JP6687019B2 - インクジェットヘッドの駆動装置、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
この発明は、インクジェットヘッドの駆動装置、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
記録媒体に対して複数のノズルからインクを吐出させて画像や被膜などを形成するインクジェット記録装置がある。このインクジェット記録装置には、インク流路に沿って設けられた圧電素子（ピエゾ素子）に対して駆動電圧として矩形波形状や台形波形状で変化する電圧を印加することで当該圧電素子を変形させてインク流路を圧縮変形させ、インクを吐出させるものがある。
誘電性の負荷である圧電素子には、印加電圧の切り替えに応じて当該圧電素子の電気容量に応じた電荷の充放電に伴う電流が流れる。この印加電圧の切り替えは、通常、容量の大きい電源に対してトランジスターが接続され、当該トランジスターの動作を駆動電圧で制御することにより電力（電流）を増幅して行われる。
しかしながら、トランジスターでは、駆動電圧と供給電圧との間の電圧差と充放電に伴う電流とに応じた消費電力、即ち、ジュール熱が発生する。従って、特に、台形波形状などの連続的な電圧変化を伴う印加電圧が印加される場合において、当該印加電圧（即ち、駆動電圧）とトランジスターに供給されている一定の供給電圧との電圧差が大きいほど印加電圧の変化中に発生するジュール熱が大きくなり、周辺回路や機器の温度を上昇させないためにヒートシンクが必要になるといった問題がある。これに対し、駆動回路における消費電力を低減させるために、出力する印加電圧に応じて供給電圧を変化させる技術が考案されている。特許文献１には、駆動パルスの出力ごとに電力増幅回路の動作を停止させ、当該停止中に次の駆動パルスの電圧振幅に応じてＤＣ／ＤＣコンバーターから出力する供給電圧を変更することで電圧差を低減させる技術について開示されている。
しかしながら、駆動電圧の立ち上がり変化前に供給電圧を変化させると、結局駆動電圧の振幅に応じて消費電力及びジュール熱が大きくなるという課題がある。一方で、駆動電圧に応じた適切な供給電圧が電力増幅部に供給されていないと、所望の駆動電圧が安定して出力されずにインクの吐出に問題が生じる。
この発明の目的は、電力消費量及び発熱量を効果的に低減しつつ、より安定してインクを吐出可能なインクジェットヘッドの駆動装置、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、当該電圧値と前記電力供給部が供給している第１供給電圧との電圧差が最初に所定の基準電圧差以下となるタイミングを切替タイミングとして前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替える
ことを特徴としている。
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、当該電圧値と前記電力供給部が供給している第１供給電圧との電圧差が最初に所定の基準電圧差以下となるタイミングを切替タイミングとして前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替える
ことを特徴としている。
請求項２記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、生成された前記駆動波形信号又は当該駆動波形信号に係る波形データを参照信号として取得して、当該参照信号に基づいて切替タイミングを決定し、当該切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、
前記電力増幅部は、前記選択部が前記参照信号を取得するタイミングよりも所定の遅延時間遅延した前記駆動波形信号を増幅して出力する
ことを特徴としている。
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、生成された前記駆動波形信号又は当該駆動波形信号に係る波形データを参照信号として取得して、当該参照信号に基づいて切替タイミングを決定し、当該切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、
前記電力増幅部は、前記選択部が前記参照信号を取得するタイミングよりも所定の遅延時間遅延した前記駆動波形信号を増幅して出力する
ことを特徴としている。
請求項３記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、前記駆動波形信号に応じて定められる切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められる
ことを特徴としている。
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、前記駆動波形信号に応じて定められる切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められる
ことを特徴としている。
請求項４記載の発明は、請求項２記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められることを特徴としている。
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められることを特徴としている。
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部に入力される前記駆動波形信号の電圧値と出力される前記駆動電圧信号の電圧値との間で線形性からのずれが当該駆動電圧信号の波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下となる電圧差以上に保たれるように定められることを特徴としている。
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部に入力される前記駆動波形信号の電圧値と出力される前記駆動電圧信号の電圧値との間で線形性からのずれが当該駆動電圧信号の波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下となる電圧差以上に保たれるように定められることを特徴としている。
請求項６記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記選択部は、生成された前記駆動波形信号又は当該駆動波形信号に係る波形データを参照信号として取得し、当該参照信号に基づいて前記切替タイミングを決定することを特徴としている。
前記選択部は、生成された前記駆動波形信号又は当該駆動波形信号に係る波形データを参照信号として取得し、当該参照信号に基づいて前記切替タイミングを決定することを特徴としている。
請求項７記載の発明は、請求項１又は６記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記選択部は、前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差低い比較基準電圧と前記駆動波形信号の電圧値とを比較する比較部を備え、
当該比較の結果に基づいて前記供給電圧に係る選択を切り替える
ことを特徴としている。
前記選択部は、前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差低い比較基準電圧と前記駆動波形信号の電圧値とを比較する比較部を備え、
当該比較の結果に基づいて前記供給電圧に係る選択を切り替える
ことを特徴としている。
請求項８記載の発明は、請求項１又は６記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記駆動波形生成部は、前記波形データに応じた前記駆動電圧信号よりも電圧振幅の小さい初期駆動波形信号を当該波形データから生成する初期生成部と、生成された前記初期駆動波形信号の電圧を増幅して出力駆動波形信号を得る電圧増幅部と、を備え、
前記選択部は、前記初期駆動波形信号と、当該初期駆動波形信号において前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差低い比較基準電圧に対応する初期比較基準電圧とを比較する比較部を備え、当該比較の結果に基づいて前記供給電圧に係る選択を切り替える
ことを特徴としている。
前記駆動波形生成部は、前記波形データに応じた前記駆動電圧信号よりも電圧振幅の小さい初期駆動波形信号を当該波形データから生成する初期生成部と、生成された前記初期駆動波形信号の電圧を増幅して出力駆動波形信号を得る電圧増幅部と、を備え、
前記選択部は、前記初期駆動波形信号と、当該初期駆動波形信号において前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差低い比較基準電圧に対応する初期比較基準電圧とを比較する比較部を備え、当該比較の結果に基づいて前記供給電圧に係る選択を切り替える
ことを特徴としている。
請求項９記載の発明は、請求項１、６〜８の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記基準電圧差は、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められることを特徴としている。
前記基準電圧差は、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められることを特徴としている。
請求項１０記載の発明は、請求項９記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記基準電圧差は、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部に入力される前記駆動波形信号の電圧値と出力される前記駆動電圧信号の電圧値との間で線形性からのずれが当該駆動電圧信号の波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下となる電圧差以上に保たれるように定められることを特徴としている。
前記基準電圧差は、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部に入力される前記駆動波形信号の電圧値と出力される前記駆動電圧信号の電圧値との間で線形性からのずれが当該駆動電圧信号の波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下となる電圧差以上に保たれるように定められることを特徴としている。
請求項１１記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記電力供給部から供給可能な供給電圧には、前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差高い最小供給電圧が含まれ、
前記選択部は、前記ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成される場合には、前記供給電圧に係る選択を当該最小供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号が生成される場合には、当該最小供給電圧を前記第１供給電圧として、当該駆動電圧信号の生成中に前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
請求項１２記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記電力供給部から供給可能な供給電圧には、前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差高い最小供給電圧が含まれ、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成される場合には、前記供給電圧に係る選択を当該最小供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号が生成される場合には、当該最小供給電圧を前記第１供給電圧として、当該駆動電圧信号の生成中に前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
前記電力供給部から供給可能な供給電圧には、前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差高い最小供給電圧が含まれ、
前記選択部は、前記ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成される場合には、前記供給電圧に係る選択を当該最小供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号が生成される場合には、当該最小供給電圧を前記第１供給電圧として、当該駆動電圧信号の生成中に前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
請求項１２記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記電力供給部から供給可能な供給電圧には、前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差高い最小供給電圧が含まれ、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成される場合には、前記供給電圧に係る選択を当該最小供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号が生成される場合には、当該最小供給電圧を前記第１供給電圧として、当該駆動電圧信号の生成中に前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
請求項１３記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記波形データは、前記駆動電圧信号における所定の時間間隔での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、前記電力供給部からの供給電圧の選択情報が付加されており、
前記選択部は、前記駆動波形信号の生成に用いられる前記離散値データに付加された前記選択情報に応じて前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
また、請求項１４記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記波形データは、前記駆動電圧信号における所定の時間間隔での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、前記電力供給部からの供給電圧の選択情報が付加されており、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記駆動波形信号の生成に用いられる前記離散値データに付加された前記選択情報に応じて前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
前記波形データは、前記駆動電圧信号における所定の時間間隔での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、前記電力供給部からの供給電圧の選択情報が付加されており、
前記選択部は、前記駆動波形信号の生成に用いられる前記離散値データに付加された前記選択情報に応じて前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
また、請求項１４記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記波形データは、前記駆動電圧信号における所定の時間間隔での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、前記電力供給部からの供給電圧の選択情報が付加されており、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記駆動波形信号の生成に用いられる前記離散値データに付加された前記選択情報に応じて前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴としている。
請求項１５記載の発明は、請求項１〜１４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記選択部は、前記波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数のピーク値の数と等しい数の前記供給電圧の中から当該波形データに応じて何れかを選択することを特徴としている。
前記選択部は、前記波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数のピーク値の数と等しい数の前記供給電圧の中から当該波形データに応じて何れかを選択することを特徴としている。
請求項１６記載の発明は、請求項１〜１５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の低下時に、当該電圧値と前記第１供給電圧とが交差する低下時交差タイミング以降に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替えることを特徴としている。
請求項１７記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記駆動電圧信号の電圧値の低下時に、当該電圧値と前記第１供給電圧とが交差する低下時交差タイミング以降に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替える
ことを特徴としている。
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の低下時に、当該電圧値と前記第１供給電圧とが交差する低下時交差タイミング以降に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替えることを特徴としている。
請求項１７記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記駆動電圧信号の電圧値の低下時に、当該電圧値と前記第１供給電圧とが交差する低下時交差タイミング以降に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替える
ことを特徴としている。
請求項１８記載の発明は、請求項１、６〜１０の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値が上昇する期間及び低下する期間のうち少なくとも一方を取得する変動検出部を備え、
前記駆動電圧信号の電圧値が低下して、当該電圧値が、前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差未満の低下時基準電圧差以上低くなる低下時切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替える
ことを特徴としている。
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値が上昇する期間及び低下する期間のうち少なくとも一方を取得する変動検出部を備え、
前記駆動電圧信号の電圧値が低下して、当該電圧値が、前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差未満の低下時基準電圧差以上低くなる低下時切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替える
ことを特徴としている。
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記低下時基準電圧差は、ゼロであることを特徴としている。
前記低下時基準電圧差は、ゼロであることを特徴としている。
請求項２０記載の発明は、請求項１〜１９の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記駆動波形生成部は、インクを吐出させる動作に係るインク吐出データに応じた前記波形データから駆動波形信号を生成すると共に、当該インク吐出データの終了時及び中断時のうち少なくとも一方では、インクを吐出させない所定の非吐出波形データから駆動波形信号を生成し、
前記選択部は、前記非吐出波形データに基づく前記駆動電圧信号の生成時には、前記供給電圧に係る選択を当該駆動電圧信号の電圧値に応じた供給電圧に切り替えることを特徴としている。
前記駆動波形生成部は、インクを吐出させる動作に係るインク吐出データに応じた前記波形データから駆動波形信号を生成すると共に、当該インク吐出データの終了時及び中断時のうち少なくとも一方では、インクを吐出させない所定の非吐出波形データから駆動波形信号を生成し、
前記選択部は、前記非吐出波形データに基づく前記駆動電圧信号の生成時には、前記供給電圧に係る選択を当該駆動電圧信号の電圧値に応じた供給電圧に切り替えることを特徴としている。
請求項２１記載の発明は、請求項１〜２０の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記電力供給部を備えることを特徴としている。
前記電力供給部を備えることを特徴としている。
請求項２２記載の発明は、請求項２１記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記電力供給部は、前記複数の供給電圧の出力端に各々電界効果トランジスターが設けられ、当該複数の供給電圧のうち電圧値が高い側から２番目以下のものの出力端に接続されている前記電界効果トランジスターよりも前記電力増幅部の側には、順方向にダイオードが設けられ、
前記選択部は、当該電界効果トランジスターの各々に切替信号を出力することで、何れか一つの電界効果トランジスターを選択的に通電状態とする
ことを特徴としている。
請求項２３記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、前記電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記電力供給部は、前記複数の供給電圧の出力端に各々電界効果トランジスターが設けられ、当該複数の供給電圧のうち電圧値が高い側から２番目以下のものの出力端に接続されている前記電界効果トランジスターよりも前記電力増幅部の側には、順方向にダイオードが設けられ、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記電界効果トランジスターの各々に切替信号を出力することで、何れか一つの電界効果トランジスターを選択的に通電状態とする
ことを特徴としている。
前記電力供給部は、前記複数の供給電圧の出力端に各々電界効果トランジスターが設けられ、当該複数の供給電圧のうち電圧値が高い側から２番目以下のものの出力端に接続されている前記電界効果トランジスターよりも前記電力増幅部の側には、順方向にダイオードが設けられ、
前記選択部は、当該電界効果トランジスターの各々に切替信号を出力することで、何れか一つの電界効果トランジスターを選択的に通電状態とする
ことを特徴としている。
請求項２３記載の発明は、
インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、前記電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記電力供給部は、前記複数の供給電圧の出力端に各々電界効果トランジスターが設けられ、当該複数の供給電圧のうち電圧値が高い側から２番目以下のものの出力端に接続されている前記電界効果トランジスターよりも前記電力増幅部の側には、順方向にダイオードが設けられ、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記電界効果トランジスターの各々に切替信号を出力することで、何れか一つの電界効果トランジスターを選択的に通電状態とする
ことを特徴としている。
請求項２４記載の発明は、請求項２１〜２３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置において、
前記電力供給部は、入力される電源電圧から前記複数の供給電圧のうち少なくとも一部に変換する直流電圧変換部を備えることを特徴としている。
前記電力供給部は、入力される電源電圧から前記複数の供給電圧のうち少なくとも一部に変換する直流電圧変換部を備えることを特徴としている。
請求項２５記載の発明は、
請求項１〜２４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置と、
インクを吐出する複数のノズルと、
当該複数のノズルに各々対応して設けられ、前記駆動装置により駆動されるアクチュエーターと、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドである。
請求項１〜２４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置と、
インクを吐出する複数のノズルと、
当該複数のノズルに各々対応して設けられ、前記駆動装置により駆動されるアクチュエーターと、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッドである。
請求項２６記載の発明は、
請求項１〜２４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置と、
インクを吐出する複数のノズルと、
当該複数のノズルに各々対応して設けられ、前記駆動装置により駆動されるアクチュエーターと、
取得されたインク吐出データに基づいて前記駆動装置の動作を制御する動作制御部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
請求項１〜２４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置と、
インクを吐出する複数のノズルと、
当該複数のノズルに各々対応して設けられ、前記駆動装置により駆動されるアクチュエーターと、
取得されたインク吐出データに基づいて前記駆動装置の動作を制御する動作制御部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置である。
本発明に従うと、電力消費量及び発熱量を効果的に低減しつつ、より安定してインクを吐出可能とすることが出来るという効果がある。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。
このインクジェット記録装置１は、記録媒体上にインクを吐出して画像を記録するものであり、制御部４０と、移動制御部４１と、通信部４３と、操作表示部４４と、報知出力部４５と、移動動作部２１と、インクジェットヘッド２２と、駆動装置２２０などを備え、バス４６により互いに信号を送受信可能に接続されている。また、インクジェット記録装置１は、電力供給部５０（図３参照）を備え、各部の動作に必要な電力を供給する。
制御部４０は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御する。制御部４０は、ＣＰＵ４０１（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ４０２（Random Access Memory）と、記憶部４０３などを備える。
ＣＰＵ４０１は、各種演算処理を行う。ＣＰＵ４０１は、記憶部４０３に記憶されている制御プログラムを読み出して画像記録やその設定などに係る各種制御処理を行う。
ＲＡＭ４０２は、ＣＰＵ４０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。記憶部４０３は、制御プログラムや設定データなどを記憶する不揮発性メモリーを含む。また、記憶部４０３は、通信部４３を介して外部から取得されたプリントジョブに係る設定や記録対象の画像データ（インク吐出データ）を一時的に記憶するＤＲＡＭなどを備えても良い。
移動動作部２１は、画像を記録する対象である記録媒体を所定の方向に搬送することでインクジェットヘッド２２に対して移動させ、少なくとも給排紙に係る動作を行う。移動動作部２１としては、例えば、表面に記録媒体を担持する円筒形状のドラム外周や無端状ベルトの表面を周回動作させる回転モーターなどが挙げられる。なお、移動動作部２１は、記録媒体とインクジェットヘッド２２とが相対移動させられれば良く、即ち、インクジェットヘッド２２が静止又は移動する記録媒体に対して移動することが可能であっても良い。
移動制御部４１は、移動動作部を動作させて、担持されている記録媒体を適切なタイミング及び速度で移動させる制御動作を行う。この移動制御部４１は、制御部４０と共通であっても良い。
移動制御部４１は、移動動作部を動作させて、担持されている記録媒体を適切なタイミング及び速度で移動させる制御動作を行う。この移動制御部４１は、制御部４０と共通であっても良い。
インクジェットヘッド２２は、複数のノズルが所定のパターンで配列されて設けられ、当該複数のノズルの開口部から適切なタイミングでインクを吐出させることで記録媒体上に画像を記録する。ノズルの配列パターンは、特には限られず、一次元配列でも二次元配列でも良い。インクジェットヘッド２２は、アクチュエーター２２２（負荷要素）を備える。
アクチュエーター２２２は、複数のノズルに対して各々設けられ、印加される電圧（駆動電圧信号）に応じて動作してインクにかかる圧力を変化させることでノズルからインクを吐出させる。アクチュエーター２２２としては、ここでは、圧電素子が用いられ、印加電圧に応じて変形する。アクチュエーター２２２の変形モードは、印加電圧とアクチュエーター２２２の変形量とが対応するモードであれば特には限られない。
駆動装置２２０は、出力対象画像の各画素データに応じて適切なタイミングでインクジェットヘッド２２のアクチュエーター２２２を駆動する駆動電圧信号を出力する。駆動装置２２０は、基板上などにまとめて形成されても良いし、インクジェット記録装置１の各部に分散して配置されていても良い。また、駆動装置２２０の構成の一部又は全部は、インクジェットヘッド２２に設けられていても良い。駆動装置２２０は、ヘッド制御部４２と、駆動回路２２１などを備える。
駆動回路２２１は、各アクチュエーター２２２に対してノズルからのインク吐出タイミングや非吐出状態などに応じて予め定められた波形パターンの駆動電圧信号をそれぞれ出力する。本実施形態のインクジェット記録装置１では、複数種類のピーク電圧を有する台形波形状の駆動電圧信号がアクチュエーター２２２に対して印加される。駆動回路２２１は、初期生成部２２１７（ＤＡＣ）と、選択部３２と、電力増幅部２２１９などを備える。駆動回路２２１の回路構成については、後に詳述する。
ヘッド制御部４２は、記録対象の画像データの有無や画像データの内容に応じて駆動回路２２１の動作を制御する。ヘッド制御部４２は、ＣＰＵ４２１と、記憶部４２２などを備え、記録対象の画像データに基づいて、各ノズルからインクを吐出させるか否かなどに従って駆動回路２２１に適切な波形パターンの駆動電圧信号を出力させるための波形データを図示略のクロック信号（同期信号）に応じた適切なタイミングで各ノズルに対応するアクチュエーター２２２の駆動回路２２１へ出力する。
このヘッド制御部４２は、制御部４０と共通に設けられても良い。
移動制御部４１とヘッド制御部４２とにより画像記録に係る動作制御部が構成される。また、後述するように、ヘッド制御部４２の一部と駆動回路２２１の一部とにより駆動波形生成部３１が構成される。
このヘッド制御部４２は、制御部４０と共通に設けられても良い。
移動制御部４１とヘッド制御部４２とにより画像記録に係る動作制御部が構成される。また、後述するように、ヘッド制御部４２の一部と駆動回路２２１の一部とにより駆動波形生成部３１が構成される。
通信部４３は、外部機器との間で所定の通信規格に従って通信し、データの送受信を行う。用いられる通信規格としては、ＬＡＮ（Local Area Network）によるＴＣＰ／ＩＰなどの各種規格の他、無線ＬＡＮ、ブルートゥース通信（登録商標：Bluetooth）などの近距離無線通信や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などによる外部機器との直接通信を用いることが可能である。通信部４３は、外部機器から画像記録に係る命令であるプリントジョブを受信し、必要に応じて外部機器に対してインクジェット記録装置１のステータス情報などを出力する。
操作表示部４４は、ユーザー操作を受け付けたりユーザーに情報やメニューなどを示すための表示を行なったりする。操作表示部４４としては、例えば、表示部４４２としてのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を備えたものが用いられ、当該ＬＣＤの表示画面上に画像形成に係る各種メニューやステータスなどを表示させる。また、このＬＣＤに対応して操作検出部４４１としてのタッチパネルを備え、ＬＣＤの表示画面上に重ねて配置することで当該表示画面へ表示に応じたタッチ操作を検出可能としている。或いは、操作表示部４４は、押しボタンスイッチを備え、当該押しボタンスイッチの押下操作を検出しても良い。
報知出力部４５は、インクジェット記録装置１に異常が生じた場合などに所定の報知動作を行う。報知出力部４５としては、例えば、圧電素子などを用いて所定のビープ音を発生させる音声発生部やＬＥＤランプを点滅又は点灯させる発光部などが挙げられる。
次に、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインクジェットヘッド２２からのインク吐出に係る構成及び動作について説明する。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、インクの吐出動作、インクの非吐出動作及び非動作状態といった各動作に応じてそれぞれ異なる波形パターンの駆動電圧信号がクロック信号に従って順次アクチュエーター２２２に印加されて、適切な量及び速度のインクが吐出されたり、ノズル内のインクを吐出させない範囲でインクが振動されたりする。ここでは、これらの駆動電圧信号は、台形波形状の電圧変化を伴い、その電圧ピーク値が動作によって異なる。また、一度のインク吐出動作に対して複数の駆動電圧信号を組み合わせて吐出させるインク量やインク液滴の形状を調節しても良い。或いは、異なる量のインクを吐出させる複数種類のインク吐出動作にそれぞれ対応して異なる駆動電圧信号の波形パターンが設定されても良い。これら複数の駆動電圧信号の電圧ピーク値の中で、非吐出動作に係る駆動電圧信号の電圧ピーク値は、特に限定するものではないが、通常では最も小さい。
アクチュエーター２２２に用いられる圧電素子は、誘電体であって印加される電圧の変化に応じて充放電される。駆動回路２２１には、印加される電圧のピーク電圧より大きい電圧が供給される必要がある。
図２は、アクチュエーター２２２に印加される駆動電圧と、電力供給部５０から供給される電圧とを示す図である。
ここでは、アクチュエーター２２２に印加される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅにおいて、低ピーク電圧ＶｗＬの台形状駆動電圧信号と高ピーク電圧ＶｗＨの台形状駆動電圧信号とが順に出力される場合について示す。例えば、低ピーク電圧ＶｗＬの台形状駆動電圧信号が非吐出動作に係る駆動電圧信号であり、高ピーク電圧ＶｗＨの台形状駆動電圧信号が吐出動作に係る駆動電圧信号である。
ここでは、アクチュエーター２２２に印加される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅにおいて、低ピーク電圧ＶｗＬの台形状駆動電圧信号と高ピーク電圧ＶｗＨの台形状駆動電圧信号とが順に出力される場合について示す。例えば、低ピーク電圧ＶｗＬの台形状駆動電圧信号が非吐出動作に係る駆動電圧信号であり、高ピーク電圧ＶｗＨの台形状駆動電圧信号が吐出動作に係る駆動電圧信号である。
電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐは、二値データを送信する切替信号Ｖｃｎｔの値、即ち、電圧の高低に応じて低供給電圧ＶＬ（第１供給電圧）と高供給電圧ＶＨ（第２供給電圧）との間で切り替えられる。通常、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬ未満の場合には、この低供給電圧ＶＬが供給され、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値がベース電圧ＶｗＢから上昇する時に当該電圧値が低供給電圧ＶＬと交差してこの低供給電圧ＶＬ以上となる場合に、切替信号ＶｃｎｔがＶｓｌからＶｓｈに切り替わって、供給電圧Ｖｐが高供給電圧ＶＨに切り替えられる。その後、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の低下時に当該電圧値が高ピーク電圧ＶｗＨから低供給電圧ＶＬ未満に下がると、切替信号ＶｃｎｔがＶｓｈからＶｓｌに切り替わって、速やかに供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬに戻される。
ここで、供給電圧Ｖｐの変化（立ち上がり、立下がり）は、後述するように、過渡的な変化を伴う。
ここで、供給電圧Ｖｐの変化（立ち上がり、立下がり）は、後述するように、過渡的な変化を伴う。
図３は、インクジェット記録装置１におけるインクジェットヘッド２２の駆動装置２２０の回路構成を説明する図である。
電力供給部５０は、直流電圧変換部５０１と、スイッチング回路５０２などを備える。また、駆動回路２２１は、２つの比較器２２１１、２２１２と、論理和回路２２１３と、初期生成部２２１７と、電圧増幅部２２１８と、電力増幅部２２１９などを備える。これらのうち、比較器２２１１、２２１２、及び論理和回路２２１３は、ヘッド制御部４２のＣＰＵ４２１が対応する処理を行うことで省略されても良い。また、スイッチング回路５０２は、駆動回路２２１と同一基板上に形成されても良い。
電力供給部５０は、直流電圧変換部５０１と、スイッチング回路５０２などを備える。また、駆動回路２２１は、２つの比較器２２１１、２２１２と、論理和回路２２１３と、初期生成部２２１７と、電圧増幅部２２１８と、電力増幅部２２１９などを備える。これらのうち、比較器２２１１、２２１２、及び論理和回路２２１３は、ヘッド制御部４２のＣＰＵ４２１が対応する処理を行うことで省略されても良い。また、スイッチング回路５０２は、駆動回路２２１と同一基板上に形成されても良い。
電力供給部５０は、外部から所定の直流電圧で取得した電力を供給電圧Ｖｐで電力増幅部２２１９に供給する。直流電圧変換部５０１（ＤＣ／ＤＣ変換回路）は、取得された直流電圧を複数の供給電圧Ｖｐ、ここでは、高供給電圧ＶＨと低供給電圧ＶＬとに変換する。或いは、外部から入力された直流電圧が高供給電圧ＶＨ又は低供給電圧ＶＬの何れか一方である場合には、直流電圧変換部５０１は、他方の電圧にのみ変換すれば良い。更に、高供給電圧ＶＨと低供給電圧ＶＬの両電圧で外部から直流電圧の入力がなされる場合には、電力供給部５０は、直流電圧変換部５０１を備えなくても良い。直流電圧変換部５０１には、電力消費の小さいもの、即ち、発熱量の少ない各種周知の回路が用いられる。
また、電力供給部５０は、図示略の補償回路を備え、電力が供給される複数のアクチュエーター２２２の総負荷の変化による供給電圧の変化を抑える動作を行っても良い。
また、電力供給部５０は、図示略の補償回路を備え、電力が供給される複数のアクチュエーター２２２の総負荷の変化による供給電圧の変化を抑える動作を行っても良い。
スイッチング回路５０２は、駆動回路２２１から入力される切替信号Ｖｃｎｔに応じて複数の供給電圧Ｖｐ（高供給電圧ＶＨと低供給電圧ＶＬ）のうち何れかを選択的に駆動回路２２１の電力増幅部２２１９に供給するための切り替え動作を行う。切り替え動作は、例えば、電界効果トランジスター（ＦＥＴ）などのアナログスイッチを用いて行われる。
ヘッド制御部４２において、記憶部４２２は、各動作にそれぞれ応じた駆動電圧信号の波形パターンをデジタルデータとして記憶する。例えば、記憶部４２２には、各駆動電圧信号一周期分の電圧値を適宜なサンプリング周波数（時間間隔）で離散的に示す値（離散値）の配列が駆動波形の波形パターンを示すデータ（波形データ）として記憶される。この離散値は、例えば、初期生成部２２１７（ＤＡＣ）でアナログ信号に変換される際に必要な精度の波形が得られる範囲などに応じて任意に定められるが、例えば、８ビット〜１６ビットで表される値である。ＣＰＵ４２１は、入力された画像データ（画素データ）に応じて適切な波形データを読み出し、入力されたクロック信号に同期して各離散値を順次駆動回路２２１へと出力する。なお、この波形データの出力に係る動作は、専用の回路構成を用いてＣＰＵ４２１を介さずに行われても良い。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、ＣＰＵ４２１から駆動回路２２１に対してこの波形データの各離散値を通常出力するのに加えて、当該通常出力のタイミングに対してクロック信号の所定周期分遅延させて遅延出力させる。これら駆動回路２２１に対して通常出力及び遅延出力された波形データの離散値は、それぞれ選択部３２の比較器２２１１、２２１２で第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に応じたデジタル値Ｖｒｅｆ１ｄと順次比較されて比較結果が論理和回路２２１３に入力される。論理和回路２２１３の演算出力結果は、切替信号Ｖｃｎｔとして選択部３２から電力供給部５０のスイッチング回路５０２に出力されて、電力供給部５０から電力増幅部２２１９へ供給する供給電圧Ｖｐの切り替えに用いられる。第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は、低供給電圧ＶＬ以下であり、低供給電圧ＶＬとの電圧差が小さい方が好ましい。ここでは、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１は、低供給電圧ＶＬと等しく設定されている。
遅延出力された波形データは、比較器２２１２への入力とは別に初期生成部２２１７に入力されてアナログ波形の駆動波形信号Ｖｄｐ（初期駆動波形信号）に変換される。初期生成部２２１７は、周知のデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）であって、デジタル離散値をアナログ電圧値に変換して出力する。この駆動波形信号Ｖｄｐは、波形データの離散値（電圧値）に比例して変化する電圧信号であり、最終的に出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅよりも所定の１未満の係数分小さく、また、オフセット値が含まれていても良い。その後、この駆動波形信号Ｖｄｐが電圧増幅部２２１８で適切な電圧値の範囲に増幅されて、最終的に出力される駆動波形信号Ｖｄ（出力駆動波形信号）として電力増幅部２２１９に送られる。
ＣＰＵ４２１、記憶部４２２、初期生成部２２１７及び電圧増幅部２２１８により駆動波形生成部３１が構成される。
ＣＰＵ４２１、記憶部４２２、初期生成部２２１７及び電圧増幅部２２１８により駆動波形生成部３１が構成される。
駆動波形生成部３１の電圧増幅部２２１８から出力された駆動波形信号Ｖｄは、電力増幅部２２１９で電力増幅されて、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅとしてアクチュエーター２２２に印加され、当該印加電圧の変化に応じてアクチュエーター２２２の電荷が充放電される。なお、ここでは、アクチュエーター２２２をキャパシターとしてのみ示しているが、アクチュエーター２２２は、実際には抵抗成分やコイル成分を伴う。
図４Ａは、本実施形態のインクジェット記録装置１における電力増幅部２２１９の回路構成を示す図である。また、図４Ｂは、本実施形態のインクジェット記録装置１における電力増幅部２２１９の入出力電圧の対応関係を示す図である。
図４Ａに示すように、この電力増幅部２２１９は、ｎｐｎ型トランジスターとｐｎｐ型トランジスターを組み合わせたプッシュプル型の増幅回路を２段重ねた構成を有し、２段目のｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のエミッター端子に供給電圧Ｖｐが入力され、２段目のｎｐｎ型トランジスターＴｒ２のエミッター端子が接地され、ｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のコネクター端子とｎｐｎ型トランジスターＴｒ２のコネクター端子とが接続されて駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの出力となる。この構成により、駆動波形信号Ｖｄの電圧値がアクチュエーター２２２の電圧（電位）から上昇又は低下する場合に、アクチュエーター２２２に貯えられた電荷をそれぞれ充電又は放電する電流を増幅することで、アクチュエーター２２２の電圧、即ち、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値を駆動波形信号Ｖｄの電圧値に追従させる。このとき、アクチュエーター２２２の充放電に係る電流量、及び当該駆動波形信号Ｖｄの電圧値と供給電圧Ｖｐとの電圧差に応じて電力が消費されるので、電力消費量の低減及び発熱量の抑制には、駆動波形信号Ｖｄの電圧値と供給電圧Ｖｐとの電圧差が小さいことが好ましい。従って、電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐは、駆動波形信号Ｖｄの電圧値に応じて切り替えられる。
電力増幅部２２１９は、２段階の増幅に限られず、また、増幅率や駆動電圧の安定性を調節（上昇）させるための回路構成が付加されていても良い。
電力増幅部２２１９は、２段階の増幅に限られず、また、増幅率や駆動電圧の安定性を調節（上昇）させるための回路構成が付加されていても良い。
このとき、ｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のエミッター端子に入力された供給電圧Ｖｐは、ベースとの間でベース／エミッター間電圧分の降下（通常、約０．６Ｖ）が生じる。電力増幅部２２１９全体でのこの電圧降下は、増幅の段数により増加する。また、アクチュエーター２２２のキャパシター成分の電気容量に応じて電圧の変化には僅かな遅延を伴う。
更に、電力供給部５０で供給電圧Ｖｐが切り替えられた場合、エミッター端子への入力電圧の変化には、キャパシター５１などの容量に応じた過渡的状況（遅延）が生じ、出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値には、突入電流による電圧不安定が生じ得る。
また、この電力増幅部２２１９は、供給電圧Ｖｐが入力される駆動波形信号Ｖｄよりも回路構成に応じた電圧差以上高くないと適切に動作せず、入力電圧と出力電圧との間に線形性が成り立たなくなる。
更に、電力供給部５０で供給電圧Ｖｐが切り替えられた場合、エミッター端子への入力電圧の変化には、キャパシター５１などの容量に応じた過渡的状況（遅延）が生じ、出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値には、突入電流による電圧不安定が生じ得る。
また、この電力増幅部２２１９は、供給電圧Ｖｐが入力される駆動波形信号Ｖｄよりも回路構成に応じた電圧差以上高くないと適切に動作せず、入力電圧と出力電圧との間に線形性が成り立たなくなる。
これらの理由により、駆動波形信号Ｖｄの電圧値が変化する場合には、供給電圧Ｖｐは、駆動波形信号Ｖｄの電圧値よりも大きい必要がある。即ち、図４Ｂに示すように、駆動波形信号Ｖｄの電圧値が供給電圧Ｖｐに等しくなってから供給電圧Ｖｐを切り替えたのでは遅く、駆動波形信号Ｖｄの電圧値が供給電圧Ｖｐ、ここでは、低供給電圧ＶＬと等しくなるタイミングより前（ここでは、後に詳述する遅延時間Ｔｄ前）に低供給電圧ＶＬから高供給電圧ＶＨへの切り替えが行われる必要がある。また、ここでは、供給電圧Ｖｐが駆動波形信号Ｖｄの電圧値よりも余裕を持って大きい状態、即ち、供給電圧Ｖｐが駆動波形信号Ｖｄの電圧値より少なくとも電力増幅部２２１９で用いられている段数分のトランジスターにおけるベース／エミッター間電圧降下分以上大きい状態に保たれるのが好ましい。即ち、ここでは、供給電圧Ｖｐの切替タイミングにおける供給電圧Ｖｐ（低供給電圧ＶＬ）と駆動波形信号Ｖｄとの電圧差である基準電圧差ｄＶｒは、このトランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に設定される。
更に、供給電圧Ｖｐは、電力増幅部２２１９への入力電圧と出力電圧との間で線形性が所望の基準レベルで成り立つ電圧差以上駆動波形信号Ｖｄの電圧値より高い状態を維持しておくことがより好ましい。供給電圧Ｖｐと駆動波形信号Ｖｄの電圧差が電力増幅部２２１９への入力電圧と出力電圧との間での線形性の維持に十分ではない場合、図４（ｂ）の点線で示すように、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値変化に歪みが生じる。このときの歪みにより本来アクチュエーター２２２に印加されるべき電圧値Ｖｏ（駆動波形信号Ｖｄの電圧値）と実際に印加される電圧値（駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値）との間の電圧差ｄＶＬが大きくなると、アクチュエーター２２２の動作に悪影響を及ぼしてインクの吐出量が所望の量から外れたり、吐出タイミングがずれたり、更には、インクの吐出がなされなくなったりすることになる。ここでは、電圧値Ｖｏに対する電圧差ｄＶＬの値、即ち、線形性からのずれが出力画像に求められる画質に問題を生じさせない範囲内、例えば、１０％以下に収まるように基準電圧差ｄＶｒ、即ち、遅延時間Ｔｄを設定する。なお、通常、供給電圧Ｖｐの切り替わりの際に電圧上昇や電圧低下に要する時間は、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の変化よりも速いが、上述のように突入電流や、回路内各所の容量性負荷及び誘導性負荷に応じて供給電圧Ｖｐに一時的な変動が生じ得るので、基準電圧差ｄＶｒに対して遅延時間Ｔｄを長めに設定して駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの出力をより安定化させることが出来る。
具体的には、電圧差は、例えば、電力増幅部２２１９における増幅の段数に０．６Ｖを乗じた値以上であり、更に、この値に０．５〜１．０Ｖ程度を加算した値が好ましい電圧差となる。電圧差は、更に、想定される電流に対する依存や温度に対する依存などを考慮して定められても良い。一方で、電圧差がこの値より大きくなり過ぎると不要な電力消費の増大に繋がる。
図５Ａ及び図５Ｂは、電力供給部５０における供給電圧Ｖｐの切り替え時の電圧変化について説明する図である。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、図５Ａに示すように、ヘッド制御部４２のＣＰＵ４２１は、出力対象画像の画素データに応じた波形データを駆動波形データＤｗａｖｅ（ここでは連続的に示しているが、サンプリング周波数に応じた離散値）として通常出力すると共に、遅延時間Ｔｄ遅れて遅延出力する。例えば、図５Ｂに示すように、遅延出力では、通常出力された駆動波形データＤｗａｖｅよりもクロック信号２周期分遅延されて同一データが出力される。そして、遅延出力された駆動波形データＤｗａｖｅが初期生成部２２１７においてアナログ信号に変換され、駆動波形信号Ｖｄｐが生成される。
本実施形態のインクジェット記録装置１では、図５Ａに示すように、ヘッド制御部４２のＣＰＵ４２１は、出力対象画像の画素データに応じた波形データを駆動波形データＤｗａｖｅ（ここでは連続的に示しているが、サンプリング周波数に応じた離散値）として通常出力すると共に、遅延時間Ｔｄ遅れて遅延出力する。例えば、図５Ｂに示すように、遅延出力では、通常出力された駆動波形データＤｗａｖｅよりもクロック信号２周期分遅延されて同一データが出力される。そして、遅延出力された駆動波形データＤｗａｖｅが初期生成部２２１７においてアナログ信号に変換され、駆動波形信号Ｖｄｐが生成される。
通常出力された駆動波形データＤｗａｖｅは、参照信号として第１基準電圧Ｖｒｅｆ１に対応するデジタル値Ｖｒｅｆ１ｄと比較される。駆動波形データＤｗａｖｅの示す電圧値の値がベース電圧ＶｗＢからの上昇時に最初に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１以上となるタイミングＴｏｎ（切替タイミング）で（ここでは、通常出力されたｐ＋２番目のデータの比較時）、比較器２２１１の比較結果が変化して、供給電圧Ｖｐの切替信号Ｖｃｎｔが電圧Ｖｓｈに切り替わる。この切替信号Ｖｃｎｔの切り替わりによりスイッチング回路５０２が動作して、電力供給部５０から出力される供給電圧Ｖｐは、高供給電圧ＶＨに切り替わる。この切り替わりのときの供給電圧Ｖｐ、即ち、第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と、遅延して実際に出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の基準電圧差ｄＶｒは、上述のように、ｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のベース／エミッター間電圧より大きいことが好ましい。また、この供給電圧Ｖｐの切り替わりは、上述のようにキャパシター５１の容量などに応じた過渡的変化を伴って（遅延して）立ち上がるが、遅延時間Ｔｄが経過して駆動電圧信号Ｖｗａｖｅと第１基準電圧Ｖｒｅｆ１とが等しくなる（重なる）交差タイミングＴａ（遅延出力されたｐ＋２番目のデータの比較時）では、既に供給電圧Ｖｐが十分に高くなっており、また、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差は、最終的に供給電圧Ｖｐが高供給電圧ＶＨに到達するまでベース／エミッター間電圧や上述の線形性の維持に必要な電圧差より大きく保たれる。
また、低ピーク電圧ＶｗＬの台形状駆動電圧信号の出力中、即ち、ここでは、非吐出動作に係る駆動電圧信号の出力時には、供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬのままで変化しない。駆動装置２２０では、駆動電圧信号の複数の電圧値におけるピーク値のうち最も低い台形状駆動電圧信号の出力中には、供給電圧Ｖｐを変化させないように定められた供給電圧Ｖｐ（最小供給電圧）を供給するように選択設定することが出来る。このときにも、当該台形状駆動電圧信号の電圧値の上昇時及び低下時には、当該電圧値と低供給電圧ＶＬとの差に応じた電力消費が発生する。従って、この低供給電圧ＶＬは、上述のように、ｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のベース／エミッター間電圧以上大きく、また、入力される駆動波形信号Ｖｄの電圧値Ｖｏに対する出力電圧である駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値のずれｄＶＬが上述のように画質に問題を生じさせない範囲内であるように低ピーク電圧ＶｗＬより大きく設定される一方で、当該設定条件の範囲内で可能な限り小さくなるように、低ピーク電圧ＶｗＬとの最小離隔電圧差ｄＶｂが定められるのが好ましい。高ピーク電圧ＶｗＨの台形状駆動電圧信号の出力時には、この最小供給電圧である低供給電圧ＶＬと、この低供給電圧ＶＬより高い高供給電圧ＶＨとの間で選択の切り替えがなされる。
一方、駆動波形データＤｗａｖｅが示す台形波形状の駆動電圧は、実際の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値よりも先に高ピーク電圧ＶｗＨから低下して第１基準電圧Ｖｒｅｆ１未満になるが、実際の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１以上である間は、比較器２２１２の出力に応じて論理和回路２２１３の出力する切替信号ＶｃｎｔがＶｓｈのまま維持される。その後、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１と交差する低下時交差タイミングＴｂ（ここでは、遅延出力されたｎ＋２番目のデータ比較時）で論理和回路２２１３の出力が変化する。この低下時交差タイミングＴｂが低下時切替タイミングＴｏｆｆとされ、比較器２２１１、２２１２の比較結果に応じて切替信号ＶｃｎｔがＶｓｌに切り替わり、スイッチング回路５０２が動作して供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬに切り替わる。この切り替わり時にもまた、供給電圧Ｖｐは、若干の過渡的な変化（遅延）を伴って低下し、供給電圧Ｖｐは、その変化中に亘り駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値よりも十分高い状態に保たれる。
このように、本実施形態のインクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成では、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が台形波形状に立ち上がる期間において、出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形に与える悪影響を低減させるように、当該電圧値が低供給電圧ＶＬ以上となる前に供給電圧Ｖｐを高供給電圧ＶＨに切り替えることが出来る。
なお、上述のように基準電圧差ｄＶｒに対して遅延時間Ｔｄを長めに設定した場合には、駆動波形データＤｗａｖｅの立ち上がり速度などによっては遅延出力から得られる駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの実際の立ち上がり開始前に供給電圧Ｖｐの切り替えタイミングが設定され得る。この場合には、立ち上がり時の電力消費は従来技術に比して低減されない。このような状況で駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの歪みが許される範囲である場合には、選択部３２において、遅延出力された駆動波形データＤｗａｖｅが示す電圧値の立ち上がりを最初に検出した後、駆動波形データＤｗａｖｅが示す電圧値が低供給電圧ＶＬ以上となる前に可能な限り速やかに供給電圧Ｖｐを切り替えるように回路を構成しても良い。
なお、上述のように基準電圧差ｄＶｒに対して遅延時間Ｔｄを長めに設定した場合には、駆動波形データＤｗａｖｅの立ち上がり速度などによっては遅延出力から得られる駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの実際の立ち上がり開始前に供給電圧Ｖｐの切り替えタイミングが設定され得る。この場合には、立ち上がり時の電力消費は従来技術に比して低減されない。このような状況で駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの歪みが許される範囲である場合には、選択部３２において、遅延出力された駆動波形データＤｗａｖｅが示す電圧値の立ち上がりを最初に検出した後、駆動波形データＤｗａｖｅが示す電圧値が低供給電圧ＶＬ以上となる前に可能な限り速やかに供給電圧Ｖｐを切り替えるように回路を構成しても良い。
ここで、ＣＰＵ４２１は、記録対象の画像データに応じた波形データの出力が終了した場合や、記録媒体の交換などで波形データの出力が中断される場合などにおいて、クロック信号に同期して非吐出動作に対応する波形データを駆動回路２２１に出力する。上述のように、この波形データから生成される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅのピーク電圧は、電力供給部５０から供給される最も低い低供給電圧ＶＬよりも低い。この非吐出動作に応じた波形データが駆動回路２２１に入力される場合には、選択部３２の動作に関わらず強制的に供給電圧を低供給電圧ＶＬに設定させることが出来る。
以上のように、第１実施形態のインクジェットヘッド２２の駆動装置２２０は、ノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーター２２２（負荷要素）に駆動電圧信号Ｖｗａｖｅを出力するインクジェットヘッド２２の駆動装置であって、アクチュエーター２２２の動作に応じた波形データから駆動波形信号Ｖｄｐ、Ｖｄを生成する駆動波形生成部３１と、トランジスターＴｒ１、Ｔｒ２などを用いて駆動波形信号Ｖｄの電力を増幅して駆動電圧信号Ｖｗａｖｅを生成し、当該駆動電圧信号Ｖｗａｖｅをアクチュエーター２２２に出力する電力増幅部２２１９と、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値に基づいて、複数の供給電圧ＶＨ、ＶＬのうちの何れかを選択的に電力増幅部２２１９へと供給する電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐを選択する選択部３２と、を備える。
選択部３２は、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に電力供給部５０が供給している低供給電圧ＶＬと前記電圧値とが等しくなる交差タイミングＴａより前に電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐに係る選択を低供給電圧ＶＬより高い高供給電圧ＶＨに切り替える。
このように、上昇開始後に供給電圧Ｖｐを切り替えることにより電力消費量や発熱量を低減させるとともに、交差タイミングＴａより前に切り替えることで、供給電圧Ｖｐと駆動波形信号Ｖｄの電圧差不足や逆転による駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形歪みなどの電圧不足を防ぎ、アクチュエーター２２２を適切に動作させてより安定してノズルからインクを吐出させることが出来る。
選択部３２は、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に電力供給部５０が供給している低供給電圧ＶＬと前記電圧値とが等しくなる交差タイミングＴａより前に電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐに係る選択を低供給電圧ＶＬより高い高供給電圧ＶＨに切り替える。
このように、上昇開始後に供給電圧Ｖｐを切り替えることにより電力消費量や発熱量を低減させるとともに、交差タイミングＴａより前に切り替えることで、供給電圧Ｖｐと駆動波形信号Ｖｄの電圧差不足や逆転による駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形歪みなどの電圧不足を防ぎ、アクチュエーター２２２を適切に動作させてより安定してノズルからインクを吐出させることが出来る。
また、選択部３２は、駆動波形信号Ｖｄｐ、Ｖｄに応じて定められる切替タイミングで電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐに係る選択を低供給電圧ＶＬより高い高供給電圧ＶＨに切り替える。即ち、駆動波形信号Ｖｄｐ、Ｖｄの立ち上がり時間やピーク電圧値などに応じて適切な切替タイミングが定められて供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬから高供給電圧ＶＨに切り替えられる。これにより、時系列データに従ってリアルタイムで容易に供給電圧Ｖｐの切り替えが可能となり、電力消費量を低減させつつ確実にアクチュエーター２２２を駆動させてより安定したインクの吐出を行わせることが出来る。
また、選択部３２は、生成される駆動波形信号に応じた波形データを駆動波形生成部３１から参照信号として取得して、当該参照信号に基づいて供給電圧Ｖｐの切替タイミングＴｏｎを決定し、電力増幅部２２１９は、選択部３２が参照信号を取得するタイミングよりも遅延時間Ｔｄだけ遅延した駆動波形信号Ｖｄｐ、Ｖｄを電力増幅して出力する。
従って、通常出力により先行して取得される波形データに基づいて供給電圧Ｖｐを切り替えると判断したタイミングで、遅延出力に応じて動作する電力増幅部２２１９への供給電圧Ｖｐを切り替えることで、複雑な構成を必要とせずに適切に交差タイミングＴａを前倒したタイミングでの供給電圧Ｖｐの切り替えを行わせ、安定したインクの吐出を可能とすることが出来る。
従って、通常出力により先行して取得される波形データに基づいて供給電圧Ｖｐを切り替えると判断したタイミングで、遅延出力に応じて動作する電力増幅部２２１９への供給電圧Ｖｐを切り替えることで、複雑な構成を必要とせずに適切に交差タイミングＴａを前倒したタイミングでの供給電圧Ｖｐの切り替えを行わせ、安定したインクの吐出を可能とすることが出来る。
また、切り替えのタイミングＴｏｎは、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差が、電力増幅部２２１９におけるトランジスターＴｒ１のベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められる。即ち、駆動波形信号Ｖｄの増幅動作を妨げないようにタイミングＴｏｎが設定されるので、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの出力時における電力消費量及び発熱の増加を可能な範囲で抑えつつ、インクをより安定して吐出させることが出来る。
また、切り替えのタイミングＴｏｎは、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差が、電力増幅部２２１９に入力される駆動波形信号Ｖｄの電圧値と出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間での線形性からのずれが駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下、ここでは、本来アクチュエーター２２２に印加されるべき駆動波形信号Ｖｄの電圧値Ｖｏに対して、当該電圧値Ｖｏと実際に印加される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差ｄＶＬが１０％以下となる電圧差以上に保たれるように定められる。従って、インクの吐出に悪影響を及ぼさずにより安定してインクを吐出させつつ、電力消費量及び発熱の増加を可能な範囲で抑えることが出来る。
また、電力供給部５０から供給可能な供給電圧Ｖｐには、アクチュエーター２２２の動作に応じた波形データから生成される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差ｄＶｂ高い最小供給電圧（ここでは、低供給電圧ＶＬ）が含まれ、選択部３２は、ピーク値が最小の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅが生成される場合には、供給電圧Ｖｐに係る選択を当該最小供給電圧に切り替える。
従って、ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成、出力される場合の電力消費及び発熱を低減させつつ正常な駆動電圧信号Ｖｗａｖｅを確実にアクチュエーター２２２に対して印加することが出来る。
また、ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号Ｖｗａｖｅが生成される場合には、当該最小供給電圧を低供給電圧ＶＬとして、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの生成中に供給電圧Ｖｐの切り替えに係る選択を行う。
従って、複数の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅが組み合わされて出力される場合に、適切に電力消費を低減させ、何れの駆動電圧信号も確実にアクチュエーター２２２に対して印加することが出来る。
従って、ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成、出力される場合の電力消費及び発熱を低減させつつ正常な駆動電圧信号Ｖｗａｖｅを確実にアクチュエーター２２２に対して印加することが出来る。
また、ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号Ｖｗａｖｅが生成される場合には、当該最小供給電圧を低供給電圧ＶＬとして、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの生成中に供給電圧Ｖｐの切り替えに係る選択を行う。
従って、複数の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅが組み合わされて出力される場合に、適切に電力消費を低減させ、何れの駆動電圧信号も確実にアクチュエーター２２２に対して印加することが出来る。
また、選択部３２は、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の低下時に、当該電圧値と低供給電圧ＶＬとが交差する低下時交差タイミングＴｂ以降に電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐに係る選択を高供給電圧ＶＨから低供給電圧ＶＬに切り替える。
即ち、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の上昇時とは異なり、実際の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬ以下になってからの切り替えにより、過渡的な変化を伴って供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬに低下したときには、既に駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が当該低供給電圧ＶＬに対して十分に低下しているので、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形に悪影響を与えることなく適切にアクチュエーター２２２に出力し、安定したインク吐出を行わせることが出来る。
即ち、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の上昇時とは異なり、実際の駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬ以下になってからの切り替えにより、過渡的な変化を伴って供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬに低下したときには、既に駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が当該低供給電圧ＶＬに対して十分に低下しているので、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形に悪影響を与えることなく適切にアクチュエーター２２２に出力し、安定したインク吐出を行わせることが出来る。
また、駆動波形生成部３１は、インクを吐出させる動作に係る画像の各画素データに応じた波形データから駆動波形信号Ｖｄｐを生成すると共に、当該画素データの終了時及び中断時のうち少なくとも一方では、インクを吐出させない所定の非吐出波形データから駆動波形信号Ｖｄｐを生成し、選択部３２は、非吐出波形データに基づく駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの生成時には、供給電圧Ｖｐに係る選択を駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値に応じた低供給電圧ＶＬに強制的に切り替える。
これにより、電力供給部５０から誤って不要に高供給電圧ＶＨが供給され続けるのを防ぎ、単純且つ確実に電力消費量及び発熱を低減させることが出来る。この場合、更に、選択部３２の選択動作を単純化、省略可能として当該選択部３２の動作に係る電力消費を低減させることとしても良い。
これにより、電力供給部５０から誤って不要に高供給電圧ＶＨが供給され続けるのを防ぎ、単純且つ確実に電力消費量及び発熱を低減させることが出来る。この場合、更に、選択部３２の選択動作を単純化、省略可能として当該選択部３２の動作に係る電力消費を低減させることとしても良い。
また、インクジェットヘッド２２の駆動装置２２０として、電力供給部５０を備えることで、複数の電圧の選択的な供給を容易に行うことが出来る。
また、電力供給部５０は、直流電圧変換部５０１を備え、当該直流電圧変換部５０１により複数の供給電圧Ｖｐのうち少なくとも一部を生成する。従って、容易な構成で所望の数の電圧源を用いて切り替え利用することが出来る。
また、本実施形態のインクジェットヘッド２２は、上述の駆動装置２２０と、インクを吐出する複数のノズルと、当該複数のノズルに各々対応して設けられたアクチュエーター２２２と、を備える。これにより、インクジェットヘッド２２のインク吐出動作に係る電力消費を効率良く抑え、発熱量を低減することが出来るので、ヒートシンクなどを備える必要がなく、コストアップやサイズの増大などを伴わずに、温度上昇に伴う画質の劣化をより容易に抑えつつ、インクの吐出動作を安定的に行わせることが出来る。
また、本実施形態のインクジェット記録装置１は、駆動装置２２０と、インクを吐出する複数のノズルと、当該複数のノズルに各々対応して設けられたアクチュエーター２２２と、取得された画像データにおける各画素データなどのインク吐出データに基づいて駆動装置２２０の動作を制御する動作制御部（ヘッド制御部４２）と、を備える。従って、このインクジェット記録装置１では、インク吐出に係る駆動動作における必要以上の電力消費を抑え、これに伴う発熱量を効率良く低減させることで、ヒートシンクの具備や画像記録の中断などの必要なくインクの過熱に伴う記録画像や形成膜などの劣化を抑えることが出来る。
［変形例１］
図６は、インクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成の変形例１を示す図である。
この変形例１の駆動装置２２０の回路構成は、上記実施形態のインクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成と比較して、駆動回路２２１ａにおける初期生成部２２１７の位置が異なり、また、選択部３２ａにおいて遅延出力データが入力される比較器２２１２及び論理和回路２２１３が省略されている。その他の部分については同一であり、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図６は、インクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成の変形例１を示す図である。
この変形例１の駆動装置２２０の回路構成は、上記実施形態のインクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成と比較して、駆動回路２２１ａにおける初期生成部２２１７の位置が異なり、また、選択部３２ａにおいて遅延出力データが入力される比較器２２１２及び論理和回路２２１３が省略されている。その他の部分については同一であり、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
変形例１の駆動装置２２０の回路構成を備えるインクジェット記録装置１では、供給電圧Ｖｐを切り替える基準とする電圧を低供給電圧ＶＬよりも低い第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に設定する。また、ヘッド制御部４２のＣＰＵ４２１は、遅延出力を行わず、駆動回路２２１ａには、通常出力された駆動波形データＤｗａｖｅのみが入力されて初期生成部２２１７により駆動波形信号Ｖｄｐに変換される。そして、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が上昇する場合に、比較器２２１１（比較部）で駆動波形信号Ｖｄｐの電圧値が基準電圧と比較されて、当該駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が最初に低供給電圧ＶＬ以上となるタイミングよりも前倒しされて供給電圧Ｖｐの切り替えがなされる。
この変形例１の駆動装置２２０の回路構成では、比較器２２１１に参照信号として入力される駆動波形信号Ｖｄｐは、未だ電圧増幅がなされていない。従って、電圧増幅後の第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ２ｐが比較基準電圧として比較器２２１１に入力されて駆動波形信号Ｖｄｐと比較される。また、この変形例１の駆動装置２２０の駆動回路２２１ａでは、比較器２２１１には、アナログ電圧値の比較を行う構成であるコンパレーターなどが用いられる。
図７は、この変形例１の駆動装置２２０の回路構成における電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐの切り替え時の電圧変化について説明する図である。
この駆動装置２２０を備えるインクジェット記録装置１では、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が、ベース電圧ＶｗＢからの上昇時に最初に低供給電圧ＶＬよりも基準電圧差ｄＶｒ低い第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上となるタイミングＴｏｎで比較器２２１１の比較結果が変化して、切替信号ＶｃｎｔがＶｓｌからＶｓｈに切り替わる。これにより、スイッチング回路５０２が動作して供給電圧Ｖｐが上昇する。上述のように、基準電圧差ｄＶｒは、ｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のベース／エミッター間電圧、及び電力増幅部２２１９への入力電圧と出力電圧との間での線形性の維持が十分になされる電圧差に基づいて設定されている。従って、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬ以上となる交差タイミングＴａでは、既に供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬよりも十分に高くなっており、また、最終的に供給電圧Ｖｐが高供給電圧ＶＨに到達するまで、供給電圧Ｖｐは、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値より十分に高い状態に保たれる。
この駆動装置２２０を備えるインクジェット記録装置１では、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が、ベース電圧ＶｗＢからの上昇時に最初に低供給電圧ＶＬよりも基準電圧差ｄＶｒ低い第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上となるタイミングＴｏｎで比較器２２１１の比較結果が変化して、切替信号ＶｃｎｔがＶｓｌからＶｓｈに切り替わる。これにより、スイッチング回路５０２が動作して供給電圧Ｖｐが上昇する。上述のように、基準電圧差ｄＶｒは、ｐｎｐ型トランジスターＴｒ１のベース／エミッター間電圧、及び電力増幅部２２１９への入力電圧と出力電圧との間での線形性の維持が十分になされる電圧差に基づいて設定されている。従って、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬ以上となる交差タイミングＴａでは、既に供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬよりも十分に高くなっており、また、最終的に供給電圧Ｖｐが高供給電圧ＶＨに到達するまで、供給電圧Ｖｐは、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値より十分に高い状態に保たれる。
また、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が高ピーク電圧ＶｗＨから低下して最初に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２未満となるタイミングＴｏｆｆで比較器２２１１の比較結果が変化して、切替信号ＶｃｎｔがＶｓｌに切り替わる。これにより、スイッチング回路５０２が動作して供給電圧Ｖｐが低下する。即ち、この供給電圧Ｖｐが低下し始めるタイミングは、低下時交差タイミングＴｂ以降であって、既に駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬより十分低くなっており、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅに大きな悪影響を与えない。
［変形例２］
図８は、インクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成の変形例２を示す図である。
この変形例２の駆動装置２２０の回路構成は、駆動回路２２１ｂにおける電圧増幅部２２１８の位置を除き、上記変形例１の駆動装置２２０の回路構成と同一であり、同一の構成には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
図８は、インクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成の変形例２を示す図である。
この変形例２の駆動装置２２０の回路構成は、駆動回路２２１ｂにおける電圧増幅部２２１８の位置を除き、上記変形例１の駆動装置２２０の回路構成と同一であり、同一の構成には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
この変形例２の駆動装置２２０の回路構成を備えるインクジェット記録装置１では、駆動回路２２１ｂは、初期生成部２２１７でアナログ信号に変換されて生成された駆動波形信号Ｖｄｐを更に電圧増幅部２２１８において電圧増幅して駆動波形信号Ｖｄを生成し、当該駆動波形信号Ｖｄを参照信号として比較器２２１１に出力する。この変形例２では、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２が比較器２２１１に直接比較基準電圧として入力される。その結果、変形例１の駆動装置２２０の回路構成に係る図７と同様に、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が、ベース電圧ＶｗＢから上昇時に最初に低供給電圧ＶＬ以上となるより前のタイミングＴｏｎでスイッチング回路５０２が動作して、供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬから高供給電圧ＶＨに切り替わる。また、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が高ピーク電圧ＶｗＨから低下して最初に低供給電圧ＶＬ未満となった後、この低供給電圧ＶＬより基準電圧差ｄＶｒ低い第２基準電圧Ｖｒｅｆ２未満となるタイミングＴｏｆｆでスイッチング回路５０２が動作して、供給電圧Ｖｐが低供給電圧ＶＬに切り替わる。
従って、この変形例２の駆動装置２２０の回路構成を備えるインクジェット記録装置１では、変形例１と同一の効果を得ることが出来る。但し、第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に応じて比較器２２１１、即ち、コンパレーターをより高電圧で動作させる必要があるので、対応する比較器２２１１が選択される。
［変形例３］
図９は、インクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成の変形例３を示す図である。
この変形例３の駆動装置２２０の回路構成は、駆動回路２２１ｃにおいて、上記実施形態のインクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成から初期生成部２２１７の位置が変更され、また、選択部３２ｃにおいて変動検出部２２１４及び論理積回路２２１５が追加されている。その他の構成については同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図９は、インクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成の変形例３を示す図である。
この変形例３の駆動装置２２０の回路構成は、駆動回路２２１ｃにおいて、上記実施形態のインクジェット記録装置１における駆動装置２２０の回路構成から初期生成部２２１７の位置が変更され、また、選択部３２ｃにおいて変動検出部２２１４及び論理積回路２２１５が追加されている。その他の構成については同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
この変形例３の駆動装置２２０の回路構成では、駆動回路２２１ｃにおいて、駆動波形データＤｗａｖｅがアナログ変換されて駆動波形信号Ｖｄｐが生成された後、当該駆動波形信号Ｖｄｐが参照信号として比較器２２１１、２２１２及び変動検出部２２１４に供給される。比較器２２１１では、この駆動波形信号Ｖｄｐの電圧値が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１の増幅前電圧に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ１ｐと比較されて、比較結果ｗ５が論理和回路２２１３に出力される。比較器２２１２では、駆動波形信号Ｖｄｐの電圧値が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２の増幅前電圧に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ２ｐと比較されて、比較結果ｗ３が論理積回路２２１５に出力される。
変動検出部２２１４では、駆動波形信号Ｖｄｐの時間変化成分が抽出されて（即ち、微分されて）得られる微分信号ｗ１のうち正の所定値以上の部分のみ整形されて信号ｗ２が出力される。この信号ｗ２は、論理積回路２２１５に出力され、比較結果ｗ３との論理積ｗ４が論理和回路２２１３に出力される。変動検出部２２１４における抵抗素子の抵抗値及びキャパシターの容量は、台形波形状の駆動電圧信号の電圧値の上昇期間及び低下期間における駆動波形信号Ｖｄｐの変化を検出可能に適宜選択される。また、変動検出部２２１４としては、オペアンプなどを用いてより正確に変化量を算出可能な構成が用いられても良い。
論理和回路２２１３は、比較器２２１１の比較結果ｗ５と、論理積回路２２１５で得られた論理積ｗ４との論理和を切替信号Ｖｃｎｔとしてスイッチング回路５０２に出力する。
図１０は、この変形例３の駆動装置２２０の回路構成を有するインクジェット記録装置１における電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐの切り替え時の電圧変化について説明する図である。
グラフｂに示すように、変動検出部２２１４では、グラフａに示された２つの台形状駆動電圧信号の各立ち上がりの期間及び立下がりの期間に非ゼロの微分信号ｗ１（点線）が得られ、このうち、ここでは、それぞれの立ち上がりの期間のみが選択されて信号ｗ２（実線）として出力される。一方、グラフｃに示すように比較器２２１２の比較結果ｗ３は、２回目の台形状駆動電圧信号において電圧値が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上となる期間にハイレベルとなる。従って、グラフｄに示すように、論理積回路２２１５は、論理積ｗ４として、２回目の台形状駆動電圧信号の立ち上がり期間において電圧値が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上の期間のみがハイレベルとなる信号を論理和回路２２１３に出力する。
グラフｂに示すように、変動検出部２２１４では、グラフａに示された２つの台形状駆動電圧信号の各立ち上がりの期間及び立下がりの期間に非ゼロの微分信号ｗ１（点線）が得られ、このうち、ここでは、それぞれの立ち上がりの期間のみが選択されて信号ｗ２（実線）として出力される。一方、グラフｃに示すように比較器２２１２の比較結果ｗ３は、２回目の台形状駆動電圧信号において電圧値が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上となる期間にハイレベルとなる。従って、グラフｄに示すように、論理積回路２２１５は、論理積ｗ４として、２回目の台形状駆動電圧信号の立ち上がり期間において電圧値が第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上の期間のみがハイレベルとなる信号を論理和回路２２１３に出力する。
グラフｅに示すように、比較器２２１１の比較結果ｗ５は、２回目の台形状駆動電圧信号の電圧値が第１基準電圧Ｖｒｅｆ１以上、即ち、低供給電圧ＶＬ以上の期間にハイレベルとなる。そして、グラフｆに示すように、論理和回路２２１３は、グラフｄ、ｅに示した論理積ｗ４及び比較結果ｗ５の論理和、即ち、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値がベース電圧ＶｗＢから上昇時に最初に第２基準電圧Ｖｒｅｆ２以上となるタイミングＴｏｎと、当該駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が高ピーク電圧ＶｗＨから低下時に最初に第１基準電圧Ｖｒｅｆ１未満となるタイミングＴｏｆｆとの間に亘り、切替信号ＶｃｎｔがＶｓｈとなる。その結果、グラフａに示されているように、このタイミングＴｏｎからタイミングＴｏｆｆまでの間、スイッチング回路５０２が高供給電圧ＶＨの出力状態に切り替えられる。
このように、変形例３の駆動装置２２０の回路構成を備えるインクジェット記録装置１では、駆動回路２２１ｃは、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の高ピーク電圧ＶｗＨからの低下時（立下がり時）に変形例１、２の駆動装置２２０の回路構成をそれぞれ備えるインクジェット記録装置１の駆動回路２２１ａ、２２１ｂよりも早く供給電圧Ｖｐを高供給電圧ＶＨから低供給電圧ＶＬに戻す。上述のように、供給電圧Ｖｐが切り替えられてから最終的に低供給電圧ＶＬに到達するまでには若干の遅延時間があり、その間に駆動波形信号Ｖｄの電圧値が低供給電圧ＶＬよりも十分に低下するので、アクチュエーター２２２に印加される電圧（即ち、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅ）には、大きな悪影響を与えない。
なお、比較結果ｗ５に係る基準電圧Ｖｒｅｆ１ｐを基準電圧Ｖｒｅｆ２ｐより大きい範囲で低下させることで、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の低下時における供給電圧Ｖｐの切替タイミングを上述の場合よりも遅らせることが出来る。また、変動検出部２２１４において、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの上昇期間の検出の代わりに低下期間の検出を行わせることが出来る。この場合、例えば、比較器２２１１では、駆動波形信号Ｖｄｐの電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ２ｐ以上であるか否かが判別され、比較器２２１２では、駆動波形信号Ｖｄｐの電圧値が基準電圧Ｖｒｅｆ１ｐ未満であるか否かが判別され、更に、論理積回路２２１５の出力結果が反転される。そして、比較器２２１１の比較結果ｗ５と、論理積回路２２１５でなされた論理積ｗ４の反転信号は、論理和回路２２１３の代わりに論理積回路に出力されて、当該論理積回路の出力結果が切替信号Ｖｃｎｔとしてスイッチング回路５０２に入力されれば良い。
以上のように、本実施形態の変形例１〜３の駆動装置２２０の各回路構成を備えるインクジェット記録装置１では、選択部３２ａ、３２ｃは、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値の上昇時に、当該電圧値と電力供給部５０が供給している低供給電圧ＶＬとの電圧差が最初に基準電圧差ｄＶｒ以下となるタイミングを供給電圧Ｖｐの切替タイミングＴｏｎとして電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐに係る選択を低供給電圧ＶＬより高い高供給電圧ＶＨに切り替える。
このような切替タイミングの決定であっても、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬと交差する低下時交差タイミングＴｂに対して所望の電圧差（基準電圧差ｄＶｒ）に対応する時間前倒して、供給電圧Ｖｐを低供給電圧ＶＬから高供給電圧ＶＨに切り替えることが出来るので、不要に電力消費量や発熱量を増大させずに安定した電圧、電力をアクチュエーター２２２に供給して確実に駆動させ、安定してインクを吐出させることが出来る。また、このような回路構成により、遅延信号を別途生成して用いる必要が無いので、より容易に供給電圧Ｖｐの切替タイミングを決定することが出来る。
このような切替タイミングの決定であっても、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬと交差する低下時交差タイミングＴｂに対して所望の電圧差（基準電圧差ｄＶｒ）に対応する時間前倒して、供給電圧Ｖｐを低供給電圧ＶＬから高供給電圧ＶＨに切り替えることが出来るので、不要に電力消費量や発熱量を増大させずに安定した電圧、電力をアクチュエーター２２２に供給して確実に駆動させ、安定してインクを吐出させることが出来る。また、このような回路構成により、遅延信号を別途生成して用いる必要が無いので、より容易に供給電圧Ｖｐの切替タイミングを決定することが出来る。
また、選択部３２ａ、３２ｃは、駆動波形生成部３１で生成された駆動波形信号Ｖｄｐ、Ｖｄの何れかを参照信号として取得し、当該参照信号に基づいて供給電圧Ｖｐの切替タイミングを決定する。このように、デジタルデータである波形データの代わりにアナログ信号に変換された後の駆動波形信号を基準となる電圧値とコンパレーターなどで比較することでも、容易且つ確実に適切な供給電圧Ｖｐの切替タイミングを決定して、電力消費量の低減と安定したインクの吐出とを両立させることが出来る。
また、変形例２の選択部３２ａは、低供給電圧ＶＬよりも基準電圧差ｄＶｒ低い第２基準電圧Ｖｒｅｆ２と駆動波形信号Ｖｄの電圧値とを比較する比較器２２１１を備え、当該比較の結果に基づいて供給電圧Ｖｐに係る選択を切り替えるので、交差タイミングＴａを適切に前倒した供給電圧Ｖｐの切替タイミングＴｏｎを容易な構成で確実且つ速やかに決定する。従って、駆動回路２２１ａのコストアップや大型化などを防ぎつつ、確実に適切な供給電圧Ｖｐを電力増幅部２２１９に供給して、電力消費量の低減と安定したインクの吐出とを両立させることが出来る。
また、駆動装置２２０の回路構成の変形例１において、駆動波形生成部３１は、波形データに応じた駆動電圧信号Ｖｗａｖｅよりも電圧振幅の小さい初期の駆動波形信号Ｖｄｐを生成する初期生成部２２１７と、生成された初期の駆動波形信号Ｖｄｐの電圧を増幅して出力する駆動波形信号Ｖｄを得る電圧増幅部２２１８と、を備え、選択部３２ａは、初期の駆動波形信号Ｖｄｐと、当該初期の駆動波形信号Ｖｄｐにおいて低供給電圧ＶＬよりも基準電圧差ｄＶｒ低い第２基準電圧Ｖｒｅｆ２に対応する基準電圧Ｖｒｅｆ２ｐ（初期比較基準電圧）とを比較する比較器２２１１を備え、当該比較の結果に基づいて供給電圧Ｖｐに係る選択を切り替える。
従って、コンパレーターなどの比較器２２１１の動作に必要な電圧を低くすることが出来るので、出力される駆動波形信号Ｖｄを比較する場合における電力消費量や発熱量の低減に加えて、選択部３２ａにおける電力消費量も併せて低減させることが出来る。
従って、コンパレーターなどの比較器２２１１の動作に必要な電圧を低くすることが出来るので、出力される駆動波形信号Ｖｄを比較する場合における電力消費量や発熱量の低減に加えて、選択部３２ａにおける電力消費量も併せて低減させることが出来る。
また、基準電圧差ｄＶｒは、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差が、電力増幅部２２１９におけるトランジスターＴｒ１のベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められるので、電力消費量及び発熱の増加を可能な範囲で抑えつつ、インクをより安定して吐出させることが出来る。
また、基準電圧差ｄＶｒは、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差が、電力増幅部２２１９に入力される駆動波形信号Ｖｄの電圧値と出力される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間での線形性からのずれが駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下、ここでは、本来アクチュエーター２２２に印加されるべき駆動波形信号Ｖｄの電圧値Ｖｏに対して、当該電圧値Ｖｏと実際に印加される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との間の電圧差ｄＶＬが１０％以下となる電圧差以上に保たれるように定められる。従って、インクの吐出に悪影響を及ぼさずにより安定してインクを吐出させつつ、電力消費量及び発熱の増加を可能な範囲で抑えることが出来る。
また、変形例３の駆動装置２２０の回路構成における選択部３２ｃは、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が上昇する期間を取得する変動検出部２２１４を備え、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低下する際に、低下時切替タイミングＴｏｆｆで電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐに係る選択を高供給電圧ＶＨから低供給電圧ＶＬに切り替える。この低下時切替タイミングＴｏｆｆを定める基準電圧は、上昇時の切替タイミングＴｏｎに係る第２基準電圧Ｖｒｅｆ２より高く、低供給電圧ＶＬ以下に定められる。
このように、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬよりも更に基準電圧差ｄＶｒ低下するのを待つことなく、より小さい低下時基準電圧差に基づいて供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅとの電圧差が小さくなり過ぎないタイミングで供給電圧Ｖｐを低下させることで、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅとの電圧差が大き過ぎる期間を適宜短縮し、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅに悪影響を与えないようにしつつ電力消費量や発熱量を低減させることが出来る。
このように、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値が低供給電圧ＶＬよりも更に基準電圧差ｄＶｒ低下するのを待つことなく、より小さい低下時基準電圧差に基づいて供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅとの電圧差が小さくなり過ぎないタイミングで供給電圧Ｖｐを低下させることで、供給電圧Ｖｐと駆動電圧信号Ｖｗａｖｅとの電圧差が大き過ぎる期間を適宜短縮し、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅに悪影響を与えないようにしつつ電力消費量や発熱量を低減させることが出来る。
また、特に、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの低下時に、供給電圧Ｖｐの選択に係る基準電圧を低供給電圧ＶＬと等しくする、即ち、低下時の基準電圧差をゼロとすることで、遅延出力を用いずに、上記第１実施形態と同様に駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの出力に悪影響を与えない範囲で効率良く電力消費量の低下を図ることが出来る。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａについて説明する。
図１１は、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａの機能構成を示すブロック図である。
次に、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａについて説明する。
図１１は、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａの機能構成を示すブロック図である。
本実施形態のインクジェット記録装置１ａは、第１実施形態のインクジェット記録装置１において駆動回路２２１に設けられていた選択部３２の代わりに駆動回路２２１ｄの選択回路２２１６とヘッド制御部４２のＣＰＵ４２１及び記憶部４２２とを跨いで選択部３２ｄが構成されている。また、駆動装置２２０がインクジェットヘッド２２に含まれて構成されている。その他の構成については、第１実施形態のインクジェット記録装置１と第２実施形態のインクジェット記録装置１ａとで同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
図１２は、本実施形態のインクジェット記録装置１ａにおける駆動装置２２０の回路構成を示す図である。
このインクジェット記録装置１ａのヘッド制御部４２では、アクチュエーター２２２に出力可能な複数種類の駆動電圧信号に応じて記憶部４２２にそれぞれ記憶される波形データにおいて配列された上述の離散値に対して、それぞれ供給電圧Ｖｐの切り替えに係る切替信号Ｖｃｎｔを示す切替データ（選択情報）が付加されている。切替信号ＶｃｎｔがＶｓｈ又はＶｓｌの何れであるかは、１ビットで表されるので、この切替データは、８〜１６ビットの離散値に対して十分に小さい。この切替データは、上述の実施形態及び変形例１〜３のインクジェット記録装置１に係る駆動装置２２０のうち何れかで得られる切替信号Ｖｃｎｔに応じたものが予めインクジェット記録装置１の出荷前試験などで計測されて設定されている。また、この切替データが付加された波形データは、ユーザーの操作などに基づいて通信部４３を介して外部から新たに取得されて記憶部４２２に追加又は上書きされても良い。一方で、駆動回路２２１ｄは、上記実施形態の駆動回路２２１における比較器２２１１、２２１２及び論理和回路２２１３が削除され、代わりに選択回路２２１６が設けられている。
このインクジェット記録装置１ａのヘッド制御部４２では、アクチュエーター２２２に出力可能な複数種類の駆動電圧信号に応じて記憶部４２２にそれぞれ記憶される波形データにおいて配列された上述の離散値に対して、それぞれ供給電圧Ｖｐの切り替えに係る切替信号Ｖｃｎｔを示す切替データ（選択情報）が付加されている。切替信号ＶｃｎｔがＶｓｈ又はＶｓｌの何れであるかは、１ビットで表されるので、この切替データは、８〜１６ビットの離散値に対して十分に小さい。この切替データは、上述の実施形態及び変形例１〜３のインクジェット記録装置１に係る駆動装置２２０のうち何れかで得られる切替信号Ｖｃｎｔに応じたものが予めインクジェット記録装置１の出荷前試験などで計測されて設定されている。また、この切替データが付加された波形データは、ユーザーの操作などに基づいて通信部４３を介して外部から新たに取得されて記憶部４２２に追加又は上書きされても良い。一方で、駆動回路２２１ｄは、上記実施形態の駆動回路２２１における比較器２２１１、２２１２及び論理和回路２２１３が削除され、代わりに選択回路２２１６が設けられている。
また、ここでは、スイッチング回路５０２の具体例が示されている。
これら以外の構成は、上記実施の形態と同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
これら以外の構成は、上記実施の形態と同一であり、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
電力供給部５０では、直流電圧変換部５０１から出力される２種類の供給電圧Ｖｐである高供給電圧ＶＨ及び低供給電圧ＶＬの出力端に各々ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂのソース端子が接続され、また、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂのドレイン端子（電力増幅部２２１９の側）には、更に、ダイオード５０２ｃ、５０２ｄのアノードがそれぞれ接続されている。ダイオード５０２ｃ、５０２ｄのカソードは、まとめてキャパシター５１及び電力増幅部２２１９に接続されている。
ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂのゲート端子には、それぞれ、駆動回路２２１ｄから切替信号が入力される。
ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂのゲート端子には、それぞれ、駆動回路２２１ｄから切替信号が入力される。
ＣＰＵ４２１は、クロック信号に応じて順次画素データに応じた波形データの離散値を駆動回路２２１ｄの初期生成部２２１７に出力する。このとき、当該離散値に付加されている切替データが分離されて、当該切替データに応じた切替信号Ｖｃｎｔが離散値と同時に別途駆動回路２２１ｄの選択回路２２１６に出力される。
ＣＰＵ４２１から選択回路２２１６に入力された切替信号Ｖｃｎｔは、一方で直接電力供給部５０のＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂのゲート端子に入力され、他方では、インバーター２２１６ａで反転された後に、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａのゲート端子に入力される。これにより、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂは、何れかが選択的（排他的）に通電状態となり、高供給電圧ＶＨ及び低供給電圧ＶＬのうち何れか一方が供給電圧Ｖｐとして電力増幅部２２１９に供給される。
このとき、高供給電圧ＶＨの供給状態から低供給電圧ＶＬの供給状態に切り替えられた直後には、ダイオード５０２ｄのカソード側電圧がアノード側電圧より高い状態となるので、ダイオード５０２ｄがＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂへの電流の逆流を防止することで当該ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂの破損を防止する。ダイオード５０２ｃは、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａへの電流の逆流を防止するが、通常では、キャパシター５１の電圧（電力増幅部２２１９への供給電圧）が高供給電圧ＶＨより高くはならないので逆流は生じない。従って、ダイオード５０２ｃは、省略されても良い。
［変形例４］
図１３は、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａにおける駆動装置２２０の回路構成の変形例４を示す図である。
この変形例４の駆動装置２２０の回路構成では、電力供給部５０ｅにおいて、直流電圧変換部５０１ｅが供給電圧Ｖｐとして高供給電圧ＶＨ及び低供給電圧ＶＬに加えて中供給電圧ＶＭを出力可能であり、ＣＰＵ４２１（選択部３２ｅ）からスイッチング回路５０２ｅに入力された切替信号Ｖｃｎｔにより、３種類の供給電圧のうち何れかが選択的に電力増幅部２２１９に出力される。
その他の構成については同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１３は、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａにおける駆動装置２２０の回路構成の変形例４を示す図である。
この変形例４の駆動装置２２０の回路構成では、電力供給部５０ｅにおいて、直流電圧変換部５０１ｅが供給電圧Ｖｐとして高供給電圧ＶＨ及び低供給電圧ＶＬに加えて中供給電圧ＶＭを出力可能であり、ＣＰＵ４２１（選択部３２ｅ）からスイッチング回路５０２ｅに入力された切替信号Ｖｃｎｔにより、３種類の供給電圧のうち何れかが選択的に電力増幅部２２１９に出力される。
その他の構成については同一であり、同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
このように、２種類より多い供給電圧Ｖｐを複数段階で切り替えて駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの電圧値との差を小さくしても良い。特に、駆動電圧信号の波形パターンが３種類以上あり、図２に示した高ピーク電圧ＶｗＨ及び低ピーク電圧ＶｗＬに加えて他のピーク電圧がある場合に、これらのピーク電圧よりそれぞれ高い供給電圧Ｖｐが各々電力供給部５０ｅから選択的に出力可能とさせても良い。
このように、第２実施形態のインクジェット記録装置１ａでは、波形データは、駆動電圧信号Ｖｗａｖｅにおける所定の時間間隔（サンプリング周波数）での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、電力供給部５０からの供給電圧Ｖｐの選択情報である切替信号Ｖｃｎｔを示す切替データが付加されており、選択部３２ｄのＣＰＵ４２１は、駆動波形信号Ｖｄｐの生成に用いられる離散値データに付加されたこの切替データに応じて切替信号Ｖｃｎｔを出力し、一方で選択回路２２１６を介し、他方でそのままＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂに出力することで、供給電圧Ｖｐの切り替えに係る選択を行う。
これにより、リアルタイムで波形データや駆動波形信号と基準値とを比較して判断する構成を必要とせず、簡単な処理で容易に交差タイミングＴａよりも前倒しした切替タイミングＴｏｎで供給電圧Ｖｐの適切な切り替えを行うことが出来る。従って、駆動回路２２１ｄを更に低コスト小型化させることが出来る。また、通常、切替データは、離散値データと比較して十分にビット数が小さいので、データ量の増大の影響を軽微に抑えることが出来る。
これにより、リアルタイムで波形データや駆動波形信号と基準値とを比較して判断する構成を必要とせず、簡単な処理で容易に交差タイミングＴａよりも前倒しした切替タイミングＴｏｎで供給電圧Ｖｐの適切な切り替えを行うことが出来る。従って、駆動回路２２１ｄを更に低コスト小型化させることが出来る。また、通常、切替データは、離散値データと比較して十分にビット数が小さいので、データ量の増大の影響を軽微に抑えることが出来る。
また、変形例４の駆動装置２２０の回路構成において、選択部３２ｅは、波形データから生成される駆動電圧信号Ｖｗａｖｅの各々における複数のピーク値（最大電圧値）の数と等しい数の前記供給電圧Ｖｐの中から当該波形データに応じて何れかを選択する構成とすることが出来る。従って、中間的なピーク電圧を有する駆動電圧信号の波形パターンに比して高過ぎる供給電圧を供給するのを防ぎ、電力消費量や発熱量を効率良く低減させることが出来る。
また、電力供給部５０は、複数の供給電圧ＶＨ、ＶＬの出力端に各々ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂが設けられ、当該複数の供給電圧ＶＨ、ＶＬのうち電圧値が高い側から２番目以下の低供給電圧ＶＬの出力端に接続されているＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂよりも電力増幅部２２１９の側には、順方向、即ち、出力元である当該ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂの側にアノードが接続されたダイオード５０２ｄが設けられ、選択部３２ｄは、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ａ、５０２ｂの各々に切替信号Ｖｃｎｔ及びこの反転信号を出力することで、何れか一つのＰチャンネルＭＯＳＦＥＴを選択的に通電状態とする。
これにより、容易な構成で電力消費を抑えながら確実且つ高速に供給電圧Ｖｐの切り替えを行うことが出来る。また、ダイオード５０２ｄにより供給電圧Ｖｐを高圧側から低圧側に切り替えた際に、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂに電流が逆流するのを防ぎ、容易な構成で安全に供給電圧Ｖｐを切り替えることが出来る。従って、安全且つ容易に電力消費量及び発熱量の効果的な抑制を図りつつ、適切にアクチュエーター２２２を駆動させて正常なインクの吐出を行わせることが出来る。
これにより、容易な構成で電力消費を抑えながら確実且つ高速に供給電圧Ｖｐの切り替えを行うことが出来る。また、ダイオード５０２ｄにより供給電圧Ｖｐを高圧側から低圧側に切り替えた際に、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ５０２ｂに電流が逆流するのを防ぎ、容易な構成で安全に供給電圧Ｖｐを切り替えることが出来る。従って、安全且つ容易に電力消費量及び発熱量の効果的な抑制を図りつつ、適切にアクチュエーター２２２を駆動させて正常なインクの吐出を行わせることが出来る。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、選択部において、論理回路などを用いて選択を行う構成と、ＣＰＵ４２１の制御動作により選択を行う構成とを示したが、これらの構成は適宜併用されても良い。また、論理回路は、同等の結果を得ることの可能な回路で置き換えられても良い。
例えば、上記実施の形態では、選択部において、論理回路などを用いて選択を行う構成と、ＣＰＵ４２１の制御動作により選択を行う構成とを示したが、これらの構成は適宜併用されても良い。また、論理回路は、同等の結果を得ることの可能な回路で置き換えられても良い。
また、上記実施の形態では、初期生成部２２１７でアナログ信号に変換後、電圧増幅部２２１８で所望の電圧に増幅したが、これらをまとめて行っても良い。
また、選択部は、駆動回路とは別個の基板などに形成されても良く、例えば、電力供給部５０のスイッチング回路５０２と一体的に形成されても良い。
また、駆動波形は、台形波形状に限られず、連続的な変化を伴うものであれば、他の形状であっても本発明を適用することが出来る。
また、電力増幅部２２１９への入出力電圧間の線形性からのずれに係る基準レベルは、インクジェット記録装置１の出力画像の画質モードに応じて変更可能であっても良い。
また、第１、第２実施形態及び変形例１〜４に示した立ち上がり時のタイミング決定手段及び切替タイミングと、立下がり時のタイミング決定手段及び切替タイミングとの組み合わせは、例示であり、組み合わせ可能な任意の組合せで実施されて良い。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、動作手順や処理内容などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、動作手順や処理内容などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
この発明は、インクジェットヘッドの駆動装置、インクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に利用することが出来る。
１、１ａ インクジェット記録装置
２１ 移動動作部
２２ インクジェットヘッド
２２０ 駆動装置
２２１、２２１ａ〜２２１ｄ 駆動回路
２２１１、２２１２ 比較器
２２１３ 論理和回路
２２１４ 変動検出部
２２１５ 論理積回路
２２１６ 選択回路
２２１６ａ インバーター
２２１７ 初期生成部
２２１８ 電圧増幅部
２２１９ 電力増幅部
２２２ アクチュエーター
３１ 駆動波形生成部
３２、３２ａ、３２ｃ〜３２ｅ 選択部
４０ 制御部
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＡＭ
４０３ 記憶部
４１ 移動制御部
４２ ヘッド制御部
４２１ ＣＰＵ
４２２ 記憶部
４３ 通信部
４４ 操作表示部
４４１ 操作検出部
４４２ 表示部
４５ 報知出力部
４６ バス
５０、５０ｅ 電力供給部
５０１、５０１ｅ 直流電圧変換部
５０２ スイッチング回路
５０２ａ、５０２ｂ ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ
５０２ｃ、５０２ｄ ダイオード
５０２ｅ スイッチング回路
５１ キャパシター
ｄＶｒ 基準電圧差
ｄＶｂ 最小離隔電圧差
Ｄｗａｖｅ 駆動波形データ
Ｔａ 交差タイミング
Ｔｂ 低下時交差タイミング
Ｔｄ 遅延時間
Ｔｒ１ ｐｎｐ型トランジスター
Ｔｒ２ ｎｐｎ型トランジスター
Ｖｃｎｔ 切替信号
Ｖｄ 駆動波形信号
Ｖｄｐ 駆動波形信号
ＶＨ 高供給電圧
ＶＬ 低供給電圧
Ｖｐ 供給電圧
Ｖｒｅｆ１ 第１基準電圧
Ｖｒｅｆ１ｄ デジタル値
Ｖｒｅｆ１ｐ 基準電圧
Ｖｒｅｆ２ 第２基準電圧
Ｖｒｅｆ２ｐ 基準電圧
Ｖｓｈ 電圧
Ｖｗａｖｅ 駆動電圧信号
ＶｗＨ 高ピーク電圧
ＶｗＬ 低ピーク電圧
ＶｗＢ ベース電圧
２１ 移動動作部
２２ インクジェットヘッド
２２０ 駆動装置
２２１、２２１ａ〜２２１ｄ 駆動回路
２２１１、２２１２ 比較器
２２１３ 論理和回路
２２１４ 変動検出部
２２１５ 論理積回路
２２１６ 選択回路
２２１６ａ インバーター
２２１７ 初期生成部
２２１８ 電圧増幅部
２２１９ 電力増幅部
２２２ アクチュエーター
３１ 駆動波形生成部
３２、３２ａ、３２ｃ〜３２ｅ 選択部
４０ 制御部
４０１ ＣＰＵ
４０２ ＲＡＭ
４０３ 記憶部
４１ 移動制御部
４２ ヘッド制御部
４２１ ＣＰＵ
４２２ 記憶部
４３ 通信部
４４ 操作表示部
４４１ 操作検出部
４４２ 表示部
４５ 報知出力部
４６ バス
５０、５０ｅ 電力供給部
５０１、５０１ｅ 直流電圧変換部
５０２ スイッチング回路
５０２ａ、５０２ｂ ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ
５０２ｃ、５０２ｄ ダイオード
５０２ｅ スイッチング回路
５１ キャパシター
ｄＶｒ 基準電圧差
ｄＶｂ 最小離隔電圧差
Ｄｗａｖｅ 駆動波形データ
Ｔａ 交差タイミング
Ｔｂ 低下時交差タイミング
Ｔｄ 遅延時間
Ｔｒ１ ｐｎｐ型トランジスター
Ｔｒ２ ｎｐｎ型トランジスター
Ｖｃｎｔ 切替信号
Ｖｄ 駆動波形信号
Ｖｄｐ 駆動波形信号
ＶＨ 高供給電圧
ＶＬ 低供給電圧
Ｖｐ 供給電圧
Ｖｒｅｆ１ 第１基準電圧
Ｖｒｅｆ１ｄ デジタル値
Ｖｒｅｆ１ｐ 基準電圧
Ｖｒｅｆ２ 第２基準電圧
Ｖｒｅｆ２ｐ 基準電圧
Ｖｓｈ 電圧
Ｖｗａｖｅ 駆動電圧信号
ＶｗＨ 高ピーク電圧
ＶｗＬ 低ピーク電圧
ＶｗＢ ベース電圧
Claims (26)
- インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、当該電圧値と前記電力供給部が供給している第１供給電圧との電圧差が最初に所定の基準電圧差以下となるタイミングを切替タイミングとして前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替える
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、生成された前記駆動波形信号又は当該駆動波形信号に係る波形データを参照信号として取得して、当該参照信号に基づいて切替タイミングを決定し、当該切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、
前記電力増幅部は、前記選択部が前記参照信号を取得するタイミングよりも所定の遅延時間遅延した前記駆動波形信号を増幅して出力する
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に、前記駆動波形信号に応じて定められる切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、
前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められる
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められることを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記切替タイミングは、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部に入力される前記駆動波形信号の電圧値と出力される前記駆動電圧信号の電圧値との間で線形性からのずれが当該駆動電圧信号の波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下となる電圧差以上に保たれるように定められることを特徴とする請求項３又は４記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記選択部は、生成された前記駆動波形信号又は当該駆動波形信号に係る波形データを参照信号として取得し、当該参照信号に基づいて前記切替タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記選択部は、前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差低い比較基準電圧と前記駆動波形信号の電圧値とを比較する比較部を備え、
当該比較の結果に基づいて前記供給電圧に係る選択を切り替える
ことを特徴とする請求項１又は６記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記駆動波形生成部は、前記波形データに応じた前記駆動電圧信号よりも電圧振幅の小さい初期駆動波形信号を当該波形データから生成する初期生成部と、生成された前記初期駆動波形信号の電圧を増幅して出力駆動波形信号を得る電圧増幅部と、を備え、
前記選択部は、前記初期駆動波形信号と、当該初期駆動波形信号において前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差低い比較基準電圧に対応する初期比較基準電圧とを比較する比較部を備え、当該比較の結果に基づいて前記供給電圧に係る選択を切り替える
ことを特徴とする請求項１又は６記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記基準電圧差は、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部における前記トランジスターのベース／エミッター間での降下電圧以上に保たれるように定められることを特徴とする請求項１、６〜８の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記基準電圧差は、前記供給電圧と前記駆動電圧信号の電圧値との間の電圧差が、前記電力増幅部に入力される前記駆動波形信号の電圧値と出力される前記駆動電圧信号の電圧値との間で線形性からのずれが当該駆動電圧信号の波形の歪みの大きさに基づいて定められる基準レベル以下となる電圧差以上に保たれるように定められることを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記電力供給部から供給可能な供給電圧には、前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差高い最小供給電圧が含まれ、
前記選択部は、前記ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成される場合には、前記供給電圧に係る選択を当該最小供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号が生成される場合には、当該最小供給電圧を前記第１供給電圧として、当該駆動電圧信号の生成中に前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記電力供給部から供給可能な供給電圧には、前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数の電圧値のピーク値のうち最小のものよりも予め設定された最小離隔電圧差高い最小供給電圧が含まれ、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小の駆動電圧信号が生成される場合には、前記供給電圧に係る選択を当該最小供給電圧に切り替え、前記ピーク値が最小のものではない駆動電圧信号が生成される場合には、当該最小供給電圧を前記第１供給電圧として、当該駆動電圧信号の生成中に前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記波形データは、前記駆動電圧信号における所定の時間間隔での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、前記電力供給部からの供給電圧の選択情報が付加されており、
前記選択部は、前記駆動波形信号の生成に用いられる前記離散値データに付加された前記選択情報に応じて前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記波形データは、前記駆動電圧信号における所定の時間間隔での電圧値に応じた離散値データの配列であり、当該離散値データの各々には、前記電力供給部からの供給電圧の選択情報が付加されており、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記駆動波形信号の生成に用いられる前記離散値データに付加された前記選択情報に応じて前記供給電圧の切り替えに係る選択を行う
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記選択部は、前記波形データから生成される前記駆動電圧信号の複数のピーク値の数と等しい数の前記供給電圧の中から当該波形データに応じて何れかを選択することを特徴とする請求項１〜１４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の低下時に、当該電圧値と前記第１供給電圧とが交差する低下時交差タイミング以降に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替えることを特徴とする請求項１〜１５の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記駆動電圧信号の電圧値の低下時に、当該電圧値と前記第１供給電圧とが交差する低下時交差タイミング以降に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替える
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値が上昇する期間及び低下する期間のうち少な
くとも一方を取得する変動検出部を備え、
前記駆動電圧信号の電圧値が低下して、当該電圧値が、前記第１供給電圧よりも前記基準電圧差未満の低下時基準電圧差以上低くなる低下時切替タイミングで前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第２供給電圧から前記第１供給電圧に切り替える
ことを特徴とする請求項１、６〜１０の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記低下時基準電圧差は、ゼロであることを特徴とする請求項１８記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記駆動波形生成部は、インクを吐出させる動作に係るインク吐出データに応じた前記波形データから駆動波形信号を生成すると共に、当該インク吐出データの終了時及び中断時のうち少なくとも一方では、インクを吐出させない所定の非吐出波形データから駆動波形信号を生成し、
前記選択部は、前記非吐出波形データに基づく前記駆動電圧信号の生成時には、前記供給電圧に係る選択を当該駆動電圧信号の電圧値に応じた供給電圧に切り替えることを特徴とする請求項１〜１９の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記電力供給部を備えることを特徴とする請求項１〜２０の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 前記電力供給部は、前記複数の供給電圧の出力端に各々電界効果トランジスターが設けられ、当該複数の供給電圧のうち電圧値が高い側から２番目以下のものの出力端に接続されている前記電界効果トランジスターよりも前記電力増幅部の側には、順方向にダイオードが設けられ、
前記選択部は、当該電界効果トランジスターの各々に切替信号を出力することで、何れか一つの電界効果トランジスターを選択的に通電状態とする
ことを特徴とする請求項２１記載のインクジェットヘッドの駆動装置。 - インクジェットヘッドに設けられたノズル開口部からインクを吐出させる動作を行うアクチュエーターに駆動電圧信号を出力するインクジェットヘッドの駆動装置であって、
前記アクチュエーターの動作に応じた波形データから駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
トランジスターを用いて前記駆動波形信号の電力を増幅して前記駆動電圧信号を生成し、当該駆動電圧信号を前記アクチュエーターに出力する電力増幅部と、
複数の供給電圧のうちの何れかを選択的に前記電力増幅部へと供給する電力供給部と、
前記駆動電圧信号の電圧値に基づいて、前記電力供給部からの供給電圧を選択する選択部と、
を備え、
前記電力供給部は、前記複数の供給電圧の出力端に各々電界効果トランジスターが設けられ、当該複数の供給電圧のうち電圧値が高い側から２番目以下のものの出力端に接続されている前記電界効果トランジスターよりも前記電力増幅部の側には、順方向にダイオードが設けられ、
前記選択部は、前記駆動電圧信号の電圧値の上昇開始後、当該電圧値の上昇時に前記電力供給部が供給している第１供給電圧と前記電圧値とが等しくなる交差タイミング前に前記電力供給部からの供給電圧に係る選択を前記第１供給電圧より高い第２供給電圧に切り替え、前記電界効果トランジスターの各々に切替信号を出力することで、何れか一つの電界効果トランジスターを選択的に通電状態とする
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。 - 前記電力供給部は、入力される電源電圧から前記複数の供給電圧のうち少なくとも一部に変換する直流電圧変換部を備えることを特徴とする請求項２１〜２３の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置。
- 請求項１〜２４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置と、
インクを吐出する複数のノズルと、
当該複数のノズルに各々対応して設けられ、前記駆動装置により駆動されるアクチュエーターと、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 請求項１〜２４の何れか一項に記載のインクジェットヘッドの駆動装置と、
インクを吐出する複数のノズルと、
当該複数のノズルに各々対応して設けられ、前記駆動装置により駆動されるアクチュエーターと、
取得されたインク吐出データに基づいて前記駆動装置の動作を制御する動作制御部と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
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