專利名稱：噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)控制方法、噴墨打印機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過從多個(gè)噴嘴噴出多種顏色的液體墨液的微小墨 滴，將其微粒子(墨點(diǎn)ink dot)形成在印刷介質(zhì)上，來描繪規(guī)定的文字 與圖像的噴墨打印機(jī)。
背景技術(shù)：
由于這樣的噴墨打印機(jī)通常比較廉價(jià)、且容易得到高品質(zhì)的彩色印刷 物，所以，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)與數(shù)碼相機(jī)等的普及，除了辦公場所以外，在 一般的用戶中也廣泛普及。
這種噴墨打印機(jī)一般通過一體具有墨液盒(ink cartridge)和印字噴頭 的、被稱為托架(carriage)等的移動(dòng)體，在印刷介質(zhì)上沿著與其搬送方向 交叉的方向往復(fù)移動(dòng)，同時(shí)從其印字噴頭的噴嘴噴出(噴射)液體墨滴， 在印刷介質(zhì)上形成微小的墨點(diǎn)，從而在該印刷介質(zhì)上描繪規(guī)定的文字與圖 像，形成所希望的印刷物。并且，通過在該托架中具備包括黑色(black) 在內(nèi)的四種顏色(黃色、品紅色、藍(lán)綠色)的墨液盒與對(duì)應(yīng)每種顏色的印 字噴頭，除了黑白印刷之外，還能夠容易地進(jìn)行組合了各種顏色的全色 (full color)印刷(進(jìn)而在這些顏色中加入淺青色或淺品紅等的6色、7 色或8色的打印機(jī)也正在被實(shí)用化)。
而且，在這樣一邊沿著與印刷介質(zhì)的搬送方向交叉的方向使托架上的 噴墨頭往復(fù)移動(dòng)， 一邊執(zhí)行印刷的類型的噴墨打印機(jī)中，為了干凈地印刷 一整頁，需要使噴墨頭往復(fù)運(yùn)動(dòng)10次左右甚至幾十次以上，因此，與其 他方式的印刷裝置、例如利用了電子寫真技術(shù)的激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等相 比，存在著印刷時(shí)間長的缺點(diǎn)。
相對(duì)于此，在配置有與印刷介質(zhì)的寬度相同尺寸的長條噴墨頭(不需 要是一體的)、且不使用托架的類型的噴墨打印機(jī)中，由于不需要使噴墨 頭沿著印刷介質(zhì)的寬度方向移動(dòng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)一次通印(one pass printing)
的印刷，因此，可以進(jìn)行與激光打印機(jī)同樣的高速印刷。另外， 一般將前 者方式的噴墨打印機(jī)稱作"多遍(串行)式噴墨打印機(jī)"，將后者方式的 噴墨打印機(jī)稱作"線狀噴頭型噴墨打印機(jī)"。
不過，在這種噴墨打印機(jī)中，被要求更高的灰度?；叶仁侵赣赡c(diǎn)表 示的像素中所包含的各色的濃度狀態(tài)，將與各像素的色濃度對(duì)應(yīng)的墨點(diǎn)的 大小稱為灰度度，將能夠由墨點(diǎn)表現(xiàn)的灰度度的數(shù)量稱為灰度數(shù)。高的灰 度意味著灰度數(shù)大。為了改變灰度度，需要改變?cè)O(shè)置于噴墨頭的執(zhí)行元件 用的驅(qū)動(dòng)脈沖。例如，在執(zhí)行元件是壓電元件的情況下，如果增大對(duì)壓電 元件施加的電壓值，則壓電元件(準(zhǔn)確而言是振動(dòng)板)的變位量(形變) 增大，因此，可以利用該方法來改變墨點(diǎn)的灰度度。
鑒于此，在以下所列舉的專利文獻(xiàn)l中，通過對(duì)電壓波高值不同的多 個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行組合連接，生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將該驅(qū)動(dòng)信號(hào)公共輸出給設(shè)置 于噴墨頭的相同顏色的噴嘴的壓電元件，并根據(jù)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，按每個(gè)噴嘴 選擇與應(yīng)該形成的墨點(diǎn)的灰度度對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖，將所選擇的驅(qū)動(dòng)脈沖提 供給相應(yīng)的噴嘴的壓電元件，來噴出墨滴，由此實(shí)現(xiàn)被要求的墨點(diǎn)的灰度 度。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)(或驅(qū)動(dòng)脈沖)的生成方法記載于下述專利文獻(xiàn)2的圖2中。
即，從存儲(chǔ)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，利用D/A變換器將其
變換為模擬數(shù)據(jù)，通過電流放大器向噴墨頭供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電流放大器的
電路結(jié)構(gòu)如該圖3所示，由推挽(push-pull)連接的晶體管構(gòu)成，通過線 性驅(qū)動(dòng)來放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)。但是，在這種構(gòu)成的電流放大器中，晶體管的線 性驅(qū)動(dòng)自身效率較低，作為晶體管自身發(fā)熱的應(yīng)對(duì)措施，需要使用大型晶 體管，并且存在著需要晶體管的冷卻用散熱板等，導(dǎo)致電路規(guī)模增大的缺 點(diǎn)，尤其是冷卻用散熱板的大小在布局上成為大的障礙。
為了克服該缺點(diǎn)，在下述專利文獻(xiàn)3所述的噴墨打印機(jī)中，通過控制 DC/DC轉(zhuǎn)換器的參考電壓，生成了驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該情況下，由于使用了效率 良好的DC/DC轉(zhuǎn)換器，所以，不需要冷卻用的散熱單元，而且由于采用 了PWM信號(hào)，所以還能夠以簡單的低通濾波器構(gòu)成D/A變換器，從而可
以使電路規(guī)模小型化。
專利文獻(xiàn)l:特開平10—81013號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:特開2004—306434號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:特開2005—35062號(hào)公報(bào)
然而，由于DC/DC轉(zhuǎn)換器原本是為了生成恒定電壓而設(shè)計(jì)的，所以， 在利用了該DC/DC轉(zhuǎn)換器的上述專利文獻(xiàn)3的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝 置中，存在著無法得到從噴墨頭良好地噴出墨滴所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波 形，例如早的上升或下降的問題。當(dāng)然，在利用推挽式晶體管對(duì)執(zhí)行元件 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電流進(jìn)行放大的上述專利文獻(xiàn)2的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置 中，冷卻用散熱板過大，尤其是在噴嘴數(shù)、即執(zhí)行元件數(shù)多的線狀噴頭型 噴墨打印機(jī)中，存在著實(shí)質(zhì)上無法進(jìn)行布局的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著眼于上述問題而提出，其目的在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行 元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的早期上升、下降，并不需要冷卻用散熱板等冷卻單元， 且能夠防止驅(qū)動(dòng)信號(hào)的失真與功率損耗等的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置。 [發(fā)明l]為了解決上述課題，發(fā)明1的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置具
有設(shè)置于噴墨頭的用于噴出液滴的多個(gè)噴嘴、與所述噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置的執(zhí) 行元件、和對(duì)所述執(zhí)行元件施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元具備 驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元，其生成成為對(duì)所述執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信 號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)；調(diào)制單元，其對(duì)由所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元
生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制；數(shù)字功率放大器，其對(duì)由所述調(diào)制單 元脈沖調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大；和平滑濾波器，其使由所述數(shù)字 功率放大器功率放大后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供 給所述執(zhí)行元件。
根據(jù)本發(fā)明l所涉及的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，由于由驅(qū)動(dòng)波形 信號(hào)發(fā)生單元生成成為對(duì)執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)，由調(diào)制單元脈沖調(diào)制該生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，利用數(shù)字功率放 大器功率放大該被脈沖調(diào)制的調(diào)制信號(hào)，并通過平滑濾波器使該功率放大 后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給執(zhí)行元件，所以， 通過使平滑濾波器的濾波特性成為能夠只充分平滑化功率放大調(diào)制信號(hào) 成分的特性，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的早期上升、下降，而且由于通過功率放大效率出色的數(shù)字功率放大器能夠高效地功率放大驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，所以，不需要冷卻用散熱板等冷卻單元。發(fā)明2的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置具有設(shè)置于噴墨頭的 用于噴出液滴的多個(gè)噴嘴、與所述噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置的執(zhí)行元件、和對(duì)所述執(zhí) 行元件施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元具備驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生 單元，其生成成為對(duì)所述執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波 形信號(hào)；調(diào)制單元，其對(duì)由所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元生成的驅(qū)動(dòng)波形信 號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制；數(shù)字功率放大器，其對(duì)由所述調(diào)制單元脈沖調(diào)制后的調(diào) 制信號(hào)進(jìn)行功率放大；和平滑濾波器，其使由所述數(shù)字功率放大器功率放 大后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述執(zhí)行元件； 所述調(diào)制單元具備根據(jù)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平來變更脈沖調(diào)制方 法的脈沖調(diào)制方法變更單元。
作為脈沖調(diào)制方法，最為人們公知的是對(duì)模擬信號(hào)和基準(zhǔn)三角波進(jìn)行 比較來決定Hi—Lo的三角波比較型脈沖寬度調(diào)制。根據(jù)該三角波比較型 脈沖寬度調(diào)制，可以得到具有與輸入信號(hào)成比例的脈沖占空比的調(diào)制信 號(hào)。但是，如果利用基于該三角波比較型脈沖寬度調(diào)制的調(diào)制信號(hào)，對(duì)數(shù) 字功率放大器的兩個(gè)開關(guān)晶體管同時(shí)且反向進(jìn)行ON—OFF控制，則功率 損耗大。因此，如果錯(cuò)移開關(guān)晶體管的ON—OFF控制的定時(shí)，則在ON 占空比小的區(qū)域(-OFF占空比大)或OFF占空比小(二ON占空比大) 的區(qū)域，不會(huì)生成功率放大調(diào)制信號(hào)，將在驅(qū)動(dòng)信號(hào)中產(chǎn)生形變。另一方 面，在自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制中，雖然具有在ON占空比小的區(qū)域和 OFF占空比小的區(qū)域，也可以生成功率放大調(diào)制信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，但反過來具 有下述缺點(diǎn)，即隨著接近占空比50%，脈沖頻率會(huì)增高，將導(dǎo)致開關(guān)損失 增大。
根據(jù)本發(fā)明2所涉及的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，由于由驅(qū)動(dòng)波形 信號(hào)發(fā)生單元生成成為對(duì)執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)，由調(diào)制單元脈沖調(diào)制該生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，利用數(shù)字功率放 大器功率放大該被脈沖調(diào)制的調(diào)制信號(hào)，并通過平滑濾波器使該功率放大 后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給執(zhí)行元件，所以， 通過使平滑濾波器的濾波特性成為能夠只充分平滑化功率放大調(diào)制信號(hào)
的高次諧波成分的特性，不僅能夠生成對(duì)執(zhí)行元件的正確驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而且 由于通過功率放大效率出色的數(shù)字功率放大器能夠高效地功率放大驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，所以，不需要冷卻用散熱板等冷卻單元。
另外，由于根據(jù)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平變更脈沖調(diào)制方法，所
以，通過在ON占空比小(二OFF占空比大)的區(qū)域、驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸 入信號(hào)電平小的區(qū)域與OFF占空比小(二ON占空比大)的區(qū)域、驅(qū)動(dòng)波 形信號(hào)的輸入信號(hào)電平大的區(qū)域中，使用自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法， 在此之外的區(qū)域使用三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法，由此，可抑制驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的失真和功率損耗等。發(fā)明3的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)上述發(fā)明2提出， 其特征在于，所述脈沖調(diào)制方法變更單元，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信 號(hào)電平是預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況下，通過三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法 來進(jìn)行脈沖調(diào)制，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù)先設(shè)定的 區(qū)域小的情況下，通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明3所涉及的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，由于當(dāng)驅(qū)動(dòng)波形 信號(hào)的輸入信號(hào)電平在預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況下，通過三角波比較型脈沖 寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制，當(dāng)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù) 先設(shè)定的區(qū)域小的情況下，通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖 調(diào)制，所以，能夠有效抑制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的失真和功率損耗等。發(fā)明4的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)上述發(fā)明2或3提 出，其特征在于，所述脈沖調(diào)制方法變更單元，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸 入信號(hào)電平是預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況下，通過三角波比較型脈沖寬度調(diào)制 方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù)先設(shè) 定的區(qū)域大的情況下，通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào) 制。
根據(jù)本發(fā)明4所涉及的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，由于當(dāng)驅(qū)動(dòng)波形 信號(hào)的輸入信號(hào)電平在預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況下，通過三角波比較型脈沖 寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制，當(dāng)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù) 先設(shè)定的區(qū)域大的情況下，通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖 調(diào)制，所以，能夠有效抑制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的失真和功率損耗等。發(fā)明5的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)控制方法通過下述步驟來控
制執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)，所述步驟包括驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生步驟，用于生成成 為對(duì)所述執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，所述執(zhí) 行元件與設(shè)置于噴墨頭的用于噴出液滴的多個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置；調(diào)制步驟， 用于對(duì)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生步驟中生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制； 通過數(shù)字功率放大器對(duì)在所述調(diào)制步驟中被脈沖調(diào)制的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功 率放大的步驟；和使由所述數(shù)字功率放大器功率放大后的功率放大調(diào)制信 號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述執(zhí)行元件的步驟。
根據(jù)本發(fā)明5所涉及的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)控制方法，與發(fā)明1同 樣，由于不僅能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的早期上升、下降，而且可以 高效地功率放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所以，不需要冷卻用散熱板等的冷卻。發(fā)明6的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)控制方法的特征在于，所述
調(diào)制步驟當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平在預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況 下，通過三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波 形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù)先設(shè)定的區(qū)域小或大的情況下，通過自激 振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制。
根據(jù)本發(fā)明6所涉及的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)控制方法，與發(fā)明2 4 同樣，能夠有效抑制驅(qū)動(dòng)信號(hào)的失真和功率損耗等。發(fā)明7的噴墨打印機(jī)，具備發(fā)明1 4中任一個(gè)所述的噴頭驅(qū)
動(dòng)裝置。


圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的線狀噴頭 (line head)型噴墨打印機(jī)的第一實(shí)施方式的概略構(gòu)成圖，(a)是俯視圖， (b)是主視圖。
圖2是圖1的噴墨打印機(jī)的控制裝置的模塊構(gòu)成圖。
圖3是圖2的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生電路的模塊構(gòu)成圖。
圖4是圖3的波形存儲(chǔ)器的說明圖。
圖5是驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)生成的說明圖。
圖6是時(shí)間序列上連結(jié)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)或驅(qū)動(dòng)信號(hào)的說明圖。
圖7是驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路的模塊構(gòu)成圖。
圖8是將驅(qū)動(dòng)信號(hào)與執(zhí)行元件連接的選擇部的框圖。
圖9是表示圖7的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路的調(diào)制電路、數(shù)字功率放大器、 平滑濾波器的詳細(xì)內(nèi)容的框圖。
圖10是圖9的調(diào)制電路的作用的說明圖。
圖11是圖9的數(shù)字功率放大器的作用的說明圖。
圖12表示本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的其他實(shí)施方式，是 驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元及調(diào)制單元的框圖。
圖13表示應(yīng)用了本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的線狀噴頭型 噴墨打印機(jī)的第二實(shí)施方式，是表示驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路的調(diào)制電路、數(shù)字 功率放大器、平滑濾波器的詳細(xì)內(nèi)容的框圖。
圖14是利用了三角波比較型脈沖寬度調(diào)制電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路 的概略構(gòu)成圖。
圖15是利用了三角波比較型脈沖寬度調(diào)制電路的情況下的數(shù)字功率 放大器內(nèi)的MOSFET柵極信號(hào)的說明圖。
圖16是設(shè)置了死區(qū)時(shí)間時(shí)的數(shù)字功率放大器內(nèi)的MOSFET柵極信號(hào)
及輸出信號(hào)的說明圖。
圖17是基于圖16的柵極信號(hào)的輸入信號(hào)電平與脈沖占空比的關(guān)系的
說明圖。
圖18是基于圖17的脈沖占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的失真的說明圖。 圖19是自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制電路的一個(gè)例子的說明圖。 圖20是自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制的頻率及脈沖寬度特性的說明圖。 圖21是圖13的調(diào)制電路的框圖。
圖22是圖21的脈沖寬度調(diào)制的頻率及脈沖寬度特性的說明圖。 圖23是表示本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的其他實(shí)施方式的 調(diào)制單元的框圖。
圖中l(wèi)一印刷介質(zhì)，2—第一噴墨頭，3 —第二噴墨頭，4一第一搬送 部，5 —第二搬送部，6 —第一搬送帶，7—第二搬送帶，8R、 8L—驅(qū)動(dòng)輥， 9R、 9L一第一從動(dòng)輥，IOR、 10L—第二從動(dòng)輥，UR、 UL—電動(dòng)馬達(dá)， 24—調(diào)制電路，25 —數(shù)字功率放大器，26—平滑濾波器，31 —比較器，32
一三角波振蕩器，33 —半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)，34—柵極驅(qū)動(dòng)電路，41一存儲(chǔ)器控制 部，42—存儲(chǔ)部，43 —數(shù)值發(fā)生部，44一比較部，70—驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生 電路。
具體實(shí)施例方式
接著，參照附圖對(duì)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。 圖1是本實(shí)施方式的噴墨打印機(jī)的概略構(gòu)成圖，圖la是其俯視圖， 圖lb是主視圖。圖1中，印刷介質(zhì)1從圖的右側(cè)向左側(cè)沿著圖中的箭頭 方向被搬送，表示了一種在其搬送途中的印字區(qū)域被印字的線狀噴頭型噴 墨打印機(jī)。其中，本實(shí)施方式的噴墨頭不是僅設(shè)置于一處、而是分為兩處 設(shè)置的。
圖中的符號(hào)2是在印刷介質(zhì)1的搬送方向上游側(cè)設(shè)置的第一噴墨頭， 符號(hào)3是同樣地設(shè)置在下游側(cè)的第二噴墨頭，在第一噴墨頭2的下方設(shè)置 有用于搬送印刷介質(zhì)1的第一搬送部4，在第二噴墨頭3的下方設(shè)置有第 二搬送部5。第一搬送部4由在與印刷介質(zhì)1的搬送方向交叉的方向(下 面也稱作噴嘴列方向)隔開規(guī)定間隔配置的4個(gè)第一搬送帶6構(gòu)成，第二 搬送部5同樣由在與印刷介質(zhì)1的搬送方向交叉的方向(噴嘴列方向)隔 開規(guī)定間隔配置的4個(gè)第二搬送帶7構(gòu)成。
4個(gè)第一搬送帶6和相同的4個(gè)第二搬送帶7被相互鄰接配置。本實(shí) 施方式中，將這些搬送帶6、 7區(qū)分為噴嘴列方向右側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6 及第二搬送帶7、和噴嘴列方向左側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6及第二搬送帶7。 即，在噴嘴列方向右側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6及第二搬送帶7的重疊部配置 有右側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8R，在噴嘴列方向左側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6及第二搬送帶7 的重疊部配置有左側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8L，由此，在上游側(cè)配置有右側(cè)第一從動(dòng)輥 9R及左側(cè)第一從動(dòng)輥9L，在下游側(cè)配置有右側(cè)第二從動(dòng)輥IOR及左側(cè)第 二從動(dòng)輥IOL。雖然這些輥可以看作一連串，但實(shí)質(zhì)上在圖la的中央部分 被分?jǐn)唷２⑶?，噴嘴列方向右?cè)的兩個(gè)第一搬送帶6巻繞在右側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8R 及右側(cè)第一從動(dòng)輥9R上，噴嘴列方向左側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6巻繞在左 側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8L及左側(cè)第一從動(dòng)輥9L上，噴嘴列方向右側(cè)的兩個(gè)第二搬送帶 7巻繞在右側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8R及右側(cè)第二從動(dòng)輥10R上，噴嘴列方向左側(cè)的兩個(gè)第二搬送帶7巻繞在左側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8L及左側(cè)第二從動(dòng)輥10L上，右側(cè)驅(qū) 動(dòng)輥8R上連接著右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)IIR，左側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8L上連接著左側(cè)電動(dòng)馬 達(dá)IIL。因此，如果通過右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)UR旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)右側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8R，則 由噴嘴列方向右側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6構(gòu)成的第一搬送部4、及同樣由噴 嘴列方向右側(cè)的兩個(gè)第二搬送帶7構(gòu)成的第二搬送部5，相互同步且以相 同的速度移動(dòng)，如果通過左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11L旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)左側(cè)驅(qū)動(dòng)輥8L，則 由噴嘴列方向左側(cè)的兩個(gè)第一搬送帶6構(gòu)成的第一搬送部4、及同樣由噴 嘴列方向左側(cè)的兩個(gè)第二搬送帶7構(gòu)成的第二搬送部5，相互同步且以相 同速度移動(dòng)。其中，如果使右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)UR和左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11L的旋轉(zhuǎn) 速度不同，則可以改變噴嘴列方向左右的搬送速度，具體而言，如果設(shè)右 側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11R的轉(zhuǎn)速比左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11L的轉(zhuǎn)速大，則可以使噴嘴列方 向右側(cè)的搬送速度比左側(cè)大；如果設(shè)左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11L的轉(zhuǎn)速比右側(cè)電動(dòng) 馬達(dá)IIR的轉(zhuǎn)速大，則可以使噴嘴列方向左側(cè)的搬送速度比右側(cè)大。
第一噴墨頭2及第二噴墨頭3按黃色(Y)、品紅色(M)、藍(lán)綠色 (C)、黑色(K) 4種顏色的各個(gè)顏色，在印刷介質(zhì)1的搬送方向錯(cuò)位配 置?？梢詮奈磮D示的各色的墨液容器，借助墨液供給管向各噴墨頭2、 3 供給墨液。在各噴墨頭2、 3中，沿著與印刷介質(zhì)1的搬送方向交叉的方 向形成有多個(gè)噴嘴(即噴嘴列方向)，通過從這些噴嘴同時(shí)向必要位置噴 出必要量的墨滴，會(huì)在印刷介質(zhì)l上輸出、形成微小的墨點(diǎn)。通過按各色 進(jìn)行上述動(dòng)作，可以只使由第一搬送部4及第二搬送部5搬送的印刷介質(zhì) l通過一次，來進(jìn)行一次通印。即，這些噴墨頭2、 3的配置區(qū)域相當(dāng)于印 字區(qū)域。
作為從噴墨頭的各噴嘴噴出、輸出墨液的方法，有靜電方式、壓電方 式、膜沸騰噴墨方式等。靜電方式是指如果對(duì)作為執(zhí)行元件的靜電間隙 (gap)賦予驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則腔(cavity)內(nèi)的振動(dòng)板會(huì)變位，在腔內(nèi)將產(chǎn)生 壓力變化，基于該壓力變化從噴嘴噴出輸出墨滴。壓電方式是指如果對(duì) 作為執(zhí)行元件的壓電元件賦予了驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則腔內(nèi)的振動(dòng)板會(huì)變位，在腔 內(nèi)將產(chǎn)生壓力變化，基于該壓力變化從噴嘴噴出輸出墨滴。膜沸騰噴墨方 式是指在腔內(nèi)具有微小的加熱器，使得墨液被瞬間加熱到30(TC以上成 為膜沸騰狀態(tài)，從而產(chǎn)生氣泡，基于該壓力變化從噴嘴噴出輸出墨滴。本
發(fā)明能夠應(yīng)用任意的墨液輸出方法，但特別優(yōu)選采用能夠通過調(diào)整驅(qū)動(dòng)信 號(hào)的波高值或電壓增減斜率來調(diào)整墨滴的噴出量的壓電元件。
第一噴墨頭2的墨滴噴出用噴嘴僅形成在第一搬送部4的四個(gè)第一搬
送帶6之間，第二噴墨頭3的墨滴噴出用噴嘴僅形成在第二搬送部5的四 個(gè)第二搬送帶7之間。這是為了通過后述的清潔部對(duì)各噴墨頭2、 3進(jìn)行 清潔，但如果這樣設(shè)置，則無法僅通過任意一方的噴墨頭進(jìn)行基于一次通 印(one pass)的全面印刷。因此，為了對(duì)無法相互印字的部分進(jìn)行補(bǔ)充， 將第一噴墨頭2和第二噴墨頭3沿著印刷介質(zhì)1的搬送方向錯(cuò)移配置。
配置在第一噴墨頭2的下方的是對(duì)該第一噴墨頭2進(jìn)行清潔的第一清 潔罩(cap) 12，配置在第二噴墨頭3的下方的是對(duì)該第二噴墨頭3進(jìn)行 清潔的第二清潔罩13。各清潔罩12、 13都被形成為能夠在第一搬送部4 的四個(gè)第一搬送帶6之間、及第二搬送帶5的四個(gè)第二搬送帶7之間通過 的大小。這些清潔罩12、 13由對(duì)在噴墨頭2、 3的下面、即噴嘴面形成的 噴嘴迸行覆蓋，且能夠與該噴嘴面密接的方形有底罩體；配置在其底部的 墨液吸收體；與罩體的底部連接的管式泵(tube pump);和使罩體升降 的升降裝置構(gòu)成。因此，利用升降裝置使罩體上升，可與噴墨頭2、 3的 噴嘴面密接。如果在該狀態(tài)下利用管式泵使罩體內(nèi)成為負(fù)壓，則會(huì)從噴墨 頭2、 3的噴嘴面上開設(shè)的噴嘴吸出墨滴或氣泡，能夠?qū)娔^2、 3進(jìn)行 清潔。在清潔結(jié)束之后，使清潔罩12、 13下降。
在第一從動(dòng)輥9R、 9L的上游側(cè)設(shè)置有兩個(gè)為一對(duì)的門輥(gate roller) 14，用于對(duì)從給紙部15供給的印刷介質(zhì)1的給紙定時(shí)進(jìn)行調(diào)整， 并且修正該印刷介質(zhì)1的歪斜(skew)。歪斜是指印刷介質(zhì)1相對(duì)搬送方 向的扭轉(zhuǎn)。而且，在給紙部15的上方設(shè)置有用于供給印刷介質(zhì)1的拾取 輥16。其中，圖中的符號(hào)17是驅(qū)動(dòng)門輥14的門輥電機(jī)。
在驅(qū)動(dòng)輥8R、 8L的下方配置有傳送帶帶電裝置19。該傳送帶帶電裝 置19由隔著驅(qū)動(dòng)輥8R、8L與第一搬送帶6及第二搬送帶7抵接的帶電輥 20、將帶電輥20向第一搬送帶6及第二搬送帶7按壓的彈簧21、和對(duì)帶 電輥20賦予電荷的電源18構(gòu)成，從帶電輥20向第一搬送帶6及第二搬 送帶7賦予電荷，使它們帶電。 一般而言，由于這些帶類由中、高電阻體 或絕緣體構(gòu)成，所以，如果通過傳送帶帶電裝置19使其帶電，則對(duì)其表
面施加的電荷同樣會(huì)使由高電阻體或絕緣體構(gòu)成的印刷介質(zhì)1產(chǎn)生感應(yīng)極 化，通過由該感應(yīng)極化產(chǎn)生的電荷與帶表面的電荷之間所產(chǎn)生的靜電力， 可以將印刷介質(zhì)l吸附在帶上。另外，作為帶電單元可以是使電荷降低的
電暈管(corotron)。
因此，根據(jù)該噴墨打印機(jī)，如果利用傳送帶帶電裝置19使第一搬送 帶6及第二搬送帶7的表面帶電，并在該狀態(tài)下從門輥14供給印刷介質(zhì)1 ， 利用由未圖示的正齒輪或輥構(gòu)成的壓紙輥將印刷介質(zhì)1壓向第一搬送帶 6，則印刷介質(zhì)1會(huì)基于上述感應(yīng)極化的作用而被吸附在第一搬送帶6的 表面。如果在該狀態(tài)下利用電動(dòng)馬達(dá)IIR、 11L對(duì)驅(qū)動(dòng)輥8R、 8L進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力會(huì)經(jīng)由第一搬送帶6傳遞到第一從動(dòng)輥9R、 9L。
這樣，在吸附著印刷介質(zhì)1的狀態(tài)下向搬送方向下游側(cè)移動(dòng)第一搬送 帶6，使印刷介質(zhì)1移動(dòng)到第一噴墨頭2的下方，從該第一噴墨頭2上形 成的噴嘴噴出墨滴，來進(jìn)行印字。如果基于該第一噴墨頭2的印字結(jié)束， 則向搬送方向下游側(cè)移動(dòng)印刷介質(zhì)1，使其移動(dòng)載置到第二搬送部5的第 二搬送帶7。如上所述，由于第二搬送帶7也通過傳送帶帶電裝置9使得 表面帶電，所以，印刷介質(zhì)1會(huì)基于上述感應(yīng)極化的作用被吸附于第二搬 送帶7的表面。
在該狀態(tài)下，向搬送方向下游側(cè)移動(dòng)第二搬送帶7，使印刷介質(zhì)l移 動(dòng)到第二噴墨頭3的下方，從形成于該第二噴墨頭的噴嘴噴出墨滴，來進(jìn) 行印字。如果基于該第二噴墨頭的印字結(jié)束，則進(jìn)一步向搬送方向下游側(cè) 移動(dòng)印刷介質(zhì)1， 一邊利用未圖示的分離裝置使印刷介質(zhì)1從第二搬送帶 7的表面分離， 一邊將其排出到排紙部。
另外，在需要對(duì)第一及第二噴墨頭2、 3進(jìn)行清潔時(shí)，如上所述，使 第一及第二清潔罩12、 13上升，通過讓罩體與第一及第二噴墨頭2、 3的 噴嘴面密接，并在該狀態(tài)下使罩體內(nèi)成為負(fù)壓，從而從第一及第二噴墨頭 2、 3的噴嘴吸出墨滴或氣泡來進(jìn)行清潔，然后，使第一及第二清潔罩12、 13下降。
在所述噴墨打印機(jī)內(nèi)設(shè)置有用于控制自身的控制裝置。該控制裝置如 圖2所示，通過根據(jù)從個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等主機(jī)60輸入的印刷數(shù)據(jù)， 控制印刷裝置與給紙裝置等，來對(duì)印刷介質(zhì)進(jìn)行印刷處理。并且，包括
輸入接口部61，其用于接收從主機(jī)60輸入的印刷數(shù)據(jù)；控制部62，其由 根據(jù)從該輸入接口部61輸入的印刷數(shù)據(jù)來執(zhí)行印刷處理的微機(jī)構(gòu)成；門
輥電機(jī)驅(qū)動(dòng)器63，其用于驅(qū)動(dòng)控制門輥電機(jī)17;拾取輥電機(jī)驅(qū)動(dòng)器64， 其對(duì)用于驅(qū)動(dòng)拾取輥16的拾取輥電機(jī)51進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制；噴頭驅(qū)動(dòng)器65， 其用于驅(qū)動(dòng)控制噴墨頭2、 3;右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器66R，其用于驅(qū)動(dòng)控制 右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11R;左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器66L，其用于驅(qū)動(dòng)控制左側(cè)電動(dòng) 馬達(dá)UL;和接口67，其將各驅(qū)動(dòng)器63 65、 66R、 66L的輸出信號(hào)，變 換為外部的門輥電機(jī)17、拾取輥電機(jī)51、噴墨頭2、 3、右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)IIR、 左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11L所使用的控制信號(hào)，并進(jìn)行輸出。
控制部62具備執(zhí)行印刷處理等各種處理的CPU (Central Processing Unit) 62a;暫時(shí)存儲(chǔ)經(jīng)由輸入接口 61輸入的印刷數(shù)據(jù)或執(zhí)行該印刷數(shù)據(jù) 印刷處理等時(shí)的各種數(shù)據(jù)，或暫時(shí)展開印刷處理等的應(yīng)用程序的RAM (Random Access Memory) 62c;和由對(duì)CPU62a所執(zhí)行的控制程序等進(jìn) 行存儲(chǔ)的非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器構(gòu)成的ROM (Read—Only Memory) 62d。 如果該控制部62借助接口部61從主機(jī)60獲得了印刷數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù))， 則CPU62a對(duì)該印刷數(shù)據(jù)執(zhí)行規(guī)定的處理，輸出從哪個(gè)噴嘴噴出墨滴或噴 出何種程度墨滴的印字?jǐn)?shù)據(jù)(驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)SI)，根據(jù)該印字?jǐn)?shù)據(jù)及 來自各種傳感器的輸入數(shù)據(jù)，向各驅(qū)動(dòng)器63 65、 66R、 66L輸出控制信 號(hào)。如果從各驅(qū)動(dòng)器63 65、 66R、 66L輸出控制信號(hào)，則這些控制信號(hào) 都被接口部67變換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得與噴墨頭的多個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)的執(zhí)行元 件、門輥電機(jī)17、拾取輥電機(jī)51、右側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11R、左側(cè)電動(dòng)馬達(dá)11L 分別動(dòng)作，來執(zhí)行印刷介質(zhì)1的給紙及搬送、印刷介質(zhì)1的姿勢控制等。 其中，控制部62內(nèi)的各構(gòu)成要素經(jīng)由未圖示的總線被電連接。
另外，控制部62為了將用于形成后述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形形成用數(shù)據(jù) DATA寫入到后述的波形存儲(chǔ)器701中，輸出寫入使能信號(hào)DEN、寫入時(shí) 鐘信號(hào)WCLK、寫入地址數(shù)據(jù)A0 A3，將16位的波形形成用數(shù)據(jù)DATA 寫入到波形存儲(chǔ)器701中，并且，向噴頭驅(qū)動(dòng)器65輸出用于讀出在該 波形存儲(chǔ)器701中存儲(chǔ)的波形形成用數(shù)據(jù)DATA的讀出地址數(shù)據(jù)A0 A3 、 設(shè)定對(duì)從波形存儲(chǔ)器701讀出的波形形成用數(shù)據(jù)DATA進(jìn)行鎖存的定時(shí)的 第一時(shí)鐘信號(hào)ACLK、設(shè)定用于對(duì)鎖存的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算的定時(shí)的
第二時(shí)鐘信號(hào)BCLK及清空鎖存數(shù)據(jù)的清空信號(hào)CLER。
噴頭驅(qū)動(dòng)器65具備驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路70，其形成驅(qū)動(dòng)波形信 號(hào)WCOM;和振蕩電路71，其輸出時(shí)鐘信號(hào)SCK。驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電 路70如圖3所示，具備波形存儲(chǔ)器701，其將從控制部62輸入的驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)生成用的波形形成用數(shù)據(jù)DATA，存儲(chǔ)到與規(guī)定的地址對(duì)應(yīng)的存 儲(chǔ)元件中；鎖存電路702，其通過所述第一時(shí)鐘信號(hào)ACLK對(duì)從該波形存 儲(chǔ)器701讀出的波形形成用數(shù)據(jù)DATA進(jìn)行鎖存；加法器703，其使鎖存 電路702的輸出與從后述的鎖存電路704輸出的波形生成數(shù)據(jù)WDATA相 加；鎖存電路704，其根據(jù)上述第二時(shí)鐘信號(hào)BCLK對(duì)該加法器703的加 法輸出進(jìn)行鎖存；和D/A變換器705，其將從該鎖存電路704輸出的波形 生成數(shù)據(jù)WDATA變換為模擬信號(hào)。其中，鎖存電路702、 704被輸入從 控制部62輸出的清空信號(hào)CLER，在該清空信號(hào)CLER處于off狀態(tài)時(shí)， 鎖存數(shù)據(jù)被清空。
波形存儲(chǔ)器701如圖4所示，在所指示的地址中分別排列有幾位的存 儲(chǔ)元件，與地址A0 A3—同存儲(chǔ)有波形數(shù)據(jù)DATA。具體而言，對(duì)由控 制部62指示的地址A0 A3，輸入時(shí)鐘信號(hào)WCLK和波形數(shù)據(jù)DATA， 基于寫入使能信號(hào)DEN的輸入，在存儲(chǔ)元件中存儲(chǔ)波形數(shù)據(jù)DATA。
接著，對(duì)該驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生電路70的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)生成的原理進(jìn) 行說明。首先，在上述的地址AO中寫入單位時(shí)間的電壓變化量為O的波 形數(shù)據(jù)。同樣，在地址A1中寫入+ AVl的波形數(shù)據(jù)、在地址A2中寫入 一AV2的波形數(shù)據(jù)，在地址A3中寫入+ AV3的波形數(shù)據(jù)。而且，基于 清空信號(hào)CLER使得鎖存電路702、 704的保存數(shù)據(jù)被清空。并且，驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)WCOM基于波形數(shù)據(jù)上升到中間電位(偏移(offset))。
從該狀態(tài)開始，若如圖5所示那樣，讀入地址A1的波形數(shù)據(jù)、且輸 入第一時(shí)鐘信號(hào)ACLK，則可在鎖存電路702中保存+ AVl的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 所保存的+ AVl的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)過加法器703被輸入到鎖存電路704，在該 鎖存電路704中，與第二時(shí)鐘信號(hào)BCLK的上升同步，保存加法器703的 輸出。由于加法器703還被輸入鎖存電路704的輸出，所以，鎖存電路704 的輸出、即驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM以第二時(shí)鐘信號(hào)BCLK的上升的定時(shí)被逐次加 上+ AVl。該實(shí)例中，在時(shí)間寬度T1的期間中，讀入了地址A1的波形數(shù)據(jù)，結(jié)果，+AV1的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被相加成為3倍。
接著，如果讀入地址AO的波形數(shù)據(jù)、且被輸入第一時(shí)鐘信號(hào)ACLK， 則鎖存電路702中保存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被切換為0。該0的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與上述同 樣，經(jīng)由加法器703在第二時(shí)鐘信號(hào)BCLK的上升的定時(shí)被加法運(yùn)算，但 由于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為0，所以，實(shí)質(zhì)上保持著這之前的值。該實(shí)例中，在時(shí)間 寬度TO的期間中，驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM被保持為一定值。
然后，如果讀入地址A2的波形數(shù)據(jù)、且被輸入第一時(shí)鐘信號(hào)ACLK， 則鎖存電路702中保存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被切換為一AV2。該一AV2的數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)與上述同樣，經(jīng)過加法器703在第二時(shí)鐘信號(hào)BCLK的上升的定時(shí)被加 法運(yùn)算，但由于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為一AV2，所以，實(shí)質(zhì)上驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM對(duì)應(yīng)第 二時(shí)鐘信號(hào)被逐次減去一AV2。該實(shí)例中，在時(shí)間寬度T2的期間中，一 △V2的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被減法運(yùn)算為6倍。
如果利用D/A變換器705對(duì)如此生成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行模擬變換，則可 以得到圖6所示的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM。通過利用圖7所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 輸出電路對(duì)其進(jìn)行功率放大，作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM提供給噴墨頭2、 3，能 夠?qū)υO(shè)置于各噴嘴的壓電元件等執(zhí)行元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而可以從各噴嘴噴 出墨滴。該驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路具備對(duì)由驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生電路70生成 的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM進(jìn)行脈沖調(diào)制的調(diào)制電路24、對(duì)被調(diào)制電路24 脈沖調(diào)制的調(diào)制(PWM)信號(hào)進(jìn)行功率放大的數(shù)字功率放大器25、和使 被數(shù)字功率放大器25功率放大的調(diào)制(PWM)信號(hào)平滑化的平滑濾波器 26。
該驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM的上升部分是擴(kuò)大與噴嘴連通的腔室(壓力室)的 容積、吸入墨液(如果考慮墨液的噴出面，則也可以說是吸入彎月面)的 階段，驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM的下降部分是縮小腔室的容積、擠出墨液(如果考 慮墨液的噴出面，則也可以說是擠出彎月面)的階段，擠出墨液的結(jié)果是， 從噴嘴噴出墨滴。順便說一句，也可根據(jù)上述說明容易地推測出，驅(qū)動(dòng)信 號(hào)COM或驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM的波形能夠根據(jù)寫入到地址A0 A3的 波形數(shù)據(jù)0、十AV1、 一AV2、十AV3、第一時(shí)鐘信號(hào)ACLK、第二時(shí) 鐘信號(hào)BCLK進(jìn)行調(diào)整。
通過對(duì)由該電壓梯形波構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM的電壓增減斜率、波高值進(jìn)行各種變更，可以改變墨液的吸入量與吸入速度、墨液的擠出量與擠 出速度，由此，能夠使墨滴的噴出量變化而得到不同的墨點(diǎn)大小。因此，
如圖6所示，即使在時(shí)間序列上連結(jié)多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM的情況下，也能 夠通過從其中選擇單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM提供給壓電元件等執(zhí)行元件22， 來噴出墨滴；或選擇多個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM提供給壓電元件等執(zhí)行元件22， 來多次噴出墨滴，從而能夠獲得各種墨點(diǎn)的大小。即，如果在墨液未干的 期間于相同的位置滴落多個(gè)墨滴，則實(shí)質(zhì)上與噴出大的墨滴的情況相同， 由此可以增大墨點(diǎn)的大小。通過這種技術(shù)的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)多灰度化。其 中，圖6的左端的驅(qū)動(dòng)脈沖只吸入墨液不擠出。這被稱為微振動(dòng)，用于在 不噴出墨滴的情況下防止噴嘴的干燥。
結(jié)果，在對(duì)噴墨頭2、 3輸入了由驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào) COM、根據(jù)印刷數(shù)據(jù)選擇進(jìn)行噴出的噴嘴并且決定壓電元件等執(zhí)行元件向 驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM的連接定時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)信號(hào)SI，且所有的噴嘴被 輸入了噴嘴選擇數(shù)據(jù)之后，根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)SI，將使驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM 與噴墨頭2、 3的執(zhí)行元件連接的鎖存信號(hào)LAT及通道信號(hào)CH、驅(qū)動(dòng)信 號(hào)選擇數(shù)據(jù)信號(hào)SI作為串行信號(hào)，輸入用于對(duì)噴墨頭2、 3進(jìn)行發(fā)送的時(shí) 鐘信號(hào)SCK。
接著，對(duì)連接從所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM與壓電 元件等執(zhí)行元件的構(gòu)成進(jìn)行說明。圖8是連接驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM與壓電元件 等執(zhí)行元件的選擇部的框圖。該選擇部由保存驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)SI的移 位寄存器211、暫時(shí)保存移位寄存器211的數(shù)據(jù)的鎖存電路212、對(duì)鎖存 電路212的輸出進(jìn)行電平變換的電平移動(dòng)器213、和根據(jù)電平移動(dòng)器的輸 出將驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM與壓電元件等執(zhí)行元件連接的選擇開關(guān)201構(gòu)成，其 中，所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)SI用于指定與應(yīng)該噴出墨滴的噴嘴對(duì)應(yīng)的壓
電元件等執(zhí)行元件。
移位寄存器211被依次輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)信號(hào)SI，并且，對(duì)應(yīng)時(shí)
鐘信號(hào)SCK的輸入脈沖，使得存儲(chǔ)區(qū)域從初級(jí)依次向后級(jí)移動(dòng)。鎖存電 路212在對(duì)應(yīng)噴嘴個(gè)數(shù)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)SI被存儲(chǔ)到移位寄存器211 中之后，基于被輸入的鎖存信號(hào)LAT對(duì)移位寄存器211的各輸出信號(hào)進(jìn) 行鎖存。鎖存電路212中保存的信號(hào)被電平移動(dòng)器213變換成能夠接通、斷開下一級(jí)的選擇開關(guān)201的電壓電平。其原因在于，驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM是 比鎖存電路212的輸出電壓高的電壓，與之對(duì)應(yīng)，選擇開關(guān)201的動(dòng)作電 壓范圍也可以設(shè)定得高。因此，可通過電平移動(dòng)器213關(guān)閉選擇開關(guān)201 的壓電元件等執(zhí)行元件，能夠以驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)SI的連接定時(shí)與驅(qū)動(dòng) 信號(hào)COM連接。并且，在移位寄存器211的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇數(shù)據(jù)信號(hào)SI 被保存在鎖存電路212之后，向移位寄存器211輸入下一個(gè)印字?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì) 應(yīng)墨滴的噴出定時(shí)，依次更新鎖存電路212的保存數(shù)據(jù)。其中，圖中的符 號(hào)HGND是壓電元件等執(zhí)行元件的接地端。另外，根據(jù)該選擇開關(guān)201， 在將壓電元件等執(zhí)行元件從驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM斷開之后，該執(zhí)行元件22的輸 入電壓也能夠維持成斷開之前的電壓。
圖9表示上述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路的從調(diào)制電路24到平滑濾波器26 的具體構(gòu)成。在對(duì)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM進(jìn)行脈沖調(diào)制的調(diào)制電路24中利 用了一般的脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路。該脈沖寬度調(diào)制電路24由公知 的三角波振蕩器32、和對(duì)從該三角波振蕩器32輸出的三角波與驅(qū)動(dòng)波形 信號(hào)WCOM進(jìn)行比較的比較器31構(gòu)成。根據(jù)該調(diào)制電路24，如圖10所 示，在驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM為三角波以上時(shí)輸出成為Hi的調(diào)制信號(hào)，在 驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM小于三角波時(shí)輸出成為Lo的調(diào)制(PWM)信號(hào)。 另外，本實(shí)施方式中利用了脈沖寬度調(diào)制電路作為脈沖調(diào)制電路，但也可 以取代該脈沖寬度調(diào)制電路，而使用脈沖密度調(diào)制(PDM)電路。
數(shù)字功率放大器25具備半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33，其實(shí)質(zhì)上由用于放大功率 的兩個(gè)MOSFETTrP、 TrN構(gòu)成；和柵極驅(qū)動(dòng)電路34,其用于根據(jù)來自脈 沖寬度調(diào)制電路24的調(diào)制(PWM)信號(hào)，調(diào)整這些MOSFETTrP、 TrN 的柵極一源極間信號(hào)GP、 GN;半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33通過將高邊側(cè)MOSFETTrP 和低邊側(cè)MOSFETTrN組合成推挽式而成。其中，在設(shè)高邊側(cè)MOSFETTrP 的柵極一源極間信號(hào)為GP，低邊側(cè)MOSFETTrN的柵極一源極間信號(hào)為 GN，半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸出為Va時(shí)，圖11表示了它們對(duì)應(yīng)調(diào)制(PWM) 信號(hào)是怎樣變化的。另外，為了導(dǎo)通這些MOSFETTrP、 TrN，各 MOSFETTrP、 TrN的柵極一源極間信號(hào)GP、 GN的電壓值Vgs被設(shè)為足 夠的電壓值。
由于當(dāng)調(diào)制(PWM)信號(hào)為Hi電平時(shí)，高邊側(cè)MOSFETTrP的柵極
一源極間信號(hào)GP變?yōu)镠i電平，低邊側(cè)MOSFETTrN的柵極一源極間信 號(hào)GN變?yōu)長o電平，所以，高邊側(cè)MOSFETTrP處于導(dǎo)通狀態(tài)，低邊側(cè) MOSFETTrN處于截止?fàn)顟B(tài)，結(jié)果，半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸出Va成為供給電 力VDD。另一方面，由于當(dāng)調(diào)制(PWM)信號(hào)為Lo電平時(shí)，高邊側(cè) MOSFETTrP的柵極一源極間信號(hào)GP變?yōu)長o電平，低邊側(cè)MOSFETTrN 的柵極一源極間信號(hào)GN變?yōu)镠i電平，所以，高邊側(cè)MOSFETTrP處于 截止?fàn)顟B(tài)，低邊側(cè)MOSFETTrN處于導(dǎo)通狀，結(jié)果，半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸 出Va為0。
該數(shù)字功率放大電路25的半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸出Va，經(jīng)由平滑濾波 器26作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM被提供給選擇開關(guān)201。平滑濾波器26由兩個(gè) 電感L1、 L2和兩個(gè)電容器C1、 C2的組合所形成的低通濾波器構(gòu)成。該 由低通濾波器構(gòu)成的平滑濾波器26被設(shè)計(jì)成，使數(shù)字功率放大器25的半 橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸出Va的高次諧波成分、即功率放大調(diào)制(PWM)信號(hào) 成分充分衰減，且不使驅(qū)動(dòng)信號(hào)成分COM (或驅(qū)動(dòng)波形成分WCOM)衰 減。
如上所述，在數(shù)字功率放大器25的MOSFETTrP、 TrN被數(shù)字驅(qū)動(dòng)的 情況下，由于MOSFET作為開關(guān)元件發(fā)揮作用，所以，會(huì)在導(dǎo)通狀態(tài)的 MOSFET中流動(dòng)電流，但漏極一源極間的電阻值非常小，幾乎不產(chǎn)生功率 損耗。另外，由于在截止?fàn)顟B(tài)的MOSFET中不流動(dòng)電流，所以，不發(fā)生 功率損耗。因此，該數(shù)字功率放大器25中的功率損耗極小，可以使用小 型的MOSFET，從而不需要冷卻用散熱板等冷卻單元。順便提及，對(duì)晶體 管進(jìn)行線性驅(qū)動(dòng)時(shí)的效率為30%左右，而數(shù)字功率放大器的效率為90% 以上。另外，由于晶體管的冷卻用散熱板相對(duì)一個(gè)晶體管需要60mm見方 左右的大小，所以，如果不需要這樣的冷卻用散熱板，則十分有利于實(shí)際 的布局。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，由于利用驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)發(fā)生電路70生成成為對(duì)壓電元件等執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的 信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM,由脈沖寬度調(diào)制電路等調(diào)制電路24 對(duì)該生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM進(jìn)行脈沖調(diào)制，利用數(shù)字功率放大器25 功率放大該脈沖調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)，并通過平滑濾波器26使該被功率放
大的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化后作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給執(zhí)行元件，所以，通 過使平滑濾波器26的濾波特性成為能夠只充分平滑化功率放大調(diào)制信號(hào) 成分的特性，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的早期上升、下降，而且
由于通過功率放大效率出色的數(shù)字功率放大器25能夠高效功率放大驅(qū)動(dòng)
信號(hào)，所以，不需要冷卻用散熱板等冷卻單元。
圖12表示本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生 單元及調(diào)制單元的其他實(shí)施方式。在圖3的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生電路70中， 利用D/A變換器705對(duì)數(shù)字合成后的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行了模擬變換并輸 出。與之相對(duì)，圖12中由存儲(chǔ)器控制部41從存儲(chǔ)部42讀出數(shù)字波形數(shù) 據(jù)，在比較部44中對(duì)該讀出的數(shù)字波形數(shù)據(jù)和相當(dāng)于三角波的數(shù)值發(fā)生 部43的數(shù)值進(jìn)行比較，來決定調(diào)制(PWM)信號(hào)的Hi、 Lo，并將其作為 調(diào)制(PWM)信號(hào)進(jìn)行輸出。該情況下，由于到調(diào)制(PWM)信號(hào)的輸 出為止，全都以數(shù)字方式進(jìn)行，所以，可以將存儲(chǔ)器控制部41、存儲(chǔ)部 42、數(shù)值發(fā)生部43、比較部44組入到CPU或門陣列(gate array)內(nèi)。該 情況下，存儲(chǔ)器控制部4K存儲(chǔ)部42相當(dāng)于本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生 單元，數(shù)值發(fā)生部43、比較部44構(gòu)成調(diào)制單元。
接著，對(duì)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的第二實(shí)施方式進(jìn)行說 明。在本實(shí)施方式中，將上述第一實(shí)施方式中圖9的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路的 調(diào)制電路到平滑濾波器的構(gòu)成，變更為圖13的結(jié)構(gòu)。具體而言，變更了 調(diào)制電路24的內(nèi)容。下面針對(duì)該調(diào)制電路24的內(nèi)容進(jìn)行說明。
圖14表示利用三角波比較型脈沖寬度調(diào)制電路41作為調(diào)制電路24 時(shí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路的概略構(gòu)成。該三角波比較型脈沖寬度調(diào)制電路41 由公知的三角波振蕩器32、和對(duì)從該三角波振蕩器32輸出的三角波與驅(qū) 動(dòng)波形信號(hào)WCOM進(jìn)行比較的比較器31構(gòu)成。根據(jù)該三角波比較型脈沖 寬度調(diào)制電路41，如上所述，在驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM為三角波以上時(shí)， 可以輸出Hi的調(diào)制信號(hào)，在驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM小于三角波時(shí)，可以輸 出Lo的調(diào)制(PWM)信號(hào)。
如果將來自該三角波比較型脈沖寬度電路41的調(diào)制信號(hào)設(shè)為IH及 IL，則如圖15所示，即使調(diào)制信號(hào)IH、 IL是完全的矩形波(脈沖)，柵 極驅(qū)動(dòng)器34的輸出信號(hào)、即MOSFETTrP、 TrN的柵極信號(hào)GP、 GN也會(huì)
稍微產(chǎn)生上升時(shí)間Tr、下降時(shí)間Tf，從而成為梯形波狀。如上所述，由 于柵極信號(hào)GP、 GN同時(shí)反向(意味著發(fā)生了反相)，所以，產(chǎn)生了兩個(gè) 柵極信號(hào)GP、 GN交迭的時(shí)間。如果該柵極信號(hào)GP、 GN交迭，則半橋 驅(qū)動(dòng)級(jí)33的MOSFETTrP、 TrN同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，會(huì)流過直通短路電流， 產(chǎn)生功率損耗。該功率損耗被稱為遷移損失、或開關(guān)損失，由于每當(dāng) MOSFETTrP、 TrN導(dǎo)通一斷開時(shí)都產(chǎn)生該功率損耗，所以，頻率越高該 損失越大。
為了避免該損失，如圖16所示，只要在調(diào)制信號(hào)IH、 IL中設(shè)定死區(qū) 時(shí)間Td，錯(cuò)移向柵極驅(qū)動(dòng)器34的輸入定時(shí)，使來自柵極驅(qū)動(dòng)器34的柵 極信號(hào)GP、 GN實(shí)質(zhì)上不交迭即可。然而，如果這樣做，則相對(duì)調(diào)制信號(hào) IH、 IL的ON (HO時(shí)間，會(huì)縮短MOSFETTrP、 TrN的柵極信號(hào)GP、 GN 任意一個(gè)的ON (Hi)時(shí)間，即在ON占空比小(二OFF占空比大)的區(qū) 域，半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸出Va變?yōu)?，在OFF占空比小(=ON占空比大) 的區(qū)域，半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的輸出Va成為VDD。
如果將其捕捉為輸入信號(hào)電平、即驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)電平與脈沖占空比的 關(guān)系，則原本應(yīng)該如圖17中由虛線表示那樣，驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)電平與脈沖 占空比為線性關(guān)系，但變?yōu)閳D17中由實(shí)線表示那樣，在驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)電 平小的區(qū)域與大的區(qū)域中，脈沖占空比不是線性，而如圖18中實(shí)現(xiàn)所示 那樣，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM中產(chǎn)生了失真。
與之相對(duì)，自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路中，可以在驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)電平小的區(qū)域與大的區(qū)域中增大脈沖寬度，結(jié)果，具有可以生成 半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的功率放大調(diào)制信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。圖19表示自激振蕩型脈沖寬 度調(diào)制電路42的一個(gè)例子，圖20表示自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制電路42 的輸出特性。在該自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制電路42中，如果輸入信號(hào)、 該情況下為驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM的電平減小，則三角波的頻率減小，結(jié) 果，在輸入信號(hào)、即驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM的輸入信號(hào)電平小的區(qū)域，可 以增大調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度，由此，能夠生成半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的功率放大 調(diào)制信號(hào)。另外，如果利用反相器使該特性反相，則在輸入信號(hào)、即驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)WCOM的輸入信號(hào)電平大的區(qū)域，也能夠增大調(diào)制信號(hào)的脈沖 寬度，由此，可生成半橋驅(qū)動(dòng)級(jí)33的功率放大調(diào)制信號(hào)。但是，另一方面在自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制電路42中，由于在輸入信號(hào)、該情況下為 驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM的輸入信號(hào)電平的中央值，即占空比50%附近，三 角波的頻率變大，幵關(guān)晶體管的動(dòng)作頻率也變大，所以，如上所述，開關(guān) 損失增大。而且，由于輸出Va的高次諧波成分的頻帶區(qū)域變寬，所以， 后級(jí)的平滑濾波器的設(shè)計(jì)變得困難。
鑒于此，本實(shí)施方式如圖21所示，在調(diào)制電路24內(nèi)并設(shè)了三角波比 較型脈沖寬度調(diào)制電路41和自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制電路42，向調(diào)制方 法選擇電路43所選擇的任意一個(gè)脈沖寬度調(diào)制電路輸入驅(qū)動(dòng)波形信號(hào) WCOM，將其輸出設(shè)為調(diào)制信號(hào)IH，將進(jìn)而被反相器44反相的輸出設(shè)為 調(diào)制信號(hào)IL。調(diào)制方法選擇電路43參照驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM自身，來 選擇脈沖寬度調(diào)制電路。具體如圖22所示，在驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM的輸 入信號(hào)電平從低電壓規(guī)定值VL到高電壓規(guī)定值VH的規(guī)定區(qū)域中，選擇 三角波比較型脈沖寬度調(diào)制(PWM)方法，在驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM比規(guī) 定區(qū)域小的區(qū)域及大的區(qū)域，選擇自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制(PWM)方 法。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，由于利用驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)發(fā)生電路70生成成為對(duì)壓電元件等執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的 信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM，由脈沖寬度調(diào)制電路等調(diào)制電路24 對(duì)該生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM進(jìn)行脈沖調(diào)制，利用數(shù)字功率放大器25 功率放大該脈沖調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)，并通過平滑濾波器26使該被功率放 大的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化后作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給執(zhí)行元件，所以，通 過使平滑濾波器26的濾波特性成為能夠只充分平滑化功率放大調(diào)制信號(hào) 的高次諧波成分的特性，不僅能夠生成對(duì)執(zhí)行元件的正確驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而且 由于通過功率放大效率出色的數(shù)字功率放大器25能夠高效地功率放大驅(qū) 動(dòng)信號(hào)，所以，不需要冷卻用散熱板等冷卻單元。
而且，由于根據(jù)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平變更了脈沖調(diào)制方法， 所以，通過在ON占空比小(二OFF占空比大)的區(qū)域、驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的 輸入信號(hào)電平小的區(qū)域與OFF占空比小(二ON占空比大)的區(qū)域、驅(qū)動(dòng) 波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平大的區(qū)域中，使用自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方 法，在此之外的區(qū)域使用三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法，由此，可抑制
輸出信號(hào)的失真和功率損耗等。
圖23中表示了調(diào)制電路24的另一個(gè)例子，作為本發(fā)明的噴墨打印機(jī) 的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的其他實(shí)施方式。該實(shí)施方式中，在調(diào)制電路24內(nèi)并設(shè) 了脈沖寬度調(diào)制方法不同的第一脈沖寬度調(diào)制電路45和第二脈沖寬度調(diào) 制電路46，向由調(diào)制方法選擇電路43選擇的任意的脈沖寬度調(diào)制電路輸 入驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM，并將其輸出設(shè)為調(diào)制信號(hào)IH，將進(jìn)而被反相器 44反相的輸出設(shè)為調(diào)制信號(hào)IL。調(diào)制方法選擇電路43根據(jù)個(gè)別的控制信 號(hào)，來選擇第一脈沖寬度調(diào)制電路45或第二脈沖寬度調(diào)制電路46。這樣， 所選擇的脈沖寬度調(diào)制方法不限定于上述的三角波比較型與自激振蕩型。 而且，脈沖寬度調(diào)制方法的選擇方法也可以根據(jù)個(gè)別的控制信號(hào)來進(jìn)行。
另外，在上述實(shí)施方式中，僅詳細(xì)說明了以線狀噴頭型噴墨打印機(jī)為 對(duì)象，應(yīng)用本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置的例子，但本發(fā)明的噴墨 打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置能夠以多遍式打印機(jī)為代表，將所有類型的噴墨打 印機(jī)作為應(yīng)用對(duì)象。
權(quán)利要求
1、一種噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，具有設(shè)置于噴墨頭的用于噴出液滴的多個(gè)噴嘴、與所述噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置的執(zhí)行元件、和對(duì)所述執(zhí)行元件施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元具備驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元，其生成成為對(duì)所述執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)；調(diào)制單元，其對(duì)由所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制；數(shù)字功率放大器，其對(duì)由所述調(diào)制單元脈沖調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大；和平滑濾波器，其使由所述數(shù)字功率放大器功率放大后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述執(zhí)行元件。
2、 一種噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，具有設(shè)置于噴墨頭的用于噴 出液滴的多個(gè)噴嘴、與所述噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置的執(zhí)行元件、和對(duì)所述執(zhí)行元件 施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元具備驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元，其生成成為對(duì)所述執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)；調(diào)制單元，其對(duì)由所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生單元生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制；數(shù)字功率放大器，其對(duì)由所述調(diào)制單元脈沖調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功 率放大；和平滑濾波器，其使由所述數(shù)字功率放大器功率放大后的功率放大調(diào)制 信號(hào)平滑化，并作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述執(zhí)行元件；所述調(diào)制單元具備根據(jù)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平來變更脈沖調(diào) 制方法的脈沖調(diào)制方法變更單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述脈沖調(diào)制方法變更單元，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平在預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況下，通過三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈 沖調(diào)制，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù)先設(shè)定的區(qū)域小的 情況下，通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述脈沖調(diào)制方法變更單元，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平在 預(yù)先設(shè)定的區(qū)域的情況下，通過三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈 沖調(diào)制，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù)先設(shè)定的區(qū)域大的 情況下，通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制。
5、 一種噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)控制方法，通過下述步驟來控制執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)，所述步驟包括驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生步驟，生成成為對(duì)所述執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的 信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)，所述執(zhí)行元件與設(shè)置于噴墨頭的用于噴出液 滴的多個(gè)噴嘴對(duì)應(yīng)設(shè)置；調(diào)制步驟，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生步驟中生成的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制；通過數(shù)字功率放大器對(duì)在所述調(diào)制步驟中脈沖調(diào)制后的調(diào)制信號(hào)進(jìn) 行功率放大的步驟；和使由所述數(shù)字功率放大器功率放大后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，并 作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給所述執(zhí)行元件的步驟。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)控制方法，其特征在于，所述調(diào)制步驟當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平在預(yù)先設(shè)定的區(qū) 域的情況下，通過三角波比較型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制，當(dāng)所 述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的輸入信號(hào)電平比所述預(yù)先設(shè)定的區(qū)域小或大的情況下， 通過自激振蕩型脈沖寬度調(diào)制方法來進(jìn)行脈沖調(diào)制。
7、 一種噴墨打印機(jī)，具備權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的早期上升、下降，并不需要冷卻用散熱板等的噴墨打印機(jī)的噴頭驅(qū)動(dòng)裝置。利用調(diào)制電路(24)對(duì)從驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)發(fā)生電路(70)輸出的執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)控制用的模擬驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)WCOM和三角波進(jìn)行比較，來作為調(diào)制信號(hào)，通過數(shù)字功率放大器(25)功率放大該調(diào)制信號(hào)，利用平滑濾波器(26)使該功率放大后的功率放大調(diào)制信號(hào)平滑化，作為執(zhí)行元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)COM。由于數(shù)字功率放大器(25)內(nèi)的MOSFET等晶體管被用作開關(guān)元件，所以，可減少功率損耗、不需要冷卻用散熱板。通過按照僅除去功率放大調(diào)制信號(hào)成分的方式設(shè)定平滑濾波器(26)的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的早期上升、下降。
文檔編號(hào)B41J2/055GK101346234SQ2006800489
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者大島敦, 新川修, 波多野智, 田端邦夫, 鈴木俊行 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社