signals for connecting the drive signal COM and the nozzle actuator of the print head 60 based on the drive signal selection signal SI & SP after the nozzle selection data for all the nozzles is input. As shown in FIG. 3, the latch signal LAT and the channel signal CH are signals synchronized with the drive signal COM. That is, the latch signal LAT is a signal that becomes a high level corresponding to the start timing of the drive signal COM, and the channel signal CH is a high level that corresponds to the start timing of each drive pulse PCOM constituting the drive signal COM. Is a signal. Output of a series of drive signals COM is started according to the latch signal LAT, and each drive pulse PCOM is output according to the channel signal CH. The clock signal SCK is a signal for transmitting the drive signal selection signal SI & SP to the print head 60 as a serial signal.

図4は、印刷ヘッド60のスイッチングコントローラー61の構成を示す説明図である。スイッチングコントローラー61は、駆動信号COM(駆動パルスPCOM)をノズルアクチュエーター67に供給するために、印刷ヘッド60内に構築されている。スイッチングコントローラー61は、駆動信号選択信号SI&SPを保存するシフトレジスター63と、シフトレジスター63のデータを一時的に保存するラッチ回路64と、ラッチ回路64の出力をレベル変換して選択スイッチ66に供給するレベルシフター65と、駆動信号COMをノズルアクチュエーター67に接続する選択スイッチ66とを有している。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of the switching controller 61 of the print head 60. The switching controller 61 is constructed in the print head 60 in order to supply a drive signal COM (drive pulse PCOM) to the nozzle actuator 67. The switching controller 61 has a shift register 63 that stores the drive signal selection signal SI & SP, a latch circuit 64 that temporarily stores the data of the shift register 63, and level-converts the output of the latch circuit 64 and supplies it to the selection switch 66. A level shifter 65 and a selection switch 66 for connecting the drive signal COM to the nozzle actuator 67 are provided.

シフトレジスター63には、駆動信号選択信号SI&SPが順次入力され、クロック信号SCKの入力パルスに応じて記憶される領域が順次後段にシフトする。なお、シフトレジスター63への駆動信号選択信号SI&SPの入力は、上述したタイミング信号PTSに従い実行される。ラッチ回路64は、ノズル数分の駆動信号選択信号SI&SPがシフトレジスター63に格納された後、入力されるラッチ信号LATに従いシフトレジスター63の各出力信号をラッチする。ラッチ回路64に保存された信号は、レベルシフター65によって次段の選択スイッチ66を切り替え(オン/オフ)できる電圧レベルに変換される。レベルシフター65の出力信号により閉じられる(接続状態となる)選択スイッチ66に対応するノズルアクチュエーター67は、駆動信号選択信号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、シフトレジスター63に入力された駆動信号選択信号SI&SPがラッチ回路64にラッチされた後、次の駆動信号選択信号SI&SPがシフトレジスター63に入力され、インクの吐出タイミングに合わせてラッチ回路64の保存データを順次更新する。この選択スイッチ66によれば、ノズルアクチュエーター67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ー67の入力電圧は切り離す直前の電圧に維持される。なお、図4中の符号HGNDは、ノズルアクチュエーター67のグランド端である。   The drive register selection signal SI & SP is sequentially input to the shift register 63, and the area stored in accordance with the input pulse of the clock signal SCK is sequentially shifted to the subsequent stage. Note that the input of the drive signal selection signal SI & SP to the shift register 63 is executed according to the timing signal PTS described above. The latch circuit 64 latches the output signals of the shift register 63 according to the input latch signal LAT after the drive signal selection signals SI & SP for the number of nozzles are stored in the shift register 63. The signal stored in the latch circuit 64 is converted by the level shifter 65 into a voltage level at which the selection switch 66 at the next stage can be switched (ON / OFF). The nozzle actuator 67 corresponding to the selection switch 66 that is closed (becomes connected) by the output signal of the level shifter 65 is connected to the drive signal COM (drive pulse PCOM) at the connection timing of the drive signal selection signal SI & SP. Further, after the drive signal selection signal SI & SP input to the shift register 63 is latched by the latch circuit 64, the next drive signal selection signal SI & SP is input to the shift register 63, and the latch circuit 64 receives the ink discharge timing. Update stored data sequentially. According to the selection switch 66, even after the nozzle actuator 67 is disconnected from the drive signal COM (drive pulse PCOM), the input voltage of the nozzle actuator 67 is maintained at the voltage just before the disconnection. In addition, the symbol HGND in FIG. 4 is the ground end of the nozzle actuator 67.

図5は、印刷ヘッド60を駆動するための駆動回路80の概略構成を示す説明図である。駆動回路80は、上述の駆動信号COMを生成して、印刷ヘッド60のノズルアクチュエーター67に供給する回路であり、制御ユニット40内の制御部42およびヘッドドライバー45(図2参照)内に構築されている。駆動回路80は、駆動波形信号発生回路81と、変調回路82と、デジタル電力増幅回路(いわゆるD級アンプ)83と、平滑フィルター87とを有している。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a drive circuit 80 for driving the print head 60. The drive circuit 80 is a circuit that generates the drive signal COM described above and supplies it to the nozzle actuator 67 of the print head 60, and is constructed in the control unit 42 and the head driver 45 (see FIG. 2) in the control unit 40. ing. The drive circuit 80 includes a drive waveform signal generation circuit 81, a modulation circuit 82, a digital power amplification circuit (so-called class D amplifier) 83, and a smoothing filter 87.

駆動波形信号発生回路81は、予め記憶されている駆動波形データDWCOMに基づいて、ノズルアクチュエーター67を駆動する駆動信号COMの基準となる駆動波形信号WCOMを生成する。なお、本実施例では、駆動波形信号発生回路81は、デジタル電力増幅回路83中の後述するゲート駆動回路84に向けて、デジタル電力増幅回路83の動作を停止する動作停止信号/Disableを出力する。駆動波形信号発生回路81は、本発明における停止制御手段として機能する。   The drive waveform signal generation circuit 81 generates a drive waveform signal WCOM that serves as a reference for the drive signal COM that drives the nozzle actuator 67 based on the drive waveform data DWCOM stored in advance. In this embodiment, the drive waveform signal generation circuit 81 outputs an operation stop signal / Disable for stopping the operation of the digital power amplifier circuit 83 to a gate drive circuit 84 described later in the digital power amplifier circuit 83. . The drive waveform signal generation circuit 81 functions as stop control means in the present invention.

変調回路82は、駆動波形信号発生回路81で生成された駆動波形信号WCOMをパルス変調して、変調信号MSを出力する。図6は、変調回路82の機能ブロックを示す説明図である。本実施例の変調回路82は、パルス密度変調(Pulse Density Modulation、PDM)方式によりパルス変調を行う、いわゆるΔΣ変調回路である。変調回路82は、入力信号と所定値とを比較して入力信号が所定値以上であるときにハイレベルとなる変調信号MSを出力する比較器822と、比較器822の入力信号と出力信号との誤差ERを算出する減算器824と、誤差ERを遅延する遅延器826と、遅延された誤差ERを原信号である駆動波形信号WCOMに加算する加算器828と、を備えている。変調回路82から出力される変調信号MSは、パルスの密度により波形を表す信号である。   The modulation circuit 82 performs pulse modulation on the drive waveform signal WCOM generated by the drive waveform signal generation circuit 81 and outputs a modulation signal MS. FIG. 6 is an explanatory diagram showing functional blocks of the modulation circuit 82. The modulation circuit 82 of this embodiment is a so-called ΔΣ modulation circuit that performs pulse modulation by a pulse density modulation (PDM) method. The modulation circuit 82 compares the input signal with a predetermined value and outputs a modulation signal MS that becomes a high level when the input signal is equal to or higher than the predetermined value, and the input signal and output signal of the comparator 822 A subtractor 824 that calculates the error ER, a delay 826 that delays the error ER, and an adder 828 that adds the delayed error ER to the drive waveform signal WCOM that is the original signal. The modulation signal MS output from the modulation circuit 82 is a signal that represents a waveform by the density of pulses.

また、図6に示すように、本実施例では、上述したラッチ信号LATが変調回路82の比較器822に入力されている。比較器822は、ラッチ信号LATに応じたタイミングで変調信号MSを出力する。これにより、変調回路82の発振動作が一旦クリアされ、ラッチ信号LATに応じたタイミングで発振動作が開始されることとなる。この点については、後に詳述する。   Further, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the above-described latch signal LAT is input to the comparator 822 of the modulation circuit 82. The comparator 822 outputs the modulation signal MS at a timing according to the latch signal LAT. As a result, the oscillation operation of the modulation circuit 82 is once cleared, and the oscillation operation is started at a timing according to the latch signal LAT. This will be described in detail later.

なお、他の代表的なパルス変調方式であるパルス幅変調(Pulse Width Modulation、PWM)方式では、発振周波数は一定(三角波の周波数)であり、印刷ヘッドのノズルアクチュエーター用の駆動信号のように非常に高い周波数(例えば5MHz)で動作させる場合に、特に低レベルの入力信号の波形再現性が劣るという問題があった。これに対し、本実施例において用いるパルス密度変調方式は自励式の変調方式であり、発振周波数が入力信号レベルに応じて変動する。具体的には、パルス密度変調方式における発振周波数は、入力信号レベルが中間値である場合に最も高くなり、入力信号レベルが中間値から大きくあるいは小さくなるにつれて低くなる。そのため、パルス密度変調方式では、入力信号が低レベルの場合にも波形再現性の低下を抑制することができる。また、パルス密度変調方式は、パルス幅変調方式のように外部に高周波数信号を発生する回路を設ける必要がないため、例えば1チップ化が比較的容易であるといったシステム構成上の利点がある。   In the pulse width modulation (PWM) method, which is another typical pulse modulation method, the oscillation frequency is constant (triangular wave frequency), which is very similar to the drive signal for the print head nozzle actuator. In particular, when operating at a high frequency (for example, 5 MHz), there is a problem that the waveform reproducibility of a low level input signal is particularly poor. In contrast, the pulse density modulation method used in this embodiment is a self-excited modulation method, and the oscillation frequency varies according to the input signal level. Specifically, the oscillation frequency in the pulse density modulation method is highest when the input signal level is an intermediate value, and decreases as the input signal level increases or decreases from the intermediate value. Therefore, in the pulse density modulation method, it is possible to suppress a decrease in waveform reproducibility even when the input signal is at a low level. In addition, the pulse density modulation method does not require an external circuit for generating a high-frequency signal unlike the pulse width modulation method, and thus has an advantage in system configuration, for example, that it is relatively easy to make a single chip.

デジタル電力増幅回路83(図5)は、変調回路82から出力された変調信号MSを電力増幅して、電力増幅変調信号を出力する。デジタル電力増幅回路83は、実質的に電力を増幅するためのハイサイド側スイッチング素子Q1およびローサイド側スイッチング素子Q2からなるハーフブリッジ出力段85と、変調回路82からの変調信号MSに基づいて、スイッチング素子Q1およびQ2のゲート−ソース間信号GHおよびGLを調整するゲート駆動回路84とを備えている。デジタル電力増幅回路83では、変調信号MSがハイレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Q1はゲート−ソース間信号GHがハイレベルとなってオン状態となり、ローサイド側スイッチング素子Q2はゲート−ソース間信号GLがローレベルとなってオフ状態となる。その結果、ハーフブリッジ出力段85の出力は、供給電圧VDDとなる。一方、変調信号MSがローレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Q1はゲート−ソース間信号GHがローレベルとなってオフ状態となり、ローサイド側スイッチング素子Q2はゲート−ソース間信号GLがハイレベルとなってオン状態となる。その結果、ハーフブリッジ出力段85の出力は0となる。   The digital power amplification circuit 83 (FIG. 5) amplifies the modulation signal MS output from the modulation circuit 82 and outputs a power amplification modulation signal. The digital power amplifier circuit 83 performs switching based on a half-bridge output stage 85 including a high-side switching element Q1 and a low-side switching element Q2 for substantially amplifying power and a modulation signal MS from the modulation circuit 82. And a gate drive circuit 84 for adjusting the gate-source signals GH and GL of the elements Q1 and Q2. In the digital power amplifier circuit 83, when the modulation signal MS is at a high level, the high-side switching element Q1 is turned on because the gate-source signal GH is at a high level, and the low-side switching element Q2 is between the gate and source. The signal GL becomes a low level and is turned off. As a result, the output of the half bridge output stage 85 becomes the supply voltage VDD. On the other hand, when the modulation signal MS is at a low level, the high-side switching element Q1 is turned off because the gate-source signal GH is at a low level, and the low-side switching element Q2 has a gate-source signal GL at a high level. Becomes the ON state. As a result, the output of the half-bridge output stage 85 becomes zero.

また、上述した駆動波形信号発生回路81から出力される動作停止信号/Disableがローレベルにあるときには、ゲート駆動回路84はスイッチング素子Q1およびQ2を共にオフ状態とする。スイッチング素子Q1およびQ2を共にオフ状態とすることは、デジタル電力増幅回路83の動作を停止することと同義であり、電気的には容量性負荷であるノズルアクチュエーター67がハイインピーダンス状態に維持されることになる。ノズルアクチュエーター67がハイインピーダンス状態に維持されると、容量性負荷であるノズルアクチュエーター67に貯えられた電荷が保持され、充放電状態が維持される(あるいは、非常に僅かな自己放電のみに抑えられる)。本実施例では、駆動信号COM(電力増幅される以前の駆動波形信号WCOMでも同じ)の電位が変化しないときには、動作停止信号/Disableをローレベルとして、ハイサイド側スイッチング素子Q1およびローサイド側スイッチング素子Q2を共にオフ状態とし、デジタル電力増幅回路83の動作を停止する。ノズルアクチュエーター67は容量性負荷であるため、このような停止制御によって消費電力を低減しても、印刷処理に実質的な影響はない。   When the operation stop signal / Disable output from the drive waveform signal generation circuit 81 described above is at a low level, the gate drive circuit 84 turns off both the switching elements Q1 and Q2. Turning off both of the switching elements Q1 and Q2 is synonymous with stopping the operation of the digital power amplifier circuit 83, and the nozzle actuator 67, which is an electrically capacitive load, is maintained in a high impedance state. It will be. When the nozzle actuator 67 is maintained in a high impedance state, the electric charge stored in the nozzle actuator 67 which is a capacitive load is retained, and the charge / discharge state is maintained (or suppressed to a very slight self-discharge). ). In this embodiment, when the potential of the drive signal COM (the same applies to the drive waveform signal WCOM before power amplification) does not change, the operation stop signal / Disable is set to the low level, and the high-side switching element Q1 and the low-side switching element Both Q2 are turned off, and the operation of the digital power amplifier circuit 83 is stopped. Since the nozzle actuator 67 is a capacitive load, even if the power consumption is reduced by such stop control, there is no substantial effect on the printing process.

平滑フィルター87は、デジタル電力増幅回路83から出力された電力増幅変調信号を平滑化して、駆動信号COM(駆動パルスPCOM)を生成し、印刷ヘッド60の選択スイッチ66を介してノズルアクチュエーター67に供給する(図4参照)。本実施例では、平滑フィルター87として、コンデンサCとコイルLとの組み合わせを用いたローパスフィルター(低域通過フィルター)を用いた。平滑フィルター87は、変調回路82で生じた変調周波数成分を減衰して除去し、上述したような波形特性の駆動信号COM(駆動パルスPCOM)を出力する。なお、一般に、平滑フィルター87から出力された駆動信号COMには、変調回路82の発振周波数等に対応するリップルノイズが含まれる。   The smoothing filter 87 smoothes the power amplification modulation signal output from the digital power amplification circuit 83 to generate a drive signal COM (drive pulse PCOM), and supplies the drive signal COM to the nozzle actuator 67 via the selection switch 66 of the print head 60. (See FIG. 4). In this embodiment, a low-pass filter (low-pass filter) using a combination of a capacitor C and a coil L is used as the smoothing filter 87. The smoothing filter 87 attenuates and removes the modulation frequency component generated in the modulation circuit 82, and outputs the drive signal COM (drive pulse PCOM) having the waveform characteristics as described above. In general, the drive signal COM output from the smoothing filter 87 includes ripple noise corresponding to the oscillation frequency of the modulation circuit 82 and the like.

図7は、駆動回路80の具体的な機能構成の一例を示す説明図である。上述したように、本実施例の変調回路82は、パルス密度変調方式の変調回路であり、比較器(CMP)にラッチ信号LATが入力されている。なお、本実施例の駆動回路80は、一般的な誤差アンプによる負帰還方式の回路であるが、高域成分を強調する回路(ハイパスフィルタ(HP−F)および高域ブースト(G))と、高域成分を帰還する回路(「IFB」として示す)とが追加されている。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of a specific functional configuration of the drive circuit 80. As described above, the modulation circuit 82 of this embodiment is a pulse density modulation type modulation circuit, and the latch signal LAT is input to the comparator (CMP). The drive circuit 80 of the present embodiment is a negative feedback type circuit using a general error amplifier, but a circuit that emphasizes high frequency components (a high pass filter (HP-F) and a high frequency boost (G)) and And a circuit (shown as “IFB”) for feeding back the high frequency component.

ここで、上述したように、本実施例の駆動回路80では、変調回路82の比較器822にラッチ信号LATが入力されており(図6および図7参照)、比較器822はラッチ信号LATに応じて変調信号MSを出力する。これによって、変調回路82の発振動作が一旦クリアされ、ラッチ信号LATに応じたタイミングで発振動作が開始される。ラッチ信号LATは、駆動波形信号WCOMに同期した信号であるため、変調回路82は、駆動波形信号WCOMに同期した信号(ラッチ信号LAT)に基づき、パルス変調の発振開始タイミングを決定することとなる。   Here, as described above, in the drive circuit 80 of this embodiment, the latch signal LAT is input to the comparator 822 of the modulation circuit 82 (see FIGS. 6 and 7), and the comparator 822 receives the latch signal LAT. In response, the modulation signal MS is output. As a result, the oscillation operation of the modulation circuit 82 is once cleared, and the oscillation operation is started at a timing according to the latch signal LAT. Since the latch signal LAT is a signal synchronized with the drive waveform signal WCOM, the modulation circuit 82 determines the oscillation start timing of the pulse modulation based on the signal (latch signal LAT) synchronized with the drive waveform signal WCOM. .

駆動波形信号WCOMに同期した信号に基づき変調回路82の発振開始タイミングが決定されると、変調回路82の発振開始タイミングは駆動波形信号WCOMに同期したタイミングとなる。そのため、駆動回路80から出力される駆動信号COMに含まれるリップルノイズも、駆動波形信号WCOMの周期や波形に対応したノイズとなる。従って、変調回路82に入力される駆動波形信号WCOMの波形が同じであれば、駆動回路80から出力される駆動信号COM(リップルノイズを含む信号)の波形は同じとなる。このように、本実施例の駆動回路80では、変調回路82が駆動波形信号WCOMに同期した信号(ラッチ信号LAT)に基づきパルス変調の発振開始タイミングを決定するため、駆動信号COMの波形再現性を向上させることができ、ひいては、インクの吐出安定性を向上させることができる。   When the oscillation start timing of the modulation circuit 82 is determined based on the signal synchronized with the drive waveform signal WCOM, the oscillation start timing of the modulation circuit 82 is synchronized with the drive waveform signal WCOM. Therefore, the ripple noise included in the drive signal COM output from the drive circuit 80 also becomes noise corresponding to the cycle and waveform of the drive waveform signal WCOM. Therefore, if the waveform of the drive waveform signal WCOM input to the modulation circuit 82 is the same, the waveform of the drive signal COM (signal including ripple noise) output from the drive circuit 80 is the same. As described above, in the drive circuit 80 of this embodiment, the modulation circuit 82 determines the oscillation start timing of pulse modulation based on the signal (latch signal LAT) synchronized with the drive waveform signal WCOM. As a result, the ink ejection stability can be improved.

また、本実施例の駆動回路80では、変調回路82が、ラッチ信号LAT、すなわち、駆動信号COMを構成する駆動パルスPCOM1ないしPCOM4の組の出力開始タイミングを規定する信号(図3参照)に基づきパルス変調の発振開始タイミングを決定するため、駆動信号COMの各周期における波形再現性を良好に向上させることができる。   Further, in the drive circuit 80 of the present embodiment, the modulation circuit 82 is based on the latch signal LAT, that is, a signal (see FIG. 3) that defines the output start timing of the set of drive pulses PCOM1 to PCOM4 constituting the drive signal COM. Since the oscillation start timing of pulse modulation is determined, the waveform reproducibility in each cycle of the drive signal COM can be improved satisfactorily.

また、本実施例の駆動回路80では、変調回路82が、駆動波形信号WCOMに同期した信号(ラッチ信号LAT)に基づき、パルス変調の発振開始タイミングを決定するため、例えば上述したエンコーダーのように、プリンター100の機械的機構の精度が低い場合であっても、駆動信号COMの波形再現性への影響を抑制することができる。   Further, in the drive circuit 80 of the present embodiment, the modulation circuit 82 determines the oscillation start timing of pulse modulation based on a signal (latch signal LAT) synchronized with the drive waveform signal WCOM. Even when the accuracy of the mechanical mechanism of the printer 100 is low, the influence on the waveform reproducibility of the drive signal COM can be suppressed.

また、本実施例の駆動回路80では、上述した駆動波形信号発生回路81から出力される動作停止信号/Disableにより、スイッチング素子Q1およびQ2を共にオフ状態としてデジタル電力増幅回路83の動作を停止する停止制御が行われる。本実施例では、デジタル電力増幅回路83の動作が停止されているときにも、変調回路82は、駆動波形信号WCOMに同期した信号(ラッチ信号LAT)に基づき、パルス変調の発振開始タイミングを決定する。そのため、停止制御中か否かに関わらず、常に、変調回路82の発振開始タイミングは駆動波形信号WCOMに同期したタイミングとなっている。従って、本実施例の駆動回路80では、デジタル電力増幅回路83の動作の停止制御によって消費電力の低減を図る場合にも、駆動信号の波形再現性を向上させることができる。   Further, in the drive circuit 80 of the present embodiment, the operation of the digital power amplifier circuit 83 is stopped by turning off both the switching elements Q1 and Q2 by the operation stop signal / Disable output from the drive waveform signal generation circuit 81 described above. Stop control is performed. In this embodiment, even when the operation of the digital power amplifier circuit 83 is stopped, the modulation circuit 82 determines the oscillation start timing of pulse modulation based on the signal (latch signal LAT) synchronized with the drive waveform signal WCOM. To do. Therefore, the oscillation start timing of the modulation circuit 82 is always synchronized with the drive waveform signal WCOM regardless of whether stop control is being performed. Therefore, in the drive circuit 80 of the present embodiment, the waveform reproducibility of the drive signal can be improved even when the power consumption is reduced by the stop control of the operation of the digital power amplifier circuit 83.

B.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
B. Variations:
The present invention is not limited to the above-described examples and embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.

B1.変形例1:
上記実施例におけるプリンター100の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施例では、ノズルアクチュエーター67としてピエゾ素子(圧電素子)を用いているが、ピエゾ素子の代わりに、磁歪素子等の他の素子や、インク通路に配置した発熱素子(ヒーター)によりインク通路内に発生する気泡を用いてインクを吐出する機構といった他のアクチュエーターを用いるとしてもよい。
B1. Modification 1:
The configuration of the printer 100 in the above embodiment is merely an example and can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, a piezo element (piezoelectric element) is used as the nozzle actuator 67, but instead of the piezo element, ink is generated by another element such as a magnetostrictive element or a heating element (heater) disposed in the ink passage. Other actuators such as a mechanism for ejecting ink using bubbles generated in the passage may be used.

また、上記実施例では、プリンター100は、ホストコンピューター90から印刷データPDを受信して印刷処理を行うとしているが、これに代えて、プリンター100は、例えば、メモリーカードから取得した画像データや所定のインターフェイスを介してデジタルカメラから取得した画像データ、スキャナーによって取得した画像データ等に基づき印刷データPDを生成して印刷処理を行うものとしてもよい。   In the above embodiment, the printer 100 receives the print data PD from the host computer 90 and performs the printing process. Instead, the printer 100, for example, receives image data acquired from a memory card or a predetermined value. The print data PD may be generated based on the image data acquired from the digital camera via the interface, the image data acquired by the scanner, and the like to perform the printing process.

また、上記実施例では、プリンター100は、印刷領域に位置する連続した用紙Pに対して印刷ヘッド60を所定の方向(主走査方向)に往復移動する動作(主走査)と、用紙Pを主走査方向と交差する搬送方向に搬送する動作(副走査)と、を繰り返しつつ印刷を行うプリンターであるとしているが、本発明は、単票紙に印刷を行ういわゆるインパクトプリンターや、印刷ヘッドの下面に紙幅長さに亘って並んで配設されたノズル列の下を、紙幅方向と交差する方向に用紙を搬送させつつ印刷を行ういわゆるラインプリンターにも適用することが可能である。   In the above embodiment, the printer 100 moves the print head 60 back and forth in a predetermined direction (main scanning direction) with respect to the continuous paper P positioned in the print area, and the paper P is used as the main paper P. Although it is assumed that the printer performs printing while repeating the operation (sub-scanning) for conveying in the conveying direction that intersects the scanning direction, the present invention is a so-called impact printer that performs printing on cut paper, and the lower surface of the print head. The present invention can also be applied to a so-called line printer that performs printing while transporting a sheet in a direction intersecting the sheet width direction under a nozzle row arranged side by side over the sheet width.

また、本発明は、液体(機能材料の粒子が分散された液状体やジェルなどの流状体を含む)を吐出する装置であれば、インクジェットプリンター以外の装置にも適用可能である。このような液体吐出装置としては、例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、液晶ディスプレイや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、カラーフィルター等の製造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吐出する装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する装置、精密ピペットとして用いられて試料となる液体を吐出する装置、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吐出する装置、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吐出する装置、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吐出する装置等が挙げられる。   The present invention can also be applied to apparatuses other than ink jet printers as long as the apparatus discharges a liquid (including a liquid material in which particles of functional material are dispersed and a fluid such as a gel). Examples of such liquid ejection devices include electrode materials and color materials used in the manufacture of textile printing devices for applying patterns to fabrics, liquid crystal displays, EL (electroluminescence) displays, surface-emitting displays, color filters, and the like. Such as a device that discharges a liquid material containing the above material in a dispersed or dissolved form, a device that discharges bioorganic materials used in biochip manufacturing, a device that discharges a liquid used as a precision pipette, a watch, a camera, etc. A device that ejects lubricating oil pinpoint to a precision machine, a device that ejects a transparent resin liquid such as an ultraviolet curable resin to form a micro hemispherical lens (optical lens) used in optical communication elements, etc., a substrate For example, an apparatus for discharging an etching solution such as an acid or an alkali in order to etch the above may be used.

また、上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。   In the above embodiment, a part of the configuration realized by hardware may be replaced by software, and conversely, a part of the configuration realized by software may be replaced by hardware. Good.

また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータープログラム)は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。   In addition, when part or all of the functions of the present invention are realized by software, the software (computer program) can be provided in a form stored in a computer-readable recording medium. In the present invention, the “computer-readable recording medium” is not limited to a portable recording medium such as a flexible disk or a CD-ROM, but an internal storage device in a computer such as various RAMs and ROMs, a hard disk, etc. It also includes an external storage device fixed to the computer.

B2.変形例2:
上記実施例では、変調回路82は、ラッチ信号LATに基づきパルス変調の発振開始タイミングを決定するものとしているが、駆動波形信号WCOMに同期した信号であれば、他の信号に基づきパルス変調の発振開始タイミングを決定するものとしてもよい。例えば、変調回路82は、駆動波形信号WCOMを構成する各駆動パルスPCOMの出力タイミングを特定する上述のチャンネル信号CHに基づきパルス変調の発振開始タイミングを決定するものとしてもよいし、印刷ヘッド60の位置に応じて生成される上述のタイミング信号PTSに基づきパルス変調の発振開始タイミングを決定するものとしてもよい。
B2. Modification 2:
In the above embodiment, the modulation circuit 82 determines the pulse modulation oscillation start timing based on the latch signal LAT. However, if the signal is synchronized with the drive waveform signal WCOM, the pulse modulation oscillation is performed based on other signals. The start timing may be determined. For example, the modulation circuit 82 may determine the pulse modulation oscillation start timing based on the above-described channel signal CH that specifies the output timing of each drive pulse PCOM constituting the drive waveform signal WCOM, The oscillation start timing of pulse modulation may be determined based on the timing signal PTS generated according to the position.

B3.変形例3:
上記実施例では、動作停止信号/Disableに応じて、デジタル電力増幅回路83の動作を停止する停止制御を行うとしているが、必ずしも停止制御を行う必要はない。
B3. Modification 3:
In the above embodiment, stop control for stopping the operation of the digital power amplifier circuit 83 is performed according to the operation stop signal / Disable. However, stop control is not necessarily performed.

また、停止制御を行う場合において、ローレベルの動作停止信号/Disableに応じてスイッチング素子Q1およびQ2が共にオフ状態となってデジタル電力増幅回路83の動作が停止されているときに、ラッチ信号LAT(または駆動波形信号WCOMに同期した他の信号)に基づき変調回路82の発振開始タイミングが決定されると、デジタル電力増幅回路83の動作が強制的に再開されるとしてもよい。このようにしても、デジタル電力増幅回路83の動作の停止制御によって消費電力の低減を図りつつ、駆動信号の波形再現性を向上させることができる。   Further, when the stop control is performed, when the switching elements Q1 and Q2 are both turned off in response to the low level operation stop signal / Disable and the operation of the digital power amplifier circuit 83 is stopped, the latch signal LAT When the oscillation start timing of the modulation circuit 82 is determined based on (or another signal synchronized with the drive waveform signal WCOM), the operation of the digital power amplifier circuit 83 may be forcibly restarted. Even in this case, it is possible to improve the waveform reproducibility of the drive signal while reducing the power consumption by stopping the operation of the digital power amplifier circuit 83.

B4.変形例4:
上述した実施形態、実施例および変形例における構成要素のうち、独立請求項に記載された要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略、または、組み合わせが可能である。
B4. Modification 4:
Of the constituent elements in the above-described embodiments, examples, and modifications, elements other than those described in the independent claims are additional elements, and can be omitted or combined as appropriate.

12…コネクター
14…操作パネル
22…紙送りモーター
26…プラテン
30…キャリッジ
32…キャリッジモーター
34…摺動軸
36…駆動ベルト
38…プーリー
40…制御ユニット
41…インターフェイス
42…制御部
43…紙送りモータードライバー
45…ヘッドドライバー
46…キャリッジモータードライバー
47…インターフェイス
51…CPU
52…RAM
53…ROM
60…印刷ヘッド
61…スイッチングコントローラー
63…シフトレジスター
64…ラッチ回路
65…レベルシフター
66…選択スイッチ
67…ノズルアクチュエーター
70…インクカートリッジ
80…駆動回路
81…駆動波形信号発生回路
82…変調回路
83…デジタル電力増幅回路
84…ゲート駆動回路
85…ハーフブリッジ出力段
87…平滑フィルター
90…ホストコンピューター
100…プリンター
822…比較器
824…減算器
826…遅延器
828…加算器
WCOM…駆動波形信号
CH…チャンネル信号
LAT…ラッチ信号
COM…駆動信号
PTS…タイミング信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Connector 14 ... Operation panel 22 ... Paper feed motor 26 ... Platen 30 ... Carriage 32 ... Carriage motor 34 ... Sliding shaft 36 ... Drive belt 38 ... Pulley 40 ... Control unit 41 ... Interface 42 ... Control part 43 ... Paper feed motor Driver 45 ... Head driver 46 ... Carriage motor driver 47 ... Interface 51 ... CPU
52 ... RAM
53 ... ROM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 ... Print head 61 ... Switching controller 63 ... Shift register 64 ... Latch circuit 65 ... Level shifter 66 ... Selection switch 67 ... Nozzle actuator 70 ... Ink cartridge 80 ... Drive circuit 81 ... Drive waveform signal generation circuit 82 ... Modulation circuit 83 ... Digital Power amplification circuit 84 ... Gate drive circuit 85 ... Half bridge output stage 87 ... Smoothing filter 90 ... Host computer 100 ... Printer 822 ... Comparator 824 ... Subtractor 826 ... Delay 828 ... Adder WCOM ... Drive waveform signal CH ... Channel signal LAT ... Latch signal COM ... Drive signal PTS ... Timing signal

Claims (4)

数のアクチュエーターを駆動するための駆動回路であって、
前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調回路と、
前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とするデジタル電力増幅回路と、
前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑フィルターと、を備え、
前記変調回路は、前記駆動信号により駆動される前記アクチュエーターを選択する選択信号をシフトレジスターからラッチするためのラッチ信号に基づき、前記変調回路におけるパルス変調の発振開始タイミングを決定する駆動回路。
A drive circuit for driving the actuator over the multiple,
A modulation circuit that modulates the signal a drive waveform signal as a reference of a drive signal for driving the actuator pulse modulated and,
A digital power amplifier circuit that amplifies the modulated signal to obtain a power amplified modulated signal;
A smoothing filter that smoothes the power amplification modulation signal to obtain the drive signal,
The modulation circuit determines a pulse modulation oscillation start timing in the modulation circuit based on a latch signal for latching a selection signal for selecting the actuator driven by the drive signal from a shift register .
複数のアクチュエーターを駆動するための駆動回路であって、  A drive circuit for driving a plurality of actuators,
前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調回路と、  A modulation circuit that modulates a drive waveform signal that is a reference of a drive signal for driving the actuator into a modulation signal by pulse modulation;
前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とするデジタル電力増幅回路と、  A digital power amplifier circuit that amplifies the modulated signal to obtain a power amplified modulated signal;
前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑フィルターと、を備え、  A smoothing filter that smoothes the power amplification modulation signal to obtain the drive signal,
前記変調回路は、前記駆動波形信号を構成する各駆動パルスの出力タイミングを特定するチャンネル信号に基づき、前記変調回路におけるパルス変調の発振開始タイミングを決定する駆動回路。  The said modulation circuit is a drive circuit which determines the oscillation start timing of the pulse modulation in the said modulation circuit based on the channel signal which specifies the output timing of each drive pulse which comprises the said drive waveform signal.
数のアクチュエーターを駆動するための方法であって、
前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調工程と、
前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とする電力増幅工程と、
前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑化工程と、を備え、
前記変調工程は、前記駆動信号により駆動される前記アクチュエーターを選択する選択信号をシフトレジスターからラッチするためのラッチ信号に基づき、前記変調工程におけるパルス変調の発振開始タイミングを決定する工程を含む、
方法。
A method for driving the actuator over the multiple,
A modulation step of the modulation signal a drive waveform signal as a reference of a drive signal for driving the actuator pulse modulated and,
A power amplification step of amplifying the modulation signal to obtain a power amplification modulation signal;
Smoothing the power amplification modulation signal to make the drive signal,
The modulation process is based on a latch signal for latching a selection signal for selecting the actuator to be driven by the drive signal from the shift register, including the step of determining the oscillation start timing of a pulse modulation in the modulation step,
Method.
複数のアクチュエーターを駆動するための方法であって、  A method for driving a plurality of actuators, comprising:
前記アクチュエーターを駆動するための駆動信号の基準となる駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調工程と、  A modulation step of modulating a drive waveform signal, which is a reference of a drive signal for driving the actuator, into a modulation signal by pulse modulation;
前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とする電力増幅工程と、  A power amplification step of amplifying the modulation signal to obtain a power amplification modulation signal;
前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑化工程と、を備え、  Smoothing the power amplification modulation signal to make the drive signal,
前記変調工程は、前記駆動信号により駆動される前記アクチュエーターを選択する選択信号をシフトレジスターからラッチするためのラッチ信号に基づき、前記変調工程におけるパルス変調の発振開始タイミングを決定する工程を含む、  The modulation step includes a step of determining an oscillation start timing of pulse modulation in the modulation step based on a latch signal for latching a selection signal for selecting the actuator driven by the drive signal from a shift register.
方法。Method.
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