JP5521315B2 - 電力増幅装置および液体噴射装置、液体噴射型印刷装置 - Google Patents
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Description
本発明は、これらの諸問題に着目して開発されたものであり、構成が容易で且つ所望する駆動信号の波形精度を得ることが可能な電力増幅装置を提供することを目的とするものである。
この電力増幅装置によれば、複数の逆フィルタのフィルタ定数を個々に設定可能とし、それらの組合せにより、平滑フィルタ及びアクチュエータの静電容量で構成されるフィルタの周波数特性が駆動するアクチュエータの数により変化しても、所望する駆動信号の波形精度を得ることが可能となり、各逆フィルタを低次のフィルタとすることで、構成が容易化される。
この電力増幅装置によれば、駆動するアクチュエータの数に応じて、高域強調型フィルタ及び高域減衰型フィルタの何れかを選択することにより、駆動するアクチュエータの数が多くなった場合及び少なくなった場合の何れにも対応して、所望する駆動信号の波形精度を得ることが可能となる。
また、本発明の電力増幅装置は、前記高域強調型フィルタ及び高域減衰型フィルタの何れもが一次フィルタであることを特徴とするものである。
また、本発明の電力増幅装置は、前記複数の逆フィルタは、フィルタ定数を夫々独立に設定可能であることを特徴とするものである。
この電力増幅装置によれば、逆フィルタから出力される駆動信号を、駆動するアクチュエータの数に応じて、細かく調整することが可能となり、より高精度な波形を得ることができる。
また、本発明の電力増幅装置は、前記複数の逆フィルタは、夫々、設定周波数で出力ゲインが0dBになるように設定されることを特徴とするものである。
また、本発明の電力増幅装置は、前記複数の逆フィルタのうち、最後段の逆フィルタの設定周波数は、前記駆動信号の周波数帯域の最も高い周波数であることを特徴とするものである。
この電力増幅装置によれば、駆動信号の波形精度を確保することができる。
また、本発明の電力増幅装置は、前記設定周波数は、後段の逆フィルタほど、高く設定されることを特徴とするものである。
この電力増幅装置によれば、各逆フィルタのフィルタ定数を設定し易く、駆動信号の波形精度を確保することができる。
図1は、本実施形態の印刷装置の概略構成図であり、図において、印刷媒体1は、図の左から右に向けて矢印方向に搬送され、その搬送途中の印刷領域で印刷される、ラインヘッド型印刷装置である。
液体噴射型印刷装置のうち、液体噴射ノズルの形成された液体噴射ヘッドをキャリッジと呼ばれる移動体に載せて印刷媒体の搬送方向と交差する方向に移動させるものを一般に「マルチパス型印刷装置」と呼んでいる。これに対し、印刷媒体の搬送方向と交差する方向に長尺な液体噴射ヘッドを配置して、所謂1パスでの印刷が可能なものを一般に「ラインヘッド型印刷装置」と呼んでいる。
液体噴射ヘッドの各ノズルから液体を噴射する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰液体噴射方式などがあり、本実施形態ではピエゾ方式を用いた。ピエゾ方式は、ノズルアクチュエータである圧電素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によって液滴がノズルから噴射されるというものである。そして、駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することで液滴の噴射量を調整することが可能となる。なお、本発明は、ピエゾ方式以外の液体噴射方法にも、同様に適用可能である。
平滑フィルタ29には、図9に示すように、2つのコンデンサC1、C2、コイルL、抵抗Rからなる3次のフィルタを用いた。この平滑フィルタ29によって、前記変調回路26で生じた変調周波数、即ちパルス変調の周波数成分を減衰して除去し、前述したような波形特性の駆動信号COM(駆動パルスPCOM)を出力する。
ここで、この逆フィルタにおける高域強調型フィルタ(1次ハイパスフィルタ)の時定数Tの設定方法について説明する。この1次ハイパスフィルタの伝達関数G(s)、G(jω)、ゲインGainは下記2式のように表れる。
一方、例えば図14aに示すように、目標周波数特性(図では目標特性)に対して全体フィルタの周波数特性(図では全体フィルタ特性)のカットオフ周波数が高周波数側へ移行し、ピークを生じている場合には、駆動信号COM(駆動パルスPCOM)の出力周波数帯域の最も高い周波数f0より低い設定周波数f1のゲインが0になるように、例えば第1逆フィルタ32aの周波数特性、この場合は高域減衰型フィルタの時定数T1を前記5式に従って設定する。
次にステップS2に移行して、前記ステップS1で算出された設定周波数f1におけるゲインGain1が0であるか否かを判定し、ゲインGain1が0である場合にはステップS4に移行し、そうでない場合にはステップS3に移行する。
ステップS5では、例えば第1逆フィルタ23aのフィルタ特性を時定数T1の高域強調型フィルタに設定してからステップS7に移行する。
ステップS6では、例えば第1逆フィルタ32aのフィルタ特性を時定数T1の高域減衰型フィルタに設定してからステップ7に移行する。
ステップS4では、例えば第1逆フィルタ32aのフィルタ特性をスルーの状態に設定してからステップS7に移行する。
次にステップS8に移行して、前記ステップS7で算出された設定周波数f0におけるゲインGain0が0であるか否かを判定し、ゲインGain0が0である場合にはステップS10に移行し、そうでない場合にはステップS9に移行する。
ステップS9では、前記ステップS7で算出された設定周波数f0におけるゲインGain0が正値であるか否かを判定し、ゲインGain0が正値である場合にはステップS12に移行し、そうでない場合にはステップS11に移行する。
ステップS12では、例えば第2逆フィルタ32bのフィルタ特性を時定数T2の高域減衰型フィルタに設定してからメインプログラムに復帰する。
ステップS4では、例えば第2逆フィルタ32bのフィルタ特性をスルーの状態に設定してからメインプログラムに復帰する。
そして、このように複数の逆フィルタ32a〜32nのフィルタ特性を、駆動されるノズルアクチュエータ22の数に応じて設定し、選択部33が、駆動信号選択データSI&SPから駆動されるノズルアクチュエータ22の数を求めて、その数に応じた逆フィルタ32a〜32nを機能させるようにすれば、ノズルアクチュエータ22のあらゆる駆動数に対して所望する駆動信号COM(駆動パルスPCOM)の波形精度を得ることができる。
また、高域強調型フィルタ34及び高域減衰型フィルタ35の何れも一次フィルタとすることにより、構成を容易にすることができる。
また、複数の逆フィルタ32a〜32nは、フィルタ定数を夫々独立に設定可能としたことにより、より高精度な波形を得ることができる。
また、複数の逆フィルタ32a〜32nを、夫々、設定周波数で出力ゲインが0dBになるように設定することにより、駆動信号COM(駆動パルスPCOM)の波形精度を確保することが可能となる。
また、後段の逆フィルタほど、設定周波数を高く設定することにより、各逆フィルタのフィルタ定数を設定し易く、駆動信号COM(駆動パルスPCOM)の波形精度を確保することができる。
なお、前記実施形態では、本発明の電力増幅装置をラインヘッド型の液体噴射型印刷装置に用いた場合についてのみ詳述したが、本発明の電力増幅装置は、マルチパス型の液体噴射型印刷装置にも同様に適用可能である。
Claims (6)
- アクチュエータに印加する駆動信号の基準となる第1の駆動波形信号を出力する駆動波形信号発生回路と、
前記第1の駆動波形信号が入力され、第2の駆動波形信号として出力する複数の逆フィルタと、
前記第2の駆動波形信号をパルス変調して変調信号とする変調回路と、
前記変調信号を電力増幅して電力増幅変調信号とするデジタル電力増幅回路と、
前記電力増幅変調信号を平滑化して前記駆動信号とする平滑フィルタと、
を備え、
前記複数の逆フィルタは、直列接続され、且つ前記第2の駆動波形信号のゲインが0dBとなる設定周波数であることを特徴とする電力増幅装置。 - 前記複数の逆フィルタは、第1の逆フィルタと第2の逆フィルタとを含み、
前記第2の逆フィルタは、前記変調回路と前記第1の逆フィルタとの間に設けられ、
前記第2の逆フィルタの前記設定周波数は、前記駆動信号の最も高い周波数であることを特徴とする請求項1に記載の電力増幅装置。 - 前記複数の逆フィルタは、第1の逆フィルタと第2の逆フィルタと第3の逆フィルタを含み、
前記第2の逆フィルタと前記変調回路との間に前記第3の逆フィルタを備え、
前記第3の逆フィルタの設定周波数は、前記第1の逆フィルタの前記設定周波数および前記第2の逆フィルタの前記設定周波数より高く設定され、
前記第2の逆フィルタの前記設定周波数は、前記第1の逆フィルタの前記設定周波数より高く設定されることを特徴とする請求項1に記載の電力増幅装置。 - 前記第1の逆フィルタおよび前記第2の逆フィルタは、フィルタ定数を独立して設定可能であることを特徴とする請求項1に記載の電力増幅装置。
- 請求項1乃至4の電力増幅装置を用いた液体噴射装置。
- 請求項1乃至5の電力増幅装置を用いた液体噴射型印刷装置。
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