WO2007083669A1 - インクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びインクジェットプリンタ - Google Patents

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WO2007083669A1
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drive
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actuator
ink jet
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PCT/JP2007/050608
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Kunio Tabata
Atsushi Oshima
Osamu Shinkawa
Toshiyuki Suzuki
Tomoki Hatano
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Seiko Epson Corporation
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits

Definitions

  • the present invention draws predetermined characters and images by ejecting minute ink droplets of liquid ink of a plurality of colors from a plurality of nozzles to form fine particles (ink dots) on a print medium.
  • the present invention relates to an inkjet printer.
  • Such inkjet printers are generally inexpensive and can easily obtain high-quality color prints. Accordingly, with the widespread use of personal computers and digital cameras, they have become widespread not only in offices but also in general users. And
  • such an ink jet printer has a print head in which a moving body called a carriage, which is provided with an ink cartridge and a print head, reciprocates on a print medium in a direction intersecting the transport direction.
  • the nozzle force of the liquid also ejects (injects) liquid ink droplets to form minute ink dots on the print medium, thereby drawing a predetermined character or image on the print medium and creating a desired printed matter.
  • the carriage is equipped with four color (yellow, magenta, cyan) ink cartridges including black (black) and a print head for each color, so that not only monochrome printing but also full-power color printing combining each color is possible. (Furthermore, 6-color, 7-color, and 8-color colors are also put into practical use by adding light cyan and light magenta to each of these colors).
  • the former inkjet printer is generally called “multi-pass (serial) inkjet printer”, and the latter inkjet printer is generally called “line head inkjet printer”.
  • the gradation is the density state of each color contained in the pixel represented by the ink dot.
  • the size of the ink dot corresponding to the color density of each pixel is called the gradation, and the gradation that can be expressed by the ink dot.
  • the number of degrees is called the number of gradations.
  • High gradation means that the number of gradations is large.
  • the actuator is a piezoelectric element
  • the displacement (distortion) of the piezoelectric element increases as the voltage value applied to the piezoelectric element increases.
  • the gradation can be changed.
  • Patent Document 1 a plurality of drive pulses having different voltage peak values are combined and connected to generate a drive signal, and this is a piezoelectric element of the same color nozzle provided in the inkjet head. From this drive signal, a drive pulse corresponding to the gradation level of the ink dot to be formed is selected for each nozzle, and the selected drive pulse is supplied to the piezoelectric element of the corresponding nozzle. By ejecting ink droplets, the required gradation of ink dots is achieved.
  • a method for generating a drive signal is described in FIG. That is, the data is read from the memory in which the drive signal data is stored, converted to analog data by DZA conversion, and the drive signal is supplied to the inkjet head through the current amplifier.
  • the circuit configuration of the current amplifier is composed of push-pull connected transistors, and amplifies the drive signal by linear drive.
  • the linear drive of the transistor itself is low in efficiency, and it is necessary to use a large transistor as a countermeasure against heat generation of the transistor itself, and a heat sink for cooling the transistor is necessary.
  • the circuit scale becomes large, and the size of the cooling heat sink is a major obstacle in layout.
  • the drive signal is generated by controlling the reference voltage of the DCZDC converter.
  • a heat dissipation means for cooling is required and the PWM signal is also used. Therefore, the DZA converter can also be configured with a simple low-pass filter, which enables circuit scale. Can be miniaturized.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-81013
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-306434
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-35062
  • the inkjet printer head drive device of Patent Document 3 using the DCZDC converter uses an inkjet head. Therefore, there is a problem that it is impossible to obtain a drive signal waveform necessary for ejecting ink droplets well, for example, a fast rise and fall.
  • the heat release plate for cooling is too large, especially the line head type having a large number of nozzles, that is, the number of actuators. There is a problem that an inkjet printer cannot practically lay out.
  • an object of the present invention is to provide an ink jet printer head driving device capable of suppressing and preventing distortion of a driving signal.
  • a head driving device for an inkjet printer corresponding to the nozzles and a plurality of nozzles for ejecting droplets provided on the inkjet head.
  • a drive waveform signal generating means for generating a drive waveform signal serving as a reference of a signal for controlling the drive of the actuator, and a drive means for applying a drive signal to the actuator.
  • a modulation means for pulse-modulating the drive waveform signal generated by the drive waveform signal generation means; a digital power amplifier for power-amplifying the modulation signal pulse-modulated by the modulation means; and a power by the digital power amplifier.
  • the drive waveform signal generating means generates a drive waveform signal that serves as a reference for a signal for controlling the drive of the actuator, and the generated drive waveform signal is
  • the pulse modulation is performed by the modulating means, the modulated signal modulated by the pulse is power amplified by the digital power amplifier, the power amplified modulated signal amplified by the power is smoothed by the smoothing filter and supplied to the actuator as a drive signal. Therefore, by making the filter characteristics of the smoothing filter sufficiently smooth only for the power amplification modulation signal component, it is possible to make the drive signal to the actuator rise and fall quickly, and to achieve digital amplification with excellent power amplification efficiency.
  • the power amplifier can efficiently amplify the drive signal, so cooling means such as a cooling heat sink can be used. The cornerstone.
  • an inverse filter having a predetermined frequency characteristic is provided in the subsequent stage of the drive waveform signal generating means regardless of the frequency characteristic of the filter composed of at least the smoothing filter and the capacitance of the actuator and the number of actuators to be driven.
  • the head drive device of the ink jet printer of Invention 2 is the head drive device of the ink jet printer of Invention 1, wherein the frequency characteristic of the reverse filter is set according to the number of the actuators. It is a feature.
  • the frequency characteristic of the inverse filter is set according to the number of actuators, so that different change components can be accurately determined according to the number of connected actuators.
  • the distortion of the drive signal actually applied to the actuator can be further suppressed and prevented.
  • the head drive device of the inkjet printer of Invention 3 is the ink jet printer of Invention 2.
  • a high-frequency emphasis type filter is used when the number of actuators is greater than a predetermined value, and a low-pass type or high-frequency attenuation type when the number of actuators is less than a predetermined value.
  • the number of actuators is greater than a predetermined value. If the number of actuators is greater than a predetermined value, a high frequency emphasis type filter is used.
  • the drive waveform signal component is constituted by the capacitance of the smoothing filter and the actuator.
  • the components that change with the filter can be emphasized or attenuated more appropriately, so that the drive signal actually applied to the actuator is It is possible to prevent distortion of the appropriately suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a line head type ink jet printer to which a head driving device of an ink jet printer of the present invention is applied, (a) is a plan view, and (b) is a front view. .
  • FIG. 2 is a block configuration diagram of a control device for the ink jet printer of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block configuration diagram of the drive waveform signal generation circuit of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of the waveform memory of FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of drive waveform signal generation.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of drive waveform signals or drive signals connected in time series.
  • FIG. 7 is a block configuration diagram of a drive signal output circuit.
  • FIG. 8 is a block diagram of a selection unit that connects a drive signal to an actuator.
  • FIG. 9 is a block diagram showing details of a modulation circuit, a digital power amplifier, and a smoothing filter of the drive signal output circuit of FIG.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation of the modulation circuit of FIG.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the operation of the digital power amplifier of FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of a low-pass filter constituted by connected actuators.
  • FIG. 13 is a block diagram of the inverse filter of FIG.
  • the print data force is also a conceptual diagram in which the number of actuators of the nozzles that should eject ink droplets is determined and the time constant of the inverse filter is set according to the number of actuators.
  • FIG. 15 is a block diagram of a drive waveform signal generating means and a modulation means, showing another embodiment of the head drive device of the ink jet printer of the present invention.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram when the gain of the output circuit decreases as the number of connected actuators changes.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the frequency characteristics of the inverse filter in the case of FIG.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram when the gain of the output circuit increases as the number of connected actuators changes.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of frequency characteristics of the inverse filter in the case of FIG.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of drive pulses output from the inverse filter of FIG.
  • FIG. 22 is a block diagram of an inverse filter showing a second embodiment of the head drive device of the ink jet printer of the present invention.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram of gain adjustment by a first order non-pass filter in the inverse filter of FIG.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of gain adjustment by a first-order low-pass filter in the inverse filter of FIG.
  • FIG. 25 is a block diagram of an inverse filter showing another embodiment of a head drive device for an inkjet printer of the present invention.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram of gain adjustment by a second-order low-pass filter in the inverse filter of FIG. 25. Explanation of symbols
  • 1 is a print medium
  • 2 is a first inkjet head
  • 3 is a second inkjet head
  • 4 is a first transport unit
  • 5 is a second transport unit
  • 6 is a first transport belt
  • 7 is a second transport belt
  • 8R, 8L is the drive roller
  • 9R, 9L is the first driven roller
  • 10R, 10L is the second driven roller
  • 11R, 11L is the electric motor
  • 22 is the actuator
  • 23 is the inverse filter
  • 24 is the modulation circuit
  • 25 is the digital power Amplifier
  • 26 is a smoothing filter
  • 31 is a comparator
  • 32 is a triangular wave oscillator
  • 33 is a half-bridge driver stage
  • 34 is a gate drive circuit
  • 41 is a memory control unit
  • 42 is a memory unit
  • 70 is a drive waveform signal generation circuit BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the ink jet printer according to the present embodiment.
  • FIG. La is a plan view thereof
  • FIG. 1 lb is a front view thereof.
  • a print medium 1 is a line head type ink jet printer that is transported in the direction of the arrow in the figure from the right to the left in the figure and is printed in a print area in the middle of the conveyance.
  • the ink jet head of the present embodiment is arranged not only at one power location but also at two power locations.
  • reference numeral 2 denotes a first inkjet head provided on the upstream side in the transport direction of the print medium 1
  • reference numeral 3 denotes a second inkjet head also provided on the downstream side.
  • a first transport unit 4 for transporting the print medium 1 is provided below the print head 2
  • a second transport unit 5 is provided below the second ink jet head 3.
  • the first transport unit 4 is composed of four first transport belts 6 arranged at a predetermined interval in a direction intersecting with the transport direction of the printing medium 1 (hereinafter also referred to as nozzle row direction).
  • the second transport unit 5 includes four second transport belts 7 arranged at predetermined intervals in a direction (nozzle row direction) intersecting the transport direction of the print medium 1.
  • the four second conveyor belts 7 are arranged so as to be alternately adjacent to each other.
  • a left driving roller 8L is disposed in the overlapping portion of the belt 7, a right first driven roller 9R and a left first driven roller 9L are disposed upstream thereof, and a right second driven roller 10R and a left first driving roller 9L are disposed downstream. 2Following roller 10L is installed. These rollers are divided at the central part of the figure la.
  • the two first conveying belts 6 on the right side in the nozzle row direction are wound around the right driving roller 8R and the first driven roller 9R on the right side, and the two first conveying belts 6 on the left side in the nozzle row direction are the left driving rollers.
  • the two second conveyor belts 7 are wound around the right driving roller 8R and the right second driven roller 10R, and the two second conveyor belts 7 on the left side in the nozzle row direction are the left driving roller 8L and the left second driven roller.
  • the right electric motor 11R is connected to the right driving roller 8R, and the left electric motor 11L is connected to the left driving roller 8L.
  • the first transport unit 4 composed of the two first transport belts 6 on the right side in the nozzle row direction and the second transport belts on the right side in the nozzle row direction
  • the second transport unit 5 configured by 7 moves in synchronization with each other at the same speed, and is configured by two first transport belts 6 on the left side in the nozzle row direction when the left drive roller 8L is rotationally driven by the left electric motor 11L.
  • the second transport unit 5 including the first transport unit 4 and the two second transport belts 7 on the left side in the nozzle row direction are synchronized with each other and move at the same speed.
  • the conveyance speed on the left and right in the nozzle row direction can be changed. Specifically, the rotation speed of the right electric motor 11R is changed to the left electric motor 11L. If the rotation speed of the left electric motor 11L is larger than the rotation speed of the right electric motor 11R, the conveyance speed on the right side in the nozzle row direction can be made larger than that on the left side. The conveyance speed on the left side can be made larger than that on the right side.
  • the first inkjet head 2 and the second inkjet head 3 are arranged in the transport direction of the printing medium 1 for each of the four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). They are offset. Ink is supplied to each inkjet head 2, 3 from an ink tank of each color (not shown) via an ink supply tube. Each inkjet head 2, 3 has a plurality of nozzles formed in the direction intersecting with the conveyance direction of the printing medium 1 (that is, in the nozzle row direction). Is ejected to form and output minute ink dots on the print medium 1. By performing this for each color, it is possible to perform printing in one pass by passing the print medium 1 conveyed by the first conveyance unit 4 and the second conveyance unit 5 once. That is, the arrangement area of these ink jet heads 2 and 3 corresponds to the print area.
  • Each nozzle force of an inkjet head As a method for discharging and outputting ink, there are an electrostatic method, a piezo method, a film boiling inkjet method, and the like.
  • the electrostatic system is an actuator.
  • the vibration plate in the cavity When a drive signal is given to the electrostatic gap, the vibration plate in the cavity is displaced to cause a pressure change in the cavity, and the ink droplet is ejected from the nozzle by the pressure change.
  • the piezo method when a drive signal is given to the piezo element, which is an actuator, the diaphragm in the cavity is displaced, causing a pressure change in the cavity, and ink drops are ejected from the nozzles by the pressure change. is there.
  • the film boiling ink jet method has a micro heater in the cavity, and the ink is heated to 300 ° C or more instantaneously and the ink becomes a film boiling state to generate bubbles, and the ink drops are ejected from the nozzle force by the change in pressure. It is to be done.
  • the present invention can be applied to any ink output method, but is particularly suitable for a piezo element that can adjust the ejection amount of ink droplets by adjusting the peak value of the drive signal and the voltage increase / decrease slope.
  • the ink droplet ejection nozzles of the first inkjet head 2 are formed only between the four first conveyance belts 6 of the first conveyance unit 4, and the ink droplet ejection nozzles of the second inkjet head 3 are It is formed only between the four second conveyor belts 7 of the second conveyor unit 5. This is because the inkjet heads 2 and 3 are cleaned by a cleaning unit described later. However, if one of the inkjet heads is used in this way, one-pass printing cannot be performed. For this reason, the first ink jet head 2 and the second ink jet head 3 are arranged so as to be shifted in the transport direction of the print medium 1 in order to compensate for the portions that cannot be printed with each other.
  • a first cleaning cap 12 that cleans the first inkjet head 2 is disposed below the first inkjet head 2, and a first cleaning cap 12 that is disposed below the second inkjet head 3 is disposed below the first inkjet head 2.
  • Each of the cleaning caps 12 and 13 is large enough to pass between the four first conveying belts 6 of the first conveying unit 4 and between the four second conveying belts 7 of the second conveying unit 5. Is formed.
  • These cleaning caps 12 and 13 cover the nozzles formed on the lower surfaces of the inkjet heads 2 and 3, that is, the nozzle surfaces, and have a rectangular bottomed cap body that can be in close contact with the nozzle surfaces, and are arranged at the bottoms thereof.
  • the ink absorber is provided, a tube pump connected to the bottom of the cap body, and a lifting device that lifts and lowers the cap body. Therefore, the cap body is raised by the lifting device and the nozzles of the inkjet heads 2 and 3 Adhere to the surface. In this state, when the tube body is made negative pressure by the tube pump, it is opened on the nozzle surface of the ink jet heads 2 and 3, and ink droplets and bubbles are sucked out from the nozzles. Can be cleaned. When cleaning is finished, lower the cleaning caps 12 and 13.
  • a belt charging device 19 is disposed below the driving rollers 8R and 8L.
  • the belt charging device 19 includes a charging roller 20 that contacts the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7 with the driving rollers 8R and 8L interposed therebetween, and the charging roller 20 that is connected to the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7.
  • the charge roller 20 applies a charge to the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7 to charge them.
  • these belts are composed of a medium-high resistance body or an insulator. Therefore, when charged by the belt charging device 19, the belts are composed of a high resistance body or an insulator that has the same charge force applied to the surface thereof.
  • the belt charging device 19 may be a corotron that reduces the charge.
  • the belt charging device 19 charges the surfaces of the first conveyance belt 6 and the second conveyance belt 7, and in this state, the print medium 1 is fed from the gate roller 14,
  • the printing medium 1 is pressed against the first conveying belt 6 by a paper pressing roller composed of a spur and a roller that does not work
  • the printing medium 1 is attracted to the surface of the first conveying belt 6 by the action of the dielectric polarization described above.
  • the driving rollers 8R and 8L are rotationally driven by the electric motors 11R and 11L, the rotational driving force is transmitted to the first driven rollers 9R and 9L via the first conveying belt 6.
  • the first transport belt 6 is moved downstream in the transport direction, the print medium 1 is moved below the first ink jet head 2, and the first ink jet head 2 is moved. Nozzle force formed in the ink is printed by ejecting ink droplets.
  • the print medium 1 is moved downstream in the transport direction and transferred onto the second transport belt 7 of the second transport unit 5.
  • the print medium 1 is attracted to the surface of the second conveying belt 7 by the action of the dielectric polarization described above.
  • the second conveying belt 7 is moved downstream in the conveying direction, the printing medium 1 is moved below the second ink jet head 3, and the nozzle formed on the second inkjet head! Ink droplets are ejected from the printer to perform printing.
  • the print medium 1 is further moved downstream in the transport direction, and the print medium 1 is discharged to the paper discharge unit while separating the surface force of the second transport belt 7 by a separation device (not shown). Make paper.
  • the first and second cleaning caps 12 and 13 are raised and the nozzles of the first and second ink jet heads 2 and 3 are raised.
  • the cap body is in close contact with the surface, and in that state, the cap body is brought to a negative pressure to suck out ink droplets and bubbles from the nozzles of the first and second ink jet heads 2 and 3, and then clean them. Lower the second cleaning caps 12 and 13.
  • a control device for controlling itself is provided in the ink jet printer. As shown in FIG. 2, the control device prints on a print medium by controlling a printing device, a paper feeding device, and the like based on print data input from a host computer 60 such as a personal computer or a digital camera. The processing is performed. Then, an input interface unit 61 that receives print data input from the host computer 60, and a control unit 62 that includes a microcomputer that executes print processing based on the print data input from the input interface unit 61.
  • Driver 65 and right electric motor driver 66R and left electric motor driver 66R and left electric motor driver Inno 66L and the output signals of each Dry No. 63-65, 66R, 66L are used by external gate roller motor 17, pickup roller motor 51, inkjet head 2, 3, right electric motor 11R, left electric motor 11L And an interface 67 for converting to a drive signal and outputting it.
  • the control unit 62 is a CPU (Central Processing Unit) 62a that executes various processes such as a print process, and print data input via the input interface 61 or when executing the print data print process. It consists of RAM (Random Access Memory) 62c that temporarily stores various data or temporarily develops application programs such as print processing, and non-volatile semiconductor memory that stores control programs executed by the CPU 62a. ROM (Read-Only Memory) 62d.
  • the control unit 62 obtains print data (image data) from the host computer 60 via the interface unit 61, the CPU 62a executes predetermined processing on the print data to eject any ink droplets of ink.
  • Print data (driving signal selection data SI & SP) indicating how much ink droplets are to be ejected or how much ink droplets are to be ejected, and based on this print data and input data from various sensors, each dryer 63-65, 66R , 66L [This U signal is output.
  • control signals are also output for each of the dryino 63 to 65, 66 R, and 66 L forces, these force interface units 67 convert the drive signals into drive signals that correspond to the plurality of nozzles of the inkjet head, gate roller motor 17, and pickup roller.
  • the motor 51, the right electric motor 11R, and the left electric motor 11L are operated, respectively, to feed and convey the print medium 1, control the orientation of the print medium 1, and print processing on the print medium 1.
  • Each component in the control unit 62 is electrically connected via a bus (not shown).
  • control unit 62 writes the write enable signal DEN, the write clock signal WCLK, and the waveform forming data DAT A for forming a drive signal, which will be described later, to the waveform memory 701, which will be described later.
  • Address data A0 to A3, waveform forming data read from waveform memory 701 Set timing to latch the first clock signal ACLK that sets the timing to latch the data, and timing to add the latched waveform data
  • the second clock signal BCLK to be set and the clear signal CLER to clear the latch data are output to the head driver 65.
  • the head driver 65 includes a drive waveform signal generation circuit 70 that forms a drive waveform signal WCOM, and an oscillation circuit 71 that outputs a clock signal SCK.
  • the drive waveform signal generation circuit 70 is a waveform memory that stores waveform formation data DATA for generating a drive waveform signal input from the control unit 62 in a storage element corresponding to a predetermined address.
  • the latch circuit 702 that latches the waveform forming data DATA read from the waveform memory 701 by the first clock signal ACLK described above, the output of the latch circuit 702, and the waveform generation output from the latch circuit 704 described later
  • An adder 703 that adds the data WDATA, a latch circuit 704 that latches the addition output of the adder 703 by the second clock signal BCLK described above, and waveform generation data WD ATA output from the latch circuit 704 is analog
  • a DZA converter 705 for converting the signal.
  • the clear signal CLER output from the control unit 62 is input to the latch circuits 702 and 704, and the latch data is cleared when the clear signal CLER is turned off.
  • waveform memory 701 memory elements each having several bits are arranged at the designated address, and waveform data DATA is stored together with the addresses A0 to A3. Specifically, the waveform data DATA is input together with the clock signal WCLK to the addresses A0 to A3 designated by the control unit 62, and the waveform data DATA is stored in the memory element by the input of the write enable signal DEN.
  • waveform data that is 0 as a voltage change amount per unit time is written in the address AO described above.
  • waveform data of + ⁇ is written in address A1, ⁇ AV2 in address ⁇ 2, and + AV3 in address A3.
  • the data stored in the latch circuits 702 and 704 is cleared by the clear signal CLER.
  • the drive waveform signal WCOM is raised to an intermediate potential (offset) by the waveform data.
  • the digital data of + ⁇ V 1 is stored in the latch circuit 702.
  • the stored + ⁇ 1 digital data is input to latch circuit 704 via adder 703
  • the latch circuit 704 stores the output of the adder 703 in synchronization with the rising edge of the second clock signal BCLK. Since the output of the latch circuit 704 is also input to the adder 703, the output of the latch circuit 704, that is, the drive signal COM is added by ⁇ at the rising timing of the second clock signal BCLK.
  • the waveform data at the address A1 is read during the time width T1, and as a result, the digital data of + ⁇ VI is added until it triples.
  • the digital data stored in the latch circuit 702 is switched to zero.
  • the digital data of 0 is the force digital data added through the adder 703 at the rising edge of the second clock signal BCLK as described above. Retained.
  • the drive signal COM is held at a constant value during the time interval TO.
  • the digital data stored in the latch circuit 702 is switched to one AV2.
  • this digital data of ⁇ 2 passes through the adder 703 and is added at the rising timing of the second clock signal BCLK. Since the digital data is AV2, the second clock signal is practically the same.
  • the drive signal COM is subtracted by AV2.
  • the AV2 digital data is subtracted by 6 times during the time span ⁇ ⁇ 2.
  • a drive waveform signal WCOM as shown in FIG. 6 is obtained.
  • This is amplified by the drive signal output circuit shown in FIG. 7 and supplied to the inkjet heads 2 and 3 as the drive signal COM, so that it is possible to drive an actuator such as a piezo element provided in each nozzle.
  • This drive signal output circuit includes a modulation circuit 24 that performs pulse modulation on the drive waveform signal WCOM generated by the drive waveform signal generation circuit 70, and a digital signal that amplifies the power of the modulation (PWM) signal pulse-modulated by the modulation circuit 24.
  • Power amplifier 25, smoothing filter 26 for smoothing the modulated (PWM) signal amplified by digital power amplifier 25, and drive signal generating circuit 70 and modulation circuit 24 are interposed. And an inverse filter 23.
  • the rising edge of this drive signal COM is the stage where the volume of the cavity (pressure chamber) communicating with the nozzle is expanded and the ink is bowed in (I can also say that the meniscus is pulled in considering the ink ejection surface).
  • the falling edge of the drive signal COM is the stage where the volume of the cavity is reduced and the ink is pushed out (it can be said that the meniscus is pushed out when considering the ink ejection surface). It is discharged from.
  • the waveform of the drive signal COM or the drive waveform signal WCOM is the waveform data 0, + ⁇ , one AV2, + AV3, the first clock signal written to addresses A0 to A3, as can be easily guessed from the above. It can be adjusted by ACLK and second clock signal BCLK.
  • the ink draw amount and draw speed By variously changing the voltage increase / decrease slope and peak value of the drive signal COM, which is the voltage trapezoidal wave force, the ink draw amount and draw speed, the ink push amount and the push speed can be changed. Thus, different ink dot sizes can be obtained by changing the ejection amount of the ink droplets. Therefore, as shown in FIG. 6, a plurality of drive pulses PCOM are connected in time series to generate a drive signal COM, and the drive pulse PCOM alone is selected and supplied to the actuator 22 such as a piezo element.
  • the actuator 22 such as a piezo element
  • the inkjet heads 2 and 3 select the nozzles to be ejected based on the drive signal COM and print data generated by the drive signal output circuit, and drive actuators such as piezo elements.
  • Drive signal selection data signal SI & SP that determines the connection timing to signal COM
  • drive signal COM and inkjet heads 2 and 3 are selected based on drive signal selection data SI & SP.
  • Actuator and A clock signal SCK for transmitting the latch signal LAT, the channel signal CH, and the drive signal selection data signal SI & SP to the inkjet heads 2 and 3 as serial signals is input.
  • FIG. 8 is a block diagram of a selection unit that connects the drive signal COM and an actuator such as a piezo element.
  • This selection unit temporarily stores the shift register 211 that stores drive signal selection data SI & SP for designating the actuator such as a piezo element corresponding to the nozzle that should eject ink droplets, and the data in the shift register 211 Latch circuit 212, a level shifter 213 for level-converting the output of the latch circuit 212, and a selection switch 201 for connecting the drive signal COM to an actuator 22 such as a piezo element in accordance with the output of the level shifter.
  • the drive signal selection data signal SI & SP is sequentially input to the shift register 211, and the storage area is sequentially shifted to the subsequent stage in accordance with the input pulse of the clock signal SCK.
  • the latch circuit 212 latches each output signal of the shift register 211 by the input latch signal LAT.
  • the signal stored in the latch circuit 212 is converted by the level shifter 213 into a voltage level that can turn on and off the selection switch 201 in the next stage. This is because the drive signal COM is higher than the output voltage of the latch circuit 212, and the operating voltage range of the selection switch 201 is set higher accordingly.
  • an actuator such as a piezo element whose selection switch 201 is closed by the level shifter 213 is connected to the drive signal COM at the connection timing of the drive signal selection data SI & SP.
  • the drive signal selection data SI & SP of the shift register 211 is stored in the latch circuit 212
  • the next print information is input to the shift register 211, and the stored data in the latch circuit 212 is sequentially updated according to the ink droplet ejection timing.
  • the symbol HGND in the figure is the ground end of an actuator such as a piezo element.
  • the input voltage of the actuator 22 is maintained at the voltage just before the disconnection even after the actuator such as a piezo element is disconnected from the drive signal COM force.
  • FIG. 9 shows a specific configuration from the modulation circuit 24 to the smoothing filter 26 of the drive signal output circuit described above.
  • a general pulse width modulation (PWM) circuit was used for the modulation circuit 24 that performs pulse modulation of the drive waveform signal WCOM.
  • the pulse width modulation circuit 24 includes a known triangular wave oscillator 32 and a comparator 31 that compares the triangular wave output from the triangular wave oscillator 32 with the drive waveform signal WCOM.
  • a modulation (PWM) signal that becomes Hi when the drive waveform signal WCOM is greater than or equal to the triangular wave and becomes Lo when the drive waveform signal WCOM is less than the triangle wave. Is output.
  • the pulse width modulation circuit is used as the pulse modulation circuit, but a pulse density modulation (PDM) circuit may be used instead.
  • PDM pulse density modulation
  • the digital power amplifier 25 is based on a half-bridge driver stage 33 composed of two MOSFETs Tr P and TrN for substantially amplifying power and a modulation (P WM) signal from the pulse width modulation circuit 24.
  • the gate drive circuit 34 is used to adjust the gate-source signals GP and GN of the MOSFET TrP and TrN, and the half-bridge driver stage 33 push-pulls the high-side MOSFET TrP and the low-side MOSFET TrN. It is a combination.
  • the modulation (PWM) signals when the gate-source signal of the high-side MOSFET TrP is GP, the gate-source signal of the low-side MOSFET TrN is GN, and the output of the noise bridge driver stage 33 is Va, these are the modulation (PWM) signals.
  • Figure 11 shows how this changes. Note that the voltage value Vgs of the gate-source signals GP and GN of each MOSFET TrP and TrN is set to a voltage value sufficient to turn on the MOSFET TrP
  • the modulation (PWM) signal When the modulation (PWM) signal is Hi level, the high-side MOSFET TrP gate-source signal GP is Hi level, and the low-side MOSFET TrN gate-source signal GN is Lo level. The MOSFET TrP is turned on and the low-side MOSFET TrN is turned off. As a result, the output Va of the half bridge driver stage 33 becomes the supply power VDD.
  • the modulation (PWM) signal power is o level
  • the gate-source signal GP of the high-side MOSFET TrP becomes Lo level
  • the gate-source signal GN of the low-side MOSFET TrN becomes Hi level. Is in the OFF state, the low-side MOSFET TrN is in the ON state, As a result, the output Va of the half-bridge driver stage 33 is zero.
  • the output Va of the half bridge driver stage 33 of the digital power amplifier circuit 25 is supplied as a drive signal COM to the selection switch 201 via the smoothing filter 26.
  • the smoothing filter 26 is composed of a primary RC low-pass (low-pass) filter composed of a combination of one resistor R and one capacitor C.
  • the smoothing filter 26 composed of the low-pass filter sufficiently attenuates the high-frequency component of the output Va of the half-bridge driver stage 33 of the digital power amplifier circuit 25, that is, the carrier signal component of power amplification modulation (PWM), and the drive signal component COM. (Or drive waveform component WCOM) is designed not to attenuate!
  • the smoothing filter is designed to sufficiently attenuate the carrier signal component of the power amplification modulation (PWM) signal and not to attenuate the drive signal component COM (or drive waveform component WCOM). Since the actuator 22 has a capacitance Cn, when the number of actuators to be driven changes, the low-pass filter cutoff frequency composed of the smoothing filter and the capacitance of the actuator changes.
  • the transfer function G (s) of the smoothing filter 23, which is also the primary RC low-pass filter shown in Fig. 12a, is expressed by the following equation (1).
  • the carrier signal component of the signal can be sufficiently attenuated and the number of connected actuators N is the maximum, that is, the cutoff frequency of the low-pass filter composed of the smoothing filter and the capacitance of the actuator is the lowest.
  • the drive signal component COM or drive waveform component WCOM
  • the low-pass filter composed of the smoothing filter and the capacitance of the actuator is attenuated at the subsequent stage of the drive waveform signal generation circuit 70.
  • An inverse filter 23 for emphasizing the components to be added is provided.
  • the drive waveform signal WCOM that has passed through the inverse filter 23 is emphasized by a component that is attenuated by the electrostatic capacity of the smoothing filter and the actuator, and the signal component is attenuated by the capacitance of the smoothing filter and the actuator.
  • the actual drive signal COM or drive pulse PCOM is applied to the actuator 22 such as each piezo element. Transfer function G of this inverse filter 23
  • the inverse filter 23 is configured by a digital filter.
  • the capacitance Cn of each individual actuator 22 such as a piezo element is known in advance! /. Therefore, if the number of the actuators 22 such as piezo elements connected to the drive signal COM is known, either in formula 3 or in FIG.
  • the time constant T is known. If the time constant T is known, simply changing the time constant component of the digital filter will provide the frequency characteristic opposite to that of the drive circuit.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram in which the number of actuators for the nozzles that should eject ink droplets is determined from the drive signal selection data SI & SP, and the time constant of the inverse filter 23 is set according to the number of actuators.
  • the drive signal selection data SI & SP is read 1 cycle before the drive pulse PCOM of the drive signal COM is actually selected (drive signal COM from the first drive pulse PCOM1 to the fourth drive pulse PCOM4). Therefore, when the drive signal selection data SI (1) & SP (1) of the next cycle is read, the time constants Tl (1) to T4 (1) are written to the memory, and the first to fourth drives of the next cycle are written.
  • the time constant Tl (1) to ⁇ 4 (1) is output to the inverse filter 23 consisting of a digital filter immediately before the pulses PCOMl to PCOM4 are output. In this way, the original drive signal COM or drive pulse PCOM can be applied to the actuator 22 such as the piezo element of each nozzle, with the frequency characteristics of the inverse filter 23 being appropriately set without delay.
  • the drive waveform signal WCOM is generated by the drive waveform signal generation circuit 70 as a reference of a signal for controlling the drive of an actuator such as a piezoelectric element. Then, the generated drive waveform signal WCOM is pulse-modulated by a modulation circuit 24 such as a pulse width modulation circuit, and the pulse-modulated modulation signal is power-amplified by a digital power amplifier 25. Since the amplified modulation signal is smoothed by the smoothing filter 26 and supplied to the actuator as a drive signal, the filter characteristic of the smoothing filter 26 is sufficiently smoothed only by the power amplification modulation signal component. By making it possible, the drive signal to the actuator can rise and fall quickly, and the drive signal can be efficiently amplified by the digital power amplifier 25 with excellent power amplification efficiency. No cooling means is required.
  • an inverse filter 23 having a frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the low-pass filter composed of at least the capacitances of the smoothing filter 26 and the actuator 22 is provided downstream of the drive waveform signal generation circuit 70.
  • the component attenuated by the low-pass filter composed of the capacitance of the smoothing filter 26 and the actuator 22 in the drive waveform signal WCOM component can be emphasized. It is possible to suppress and prevent distortion of the drive signal COM that is actually applied to the actuator 22.
  • FIG. 15 shows another embodiment of the drive waveform signal generating means and the modulation means of the head drive device of the ink jet printer of the present invention.
  • the digitally synthesized drive waveform signal is converted into an analog signal by the DZA converter 705 and output.
  • the memory control unit 41 reads the digital waveform data from the memory unit 42, and the comparison unit 44 compares the read digital waveform data with the numerical value of the numerical value generation unit 43 corresponding to the triangular wave. Determine Hi and Lo of the modulation (PWM) signal and output it as the modulation (PWM) signal.
  • the memory control unit 41, the memory unit 42, the numerical value generation unit 43, and the comparison unit 44 can be incorporated in the CPU and the gate array.
  • the memory control unit 41 and the memory unit 42 correspond to the drive waveform signal generation unit of the present invention, and the numerical value generation unit 43 and the comparison unit 44 constitute a modulation unit.
  • the drive pulse supplied to the output circuit via such a high-pass (no-pass) type inverse filter 23 is indicated by a solid line with respect to the target value indicated by the two-dot chain line in FIG. Therefore, a power supply with a wide dynamic range is required.
  • the above-described high-frequency emphasis type filter and the first-order low-pass type or high-frequency attenuation type filter are arranged in parallel to provide an inverse filter. If the output circuit gain decreases, that is, if the number of actuators for the nozzles that should eject ink drops is greater than the specified value, a high-frequency emphasis type filter is added, and the output circuit gain increases. In this case, that is, when the number of actuators of the nozzles that are to eject ink droplets is less than a predetermined value, a low-pass type filter or a high-pass attenuation type filter is selected by each switch and a drive pulse is output.
  • the gain frequency characteristic indicated by the solid line in FIG. 23 has decreased as indicated by the two-dot chain line.
  • the primary high-pass filter is set so that the gain at the frequency f is 0, in this case 0.
  • the predetermined frequency f is
  • the drive waveform signal has no or almost no power spectrum (since the filter composed of the smoothing filter and the capacitance of the actuator is basically a lowpass filter)! Set the eye frequency.
  • the transfer function G (s), G (j ⁇ ), and gain Gain of this first-order low-pass filter are obtained as follows.
  • the number of actuators of the nozzles that should eject ink droplets is less than the predetermined value.
  • the frequency characteristics of the gain indicated by the solid line in Fig. 24 increase as indicated by the two-dot chain line. First-order low-pass so that the gain at a given frequency f is a given value, in this case 0
  • the filter gain Gain and solve it to find the time constant T.
  • the gain at a predetermined frequency f of the filter composed of the smoothing filter and the capacitance of the actuator is set to G
  • a second-order one-pass filter as shown in FIG. 25 can also be used. If a second-order low-pass filter is used, it is shown in Figure 26. Thus, it is possible to adjust the gains of the two predetermined frequencies f and f. For example, this
  • 1 is the predetermined frequency f of the first-order low pass filter
  • the other predetermined frequency f is the frequency of the other target.
  • the frequency at which the gain changes when the gain at one of the predetermined frequencies f is adjusted can be set.
  • the transfer function G (s), G (j ⁇ ) and gain G ain of this second-order low-pass filter are obtained as follows.
  • the number of actuators of the nozzles that should eject ink droplets is less than the predetermined value.
  • the gain frequency characteristics indicated by the solid line in Fig. 26 have increased as indicated by the two-dot chain line.
  • the gain at 2 is a predetermined value, in this case 0
  • the inkjet printer head drive device of the present invention is a multi-purpose inkjet printer. It can be applied to all types of inkjet printers, including pass printers.

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

　トランジスタの冷却用放熱板などを必要とせず、合わせて駆動信号の歪みを抑制防止可能なインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を提供する。駆動波形信号発生回路７０から出力されたアクチュエータ駆動制御のためのアナログ駆動波形信号ＷＣＯＭを変調回路２４で変調して変調信号とし、この変調信号をデジタル電力増幅器２５で電力増幅し、この電力増幅された電力増幅変調信号を平滑フィルタ２６で平滑化してアクチュエータへの駆動信号ＣＯＭとする。デジタル電力増幅器２５内のＭＯＳＦＥＴはスイッチング素子として使用されるので電力損失が少なく、冷却用放熱板が不要となる。また、平滑フィルタ２６及びアクチュエータ２２の静電容量で構成されるフィルタ特性を所定の周波数特性とする逆フィルタ２３を設けることにより、アクチュエータ２２に印加される駆動信号ＣＯＭの歪みを抑制防止する。

Description

明 細 書
インクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びインクジェットプリンタ 技術分野
[0001] 本発明は、複数色の液体インクの微小なインク滴を複数のノズルから吐出してその 微粒子 (インクドット)を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画 するようにしたインクジェットプリンタに関するものである。
背景技術
[0002] このようなインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容 易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、 オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきて 、る。
このようなインクジェットプリンタは、一般に、インクカートリッジと印字ヘッドとがー体 的に備えられたキャリッジなどと称される移動体が印刷媒体上をその搬送方向と交差 する方向に往復しながらその印字ヘッドのノズル力も液体インク滴を吐出（噴射）して 印刷媒体上に微小なインクドットを形成することで、当該印刷媒体上に所定の文字や 画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。そして、このキャリッジに 黒色（ブラック）を含めた 4色 (イェロー、マゼンタ、シアン）のインクカートリッジと各色 毎の印字ヘッドを備えることで、モノクロ印刷のみならず、各色を組み合わせたフル力 ラー印刷も容易に行えるようになつている（更に、これらの各色に、ライトシアンやライ トマゼンタなどを加えた 6色や 7色、或いは 8色のものも実用化されて 、る）。
[0003] また、このようにキャリッジ上のインクジェットヘッドを印刷媒体の搬送方向と交差す る方向に往復させながら印刷を実行するようにしたタイプのインクジェットプリンタでは 、 1頁全体をきれいに印刷するためにインクジェットヘッドを 10回程度力も数十回以 上も往復運動させる必要があるため、他の方式の印刷装置、例えば電子写真技術を 用いたレーザプリンタ、複写機などに比べて印刷時間が力かるといった欠点がある。 これに対し、印刷媒体の幅と同じ寸法の長尺のインクジェットヘッド (一体である必 要はない）を配置してキャリッジを使用しないタイプのインクジェットプリンタでは、イン クジェットヘッドを印刷媒体の幅方向に移動させる必要がなぐ 1パスでの印刷が可能 となるため、レーザプリンタと同様な高速な印刷が可能となる。なお、前者方式のイン クジェットプリンタを一般に「マルチパス (シリアル)型インクジェットプリンタ」、後者方 式のインクジェットプリンタを一般に「ラインヘッド型インクジェットプリンタ」と呼んで!/ヽ る。
[0004] ところで、この種のインクジェットプリンタでは、より一層高い階調が要求されている。
階調とは、インクドットで表される画素に含まれる各色の濃度の状態であり、各画素の 色の濃度に応じたインクドットの大きさを階調度といい、インクドットで表現できる階調 度の数を階調数と呼ぶ。高い階調とは、階調数が大きいことを意味する。階調度を変 えるには、インクジェットヘッドに設けられたァクチユエータへの駆動パルスを変える 必要がある。例えば、ァクチユエータが圧電素子である場合には、圧電素子に印加さ れる電圧値が大きくなると圧電素子 (正確には振動板)の変位量 (歪み）が大きくなる ので、これを用いてインクドットの階調度を変えることができる。
[0005] そこで、以下に挙げる特許文献 1では、電圧波高値が異なる複数の駆動パルスを 組み合わせて連結して駆動信号を生成し、これをインクジェットヘッドに設けられた同 じ色のノズルの圧電素子に共通して出力しておき、この駆動信号から、形成すべきィ ンクドットの階調度に応じた駆動パルスをノズル毎に選択し、その選択された駆動パ ルスを該当するノズルの圧電素子に供給してインク滴を吐出するようにすることで、要 求されるインクドットの階調度を達成するようにして 、る。
[0006] 駆動信号 (或 、は駆動パルス）の生成方法は、下記特許文献 2の図 2に記載されて いる。即ち、駆動信号のデータが記憶されているメモリからデータを読出し、それを D ZA変 でアナログデータに変換し、電流増幅器を通してインクジェットヘッドに駆 動信号を供給する。電流増幅器の回路構成は、同図 3に示すように、プッシュプル接 続されたトランジスタで構成され、リニア駆動によって駆動信号を増幅している。しか しながら、このような構成の電流増幅器では、トランジスタのリニア駆動そのものが低 効率であり、トランジスタ自体の発熱対策として大型トランジスタを使用する必要があ る上、トランジスタの冷却用放熱板が必要となるなど、回路規模が大きくなるという欠 点があり、特に冷却用放熱板の大きさは、レイアウト上、大きな障害となる。
[0007] この欠点を克服するため、下記特許文献 3に記載されるインクジェットプリンタでは、 DCZDCコンバータのリファレンス電圧を制御して駆動信号を生成して 、る。この場 合、効率のよい DCZDCコンバータを使用しているので、冷却のための放熱手段が 必要なぐまた PWM信号を用いているので、 DZA変換器も簡単なローパスフィルタ で構成でき、これらにより回路規模を小型化できる。
特許文献 1 :特開平 10— 81013号公報
特許文献 2：特開 2004 - 306434号公報
特許文献 3：特開 2005 - 35062号公報
発明の開示
[0008] し力しながら、 DCZDCコンバータは、本来、定電圧を発生するために設計された ものであるから、この DCZDCコンバータを用いた前記特許文献 3のインクジェットプ リンタのヘッド駆動装置では、インクジェットヘッドから良好にインク滴を吐出するのに 必要な駆動信号の波形、例えば早い立ち上がりや立ち下がりを得ることができないと いう問題がある。勿論、プッシュプル型トランジスタでァクチユエータ駆動信号の電流 を増幅する前記特許文献 2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置では、冷却用放 熱板が大きすぎて、特にノズル数、つまりァクチユエータ数が多いラインヘッド型イン クジェットプリンタでは実質的にレイアウトできないという問題がある。
[0009] 本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、ァクチユエータへの 駆動信号の早い立ち上がり、立ち下がりを可能としながら冷却用放熱板などの冷却 手段を必要とせず、合わせて駆動信号の歪みを抑制防止可能なインクジェットプリン タのヘッド駆動装置を提供することを目的とするものである。
[0010] [発明 1]上記課題を解決するために、発明 1のインクジェットプリンタのヘッド駆動 装置は、インクジェットヘッドに設けられた液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズ ルに対応して設けられたァクチユエータと、前記ァクチユエータに駆動信号を印加す る駆動手段とを有し、前記駆動手段は、前記ァクチユエータの駆動を制御する信号 の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、前記駆動波形信 号発生手段で生成された駆動波形信号をパルス変調する変調手段と、前記変調手 段でパルス変調された変調信号を電力増幅するデジタル電力増幅器と、前記デジタ ル電力増幅器で電力増幅された電力増幅変調信号を平滑化して前記ァクチユエ一 タに駆動信号として供給する平滑フィルタと、前記駆動波形信号発生手段の後段に 設けられ且つ少なくとも前記平滑フィルタ及び前記ァクチユエータの静電容量で構成 されるフィルタの周波数特性を、駆動するァクチユエータの数に関わらず、所定の周 波数特性にする逆フィルタとを備えたことを特徴とするものである。
[0011] この発明 1に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、駆動波形信号 発生手段でァクチユエータの駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成 し、この生成された駆動波形信号を変調手段でパルス変調し、このパルス変調された 変調信号をデジタル電力増幅器で電力増幅し、この電力増幅された電力増幅変調 信号を平滑フィルタで平滑ィ匕してァクチユエータに駆動信号として供給する構成とし たため、平滑フィルタのフィルタ特性を電力増幅変調信号成分のみ十分に平滑ィ匕で きるものとすることでァクチユエータへの駆動信号の早い立ち上がり、立ち下がりを可 能としながら、電力増幅効率に優れたデジタル電力増幅器によって駆動信号を効率 よく電力増幅できるので、冷却用放熱板などの冷却手段が不要となる。
[0012] また、少なくとも平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成されるフィルタ の周波数特性、駆動するァクチユエータの数に関わらず、所定の周波数特性にする 逆フィルタを駆動波形信号発生手段の後段に設けたことにより、駆動波形信号成分 の中で、平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成されるフィルタで変化す る成分を強調したり減衰したりすることができ、これにより実際にァクチユエ一タに印 カロされる駆動信号の歪みを抑制防止することが可能となる。
[0013] [発明 2]発明 2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明 1のインクジ エツトプリンタのヘッド駆動装置において、前記ァクチユエータの数に応じて前記逆フ ィルタの周波数特性を設定することを特徴とするものである。
この発明 2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、ァクチユエ一タの数 に応じて逆フィルタの周波数特性を設定する構成としたため、接続されるァクチユエ ータの数に応じて異なる変化成分を正確に強調したり減衰したりすることができ、これ により実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号の歪みをより一層抑制防止するこ とが可能となる。
[0014] [発明 3]発明 3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明 2のインクジ エツトプリンタのヘッド駆動装置において、前記ァクチユエータの数が所定値より多い 場合には高域強調型のフィルタを用い、前記ァクチユエータの数が所定値より少ない 場合には低域通過型又は高域減衰型のフィルタを用いることを特徴とするものである この発明 3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、ァクチユエ一タの数 が所定値より多 、場合には高域強調型のフィルタを用い、ァクチユエータの数が所定 値より少な 、場合には低域通過型又は高域減衰型のフィルタを用いる構成としたた め、駆動波形信号成分の中で、平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成 されるフィルタで変化する成分をより一層適切に強調したり減衰したりすることができ 、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号の歪みを適切に抑制防止 することが可能となる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用したラインヘッド型インク ジェットプリンタの第 1実施形態を示す概略構成図であり、（a)は平面図、（b)は正面 図である。
[図 2]図 1のインクジェットプリンタの制御装置のブロック構成図である。
[図 3]図 2の駆動波形信号発生回路のブロック構成図である。
[図 4]図 3の波形メモリの説明図である。
[図 5]駆動波形信号生成の説明図である。
[図 6]時系列的に連結された駆動波形信号又は駆動信号の説明図である。
[図 7]駆動信号出力回路のブロック構成図である。
[図 8]駆動信号をァクチユエータに接続する選択部のブロック図である。
[図 9]図 7の駆動信号出力回路の変調回路、デジタル電力増幅器、平滑フィルタの詳 細を示すブロック図である。
[図 10]図 9の変調回路の作用の説明図である。
[図 11]図 9のデジタル電力増幅器の作用の説明図である。
[図 12]接続されるァクチユエータによって構成されるローパスフィルタの説明図である [図 13]図 7の逆フィルタのブロック図である。
[図 14]印字データ力もインク滴を吐出すべきノズルのァクチユエ一タ数を求め、その ァクチユエータ数に応じて逆フィルタの時定数を設定する概念図である。
[図 15]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の他の実施形態を示すもの であり、駆動波形信号発生手段及び変調手段のブロック図である。
[図 16]接続されるァクチユエータ数の変化に伴って出力回路のゲインが減少する場 合の説明図である。
[図 17]図 16の場合の逆フィルタの周波数特性の説明図である。
[図 18]図 17の逆フィルタから出力される駆動パルスの説明図である。
[図 19]接続されるァクチユエータ数の変化に伴って出力回路のゲインが増加する場 合の説明図である。
[図 20]図 19の場合の逆フィルタの周波数特性の説明図である。
[図 21]図 20の逆フィルタから出力される駆動パルスの説明図である。
[図 22]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の第 2実施形態を示す逆フィ ルタのブロック図である。
[図 23]図 22の逆フィルタ中の 1次ノ、ィパスフィルタによるゲイン調整の説明図である。
[図 24]図 22の逆フィルタ中の 1次ローパスフィルタによるゲイン調整の説明図である。
[図 25]本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の他の実施形態を示す逆フィ ルタのブロック図である。
[図 26]図 25の逆フィルタ中の 2次ローパスフィルタによるゲイン調整の説明図である。 符号の説明
1は印刷媒体、 2は第 1インクジェットヘッド、 3は第 2インクジェットヘッド、 4は第 1搬 送部、 5は第 2搬送部、 6は第 1搬送ベルト、 7は第 2搬送ベルト、 8R, 8Lは駆動ロー ラ、 9R, 9Lは第 1従動ローラ、 10R, 10Lは第 2従動ローラ、 11R, 11Lは電動モー タ、 22はァクチユエータ、 23は逆フィルタ、 24は変調回路、 25はデジタル電力増幅 器、 26は平滑フィルタ、 31は比較器、 32は三角波発振器、 33はハーフブリッジドラ ィバ段、 34はゲートドライブ回路、 41はメモリコントロール部、 42はメモリ部、 43は数 値発生部、 44は比較部、 70は駆動波形信号発生回路 発明を実施するための最良の形態
[0017] 次に、本発明のインクジェットプリンタの第 1実施形態について図面を参照しながら説 明する。
図 1は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図であり、図 laは、その平 面図、図 lbは正面図である。図 1において、印刷媒体 1は、図の右から左に向けて図 の矢印方向に搬送され、その搬送途中の印字領域で印字される、ラインヘッド型イン クジェットプリンタである。但し、本実施形態のインクジェットヘッドは一力所だけでなく 、二力所に分けて配設されている。
[0018] 図中の符号 2は、印刷媒体 1の搬送方向上流側に設けられた第 1インクジェットへッ ド、符号 3は、同じく下流側に設けられた第 2インクジェットヘッドであり、第 1インクジ ットヘッド 2の下方には印刷媒体 1を搬送するための第 1搬送部 4が設けられ、第 2ィ ンクジェットヘッド 3の下方には第 2搬送部 5が設けられている。第 1搬送部 4は、印刷 媒体 1の搬送方向と交差する方向（以下、ノズル列方向とも称す）に所定の間隔をあ けて配設された 4本の第 1搬送ベルト 6で構成され、第 2搬送部 5は、同じく印刷媒体 1の搬送方向と交差する方向（ノズル列方向）に所定の間隔をあけて配設された 4本 の第 2搬送ベルト 7で構成される。
[0019] 4本の第 1搬送ベルト 6と同じく 4本の第 2搬送ベルト 7とは、互いに交互に隣り合うよ うに配設されている。本実施形態では、これらの搬送ベルト 6, 7のうち、ノズル列方向 右側 2本の第 1搬送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7と、ノズル列方向左側 2本の第 1搬 送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7とを区分する。即ち、ノズル列方向右側 2本の第 1搬 送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7の重合部に右側駆動ローラ 8Rが配設され、ノズル列 方向左側 2本の第 1搬送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7の重合部に左側駆動ローラ 8L が配設され、それより上流側に右側第 1従動ローラ 9R及び左側第 1従動ローラ 9Lが 配設され、下流側に右側第 2従動ローラ 10R及び左側第 2従動ローラ 10Lが配設さ れている。これらのローラは、一連のように見られる力 実質的には図 laの中央部分 で分断されている。そして、ノズル列方向右側 2本の第 1搬送ベルト 6は右側駆動口 ーラ 8R及び右側第 1従動ローラ 9Rに卷回され、ノズル列方向左側 2本の第 1搬送べ ルト 6は左側駆動ローラ 8L及び左側第 1従動ローラ 9Lに卷回され、ノズル列方向右 側 2本の第 2搬送ベルト 7は右側駆動ローラ 8R及び右側第 2従動ローラ 10Rに卷回 され、ノズル列方向左側 2本の第 2搬送ベルト 7は左側駆動ローラ 8L及び左側第 2従 動ローラ 10Lに卷回されており、右側駆動ローラ 8Rには右側電動モータ 11Rが接続 され、左側駆動ローラ 8Lには左側電動モータ 11Lが接続されている。従って、右側 電動モータ 11Rによって右側駆動ローラ 8Rを回転駆動すると、ノズル列方向右側 2 本の第 1搬送ベルト 6で構成される第 1搬送部 4及び同じくノズル列方向右側 2本の 第 2搬送ベルト 7で構成される第 2搬送部 5は、互いに同期し且つ同じ速度で移動し 、左側電動モータ 11Lによって左側駆動ローラ 8Lを回転駆動すると、ノズル列方向 左側 2本の第 1搬送ベルト 6で構成される第 1搬送部 4及び同じくノズル列方向左側 2 本の第 2搬送ベルト 7で構成される第 2搬送部 5は、互いに同期し且つ同じ速度で移 動する。但し、右側電動モータ 11Rと左側電動モータ 11Lの回転速度を異なるものと すると、ノズル列方向左右の搬送速度を変えることができ、具体的には右側電動モー タ 11Rの回転速度を左側電動モータ 11Lの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方 向右側の搬送速度を左側よりも大きくすることができ、左側電動モータ 11Lの回転速 度を右側電動モータ 11Rの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向左側の搬送速 度を右側よりも大きくすることができる。
[0020] 第 1インクジェットヘッド 2及び第 2インクジェットヘッド 3は、イェロー（Y)、マゼンタ（ M)、シアン (C)、ブラック (K)の 4色の各色毎に、印刷媒体 1の搬送方向にずらして 配設されている。各インクジェットヘッド 2, 3には、図示しない各色のインクタンクから インク供給チューブを介してインクが供給される。各インクジェットヘッド 2, 3には、印 刷媒体 1の搬送方向と交差する方向に、複数のノズルが形成されており（即ちノズル 列方向）、それらのノズルから同時に必要箇所に必要量のインク滴を吐出することに より、印刷媒体 1上に微小なインクドットを形成出力する。これを各色毎に行うことによ り、第 1搬送部 4及び第 2搬送部 5で搬送される印刷媒体 1を一度通過させるだけで、 1パスによる印刷を行うことができる。即ち、これらのインクジェットヘッド 2, 3の配設領 域が印字領域に相当する。
[0021] インクジェットヘッドの各ノズル力 インクを吐出出力する方法としては、静電方式、 ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、ァクチユエータであ る静電ギャップに駆動信号を与えると、キヤビティ内の振動板が変位してキヤビティ内 に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるとい うものである。ピエゾ方式は、ァクチユエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると 、キヤビティ内の振動板が変位してキヤビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化に よってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。膜沸騰インクジェット方 式は、キヤビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に 300°C以上に加熱されてインクが 膜沸騰状態となって気泡が生成し、その圧力変化によってインク滴がノズル力 吐出 出力されるというものである。本発明は、何れのインク出力方法も適用可能であるが、 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滴の吐出量を調整可能な ピエゾ素子に特に好適である。
[0022] 第 1インクジェットヘッド 2のインク滴吐出用ノズルは第 1搬送部 4の 4本の第 1搬送 ベルト 6の間にだけ形成されており、第 2インクジェットヘッド 3のインク滴吐出用ノズル は第 2搬送部 5の 4本の第 2搬送ベルト 7の間にだけ形成されている。これは、後述す るクリーニング部によって各インクジェットヘッド 2, 3をクリーニングするためであるが、 このようにすると、どちらか一方のインクジェットヘッドだけでは、ワンパスによる全面印 刷を行うことができない。そのため、互いに印字できない部分を補うために第 1インク ジェットヘッド 2と第 2インクジェットヘッド 3とを印刷媒体 1の搬送方向にずらして配設 しているのである。
[0023] 第 1インクジェットヘッド 2の下方に配設されているのが当該第 1インクジェットヘッド 2をクリーニングする第 1クリーニングキャップ 12、第 2インクジェットヘッド 3の下方に 配設されているのが当該第 2インクジェットヘッド 3をクリーニングする第 2クリーニング キャップ 13である。各クリーニングキャップ 12, 13は、何れも第 1搬送部 4の 4本の第 1搬送ベルト 6の間、及び第 2搬送部 5の 4本の第 2搬送ベルト 7の間を通過できる大 きさに形成してある。これらのクリーニングキャップ 12, 13は、インクジェットヘッド 2, 3 の下面、即ちノズル面に形成されて ヽるノズルを覆 、且つ当該ノズル面に密着可能 な方形有底のキャップ体と、その底部に配設されたインク吸収体と、キャップ体の底 部に接続されたチューブポンプと、キャップ体を昇降する昇降装置とで構成されてい る。そこで、昇降装置によってキャップ体を上昇してインクジェットヘッド 2, 3のノズル 面に密着する。その状態で、チューブポンプによってキャップ体内を負圧にすると、ィ ンクジェットヘッド 2, 3のノズル面に開設されて!、るノズルからインク滴や気泡が吸!ヽ 出され、インクジェットヘッド 2, 3をクリーニングすることができる。クリーニングが終了 したら、クリーニングキャップ 12, 13を下降する。
[0024] 第 1従動ローラ 9R, 9Lの上流側には、給紙部 15から供給される印刷媒体 1の給紙 タイミングを調整すると共に当該印刷媒体 1のスキューを補正する、二個一対のゲー トローラ 14が設けられている。スキューとは、搬送方向に対する印刷媒体 1の捻れで ある。また、給紙部 15の上方には、印刷媒体 1を供給するためのピックアップローラ 1 6が設けられている。なお、図中の符号 17は、ゲートローラ 14を駆動するゲートロー ラモータである。
[0025] 駆動ローラ 8R, 8Lの下方にはベルト帯電装置 19が配設されている。このベルト帯 電装置 19は、駆動ローラ 8R, 8Lを挟んで第 1搬送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7に 当接する帯電ローラ 20と、帯電ローラ 20を第 1搬送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7に 押し付けるスプリング 21と、帯電ローラ 20に電荷を付与する電源 18とで構成されて おり、帯電ローラ 20から第 1搬送ベルト 6及び第 2搬送ベルト 7に電荷を付与してそれ らを帯電する。一般に、これらのベルト類は、中'高抵抗体又は絶縁体で構成されて いるので、ベルト帯電装置 19によって帯電すると、その表面に印加された電荷力 同 じく高抵抗体又は絶縁体で構成される印刷媒体 1に誘電分極を生じせしめ、その誘 電分極によって発生する電荷とベルト表面の電荷との間に生じる静電気力でベルト に印刷媒体 1を吸着することができる。なお、ベルト帯電装置 19としては、電荷を降ら せるコロトロンなどでもよい。
[0026] 従って、このインクジェットプリンタによれば、ベルト帯電装置 19で第 1搬送ベルト 6 及び第 2搬送ベルト 7の表面を帯電し、その状態でゲートローラ 14から印刷媒体 1を 給紙し、図示しない拍車やローラで構成される紙押えローラで印刷媒体 1を第 1搬送 ベルト 6に押し付けると、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体 1は第 1搬送べ ルト 6の表面に吸着される。この状態で、電動モータ 11R, 11Lによって駆動ローラ 8 R, 8Lを回転駆動すると、その回転駆動力が第 1搬送ベルト 6を介して第 1従動ロー ラ 9R, 9Lに伝達される。 [0027] このようにして印刷媒体 1を吸着した状態で第 1搬送ベルト 6を搬送方向下流側に 移動し、印刷媒体 1を第 1インクジェットヘッド 2の下方に移動し、当該第 1インクジエツ トヘッド 2に形成されているノズル力 インク滴を吐出して印字を行う。この第 1インクジ エツトヘッド 2による印字が終了したら、印刷媒体 1を搬送方向下流側に移動して第 2 搬送部 5の第 2搬送ベルト 7に乗り移らせる。前述したように、第 2搬送ベルト 7もベル ト帯電装置 19によって表面が帯電しているので、前述した誘電分極の作用によって 印刷媒体 1は第 2搬送ベルト 7の表面に吸着される。
[0028] この状態で、第 2搬送ベルト 7を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体 1を第 2インク ジェットヘッド 3の下方に移動し、当該第 2インクジェットヘッドに形成されて!、るノズル からインク滴を吐出して印字を行う。この第 2インクジェットヘッドによる印字が終了し たら、印刷媒体 1を更に搬送方向下流側に移動し、図示しない分離装置で印刷媒体 1を第 2搬送ベルト 7の表面力も分離しながら排紙部に排紙する。
また、第 1及び第 2インクジェットヘッド 2, 3のクリーニングが必要なときには、前述し たように第 1及び第 2クリーニングキャップ 12, 13を上昇して第 1及び第 2インクジエツ トヘッド 2, 3のノズル面にキャップ体を密着し、その状態でキャップ体内を負圧にする ことで第 1及び第 2インクジェットヘッド 2, 3のノズルからインク滴や気泡を吸い出して クリーニングし、然る後、第 1及び第 2クリーニングキャップ 12, 13を下降する。
[0029] 前記インクジェットプリンタ内には、自身を制御するための制御装置が設けられてい る。この制御装置は、図 2に示すように、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等の ホストコンピュータ 60から入力された印刷データに基づ 、て、印刷装置や給紙装置 等を制御することにより印刷媒体に印刷処理を行うものである。そして、ホストコンビュ ータ 60から入力された印刷データを受取る入力インタフェース部 61と、この入力イン タフエース部 61から入力された印刷データに基づいて印刷処理を実行するマイクロ コンピュータで構成される制御部 62と、ゲートローラモータ 17を駆動制御するゲート ローラモータドライバ 63と、ピックアップローラ 16を駆動するためのピックアップローラ モータ 51を駆動制御するピックアップローラモータドライバ 64と、インクジェットヘッド 2、 3を駆動制御するヘッドドライバ 65と、右側電動モータ 11Rを駆動制御する右側 電動モータドライバ 66Rと、左側電動モータ 11Lを駆動制御する左側電動モータドラ イノく 66Lと、各ドライノく 63〜65、 66R、 66Lの出力信号を外部のゲートローラモータ 17、ピックアップローラモータ 51、インクジェットヘッド 2、 3、右側電動モータ 11R、左 側電動モータ 11Lで使用する駆動信号に変換して出力するインタフェース 67とを備 えて構成される。
[0030] 制御部 62は、印刷処理等の各種処理を実行する CPU (Central Processing Unit) 6 2aと、入力インタフェース 61を介して入力された印刷データ或いは当該印刷データ 印刷処理等を実行する際の各種データを一時的に格納し、或いは印刷処理等のァ プリケーシヨンプログラムを一時的に展開する RAM (Random Access Memory) 62cと 、CPU62aで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成さ れる ROM (Read- Only Memory) 62dを備えている。この制御部 62は、インタフェース 部 61を介してホストコンピュータ 60から印刷データ（画像データ）を入手すると、 CP U62aが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズル力 インク滴を吐 出するか或いはどの程度のインク滴を吐出するかという印字データ (駆動信号選択デ ータ SI&SP)を出力し、この印字データ及び各種センサからの入力データに基づい て、各ドライノ 63〜65、 66R, 66L【こ帘 U御信号を出力する。各ドライノ 63〜65、 66 R、 66L力も制御信号が出力されると、これら力インタフェース部 67で駆動信号に変 換されてインクジェットヘッドの複数のノズルに対応するァクチユエータ、ゲートローラ モータ 17、ピックアップローラモータ 51、右側電動モータ 11R、左側電動モータ 11L が夫々作動して、印刷媒体 1の給紙及び搬送、印刷媒体 1の姿勢制御、並びに印刷 媒体 1への印刷処理が実行される。なお、制御部 62内の各構成要素は、図示しない バスを介して電気的に接続されて 、る。
[0031] また、制御部 62は、後述する駆動信号を形成するための波形形成用データ DAT Aを後述する波形メモリ 701に書込むために、書込みィネーブル信号 DENと、書込 みクロック信号 WCLKと、書込みアドレスデータ A0〜A3とを出力して、 16ビットの波 形形成用データ DATAを波形メモリ 701に書込むと共に、この波形メモリ 701に記憶 された波形形成用データ DATAを読出すための読出しアドレスデータ A0〜A3、波 形メモリ 701から読出した波形形成用データ DATAをラッチするタイミングを設定す る第 1のクロック信号 ACLK、ラッチした波形データを加算するためのタイミングを設 定する第 2のクロック信号 BCLK及びラッチデータをクリアするクリア信号 CLERをへ ッドドライバ 65に出力する。
[0032] ヘッドドライバ 65は、駆動波形信号 WCOMを形成する駆動波形信号発生回路 70 と、クロック信号 SCKを出力する発振回路 71とを備えている。駆動波形信号発生回 路 70は、図 3に示すように、制御部 62から入力される駆動波形信号生成のための波 形形成用データ DATAを所定のアドレスに対応する記憶素子に記憶する波形メモリ 701と、この波形メモリ 701から読出された波形形成用データ DATAを前述した第 1 のクロック信号 ACLKによってラッチするラッチ回路 702と、ラッチ回路 702の出力と 後述するラッチ回路 704から出力される波形生成データ WDATAとを加算する加算 器 703と、この加算器 703の加算出力を前述した第 2のクロック信号 BCLKによって ラッチするラッチ回路 704と、このラッチ回路 704から出力される波形生成データ WD ATAをアナログ信号に変換する DZA変換器 705とを備えている。ここで、ラッチ回 路 702、 704には制御部 62から出力されるクリア信号 CLERが入力され、このクリア 信号 CLERがオフ状態となったときに、ラッチデータがクリアされる。
[0033] 波形メモリ 701は、図 4に示すように、指示したアドレスに夫々数ビットずつのメモリ 素子が配列され、アドレス A0〜A3と共に波形データ DATAが記憶される。具体的 には、制御部 62から指示したアドレス A0〜A3に対して、クロック信号 WCLKと共に 波形データ DATAが入力され、書込みィネーブル信号 DENの入力のよってメモリ素 子に波形データ DATAが記憶される。
次に、この駆動波形信号発生回路 70による駆動波形信号生成の原理について説 明する。まず、前述したアドレス AOには単位時間当たりの電圧変化量として 0となる 波形データが書込まれている。同様に、アドレス A1には + Δνΐ、アドレス Α2には— AV2、アドレス A3には + AV3の波形データが書込まれている。また、クリア信号 CL ERによってラッチ回路 702、 704の保存データがクリアされる。また、駆動波形信号 WCOMは、波形データによって中間電位 (オフセット）まで立ち上げられている。
[0034] この状態から、図 5に示すようにアドレス A1の波形データが読込まれ且つ第 1クロッ ク信号 ACLKが入力されるとラッチ回路 702に + Δ V 1のデジタルデータが保存され る。保存された + ΔΥ1のデジタルデータは加算器 703を経てラッチ回路 704に入力 され、このラッチ回路 704では、第 2クロック信号 BCLKの立ち上がりに同期して加算 器 703の出力を保存する。加算器 703には、ラッチ回路 704の出力も入力されるの で、ラッチ回路 704の出力、即ち駆動信号 COMは、第 2クロック信号 BCLKの立ち 上がりのタイミングで + Δνΐずつ加算される。この例では、時間幅 T1の間、アドレス A1の波形データが読込まれ、その結果、 + Δ VIのデジタルデータが 3倍になるまで 加算されている。
[0035] 次いで、アドレス AOの波形データが読込まれ且つ第 1クロック信号 ACLKが入力さ れるとラッチ回路 702に保存されるデジタルデータは 0に切替わる。この 0のデジタル データは、前述と同様に、加算器 703を経て、第 2クロック信号 BCLKの立ち上がり のタイミングで加算される力 デジタルデータが 0であるので、実質的には、それ以前 の値が保持される。この例では、時間幅 TOの間、駆動信号 COMが一定値に保持さ れている。
[0036] 次いで、アドレス A2の波形データが読込まれ且つ第 1クロック信号 ACLKが入力さ れるとラッチ回路 702に保存されるデジタルデータは一 AV2に切替わる。この一 Δν 2のデジタルデータは、前述と同様に、加算器 703を経て、第 2クロック信号 BCLKの 立ち上がりのタイミングで加算される力 デジタルデータが AV2であるので、実質 的には第 2クロック信号に合わせて駆動信号 COMは AV2ずつ減算される。この 例では、時間幅 Τ2の間、 AV2のデジタルデータが 6倍になるまで減算されている
[0037] このようにして生成されたデジタル信号を DZ Α変 705でアナログ変換すると、 図 6に示すような駆動波形信号 WCOMが得られる。これを図 7に示す駆動信号出力 回路で電力増幅してインクジェットヘッド 2、 3に駆動信号 COMとして供給することで 、各ノズルに設けられて 、るピエゾ素子などのァクチユエータを駆動することが可能と なり、各ノズルからインク滴を吐出することができる。この駆動信号出力回路は、駆動 波形信号発生回路 70で生成された駆動波形信号 WCOMをパルス変調する変調回 路 24と、変調回路 24でパルス変調された変調 (PWM)信号を電力増幅するデジタ ル電力増幅器 25と、デジタル電力増幅器 25で電力増幅された変調 (PWM)信号を 平滑ィ匕する平滑フィルタ 26と、駆動信号発生回路 70と変調回路 24との間に介装さ れた逆フィルタ 23とを備えて構成される。
[0038] この駆動信号 COMの立ち上がり部分がノズルに連通するキヤビティ (圧力室）の容 積を拡大してインクを弓 I込む (インクの吐出面を考えればメニスカスを引き込むとも言 える）段階であり、駆動信号 COMの立ち下がり部分がキヤビティの容積を縮小してィ ンクを押出す (インクの吐出面を考えればメニスカスを押出すとも言える）段階であり、 インクを押出した結果、インク滴がノズルから吐出される。ちなみに、駆動信号 COM 又は駆動波形信号 WCOMの波形は、前述からも容易に推察されるように、アドレス A0〜A3に書込まれる波形データ 0、 + Δνΐ、 一 AV2、 + AV3、第 1クロック信号 ACLK、第 2クロック信号 BCLKによって調整可能である。
[0039] この電圧台形波力 なる駆動信号 COMの電圧増減傾きや波高値を種々に変更す ることにより、インクの引込量や引込速度、インクの押出量や押出速度を変化させるこ とができ、これによりインク滴の吐出量を変化させて異なるインクドットの大きさを得る ことができる。従って、図 6に示すように、複数の駆動パルス PCOMを時系列的に連 結させて駆動信号 COMを生成し、そのうち力 単独の駆動パルス PCOMを選択し てピエゾ素子などのァクチユエータ 22に供給し、インク滴を吐出したり、複数の駆動 パルス PCOMを選択してピエゾ素子などのァクチユエータ 22に供給し、インク滴を複 数回吐出したりすることで種々のインクドットの大きさを得ることができる。即ち、インク が乾力ないうちに複数のインク滴を同じ位置に着弾すると、実質的に大きなインク滴 を吐出するのと同じことになり、インクドットの大きさを大きくすることできるのである。こ のような技術の組み合わせによって多階調化を図ることが可能となる。なお、図 6の左 端の駆動パルス PCOM1は、インクを引込むだけで押出していない。これは、微振動 と呼ばれ、インク滴を吐出せずに、ノズルの乾燥を抑制防止したりするのに用いられ る。
[0040] これらの結果、インクジェットヘッド 2、 3には、駆動信号出力回路で生成された駆動 信号 COM、印刷データに基づ!/、て吐出するノズルを選択すると共にピエゾ素子など のァクチユエータの駆動信号 COMへの接続タイミングを決定する駆動信号選択デ ータ信号 SI&SP、全ノズルにノズル選択データが入力された後、駆動信号選択デ ータ SI&SPに基づいて駆動信号 COMとインクジェットヘッド 2、 3のァクチユエータと を接続させるラッチ信号 LAT及びチャンネル信号 CH、駆動信号選択データ信号 SI &SPをシリアル信号としてインクジェットヘッド 2、 3に送信するためのクロック信号 SC Kが入力されている。
[0041] 次に、前記駆動信号出力回路から出力される駆動信号 COMとピエゾ素子などの ァクチユエ一タとを接続する構成について説明する。図 8は、駆動信号 COMとピエゾ 素子などのァクチユエ一タとを接続する選択部のブロック図である。この選択部は、ィ ンク滴を吐出させるべきノズルに対応したピエゾ素子などのァクチユエータを指定す るための駆動信号選択データ SI&SPを保存するシフトレジスタ 211と、シフトレジス タ 211のデータを一時的に保存するラッチ回路 212と、ラッチ回路 212の出力をレべ ル変換するレベルシフタ 213と、レベルシフタの出力に応じて駆動信号 COMをピエ ゾ素子などのァクチユエータ 22に接続する選択スィッチ 201によって構成されている
[0042] シフトレジスタ 211には、駆動信号選択データ信号 SI&SPが順次入力されると共 に、クロック信号 SCKの入力パルスに応じて記憶領域が初段力 順次後段にシフト する。ラッチ回路 212は、ノズル数分の駆動信号選択データ SI&SPがシフトレジスタ 211に格納された後、入力されるラッチ信号 LATによってシフトレジスタ 211の各出 力信号をラッチする。ラッチ回路 212に保存された信号は、レベルシフタ 213によつ て次段の選択スィッチ 201をオンオフできる電圧レベルに変換される。これは、駆動 信号 COMが、ラッチ回路 212の出力電圧に比べて高い電圧であり、これに合わせて 選択スィッチ 201の動作電圧範囲も高く設定されているためである。従って、レベル シフタ 213によって選択スィッチ 201が閉じられるピエゾ素子などのァクチユエータは 駆動信号選択データ SI&SPの接続タイミングで駆動信号 COMに接続される。また 、シフトレジスタ 211の駆動信号選択データ SI&SPがラッチ回路 212に保存された 後、次の印字情報をシフトレジスタ 211に入力し、インク滴の吐出タイミングに合わせ てラッチ回路 212の保存データを順次更新する。なお、図中の符号 HGNDは、ピエ ゾ素子などのァクチユエータのグランド端である。また、この選択スィッチ 201によれ ば、ピエゾ素子などのァクチユエータを駆動信号 COM力も切り離した後も、当該ァク チユエータ 22の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。 [0043] 図 9には、前述した駆動信号出力回路の変調回路 24から平滑フィルタ 26までの具 体的な構成を示す。駆動波形信号 WCOMをパルス変調する変調回路 24には、一 般的なパルス幅変調（PWM)回路を用いた。このパルス幅変調回路 24は、周知の 三角波発振器 32と、この三角波発振器 32から出力される三角波と駆動波形信号 W COMとを比較する比較器 31とで構成される。このパルス幅変調回路 24によれば、 図 10に示すように、駆動波形信号 WCOMが三角波以上であるときに Hi、駆動波形 信号 WCOMが三角波未満であるときに Loとなる変調 (PWM)信号が出力される。な お、本実施形態では、パルス変調回路にパルス幅変調回路を用いたが、これに代え てパルス密度変調 (PDM)回路を用いてもよ!、。
[0044] デジタル電力増幅器 25は、実質的に電力を増幅するための二つの MOSFETTr P、 TrNからなるハーフブリッジドライバ段 33と、パルス幅変調回路 24からの変調（P WM)信号に基づいて、それらの MOSFETTrP、 TrNのゲート ソース間信号 GP、 GNを調整するためのゲートドライブ回路 34とを備えて構成され、ハーフブリッジドラ ィバ段 33は、ハイサイド側 MOSFETTrPとローサイド側 MOSFETTrNをプッシュ プル型に組み合わせたものである。このうち、ハイサイド側 MOSFETTrPのゲート— ソース間信号を GP、ローサイド側 MOSFETTrNのゲート ソース間信号を GN、 ノヽ ーフブリッジドライバ段 33の出力を Vaとしたとき、それらが変調 (PWM)信号に応じ てどのように変化するかを図 11に示す。なお、各 MOSFETTrP、 TrNのゲートーソ ース間信号 GP、 GNの電圧値 Vgsは、それらの MOSFETTrP、 TrNを ONするのに 十分な電圧値とする。
[0045] 変調（PWM)信号が Hiレベルであるとき、ハイサイド側 MOSFETTrPのゲートーソ ース間信号 GPは Hiレベルとなり、ローサイド側 MOSFETTrNのゲート ソース間 信号 GNは Loレベルとなるので、ハイサイド側 MOSFETTrPは ON状態となり、ロー サイド側 MOSFETTrNは OFF状態となり、その結果、ハーフブリッジドライバ段 33 の出力 Vaは、供給電力 VDDとなる。一方、変調（PWM)信号力 oレベルであるとき 、ハイサイド側 MOSFETTrPのゲート ソース間信号 GPは Loレベルとなり、ローサ イド側 MOSFETTrNのゲート ソース間信号 GNは Hiレベルとなるので、ノヽィサイド 側 MOSFETTrPは OFF状態となり、ローサイド側 MOSFETTrNは ON状態となり、 その結果、ハーフブリッジドライバ段 33の出力 Vaは 0となる。
[0046] このデジタル電力増幅回路 25のハーフブリッジドライバ段 33の出力 Vaが平滑フィ ルタ 26を介して選択スィッチ 201に駆動信号 COMとして供給される。平滑フィルタ 2 6は、一つの抵抗 Rと一つのコンデンサ Cの組み合わせからなる一次 RCローパス（低 域通過）フィルタで構成される。このローパスフィルタからなる平滑フィルタ 26は、デジ タル電力増幅回路 25のハーフブリッジドライバ段 33の出力 Vaの高周波成分、即ち 電力増幅変調 (PWM)のキャリア信号成分を十分に減衰し且つ駆動信号成分 COM (若しくは駆動波形成分 WCOM)を減衰しな!ヽように設計される。
[0047] 前述のようにデジタル電力増幅器 25の MOSFETTrP、 TrNが、デジタル駆動され る場合には、 MOSFETがスィッチ素子として作用するため、 ON状態の MOSFET に電流が流れるが、ドレイン—ソース間の抵抗値は非常に小さぐ電力損失は殆ど発 生しない。また、 OFF状態の MOSFETには電流が流れないので電力損失は発生し ない。従って、このデジタル電力増幅器 25の電力損失は極めて小さぐ小型の MOS FETを使用することができ、冷却用放熱板などの冷却手段も不要である。ちなみに、 トランジスタをリニア駆動するときの効率が 30%程度であるのに対し、デジタル電力 増幅器の効率は 90%以上である。また、トランジスタの冷却用放熱板は、トランジスタ 一つに対して 60mm角程度の大きさが必要になるので、こうした冷却用放熱板が不 要になると、実際のレイアウト面で圧倒的に有利である。
[0048] 次に、図 7の駆動信号出力回路に設けられた逆フィルタ 23について説明する。前 述したように平滑フィルタは電力増幅変調 (PWM)信号のキャリア信号成分を十分減 衰し、且つ駆動信号成分 COM (若しくは駆動波形成分 WCOM)を減衰しな!ヽように 設計されるが、ァクチユエータ 22には静電容量 Cnがあるため駆動すべきァクチユエ ータ数が変化すると、平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成される低域 通過（ローパス）フィルタ遮断周波数が変化する。図 12aに示す一次 RCローパスフィ ルタカもなる平滑フィルタ 23の伝達関数 G (s)は下記 1式で表される。
0
[0049] [数 1]
G o (s) = ( 1
1 +S R C [0050] この平滑フィルタ 23に対して、ピエゾ素子などのァクチユエータ 22が接続されるた びに、図 12b、 cのように静電容量 Cnが次々に並列に接続され、平滑フィルタ及びァ クチユエータの静電容量で構成される低域通過（ローパス)フィルタの遮断周波数が 変化する。例えば、選択スィッチ 201が閉じられるピエゾ素子などのァクチユエータ 2 2の数を Nとしたとき、駆動回路全体の伝達関数 G (s)は下記 2式で表される。
[0051] [数 2]
Gt (s) = ■ ■ ■ ( 2 )
1 +s R ( C + N X Cn)
[0052] 接続されるァクチユエータ 22の数 Nが 1、つまり平滑フィルタ及びァクチユエータの 静電容量で構成される低域通過（ローパス)フィルタの遮断周波数が最も高くなる場 合でも電力増幅変調 (PWM)信号のキャリア信号成分を十分減衰でき、また接続さ れるァクチユエータ 22の数 Nが最大、つまり平滑フィルタ及びァクチユエータの静電 容量で構成される低域通過（ローパス)フィルタの遮断周波数が最も低くなる場合で も、駆動信号成分 COM (若しくは駆動波形成分 WCOM)が減衰しな ヽようにすれば 接続されるァクチユエータ 22の数が変化しても駆動信号 COMに歪みは生じな 、。し 力しそのためには PWMキャリア周波数を非常に高く設定する、若しくは平滑フィルタ を高次にして減衰特性を急峻にする必要があるが、 PWM周波数を高くした場合に はデジタル電力増幅器の発熱が増加し、平滑フィルタを高次にした場合には平滑フ ィルタが複雑ィ匕し、ヘッド駆動装置が大型化してしまう。
[0053] そこで、本実施形態では、前述した図 7に示すように駆動波形信号発生回路 70の 後段に、平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成される低域通過（ローバ ス)フィルタで減衰される成分を強調するための逆フィルタ 23を介装する。即ち、逆フ ィルタ 23を通過した駆動波形信号 WCOMは、平滑フィルタ及びァクチユエ一タの静 電容量で減衰される成分が強調されており、平滑フィルタ及びァクチユエータの静電 容量で信号成分が減衰しても、各ピエゾ素子などのァクチユエータ 22には本来の駆 動信号 COM又は駆動パルス PCOMが印加される。この逆フィルタ 23の伝達関数 G
I
(s)は下記 3式で表され、そのブロック図は図 13のように示される。なお、式中の Tは 時定数に相当する
[0054] [数 3]
G |F (s) = 1 +s T = 1 +S R ( C + N X C n) ■ · ■ ( 3 )
[0055] 具体的には、逆フィルタ 23をデジタルフィルタで構成する。ピエゾ素子などの個々 のァクチユエータ 22の静電容量 Cnは予め分かって!/、るので、駆動信号 COMに接 続されるピエゾ素子などのァクチユエータ 22の数が分かれば、 3式中或いは図 13中 の時定数 Tが分かる。時定数 Tが分かれば、デジタルフィルタの時定数成分を変更 するだけで、駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性が得られる。図 14は、駆動信 号選択データ SI&SPからインク滴を吐出すべきノズルのァクチユエ一タ数を求め、 そのァクチユエータ数に応じて逆フィルタ 23の時定数を設定する概念図である。駆 動信号選択データ SI&SPは、実際に駆動信号 COMの駆動パルス PCOMを選択 する 1サイクル（第 1駆動パルス PCOM 1〜第 4駆動パルス PCOM4による駆動信号 COM)前に読込まれる。そこで、次のサイクルの駆動信号選択データ SI (1) &SP (1 )を読込んだ時点でメモリに時定数 Tl (1)〜T4 (1)を書込み、次のサイクルの第 1〜 第 4駆動パルス PCOMl〜PCOM4が出力される直前に時定数 Tl (1)〜Τ4 (1)を デジタルフィルタからなる逆フィルタ 23に出力する。このようにすれば、逆フィルタ 23 の周波数特性を遅滞なく且つ確実に適切なものとして、各ノズルのピエゾ素子などの ァクチユエータ 22に本来の駆動信号 COM又は駆動パルス PCOMを印加することが できる。
[0056] このように、本実施形態のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、駆動波 形信号発生回路 70で圧電素子などのァクチユエータの駆動を制御する信号の基準 となる駆動波形信号 WCOMを生成し、この生成された駆動波形信号 WCOMをパ ルス幅変調回路などの変調回路 24でパルス変調し、このパルス変調された変調信 号をデジタル電力増幅器 25で電力増幅し、この電力増幅された電力増幅変調信号 を平滑フィルタ 26で平滑ィ匕してァクチユエータに駆動信号として供給することとした ため、平滑フィルタ 26のフィルタ特性を電力増幅変調信号成分のみ十分に平滑ィ匕で きるものとすることでァクチユエータへの駆動信号の早い立ち上がり、立ち下がりを可 能としながら、電力増幅効率に優れたデジタル電力増幅器 25によって駆動信号を効 率よく電力増幅できるので、冷却用放熱板などの冷却手段が不要となる。
[0057] また、少なくとも平滑フィルタ 26及びァクチユエータ 22の静電容量で構成される低 域通過（ローパス）フィルタの周波数特性と逆の周波数特性の逆フィルタ 23を駆動波 形信号発生回路 70の後段に設けたことにより、駆動波形信号 WCOM成分の中で平 滑フィルタ 26及びァクチユエータ 22の静電容量で構成される低域通過（ローパス）フ ィルタで減衰される成分を強調することができ、これにより実際にァクチユエータ 22に 印加される駆動信号 COMの歪みを抑制防止することが可能となる。
[0058] また、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ 22数に応じて逆フィルタ 23の 周波数特性を設定することにより、接続されるァクチユエータ数に応じて異なる低域 通過（ローパス)フィルタ減衰成分を正確に強調することができ、これにより実際にァク チユエータ 22に印加される駆動信号 COMの歪みをより一層抑制防止することが可 能となる。
図 15には、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の駆動波形信号発生 手段及び変調手段の他の実施形態を示す。図 3の駆動波形信号発生回路 70では、 デジタル合成された駆動波形信号を DZA変換器 705でアナログ変換して出力した 。これに対し、図 15では、メモリコントロール部 41がメモリ部 42からデジタル波形デー タを読出し、この読出されたデジタル波形データと三角波に相当する数値発生部 43 の数値とを比較部 44で比較して変調 (PWM)信号の Hi、 Loを決定し、それを変調（ PWM)信号として出力する。この場合、変調 (PWM)信号の出力までが全てデジタ ルで行われるので、メモリコントロール部 41、メモリ部 42、数値発生部 43、比較部 44 を CPUやゲートアレイ内に組込むことができる。この場合、メモリコントロール部 41、メ モリ部 42が本発明の駆動波形信号発生手段に相当し、数値発生部 43、比較部 44 が変調手段を構成する。
[0059] 次に、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の第 2実施形態について説 明する。前記第 1実施形態で述べたように、インク滴を吐出すべきノズル数が増加す ると、ァクチユエータ 22数に応じた静電容量が付加されるので、平滑フィルタ 26を含 む出力回路の周波数特性は、図 16に二点鎖線で示す目標値に対して、実線のよう にゲインが減少する。このような場合には、図 17に示すような高域通過 (ノヽィパス)型 の逆フィルタ 23が必要である。しかしながら、このような高域通過（ノ、ィパス）型の逆フ ィルタ 23を介して出力回路に供給される駆動パルスは、図 18に二点鎖線で示す目 標値に対して、実線で示すようにオーバシュートするような波形となるため、広いダイ ナミックレンジの電源が必要となる。
[0060] そこで、全ノズル数の半分のァクチユエータを駆動する場合を想定し、その状態で 出力回路のゲインが目標値に一致するように平滑フィルタ 26を設定すると、インク滴 を吐出すべきノズル数が想定駆動ァクチユエータ数より減少したとき、出力回路の周 波数特性は、図 19に二点鎖線で示す目標値に対して、実線のようにゲインが増加す る。このような場合には、図 20に示すような低域通過（ローパス)型の逆フィルタ 23が 必要となる。そして、このような低域通過（ローパス)型の逆フィルタ 23を介して出力回 路に供給される駆動パルスは、図 21に二点鎖線で示す目標値に対して、実線で示 すようにアンダーシュート気味な波形となるので、電源のダイナミックレンジは狭くてよ い。
[0061] そのため、本実施形態では、図 22に示すように、前述の高域強調型のフィルタと 1 次の低域通過型或いは高域減衰型のフィルタとを並列に配設して逆フィルタ 23を構 成し、出力回路のゲインが減少する場合、即ちインク滴を吐出すべきノズルのァクチ ユエータ数が所定値より多い場合には高域強調型のフィルタを、出力回路のゲイン が増加する場合、即ちインク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ数が所定値より 少ない場合には低域通過型又は高域減衰型のフィルタを、夫々スィッチで選択して 駆動パルスを出力する。
[0062] このようにすれば、駆動波形信号成分の中で、平滑フィルタ及びァクチユエータの 静電容量で構成されるフィルタで変化する成分を適切に強調したり減衰したりするこ とができ、これにより実際にァクチユエ一タに印加される駆動信号の歪みを抑制防止 することが可能となる。また、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ数に応じ て逆フィルタの周波数特性を設定するようにすれば、接続されるァクチユエータ数に 応じて異なる変化成分を正確に強調したり減衰したりすることができ、これにより実際 にァクチユエ一タに印加される駆動信号の歪みをより一層抑制防止することが可能と なる。
[0063] この逆フィルタにおける高域強調型のフィルタ（1次ハイパスフィルタ）の時定数丁の 設定方法にっ 、て説明する。この 1次ハイパスフィルタの伝達関数 G (s)、 G (j ω )、 ゲイン Gainは以下のように求まる。
[0064] [数 4]
G (s)= 1 +sT, G (jw)= 1 +}ωΤ Gain= 20 logio-f 1 + (ω T)2
[0065] この場合は、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ数が所定値より多ぐ図 23に実線で示すゲインの周波数特性が二点鎖線で示すように減少してしまっている ので、所定の周波数 f でのゲインが所定値、この場合は 0になるように 1次ハイパスフ
0
ィルタのゲイン Gainを設定し、それを解いて時定数 Tが求まる。所定周波数 f は、そ
0 の周波数以上の領域では駆動波形信号のパワースペクトルがな 、か又は殆どな ヽ（ 平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成されるフィルタは基本的にローバ スフィルタなので）と!、う狙!、目の周波数を設定する。この平滑フィルタ及びァクチュ エータの静電容量で構成されるフィルタの所定周波数 f でのゲインを G、 ω =2πί
0 0 0 とすると、
0
[0066] [数 5]
20 logio- 1 +(ωΤ)2 + 20 logio | Go | =0
+ (ωοΤ)2= 1
Go2 -f 1 -Go£
ωο Go [0067] となる。
次に、この逆フィルタにおける低域通過型又は高域減衰型のフィルタ（1次ローパス フィルタ）の時定数 Tの設定方法について説明する。この 1次ローパスフィルタの伝達 関数 G (s)、 G (j ω )、ゲイン Gainは以下のように求まる。
[0068] [数 6]
G (s) = G (}ω) =
1 +S τ 1 +」ω Τ
Figure imgf000026_0001
[0069] この場合は、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ数が所定値より少なぐ 図 24に実線で示すゲインの周波数特性が二点鎖線で示すように増加してしまって ヽ るので、所定の周波数 f でのゲインが所定値、この場合は 0になるように 1次ローパス
0
フィルタのゲイン Gainを設定し、それを解いて時定数 Tが求まる。平滑フィルタ及び ァクチユエータの静電容量で構成されるフィルタの所定周波数 f でのゲインを G
0 0、 ω
= 2πίとすると、
0 0
[0070] [数 7]
2 0 logio + 2 0 logio I Go I = 0
1 + (ωο Τ)2
1 + (OJ0T)2 = G02
ィ GO2— 1
[0071] となる。
この低域通過型又は高域減衰型のフィルタについては、図 25に示すような 2次の口 一パスフィルタを用いることもできる。 2次のローパスフィルタを用いれば、図 26に示 すように、 2つの所定の周波数 f 、 f のゲインを調整することが可能となる。例えば、こ
1 2
のうちの一方の所定周波数 f
1を前述の 1次ローパスフィルタの所定周波数 f
0と同じよ うな狙い目の周波数とすると、他方の所定周波数 f には、もう一つの狙い目の周波数
2
や、一方の所定周波数 f のゲインを調整したときにゲインが変化してしまう周波数を 設定することができる。この 2次ローパスフィルタの伝達関数 G (s)、 G (j ω )、ゲイン G ainは以下のように求まる。
[0072] [数 8]
1 1
G (s) = G (]ω) =
T2S2 + T1S+ 1 ― Ι "- Γ2+」ω Τ1
Gain= 20 logio
(1 — ω2Τ2)2 + (ωΤι)2
[0073] この場合も、インク滴を吐出すべきノズルのァクチユエータ数が所定値より少なぐ 図 26に実線で示すゲインの周波数特性が二点鎖線で示すように増加してしまってい るので、前記二つの所定周波数 f 、 f
1 2でのゲインが所定値、この場合は 0になるように
2次ローパスフィルタのゲイン Gainを設定し、それを解いて時定数 T、 Tが求まる。
1 2
平滑フィルタ及びァクチユエータの静電容量で構成されるフィルタの所定周波数 、 f での夫々のゲインを G、 G、 ω 2πί、 ω =2πίとすると、
2 1 2
[0074] [数 9]
1
20 logio + 20 logio I Gl I =0
(1— ωι2Τ2)2 + (ωι TO2
20 logio + 20 logio I G2 I =0
Figure imgf000027_0001
■■■(1— ωι2Τ2)2 + (ωι Ti)2 = Gi2
( 1一 C022 T2)2 + (0J2 T1)2 = G22 となり、この連立方程式を解いて時定数 τ、 が得 る。
1 Τ られ
2
なお、前記実施形態ではラインヘッド型インクジェットプリンタを対象として本発明の インクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用した例にっ 、てのみ詳述したが、本発 明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、マルチパス型プリンタを始めとして、 あらゆるタイプのインクジェットプリンタを対象として適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] インクジヱットヘッドに設けられた液滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルに対 応して設けられたァクチユエータと、前記ァクチユエータに駆動信号を印加する駆動 手段とを有し、
前記駆動手段は、前記ァクチユエータの駆動を制御する信号の基準となる駆動波 形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、
前記駆動波形信号発生手段で生成された駆動波形信号をパルス変調する変調手 段と、
前記変調手段でパルス変調された変調信号を電力増幅するデジタル電力増幅器 と、
前記デジタル電力増幅器で電力増幅された電力増幅変調信号を平滑化して前記 ァクチユエータに駆動信号として供給する平滑フィルタと、
前記駆動波形信号発生手段の後段に設けられ且つ少なくとも前記平滑フィルタ及 び前記ァクチユエータの静電容量で構成されるフィルタの周波数特性を、駆動する ァクチユエータの数に関わらず、所定の周波数特性にする逆フィルタと
を備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。
[2] 前記ァクチユエータの数に応じて前記逆フィルタの周波数特性を設定することを特 徴とする請求項 1に記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。
[3] 前記ァクチユエータの数が所定値より多 、場合には高域強調型のフィルタを用い、 前記ァクチユエータの数が所定値より少ない場合には低域通過型又は高域減衰型 のフィルタを用いることを特徴とする請求項 2に記載のインクジェットプリンタのヘッド 駆動装置。
[4] 前記請求項 1乃至 3の何れか一項のヘッド駆動装置を備えるインクジェットプリンタ
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