JP2008049698A - 液体噴射装置および印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】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内のドライバ段33を並列化し、駆動アクチュエータ数が少ないときは駆動MOSFETを少なくして高速スイッチングを可能とし、駆動アクチュエータ数が多いときは多くして大電流駆動を可能とする。また、駆動アクチュエータ数が少ないときはPWMのキャリア周波数を高くしてキャリア周波数成分の漏れを低減し、駆動アクチュエータ数が多いときは低くしてスイッチング損失を低減する。
【選択図】図18
Description
さらに、最近のインクジェットプリンタでは、高階調での印刷が要求されている。階調とは、液体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液体ドットの大きさを階調度といい、液体ドットで表現できる階調度の数を階調数と呼ぶ。高階調とは、階調数が大きいことを意味する。階調度を変えるには、液体噴射ヘッドに設けられたアクチュエータへの駆動パルスを変える必要がある。アクチュ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、これを用いて液体ドットの階調度を変えることができる。
また、駆動させるアクチュエータの数に応じて変調手段によるパルス変調のキャリア周波数を調整することで、キャリア周波数成分の漏れの低減やスイッチング損失の低減が可能となる。
上記発明の液体噴射装置によれば、駆動させるアクチュエータの数が少ないときのキャリア周波数成分の漏れが低減され且つ駆動させるアクチュエータの数が多いときのスイッチング損失が低減される。
また、駆動させるアクチュエータの数に応じてデジタル電力増幅器の駆動トランジスタ数を調整することで、高速スイッチングや大電流駆動が可能となる。
上記発明の液体噴射装置によれば、駆動させるアクチュエータの数が少ないときのトランジスタの容量の総和が低減されて高速スイッチングが可能となり且つ駆動させるアクチュエータの数が多いときの駆動電流を複数のトランジスタに分散させて大電流駆動が可能となる。
上記発明の印刷装置によれば、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化できるものとすることでアクチュエータへの駆動信号の早い立上がり、立下がりを可能としながら、電力損失の少ない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り、電力損失を低減して省電力化が可能となるとともに、複数の液体噴射ヘッドを効率よく配置することができ、これにより印刷装置の小型化が可能となる。
図1は、本実施形態の印刷装置の概略構成図であり、図1aは、その平面図、図1bは正面図である。図1において、印刷媒体1は、図の右上方から左下方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、ラインヘッド型印刷装置である。但し、本実施形態の液体噴射ヘッドは一カ所だけでなく、二カ所に分けて配設されている。
次にステップS2に移行して、ステップS1で算出された駆動アクチュエータ数nが全アクチュエータ数Nの1/3以下であるか否かを判定し、駆動アクチュエータ数nがN/3以下である場合にはステップS3に移行し、そうでない場合にはステップS5に移行する。
ステップS5では、ステップS1で算出された駆動アクチュエータ数nが全アクチュエータ数Nの2/3以下であるか否かを判定し、駆動アクチュエータ数nが2N/3以下である場合にはステップS6に移行し、そうでない場合にはステップS8に移行する。
ステップS8では、第1ハイサイド側MOSFETTrP1及び第1ローサイド側MOSFETTrN1及び第2ハイサイド側MOSFETTrP2及び第2ローサイド側MOSFETTrN2を駆動(第1ハイサイド側スイッチSWP1及び第1ローサイド側スイッチSWN1及び第2ハイサイド側スイッチSWP2及び第2ローサイド側スイッチSWN2をオン)してからステップS9に移行する。
ステップS4では、三角波の周期を大きい値の第3所定値にしてPWM信号のキャリア周波数を更に下げてからメインプログラムに復帰する。
駆動させるアクチュエータ22の数nが少ない場合にパルス変調のキャリア周波数を大きくし且つ駆動させるアクチュエータ22の数nが多い場合にパルス変調のキャリア周波数を小さくすることとしたため、駆動させるアクチュエータ22の数nが少ないときのキャリア周波数成分の漏れが低減され且つ駆動させるアクチュエータ22の数nが多いときのスイッチング損失が低減される。
また、駆動させるアクチュエータ22の数nが少ない場合に駆動トランジスタ(MOSFET)数を少なくし且つ駆動させるアクチュエータ22の数nが多い場合に駆動トランジスタ(MOSFET)数を多くすることとしたため、駆動させるアクチュエータ22の数nが少ないときのトランジスタ(MOSFET)の容量の総和が低減されて高速スイッチングが可能となり且つ駆動させるアクチュエータ22の数nが多いときの駆動電流を複数のトランジスタ(MOSFET)に分散させて大電流駆動が可能となる。
また、本発明では、液体を噴射する対象となる印刷媒体は、記録用紙のような紙に限らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種基板のようなワークであってもよい。
Claims (5)
- 液体噴射ヘッドに設けられた複数のノズルと、
前記ノズルに対応して設けられたアクチュエータと、
前記アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段と
を備えた液体噴射装置であって、
前記駆動手段は、
前記アクチュエータの駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、
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アクチュエータに駆動信号として供給する平滑フィルタと、
駆動させるアクチュエータの数に応じて前記変調手段によるパルス変調のキャリア周波数を調整するキャリア周波数調整手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記キャリア周波数調整手段は、前記駆動させるアクチュエータの数が少ない場合にパルス変調のキャリア周波数を大きくし且つ前記駆動させるアクチュエータの数が多い場合にパルス変調のキャリア周波数を小さくすることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
- 液体噴射ヘッドに設けられた複数のノズルと、
前記ノズルに対応して設けられたアクチュエータと、
前記アクチュエータに駆動信号を印加する駆動手段と
を備えた液体噴射装置であって、
前記駆動手段は、
前記アクチュエータの駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号を生成する駆動波形信号発生手段と、
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ために複数のトランジスタを電源に対して並列に接続した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アクチュエータに駆動信号として供給する平滑フィルタと、
駆動させるアクチュエータの数に応じて前記デジタル電力増幅器の駆動トランジスタ数を調整するトランジスタ数調整手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記トランジスタ数調整手段は、駆動させるアクチュエータの数が少ない場合に駆動トランジスタ数を少なくし且つ前記駆動させるアクチュエータの数が多い場合に駆動トランジスタ数を多くすることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射装置。
- 前記請求項1乃至4の何れか一項に記載の液体噴射装置を備えた印刷装置。
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