液体噴射装置および液体噴射型印刷装置
【課題】消費電力を低減することが可能な液体噴射装置を提供する。
【解決手段】駆動波形信号ＷＣＯＭを変調回路２６でパルス変調し、その変調信号をデジタル電力増幅回路２８で電力増幅し、その電力増幅変調信号ＡＰＷＭを平滑フィルタ２９で平滑化して駆動信号ＣＯＭとして出力するにあたり、容量性負荷であるアクチュエータ２２に電流を供給する必要のない駆動信号ＣＯＭの電位の変化のないとき、即ち駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しないときに、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとしてデジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態としてデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することにより、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２並びに平滑フィルタ２９中のコイルＬでの電力消費量を低減することができる。
【解決手段】駆動波形信号ＷＣＯＭを変調回路２６でパルス変調し、その変調信号をデジタル電力増幅回路２８で電力増幅し、その電力増幅変調信号ＡＰＷＭを平滑フィルタ２９で平滑化して駆動信号ＣＯＭとして出力するにあたり、容量性負荷であるアクチュエータ２２に電流を供給する必要のない駆動信号ＣＯＭの電位の変化のないとき、即ち駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しないときに、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとしてデジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態としてデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することにより、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２並びに平滑フィルタ２９中のコイルＬでの電力消費量を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに駆動信号を印加して液体を噴射する液体噴射装置に関し、例えば微小な液体を液体噴射ヘッドのノズルから噴射して、微粒子（ドット）を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像等を印刷するようにした液体噴射型印刷装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射型印刷装置では、液体噴射ヘッドのノズルから液体を噴射するために、圧電素子などのアクチュエータが設けられ、このアクチュエータに所定の駆動信号を印加しなければならない。この駆動信号は、比較的電位の高いものなので、駆動信号の基準となる駆動波形信号を電力増幅回路で電力増幅しなければならない。そこで、下記特許文献１では、アナログ電力増幅器に比べて、電力損失が極めて小さく、小型化が可能なデジタル電力増幅回路を用い、駆動波形信号を変調回路でパルス変調して変調信号とし、その変調信号をデジタル電力増幅回路で電力増幅して電力増幅変調信号とし、その電力増幅変調信号を平滑フィルタで平滑化して、駆動信号としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６８１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液体噴射型印刷装置のアクチュエータに印加する駆動信号、或いはその基準となる駆動波形信号には、電位の変化しない部分（時間）がある。アクチュエータとして用いられる圧電素子は容量性負荷であり、駆動信号の電位が変化しないときにはアクチュエータに電流を供給する必要がない。しかしながら、前記特許文献１に記載される液体噴射型印刷装置では、駆動信号の電位が変化しないときにもデジタル電力増幅回路が動作し続け、デジタル電力増幅回路並びに平滑フィルタで電力が消費されてしまうという問題がある。
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、消費電力を低減することが可能な液体噴射装置および液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記諸問題を解決するため、本発明の液体噴射装置は、アクチュエータの駆動信号の基準となる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、前記アクチュエータの電位を一定に保つ場合に動作する電力増幅停止手段とを備えたことを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、アクチュエータの電位を一定に保つとき、即ち駆動波形信号の電位を一定に保つときにデジタル電力増幅回路の動作を停止することとしたため、デジタル電力増幅回路並びに平滑フィルタでの電力消費量を低減することができる。
【０００６】
また、前記デジタル電力増幅回路はスイッチング素子を備え、前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路のすべてのスイッチング素子をオフとすることによって、前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、デジタル電力増幅回路のすべてのスイッチング素子をオフとすることにより、それらスイッチング素子をハイインピーダンス状態とすることができ、これにより容量性負荷であるアクチュエータからの放電を抑制することができる。
【０００７】
また、前記変調回路は、前記電力増幅停止手段によってデジタル電力増幅回路の動作が停止されるときには、前記変調信号の出力を停止することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、変調信号そのものの出力を停止することにより、変調回路並びにデジタル電力増幅回路の消費電力が削減される。
【０００８】
また、前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化している状態から前記駆動波形信号の電位が変化しない状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、デジタル電力増幅回路の動作を停止したときのリップル電圧を抑制することができ、電位が変化しないときの駆動信号の電位を目標値に一致させることが可能となる。
【０００９】
また、前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、デジタル電力増幅回路の動作を再開したときのリップル電圧を抑制することができる。
【００１０】
また、前記変調信号のハイレベルの期間は第１の期間であり、また、前記変調信号のローレベルの期間は第２の期間であり、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行するときには、開始直後の変調信号のハイレベルもしくはローレベルの期間を、前記第１の期間もしくは第２の期間の半分とすることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動波形信号の電位が変化していない状態から変化するときのリップル電圧を抑制することができる。
【００１１】
また、前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路の動作停止中、前記デジタル電力増幅回路の動作を一時的に再開することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、容量性負荷からなるアクチュエータの自己放電による電位の低下を抑制することが可能となる。
また、前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位差データが記憶されていることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動波形信号の電位が変化するか否かの判定が容易になる。
【００１２】
また、前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データと前記駆動波形信号の電位が変化しているか否かの情報が記憶されていることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動波形信号の電位が変化するか否かの判定そのものが不要となる。
【００１３】
また、前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データが記憶され、前記電力増幅停止手段は前記メモリから読出した駆動波形電位データの差分を算出し、前記差分が０である場合に前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、メモリの容量が少なくてよい。
また、前記メモリは、前記変調回路による変調周波数が記憶されていることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、変調周波数を自在に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置の一実施形態を示す概略構成正面図である。
【図２】図１の液体噴射型印刷装置に用いられる液体噴射ヘッド近傍の平面図である。
【図３】図１の液体噴射型印刷装置の制御装置のブロック図である。
【図４】各液体噴射ヘッド内のアクチュエータを駆動する駆動信号の説明図である。
【図５】スイッチングコントローラのブロック図である。
【図６】アクチュエータの駆動回路のブロック図である。
【図７】図６の駆動回路の一例を示す詳細なブロック図である。
【図８】図７の駆動回路における変調信号、ゲート−ソース間信号、出力信号の説明図である。
【図９】図８の変調信号の詳細な説明図である。
【図１０】図９の変調信号の詳細な説明図である。
【図１１】駆動波形信号の一例を示す波形図である。
【図１２】本発明の第１実施形態を示すメモリ内容の説明図である。
【図１３】図１２のメモリ内容に応じて図７のコントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態を示すメモリ内容の説明図である。
【図１５】図１４のメモリ内容に応じて図７のコントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態を示すメモリ内容の説明図である。
【図１７】図１６のメモリ内容に応じて図７のコントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１８】図６の駆動回路の他の例を示す詳細なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の液体噴射装置の第１実施形態として、液体噴射型印刷装置に適用されたものについて説明する。
図１は、第１実施形態の液体噴射型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。
【００１６】
図１中の符号２は、印刷媒体１の搬送ライン上方に設けられた複数の液体噴射ヘッドであり、印刷媒体搬送方向に２列になるように且つ印刷媒体搬送方向と交差する方向に並べて配設されて、夫々、ヘッド固定プレート１１に固定されている。各液体噴射ヘッド２の最下面には、多数のノズルが形成されており、この面がノズル面と呼ばれている。ノズルは、図２に示すように、噴射する液体の色毎に、印刷媒体搬送方向と交差する方向に列状に配設されており、その列をノズル列と呼んだり、その列方向をノズル列方向と呼んだりする。そして、印刷媒体搬送方向と交差する方向に配設された全ての液体噴射ヘッド２のノズル列によって、印刷媒体１の搬送方向と交差する方向の幅全長に及ぶラインヘッドが形成されている。印刷媒体１は、これらの液体噴射ヘッド２のノズル面の下方を通過するときに、ノズル面に形成されている多数のノズルから液体が噴射され、印刷が行われる。
【００１７】
液体噴射ヘッド２には、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクなどの液体が、図示しない液体タンクから液体供給チューブを介して供給される。そして、液体噴射ヘッド２に形成されているノズルから同時に必要箇所に必要量の液体を噴射することにより、印刷媒体１上に微小なドットを形成する。これを各色毎に行うことにより、搬送部４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。
【００１８】
液体噴射ヘッド２の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、第１実施形態ではピエゾ方式を用いた。ピエゾ方式は、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体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体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。
【００１９】
液体噴射ヘッド２の下方には、印刷媒体１を搬送方向に搬送するための搬送部４が設けられている。搬送部４は、駆動ローラ８及び従動ローラ９に搬送ベルト６を巻回して構成され、駆動ローラ８には図示しない電動モータが接続されている。また、搬送ベルト６の内側には、当該搬送ベルト６の表面に印刷媒体１を吸着するための図示しない吸着装置が設けられている。この吸着装置には、例えば負圧によって印刷媒体１を搬送ベルト６に吸着する空気吸引装置や、静電気力で印刷媒体１を搬送ベルト６に吸着する静電吸着装置などが用いられる。従って、給紙ローラ５によって給紙部３から印刷媒体１を一枚だけ搬送ベルト６上に送給し、電動モータによって駆動ローラ８を回転駆動すると、搬送ベルト６が印刷媒体搬送方向に回転され、吸着装置によって搬送ベルト６に印刷媒体１が吸着されて搬送される。この印刷媒体１の搬送中に、液体噴射ヘッド２から液体を噴射して印刷を行う。印刷の終了した印刷媒体１は、搬送方向下流側の排紙部１０に排紙される。なお、前記搬送ベルト６には、例えばリニアエンコーダなどで構成される印刷基準信号出力装置が取付けられている。この印刷基準信号出力装置は、搬送ベルト６とそれに吸着されて搬送される印刷媒体１とが同期して移動されることに着目し、印刷媒体１が搬送経路中の所定位置を通過した後は、搬送ベルト６の移動に伴って要求される印刷解像度相当のパルス信号を出力し、このパルス信号に応じて、後述する駆動回路から駆動信号をアクチュエータに出力することで印刷媒体１上の所定位置に所定の色の液体を噴射し、そのドットによって印刷媒体１上に所定の画像を描画する。
【００２０】
第１実施形態の液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置内には、液体噴射型印刷装置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３に示すように、ホストコンピュータ６０から入力された印刷データ読込むための入力インタフェース６１と、この入力インタフェース６１から入力された印刷データに基づいて印刷処理等の演算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、前記給紙ローラ５に接続されている給紙ローラモータ１７を駆動制御する給紙ローラモータドライバ６３と、液体噴射ヘッド２を駆動制御するヘッドドライバ６５と、前記駆動ローラ８に接続されている電動モータ７を駆動制御する電動モータドライバ６６と、給紙ローラドライバ６３、ヘッドドライバ６５、電動モータドライバ６６と給紙ローラモータ１７、液体噴射ヘッド２、電動モータ７とを接続するインタフェース６７とを備えて構成される。
【００２１】
制御部６２は、印刷処理等の各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）
６２ａ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、入力インタフェース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、ＣＰＵ６２ａが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズルから液体を噴射するか或いはどの程度の液体を噴射するかというノズル選択データ（駆動パルス選択データ）を算出し、この印刷データや駆動パルス選択データ及び各種センサからの入力データに基づいて、給紙ローラモータドライバ６３、ヘッドドライバ６５、電動モータドライバ６６に駆動信号及び制御信号を出力する。これらの駆動信号及び制御信号により、給紙ローラモータ１７、電動モータ７、液体噴射ヘッド２内のアクチュエータ２２などが夫々作動して、印刷媒体１の給紙及び搬送及び排紙、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いる。
【００２２】
図４には、第１実施形態の液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置の制御装置から液体噴射ヘッド２に供給され、圧電素子からなるアクチュエータ２２を駆動するための駆動信号ＣＯＭの一例を示す。第１実施形態では、中間電位を中心に電位が変化する信号とした。この駆動信号ＣＯＭは、アクチュエータ２２を駆動して液体を噴射する単位駆動信号としての駆動パルスＰＣＯＭを時系列的に接続したものであり、駆動パルスＰＣＯＭの立上がり部分がノズルに連通するキャビティ（圧力室）の容積を拡大して液体を引込む（液体の噴射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、駆動パルスＰＣＯＭの立下がり部分がキャビティの容積を縮小して液体を押出す（液体の噴射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、液体を押出した結果、液体がノズルから噴射される。
【００２３】
この電圧台形波からなる駆動パルスＰＣＯＭの電圧増減傾きや波高値を種々に変更することにより、液体の引込量や引込速度、液体の押出量や押出速度を変化させることができ、これにより液体の噴射量を変化させて異なる大きさのドットを得ることができる。従って、複数の駆動パルスＰＣＯＭを時系列的に連結する場合でも、そのうちから単独の駆動パルスＰＣＯＭを選択してアクチュエータ２２に供給し、液体を噴射したり、複数の駆動パルスＰＣＯＭを選択してアクチュエータ２２に供給し、液体を複数回噴射したりすることで種々の大きさのドットを得ることができる。即ち、液体が乾かないうちに複数の液体を同じ位置に着弾すると、実質的に大きな液体を噴射するのと同じことになり、ドットの大きさを大きくすることができるのである。このような技術の組合せによって多階調化を図ることが可能となる。なお、図４の左端の駆動パルスＰＣＯＭ１は、液体を引込むだけで押出していない。これは、微振動と呼ばれ、液体を噴射せずにノズルの増粘を抑制防止したりするのに用いられる。
【００２４】
液体噴射ヘッド２には、前記駆動信号ＣＯＭの他、前記図３の制御装置から制御信号として、印刷データに基づいて噴射するノズルを選択すると共に圧電素子などのアクチュエータ２２の駆動信号ＣＯＭへの接続タイミングを決定する駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰ、全ノズルにノズル選択データが入力された後、駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰに基づいて駆動信号ＣＯＭと液体噴射ヘッド２のアクチュエータ２２とを接続させるラッチ信号ＬＡＴ及びチャンネル信号ＣＨ、駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰをシリアル信号として液体噴射ヘッド２に送信するためのクロック信号ＳＣＫが入力されている。なお、これ以後、アクチュエータ２２を駆動する駆動信号の最小単位を駆動パルスＰＣＯＭとし、駆動パルスＰＣＯＭが時系列的に連結された信号全体を駆動信号ＣＯＭと記す。即ち、ラッチ信号ＬＡＴで一連の駆動信号ＣＯＭが出力され始め、チャンネル信号ＣＨ毎に駆動パルスＰＣＯＭが出力されることになる。
【００２５】
図５には、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）をアクチュエータ２２に供給するために液体噴射ヘッド２内に構築されたスイッチングコントローラの具体的な構成を示す。このスイッチングコントローラは、液体を噴射させるノズルに対応した圧電素子などのアクチュエータ２２を指定するための駆動パルス選択データ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の出力をレベル変換して選択スイッチ２０１に供給することにより、駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子などのアクチュエータ２２に接続するレベルシフタ２１３を備えて構成されている。
【００２６】
シフトレジスタ２１１には、駆動パルス選択データ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から順次後段にシフトする。ラッチ回路２１２は、ノズル数分の駆動パルス選択データ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によって次段の選択スイッチ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イッチ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によって選択スイッチ２０１が閉じられる圧電素子などのアクチュエータ２２は駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰの接続タイミングで駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）に接続される。また、シフトレジスタ２１１の駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰがラッチ回路２１２に保存された後、次の印刷情報をシフトレジスタ２１１に入力し、液体の噴射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、圧電素子などのアクチュエータ２２のグランド端である。また、この選択スイッチ２０１により、圧電素子などのアクチュエータ２２を駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）から切り離した後も、当該アクチュエータ２２の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。
【００２７】
図６には、アクチュエータ２２の駆動回路の概略構成を示す。このアクチュエータ駆動回路は、前記制御回路内の制御部６２及びヘッドドライバ６５内に構築されている。第１実施形態の駆動回路は、予め記憶されている駆動波形データＤＷＣＯＭに基づいて、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）の元、つまりアクチュエータ２２の駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号ＷＣＯＭを生成する駆動波形信号発生回路２５と、駆動波形信号発生回路２５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２６と、変調回路２６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回路２８と、デジタル電力増幅回路２８で電力増幅された電力増幅変調信号を平滑化して、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）として液体噴射ヘッド２に供給する平滑フィルタ２９とを備えて構成され、この駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）が前記選択スイッチ２０１からアクチュエータ２２に供給される。
【００２８】
図７には、アクチュエータ駆動回路の具体的な構成を示す。図７ａは、駆動波形信号発生回路２５及び変調回路２６を、図７ｂは、デジタル電力増幅回路２８、平滑フィルタ２９及び液体噴射ヘッド２を示す。駆動波形信号発生回路２５は、デジタル電位データなどで構成される駆動波形信号の駆動波形データを記憶するメモリ３１と、メモリ３１から読込んだ駆動波形データを電圧信号に変換して所定サンプリング周期分ホールドすると共に、後述する三角波発振器に向けて三角波信号の周波数や波形、或いは波形出力タイミングを指示するコントローラ３２と、コントローラ３２から出力される電圧信号をアナログ変換して駆動波形信号ＷＣＯＭとして出力するＤ／Ａコンバータ３３を備えて構成される。なお、コントローラ３２は、デジタル電力増幅回路２８中の後述するゲートドライブ回路３０に向けて、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止する動作停止信号も出力する。動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅはローレベルであるときにデジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとする。
【００２９】
また、変調回路２６には、周知のパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）回路を用いた。そのため、この変調回路２６は、前記コントローラ３２から指示された周波数や波形、波形出力タイミングに応じて基準信号となる三角波信号を出力する三角波発振器３４と、前記Ｄ／Ａコンバータ３３から出力された駆動波形信号ＷＣＯＭと三角波発振器３４から出力された三角波信号とを比較し、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号より大きいときにオンデューティとなるパルスデューティの変調信号を出力する。なお、三角波信号（基準信号）の周波数を変調周波数（一般にキャリア周波数などと呼ばれている）と定義する。また、変調回路２６には、この他にパルス密度変調（ＰＤＭ）回路などの周知のパルス変調回路を用いることができる。
【００３０】
デジタル電力増幅回路２８は、実質的に電力を増幅するためのハイサイド側スイッチング素子Ｑ１及びローサイド側スイッチング素子Ｑ２からなるハーフブリッジ出力段２１と、変調回路２６からの変調信号に基づいて、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＨ、ＧＬを調整するためのゲートドライブ回路３０とを備えて構成されている。デジタル電力増幅回路２８では、変調信号がハイレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨはハイレベルとなり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬはローレベルとなるので、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１はオン状態となり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２はオフ状態となり、その結果、ハーフブリッジ出力段２１の出力Ｖａは、供給電圧ＶＤＤとなる。一方、変調信号がローレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨはローレベルとなり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬはハイレベルとなるので、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１はオフ状態となり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２はオン状態となり、その結果、ハーフブリッジ出力段２１の出力Ｖａは０となる。
【００３１】
このようにハイサイド側スイッチング素子Ｑ１及びローサイド側スイッチング素子Ｑ２がデジタル駆動される場合には、オン状態のスイッチング素子に電流が流れるが、ドレイン−ソース間の抵抗値は非常に小さく、損失は殆ど発生しない。また、オフ状態のスイッチング素子には電流が流れないので損失は発生しない。従って、このデジタル電力増幅回路２８の損失そのものは極めて小さく、小型のＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を使用することができる。
【００３２】
なお、前記コントローラ３２から出力される動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅがローレベルにあるときには、ゲートドライブ回路３０はハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とする。前述のように、デジタル電力増幅回路２８の動作時には、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２の何れかがオン状態となる。ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とすることは、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止することと同義であり、電気的には容量性負荷である圧電素子からなるアクチュエータ２２がハイインピーダンス状態に維持されることになる。アクチュエータ２２がハイインピーダンス状態に維持されると、容量性負荷であるアクチュエータ２２に貯えられた電荷が保持され、充放電状態が維持されるか、僅かな自己放電に抑制される。
【００３３】
平滑フィルタ２９には、１つのコンデンサＣとコイルＬからなる２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。なお、図７は、理解を容易にするために回路化して示してあるが、駆動波形信号発生回路２５及び変調回路２６は、図３の制御部６２内で行われるプログラミングによって構築されている。また、平滑フィルタ２９は回路配線で発生する浮遊インダクタンスや浮遊容量、もしくはアクチュエータなどを利用して構成可能であり、必ずしも回路化する必要はない。また、メモリ３１は、前記ＲＯＭ６２ｄ内に形成されている。
【００３４】
図８には、第１実施形態で行われるデジタル電力増幅の制御態様を示す。図８の上方には、通常のデジタル電力増幅の状態を従来例として示し、図８の下方に、第１実施形態のデジタル電力増幅制御の実施例を示す。従来、行われてきた通常のデジタル電力増幅では、駆動信号ＣＯＭの電位が変化してもしなくても、常時、デジタル電力増幅回路を動作させ続けている。例えば、オーディオの分野で使用されるデジタル電力増幅回路は、入力が常に変化することを前提としているので、動作を停止するということがない。一方、圧電素子などのアクチュエータ２２は容量性負荷なので、駆動信号ＣＯＭの電位が変化しないときには電流を流す必要がない。にもかかわらず、デジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２をオン・オフし続けると、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２と平滑フィルタ２９のコイルＬで電力が消費されてしまう。
【００３５】
そこで、第１実施形態では、下記表１の真理値表にも示すように、駆動信号ＣＯＭ（電力増幅される以前の駆動波形信号ＷＣＯＭでも同じ）の電位が変化しないときには、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとしてデジタル電力増幅回路２８の動作を停止し、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とする。ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とすると、容量性負荷であるアクチュエータ２２がハイインピーダンス状態に維持され、自己放電が僅かな状態に保持される。また、第１実施形態では、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するとき、つまり駆動信号ＣＯＭ（駆動波形信号ＷＣＯＭ）の電位が変化しないときには、変調信号ＰＷＭも出力しない（ローレベルに維持する）。これにより、変調回路２６やゲートドライブ回路３０の消費電力も削減できる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ちなみに、変調信号ＰＷＭを出力しない（ローレベルに維持する）だけでは、デジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とすることはできない。なぜならば、変調信号ＰＷＭがローレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨはローレベルとなるが、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬはハイレベルとなるので、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１はオフ状態となり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２はオン状態となってしまうからである。そのため、ゲートドライブ回路３０は動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅがローレベルであるときに、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨも、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬも共にローレベルとする。
【００３８】
図９には、変調回路２６で行われるＰＷＭ変調の詳細を示す。図９ａは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が次第に増加し、一定に保持された後、次第に減少する状態を示している。また、図９ｂは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が次第に減少し、一定に保持された後、次第に増加する状態を示している。第１実施形態では、駆動波形信号ＷＣＯＭが増加する場合も、減少する場合も、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から電位が変化しない状態に移行する場合に、パルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を増加する。同様に、駆動波形信号ＷＣＯＭが増加する場合も、減少する場合も、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行する場合にも、パルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を増加する。具体的に、通常のパルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を５００ｋＨｚとし、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から電位が変化しない状態に移行する場合、及び駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行する場合のパルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を１０００ｋＨｚとする。このようにすることで、夫々の移行期における駆動信号ＣＯＭのリップル電圧を抑制することができ、特に電位が変化しないときの駆動信号の電位を目標値に一致させることが可能となる。なお、変調周波数の切り換えは２段階に限定されるものではなく、更に切り換え段数を多くしたり、次第に変化させたりするようにしてもよい。
【００３９】
更に、第１本実施形態では、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行する開始直後の変調信号ＰＷＭのハイレベルもしくはローレベルの期間を、本来の変調信号ＰＷＭの期間の半分とする。具体的には、図１０に示すように、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号ＴＲＩより大きいときに変調信号ＰＷＭがハイレベル、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号ＴＲＩより小さいときに変調信号ＰＷＭがローレベルになるように設定されているので、三角波信号ＴＲＩの下の頂点から変調信号ＰＷＭの出力を開始するようにすれば、ハイレベルの期間を半分にすることができる。また、三角波信号ＴＲＩの上の頂点から変調信号ＰＷＭの出力を開始するようにすれば、ローレベルの期間を半分にすることができる。例えば、図９ａでは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が一定の状態から、減少開始と同時に、三角波信号ＴＲＩが上の頂点から開始されるように、コントローラ３２から三角波発振器３４に三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングが指示される。一方、図９ｂでは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が一定の状態から、増加開始と同時に、三角波信号ＴＲＩが下の頂点から開始されるように、コントローラ３２から三角波発振器３４に三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングが指示される。そして、このようにすることで、夫々の移行期における駆動信号ＣＯＭのリップル電圧が抑制される。
【００４０】
また、第１実施形態では、デジタル電力増幅回路２８の動作停止中、当該デジタル電力増幅回路の動作を一時的に再開する。具体的には、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとしてゲートドライブ回路３０の動作を再開し、合わせて変調回路２６から変調信号ＰＷＭを出力してデジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２をオン・オフ制御する。デジタル電力増幅回路２８の動作が停止されるのは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していないときなので、アクチュエータ２２に供給される駆動信号ＣＯＭの電位も、デジタル電力増幅回路２８の動作が停止されている前後の電位と同じである。このようにすることにより、容量性負荷からなるアクチュエータ２２の自己放電による電位の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
例えば、駆動波形信号ＷＣＯＭが、図１１に示すように、期間０〜期間２の電位が０Ｖ、期間３の電位が２Ｖ、期間４の電位が４Ｖ、期間５の電位が６Ｖ、期間６の電位が８Ｖ、期間７〜期間１１の電位が１０Ｖ、期間１２の電位が８Ｖ、期間１３の電位が６Ｖ、期間１４の電位が４Ｖ、期間１５の電位が２Ｖ、期間１６〜期間１８の電位が０Ｖである場合、前記メモリ３１には、例えば図１２のようなデータが記憶されている。この第１実施形態では、各期間間の電位差を出力電圧差分値Ｖｄとして記憶すると共に、各期間における変調周波数（図ではＰＷＭ周波数）ｆｐｗｍを記憶している。
図１３は、前記図１２のメモリ３１の記憶データを用いて、前記コントローラ３２で行われる演算処理のフローチャートである。この演算処理では、まずステップＳ１で、前回電位値Ｖｓをクリアする。
【００４２】
次にステップＳ２に移行して、メモリアドレスカウンタＮをクリアする。
次にステップＳ３に移行して、メモリ３１からアドレスＮの波形データ（出力電圧差分値）Ｖｄを読出す。
次にステップＳ４に移行して、ステップＳ３で読出された波形データ（出力電圧差分値）Ｖｄが波形終了データであるか否かを判定し、波形終了データである場合には演算処理を終了し、そうでない場合にはステップＳ５に移行する。
【００４３】
ステップＳ５では、ステップＳ３で読出された波形データ（出力電圧差分値）Ｖｄの判定を行う。このとき、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０で、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態が継続しているものとしてステップＳ６に移行する。また、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０でなく、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態に移行したものとしてステップＳ１１に移行する。また、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０で、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが正値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から増加状態に移行したものとしてステップＳ１３に移行する。また、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０で、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが負値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から減少状態に移行したものとしてステップＳ１４に移行する。また、その他の場合、即ち、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０でなく、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが０でないような場合にはステップＳ１５に移行する。
【００４４】
ステップＳ６では、メモリ３１から読出された変調周波数ｆｐｗｍの判定を行う。このとき、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０でない場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作の一時的な再開であるとしてステップＳ７に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０でなく、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとしてステップＳ８に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作停止を継続するものとしてステップＳ１０に移行する。
ステップＳ７では、本来の変調信号ＰＷＭのオンデューティ期間を半分にして出力し、ステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとして、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１２に移行する。
【００４５】
また、ステップＳ８では、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１０に移行する。
また、ステップＳ１１でも、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６の動作を停止し、ステップＳ１２に移行する。
一方、ステップＳ１３では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を本来の変調信号のハイレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１５に移行する。
【００４６】
また、ステップＳ１４では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を本来の変調信号のローレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、前回電位値Ｖｓに出力電圧差分値Ｖｄを加算して今回電位値Ｖを算出し、ステップＳ１６に移行する。
【００４７】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出された今回電位値ＶをＤ／Ａコンバータ３３に出力し、ステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では、メモリ３１から読出した変調周波数ｆｐｗｍを変調回路２６（三角波発振器３４）に出力し、ステップＳ１８に移行する。
ステップＳ１８では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１９に移行する。
【００４８】
ステップＳ１９では、今回電位値Ｖを前回電位値Ｖｓとして更新記憶してからステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、メモリ３１の読出しタイミングまで待機し、ステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、メモリアドレスカウンタＮをインクリメントしてからステップＳ３に移行する。
【００４９】
この演算処理によれば、アクチュエータ２２に電流を供給する必要のない駆動信号ＣＯＭの電位の変化のないとき、即ち駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しないときにデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することにより、デジタル電力増幅回路２８を構成するハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２並びに平滑フィルタ２９中のコイルＬでの電力消費量を低減することができる。
【００５０】
また、デジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフとすることにより、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２をハイインピーダンス状態とすることができ、これにより容量性負荷であるアクチュエータ２２からの放電を抑制することができる。
また、デジタル電力増幅回路２８の動作が停止されるときには、変調信号ＰＷＭそのものの出力を停止することにより、変調回路２６並びにデジタル電力増幅回路２８のゲートドライブ回路３０の消費電力が削減される。
【００５１】
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から電位が変化しない状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数ｆｐｗｍを増加することにより、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止したときのリップル電圧を抑制することができ、電位が変化しないときの駆動信号ＣＯＭの電位を目標値に一致させることが可能となる。
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数ｆｐｗｍを増加することにより、デジタル電力増幅回路２８の動作を再開したときのリップル電圧を抑制することができる。
【００５２】
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が増加方向に変化する状態に移行開始直後の変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を、本来の変調信号のハイレベルの期間の半分とすることにより、リップル電圧を抑制することができる。
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が減少方向に変化する状態に移行開始直後の変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を、本来の変調信号のローレベルの期間の半分とすることにより、リップル電圧を抑制することができる。
【００５３】
また、デジタル電力増幅回路２８の動作停止中、当該デジタル電力増幅回路２８の動作を一時的に再開することにより、容量性負荷からなるアクチュエータ２２の自己放電による電位の低下を抑制することが可能となる。
また、駆動波形信号ＷＣＯＭを出力電圧差分値Ｖｄのデータとしてメモリ３１に記憶したことにより、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化するか否かの判定が容易になる。
また、メモリ３１内に、変調回路２６による変調周波数ｆｐｗｍも記憶することにより、変調周波数ｆｐｗｍを自在に設定することが可能となる。
【００５４】
次に、本発明の液体噴射装置の第２実施形態について説明する。本実施形態の液体噴射装置は、前記第１実施形態と同様に、液体噴射型印刷装置に適用されたものであり、その概略構成、液体噴射ヘッド近傍、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、アクチュエータ駆動回路、変調信号、ゲート−ソース間信号、出力信号は、前記第１実施形態と同様である。第２実施形態では、メモリ３１に記憶されているデータの内容、並びにその記憶データを用いてコントローラ３２で行われる演算処理が異なる。
【００５５】
例えば、駆動波形信号の波形が、前記第１実施形態の図１１と同様であるとして、第２実施形態では、図１４に示す内容のデータがメモリ３１に記憶されている。第２実施形態でメモリ３１に記憶されているデータは、各期間における駆動波形信号ＷＣＯＭの出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖ、各期間における駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２、各期間における変調周波数（図１４ではＰＷＭ周波数）ｆｐｗｍが記憶されている。駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２は３ビットデータで表され、［０００］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していないことを示し、［０１１］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から増加方向に変化することを示し、［１１１］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化し続けていることを示し、［０１０］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から変化しない状態に移行することを示し、［１０１］はデジタル電力増幅回路２８の動作を一時的に再開することを示し、［１００］はデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することを示し、［００１］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から減少方向に変化することを示す。
図１５は、図１４のメモリ３１の記憶データを用いて、コントローラ３２で行われる演算処理のフローチャートである。この演算処理では、まずステップＳ１０１で、前回電位値Ｖｓをクリアする。
【００５６】
次にステップＳ１０２に移行して、メモリアドレスカウンタＮをクリアする。
次にステップＳ１０３に移行して、メモリ３１からアドレスＮの波形データ（出力電圧値）Ｖを読出す。
次にステップＳ１０４に移行して、ステップＳ１０３で読出された波形データ（出力電圧値）Ｖが波形終了データであるか否かを判定し、波形終了データである場合には演算処理を終了し、そうでない場合にはステップＳ１０５に移行する。
【００５７】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０３で読出された駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２の判定を行う。このとき、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［１０１］である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作の一時的な再開であるとしてステップＳ１０７に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［１００］である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとしてステップＳ１０８に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［０００］である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作停止を継続するものとしてステップＳ１１０に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［０１０］である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から変化しない状態に移行したものとしてステップＳ１１１に移行する。駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［０１１］である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から増加状態に移行したものとしてステップＳ１１３に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［００１］である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から減少状態に移行したものとしてステップＳ１１４に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［００＊］（＊は０又は１の何れか）である場合には、その他の状態であるとしてステップＳ１１６に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０７では、本来の変調信号ＰＷＭのオンデューティ期間を半分にして出力し、ステップＳ１０９に移行する。
ステップＳ１０９では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとして、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１１２に移行する。
また、ステップＳ１０８では、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１１０に移行する。
また、ステップＳ１１１でも、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６の動作を停止し、ステップＳ１１２に移行する。
【００５９】
一方、ステップＳ１１３では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を本来の変調信号のハイレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１１６に移行する。
また、ステップＳ１１４では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を本来の変調信号のローレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１１６に移行する。
【００６０】
ステップＳ１１６では、ステップＳ１０３で読出された出力電圧値ＶをＤ／Ａコンバータ３３に出力し、ステップＳ１１７に移行する。
ステップＳ１１７では、メモリ３１から読出した変調周波数ｆｐｗｍを変調回路２６（三角波発振器３４）に出力し、ステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１１８では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１２では、メモリ３１の読出しタイミングまで待機し、ステップＳ２０に移行する。
【００６１】
ステップＳ１２０では、メモリアドレスカウンタＮをインクリメントしてからステップＳ１０３に移行する。
この演算処理によれば、前記第１実施形態の効果に加えて、駆動波形信号ＷＣＯＭが出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖとしてメモリ３１に記憶され、当該メモリ３１には駆動波形状態（駆動波形信号の電位が変化しているか及び変化していないかの情報）Ｄ０、Ｄ２も記憶されているため、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化するか否かの判定そのものが不要となる。
【００６２】
次に、本発明の液体噴射装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態の液体噴射装置は、前記第１実施形態と同様に、液体噴射型印刷装置に適用されたものであり、その概略構成、液体噴射ヘッド近傍、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、アクチュエータ駆動回路、変調信号、ゲート−ソース間信号、出力信号は、前記第１実施形態と同様である。第３実施形態では、メモリ３１に記憶されているデータの内容、並びにその記憶データを用いてコントローラ３２で行われる演算処理が異なる。例えば、駆動波形信号の波形が、前記第１実施形態の図１１と同様であるとして、第３実施形態では、図１６に示す内容のデータがメモリ３１に記憶されている。第３実施形態でメモリ３１に記憶されているデータは、各期間における駆動波形信号ＷＣＯＭの出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖ、各期間における変調周波数（図１６ではＰＷＭ周波数）ｆｐｗｍが記憶されている。
【００６３】
図１７は、図１６のメモリ３１の記憶データを用いて、コントローラ３２で行われる演算処理のフローチャートである。この演算処理では、まずステップＳ２０１で、前回電位値Ｖｓをクリアする。
次にステップＳ２０２に移行して、メモリアドレスカウンタＮをクリアする。
次にステップＳ２０３に移行して、メモリ３１からアドレスＮの波形データ（出力電圧値）Ｖを読出す。
次にステップＳ２０４に移行して、ステップＳ２０３で読出された波形データ（出力電圧値）Ｖが波形終了データであるか否かを判定し、波形終了データである場合には演算処理を終了し、そうでない場合にはステップＳ２０５に移行する。
【００６４】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０３で読出された波形データ（出力電圧値）Ｖの判定を行う。このとき、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値を減じた値が０で、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値Ｖを減じた値が０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態が継続しているものとしてステップＳ２０６に移行する。また、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値Ｖを減じた値が０でなく、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値Ｖを減じた値が０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態に移行したものとしてステップＳ２１１に移行する。また、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値Ｖを減じた値が０で、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値を減じた値が正値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から増加状態に移行したものとしてステップＳ２１３に移行する。また、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値Ｖを減じた値が０で、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値を減じた値が負値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から減少状態に移行したものとしてステップＳ２１４に移行する。また、その他の場合にはステップＳ２１６に移行する。
【００６５】
ステップＳ２０６では、メモリ３１から読出された変調周波数ｆｐｗｍの判定を行う。このとき、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０でない場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作の一時的な再開であるとしてステップＳ２０７に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０でなく、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとしてステップＳ２０８に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作停止を継続するものとしてステップＳ２１０に移行する。
【００６６】
ステップＳ２０７では、本来の変調信号ＰＷＭのオンデューティ期間を半分にして出力し、ステップＳ２０９に移行する。
ステップＳ２０９では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとして、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ２１２に移行する。
また、ステップＳ２０８では、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ２１０に移行する。
また、ステップＳ２１１でも、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６の動作を停止し、ステップＳ１２に移行する。
【００６７】
一方、ステップＳ２１３では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を本来の変調信号のハイレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ２１６に移行する。
また、ステップＳ２１４では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を本来の変調信号のローレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ２１６に移行する。
ステップＳ２１６では、ステップＳ２０３で読出された出力電圧値ＶをＤ／Ａコンバータ３３に出力し、ステップＳ２１７に移行する。
【００６８】
ステップＳ２１７では、メモリ３１から読出した変調周波数ｆｐｗｍを変調回路２６（三角波発振器３４）に出力し、ステップＳ２１８に移行する。
ステップＳ２１８では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ２１２に移行する。
ステップＳ２１２では、メモリ３１の読出しタイミングまで待機し、ステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、メモリアドレスカウンタＮをインクリメントしてからステップＳ２０３に移行する。
【００６９】
この演算処理によれば、前記第１及び第２実施形態の効果に加えて、駆動波形信号ＷＣＯＭは出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖとしてメモリ３１に記憶され、コントローラ３２がメモリ３１から読出した出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖの差分を算出し、出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖの差分が０である場合にデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することとしたため、メモリ３１の容量が少なくてよい。
【００７０】
次に、前述したアクチュエータ駆動回路の変形例について説明する。図１８は、アクチュエータ駆動回路の他の例を示すブロック図である。このアクチュエータ駆動回路は、前記図７のアクチュエータ駆動回路に類似しており、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。前記図７のアクチュエータ駆動回路では、コントローラ３２から動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをゲートドライブ回路３０に出力し、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅがローレベルであるときにデジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態として、当該デジタル電力増幅回路２８の動作を停止した。なぜならば、前述したように、ゲートドライブ回路３０が一つだけで、例えばハイサイド側スイッチング素子Ｑ１へのゲート−ソース間信号ＧＨを反転してローサイド側スイッチング素子Ｑ２へのゲート−ソース間信号ＧＬを出力する場合には、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２へのゲート−ソース間信号ＧＨ、ＧＬを共にローレベルにすることができないからである。
【００７１】
そこで、本変形例では、ゲートドライブ回路３０を、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２の夫々に備えた。そして、比較器３５からは、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号ＴＲＩより大きいときにハイレベルとなるパルス変調信号ＰＷＭＰと、その反転パルス変調信号ＰＷＭＮとを出力するものとし、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲートドライブ回路３０にはパルス変調信号ＰＷＭＰを出力し、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲートドライブ回路３０には反転パルス変調信号ＰＷＭＮを出力する。コントローラ３２は、デジタル電力増幅回路２８を停止する場合、即ち駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しないときには、比較器３５から出力される変調信号ＰＷＭＰ、ＰＷＭＮを何れもローレベルに保持する。これにより二つのゲートドライブ回路３０から出力されるゲート−ソース間信号ＧＨ、ＧＬは共にローレベルとなり、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２が共にオフ状態となる。デジタル電力増幅回路２８の動作及び動作停止は、下記表２の真理値表にも示す通りである。
【００７２】
【表２】
【００７３】
なお、前記第１〜第３実施形態では、本発明の液体噴射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、本発明の液体噴射装置は、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。
また、本発明の液体噴射装置は、インク以外の他の液体（液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルなどの流状体を含む）や液体以外の流体（流体として流して噴射できる固体など）を噴射する液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッサンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解の形態で含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられて試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラなどの精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子などに用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するための紫外線硬化樹脂などの透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリなどのエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する流体噴射式記録装置であってもよい。そして、これらのうち何れか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１は印刷媒体、２は液体噴射ヘッド、３は給紙部、４は搬送部、５は給紙ローラ、６は搬送ベルト、７は電動モータ、８は駆動ローラ、９は従動ローラ、１０は排紙部、１１はヘッド固定プレート、２１はハーフブリッジ出力段、２２はアクチュエータ、２５は駆動波形信号発生回路、２６は変調回路、２８はデジタル電力増幅回路、２９は平滑フィルタ、３０はゲートドライブ回路、３１はメモリ、３２はコントローラ、３３はＤ／Ａコンバータ、３４は三角波発振器、３５は比較器、６５はヘッドドライバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータに駆動信号を印加して液体を噴射する液体噴射装置に関し、例えば微小な液体を液体噴射ヘッドのノズルから噴射して、微粒子（ドット）を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像等を印刷するようにした液体噴射型印刷装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射型印刷装置では、液体噴射ヘッドのノズルから液体を噴射するために、圧電素子などのアクチュエータが設けられ、このアクチュエータに所定の駆動信号を印加しなければならない。この駆動信号は、比較的電位の高いものなので、駆動信号の基準となる駆動波形信号を電力増幅回路で電力増幅しなければならない。そこで、下記特許文献１では、アナログ電力増幅器に比べて、電力損失が極めて小さく、小型化が可能なデジタル電力増幅回路を用い、駆動波形信号を変調回路でパルス変調して変調信号とし、その変調信号をデジタル電力増幅回路で電力増幅して電力増幅変調信号とし、その電力増幅変調信号を平滑フィルタで平滑化して、駆動信号としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６８１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液体噴射型印刷装置のアクチュエータに印加する駆動信号、或いはその基準となる駆動波形信号には、電位の変化しない部分（時間）がある。アクチュエータとして用いられる圧電素子は容量性負荷であり、駆動信号の電位が変化しないときにはアクチュエータに電流を供給する必要がない。しかしながら、前記特許文献１に記載される液体噴射型印刷装置では、駆動信号の電位が変化しないときにもデジタル電力増幅回路が動作し続け、デジタル電力増幅回路並びに平滑フィルタで電力が消費されてしまうという問題がある。
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、消費電力を低減することが可能な液体噴射装置および液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記諸問題を解決するため、本発明の液体噴射装置は、アクチュエータの駆動信号の基準となる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、前記アクチュエータの電位を一定に保つ場合に動作する電力増幅停止手段とを備えたことを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、アクチュエータの電位を一定に保つとき、即ち駆動波形信号の電位を一定に保つときにデジタル電力増幅回路の動作を停止することとしたため、デジタル電力増幅回路並びに平滑フィルタでの電力消費量を低減することができる。
【０００６】
また、前記デジタル電力増幅回路はスイッチング素子を備え、前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路のすべてのスイッチング素子をオフとすることによって、前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、デジタル電力増幅回路のすべてのスイッチング素子をオフとすることにより、それらスイッチング素子をハイインピーダンス状態とすることができ、これにより容量性負荷であるアクチュエータからの放電を抑制することができる。
【０００７】
また、前記変調回路は、前記電力増幅停止手段によってデジタル電力増幅回路の動作が停止されるときには、前記変調信号の出力を停止することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、変調信号そのものの出力を停止することにより、変調回路並びにデジタル電力増幅回路の消費電力が削減される。
【０００８】
また、前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化している状態から前記駆動波形信号の電位が変化しない状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、デジタル電力増幅回路の動作を停止したときのリップル電圧を抑制することができ、電位が変化しないときの駆動信号の電位を目標値に一致させることが可能となる。
【０００９】
また、前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、デジタル電力増幅回路の動作を再開したときのリップル電圧を抑制することができる。
【００１０】
また、前記変調信号のハイレベルの期間は第１の期間であり、また、前記変調信号のローレベルの期間は第２の期間であり、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行するときには、開始直後の変調信号のハイレベルもしくはローレベルの期間を、前記第１の期間もしくは第２の期間の半分とすることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動波形信号の電位が変化していない状態から変化するときのリップル電圧を抑制することができる。
【００１１】
また、前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路の動作停止中、前記デジタル電力増幅回路の動作を一時的に再開することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、容量性負荷からなるアクチュエータの自己放電による電位の低下を抑制することが可能となる。
また、前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位差データが記憶されていることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動波形信号の電位が変化するか否かの判定が容易になる。
【００１２】
また、前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データと前記駆動波形信号の電位が変化しているか否かの情報が記憶されていることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、駆動波形信号の電位が変化するか否かの判定そのものが不要となる。
【００１３】
また、前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データが記憶され、前記電力増幅停止手段は前記メモリから読出した駆動波形電位データの差分を算出し、前記差分が０である場合に前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、メモリの容量が少なくてよい。
また、前記メモリは、前記変調回路による変調周波数が記憶されていることを特徴とするものである。
この液体噴射装置によれば、変調周波数を自在に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置の一実施形態を示す概略構成正面図である。
【図２】図１の液体噴射型印刷装置に用いられる液体噴射ヘッド近傍の平面図である。
【図３】図１の液体噴射型印刷装置の制御装置のブロック図である。
【図４】各液体噴射ヘッド内のアクチュエータを駆動する駆動信号の説明図である。
【図５】スイッチングコントローラのブロック図である。
【図６】アクチュエータの駆動回路のブロック図である。
【図７】図６の駆動回路の一例を示す詳細なブロック図である。
【図８】図７の駆動回路における変調信号、ゲート−ソース間信号、出力信号の説明図である。
【図９】図８の変調信号の詳細な説明図である。
【図１０】図９の変調信号の詳細な説明図である。
【図１１】駆動波形信号の一例を示す波形図である。
【図１２】本発明の第１実施形態を示すメモリ内容の説明図である。
【図１３】図１２のメモリ内容に応じて図７のコントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態を示すメモリ内容の説明図である。
【図１５】図１４のメモリ内容に応じて図７のコントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１６】本発明の第３実施形態を示すメモリ内容の説明図である。
【図１７】図１６のメモリ内容に応じて図７のコントローラで行われる演算処理のフローチャートである。
【図１８】図６の駆動回路の他の例を示す詳細なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の液体噴射装置の第１実施形態として、液体噴射型印刷装置に適用されたものについて説明する。
図１は、第１実施形態の液体噴射型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。
【００１６】
図１中の符号２は、印刷媒体１の搬送ライン上方に設けられた複数の液体噴射ヘッドであり、印刷媒体搬送方向に２列になるように且つ印刷媒体搬送方向と交差する方向に並べて配設されて、夫々、ヘッド固定プレート１１に固定されている。各液体噴射ヘッド２の最下面には、多数のノズルが形成されており、この面がノズル面と呼ばれている。ノズルは、図２に示すように、噴射する液体の色毎に、印刷媒体搬送方向と交差する方向に列状に配設されており、その列をノズル列と呼んだり、その列方向をノズル列方向と呼んだりする。そして、印刷媒体搬送方向と交差する方向に配設された全ての液体噴射ヘッド２のノズル列によって、印刷媒体１の搬送方向と交差する方向の幅全長に及ぶラインヘッドが形成されている。印刷媒体１は、これらの液体噴射ヘッド２のノズル面の下方を通過するときに、ノズル面に形成されている多数のノズルから液体が噴射され、印刷が行われる。
【００１７】
液体噴射ヘッド２には、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクなどの液体が、図示しない液体タンクから液体供給チューブを介して供給される。そして、液体噴射ヘッド２に形成されているノズルから同時に必要箇所に必要量の液体を噴射することにより、印刷媒体１上に微小なドットを形成する。これを各色毎に行うことにより、搬送部４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。
【００１８】
液体噴射ヘッド２の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、第１実施形態ではピエゾ方式を用いた。ピエゾ方式は、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体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体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。
【００１９】
液体噴射ヘッド２の下方には、印刷媒体１を搬送方向に搬送するための搬送部４が設けられている。搬送部４は、駆動ローラ８及び従動ローラ９に搬送ベルト６を巻回して構成され、駆動ローラ８には図示しない電動モータが接続されている。また、搬送ベルト６の内側には、当該搬送ベルト６の表面に印刷媒体１を吸着するための図示しない吸着装置が設けられている。この吸着装置には、例えば負圧によって印刷媒体１を搬送ベルト６に吸着する空気吸引装置や、静電気力で印刷媒体１を搬送ベルト６に吸着する静電吸着装置などが用いられる。従って、給紙ローラ５によって給紙部３から印刷媒体１を一枚だけ搬送ベルト６上に送給し、電動モータによって駆動ローラ８を回転駆動すると、搬送ベルト６が印刷媒体搬送方向に回転され、吸着装置によって搬送ベルト６に印刷媒体１が吸着されて搬送される。この印刷媒体１の搬送中に、液体噴射ヘッド２から液体を噴射して印刷を行う。印刷の終了した印刷媒体１は、搬送方向下流側の排紙部１０に排紙される。なお、前記搬送ベルト６には、例えばリニアエンコーダなどで構成される印刷基準信号出力装置が取付けられている。この印刷基準信号出力装置は、搬送ベルト６とそれに吸着されて搬送される印刷媒体１とが同期して移動されることに着目し、印刷媒体１が搬送経路中の所定位置を通過した後は、搬送ベルト６の移動に伴って要求される印刷解像度相当のパルス信号を出力し、このパルス信号に応じて、後述する駆動回路から駆動信号をアクチュエータに出力することで印刷媒体１上の所定位置に所定の色の液体を噴射し、そのドットによって印刷媒体１上に所定の画像を描画する。
【００２０】
第１実施形態の液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置内には、液体噴射型印刷装置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３に示すように、ホストコンピュータ６０から入力された印刷データ読込むための入力インタフェース６１と、この入力インタフェース６１から入力された印刷データに基づいて印刷処理等の演算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、前記給紙ローラ５に接続されている給紙ローラモータ１７を駆動制御する給紙ローラモータドライバ６３と、液体噴射ヘッド２を駆動制御するヘッドドライバ６５と、前記駆動ローラ８に接続されている電動モータ７を駆動制御する電動モータドライバ６６と、給紙ローラドライバ６３、ヘッドドライバ６５、電動モータドライバ６６と給紙ローラモータ１７、液体噴射ヘッド２、電動モータ７とを接続するインタフェース６７とを備えて構成される。
【００２１】
制御部６２は、印刷処理等の各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）
６２ａ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、入力インタフェース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、ＣＰＵ６２ａが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズルから液体を噴射するか或いはどの程度の液体を噴射するかというノズル選択データ（駆動パルス選択データ）を算出し、この印刷データや駆動パルス選択データ及び各種センサからの入力データに基づいて、給紙ローラモータドライバ６３、ヘッドドライバ６５、電動モータドライバ６６に駆動信号及び制御信号を出力する。これらの駆動信号及び制御信号により、給紙ローラモータ１７、電動モータ７、液体噴射ヘッド２内のアクチュエータ２２などが夫々作動して、印刷媒体１の給紙及び搬送及び排紙、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いる。
【００２２】
図４には、第１実施形態の液体噴射装置を用いた液体噴射型印刷装置の制御装置から液体噴射ヘッド２に供給され、圧電素子からなるアクチュエータ２２を駆動するための駆動信号ＣＯＭの一例を示す。第１実施形態では、中間電位を中心に電位が変化する信号とした。この駆動信号ＣＯＭは、アクチュエータ２２を駆動して液体を噴射する単位駆動信号としての駆動パルスＰＣＯＭを時系列的に接続したものであり、駆動パルスＰＣＯＭの立上がり部分がノズルに連通するキャビティ（圧力室）の容積を拡大して液体を引込む（液体の噴射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、駆動パルスＰＣＯＭの立下がり部分がキャビティの容積を縮小して液体を押出す（液体の噴射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、液体を押出した結果、液体がノズルから噴射される。
【００２３】
この電圧台形波からなる駆動パルスＰＣＯＭの電圧増減傾きや波高値を種々に変更することにより、液体の引込量や引込速度、液体の押出量や押出速度を変化させることができ、これにより液体の噴射量を変化させて異なる大きさのドットを得ることができる。従って、複数の駆動パルスＰＣＯＭを時系列的に連結する場合でも、そのうちから単独の駆動パルスＰＣＯＭを選択してアクチュエータ２２に供給し、液体を噴射したり、複数の駆動パルスＰＣＯＭを選択してアクチュエータ２２に供給し、液体を複数回噴射したりすることで種々の大きさのドットを得ることができる。即ち、液体が乾かないうちに複数の液体を同じ位置に着弾すると、実質的に大きな液体を噴射するのと同じことになり、ドットの大きさを大きくすることができるのである。このような技術の組合せによって多階調化を図ることが可能となる。なお、図４の左端の駆動パルスＰＣＯＭ１は、液体を引込むだけで押出していない。これは、微振動と呼ばれ、液体を噴射せずにノズルの増粘を抑制防止したりするのに用いられる。
【００２４】
液体噴射ヘッド２には、前記駆動信号ＣＯＭの他、前記図３の制御装置から制御信号として、印刷データに基づいて噴射するノズルを選択すると共に圧電素子などのアクチュエータ２２の駆動信号ＣＯＭへの接続タイミングを決定する駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰ、全ノズルにノズル選択データが入力された後、駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰに基づいて駆動信号ＣＯＭと液体噴射ヘッド２のアクチュエータ２２とを接続させるラッチ信号ＬＡＴ及びチャンネル信号ＣＨ、駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰをシリアル信号として液体噴射ヘッド２に送信するためのクロック信号ＳＣＫが入力されている。なお、これ以後、アクチュエータ２２を駆動する駆動信号の最小単位を駆動パルスＰＣＯＭとし、駆動パルスＰＣＯＭが時系列的に連結された信号全体を駆動信号ＣＯＭと記す。即ち、ラッチ信号ＬＡＴで一連の駆動信号ＣＯＭが出力され始め、チャンネル信号ＣＨ毎に駆動パルスＰＣＯＭが出力されることになる。
【００２５】
図５には、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）をアクチュエータ２２に供給するために液体噴射ヘッド２内に構築されたスイッチングコントローラの具体的な構成を示す。このスイッチングコントローラは、液体を噴射させるノズルに対応した圧電素子などのアクチュエータ２２を指定するための駆動パルス選択データ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の出力をレベル変換して選択スイッチ２０１に供給することにより、駆動信号ＣＯＭをピエゾ素子などのアクチュエータ２２に接続するレベルシフタ２１３を備えて構成されている。
【００２６】
シフトレジスタ２１１には、駆動パルス選択データ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から順次後段にシフトする。ラッチ回路２１２は、ノズル数分の駆動パルス選択データ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によって次段の選択スイッチ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イッチ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によって選択スイッチ２０１が閉じられる圧電素子などのアクチュエータ２２は駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰの接続タイミングで駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）に接続される。また、シフトレジスタ２１１の駆動パルス選択データＳＩ＆ＳＰがラッチ回路２１２に保存された後、次の印刷情報をシフトレジスタ２１１に入力し、液体の噴射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、圧電素子などのアクチュエータ２２のグランド端である。また、この選択スイッチ２０１により、圧電素子などのアクチュエータ２２を駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）から切り離した後も、当該アクチュエータ２２の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。
【００２７】
図６には、アクチュエータ２２の駆動回路の概略構成を示す。このアクチュエータ駆動回路は、前記制御回路内の制御部６２及びヘッドドライバ６５内に構築されている。第１実施形態の駆動回路は、予め記憶されている駆動波形データＤＷＣＯＭに基づいて、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）の元、つまりアクチュエータ２２の駆動を制御する信号の基準となる駆動波形信号ＷＣＯＭを生成する駆動波形信号発生回路２５と、駆動波形信号発生回路２５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２６と、変調回路２６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回路２８と、デジタル電力増幅回路２８で電力増幅された電力増幅変調信号を平滑化して、駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）として液体噴射ヘッド２に供給する平滑フィルタ２９とを備えて構成され、この駆動信号ＣＯＭ（駆動パルスＰＣＯＭ）が前記選択スイッチ２０１からアクチュエータ２２に供給される。
【００２８】
図７には、アクチュエータ駆動回路の具体的な構成を示す。図７ａは、駆動波形信号発生回路２５及び変調回路２６を、図７ｂは、デジタル電力増幅回路２８、平滑フィルタ２９及び液体噴射ヘッド２を示す。駆動波形信号発生回路２５は、デジタル電位データなどで構成される駆動波形信号の駆動波形データを記憶するメモリ３１と、メモリ３１から読込んだ駆動波形データを電圧信号に変換して所定サンプリング周期分ホールドすると共に、後述する三角波発振器に向けて三角波信号の周波数や波形、或いは波形出力タイミングを指示するコントローラ３２と、コントローラ３２から出力される電圧信号をアナログ変換して駆動波形信号ＷＣＯＭとして出力するＤ／Ａコンバータ３３を備えて構成される。なお、コントローラ３２は、デジタル電力増幅回路２８中の後述するゲートドライブ回路３０に向けて、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止する動作停止信号も出力する。動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅはローレベルであるときにデジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとする。
【００２９】
また、変調回路２６には、周知のパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）回路を用いた。そのため、この変調回路２６は、前記コントローラ３２から指示された周波数や波形、波形出力タイミングに応じて基準信号となる三角波信号を出力する三角波発振器３４と、前記Ｄ／Ａコンバータ３３から出力された駆動波形信号ＷＣＯＭと三角波発振器３４から出力された三角波信号とを比較し、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号より大きいときにオンデューティとなるパルスデューティの変調信号を出力する。なお、三角波信号（基準信号）の周波数を変調周波数（一般にキャリア周波数などと呼ばれている）と定義する。また、変調回路２６には、この他にパルス密度変調（ＰＤＭ）回路などの周知のパルス変調回路を用いることができる。
【００３０】
デジタル電力増幅回路２８は、実質的に電力を増幅するためのハイサイド側スイッチング素子Ｑ１及びローサイド側スイッチング素子Ｑ２からなるハーフブリッジ出力段２１と、変調回路２６からの変調信号に基づいて、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＨ、ＧＬを調整するためのゲートドライブ回路３０とを備えて構成されている。デジタル電力増幅回路２８では、変調信号がハイレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨはハイレベルとなり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬはローレベルとなるので、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１はオン状態となり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２はオフ状態となり、その結果、ハーフブリッジ出力段２１の出力Ｖａは、供給電圧ＶＤＤとなる。一方、変調信号がローレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨはローレベルとなり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬはハイレベルとなるので、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１はオフ状態となり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２はオン状態となり、その結果、ハーフブリッジ出力段２１の出力Ｖａは０となる。
【００３１】
このようにハイサイド側スイッチング素子Ｑ１及びローサイド側スイッチング素子Ｑ２がデジタル駆動される場合には、オン状態のスイッチング素子に電流が流れるが、ドレイン−ソース間の抵抗値は非常に小さく、損失は殆ど発生しない。また、オフ状態のスイッチング素子には電流が流れないので損失は発生しない。従って、このデジタル電力増幅回路２８の損失そのものは極めて小さく、小型のＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を使用することができる。
【００３２】
なお、前記コントローラ３２から出力される動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅがローレベルにあるときには、ゲートドライブ回路３０はハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とする。前述のように、デジタル電力増幅回路２８の動作時には、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２の何れかがオン状態となる。ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とすることは、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止することと同義であり、電気的には容量性負荷である圧電素子からなるアクチュエータ２２がハイインピーダンス状態に維持されることになる。アクチュエータ２２がハイインピーダンス状態に維持されると、容量性負荷であるアクチュエータ２２に貯えられた電荷が保持され、充放電状態が維持されるか、僅かな自己放電に抑制される。
【００３３】
平滑フィルタ２９には、１つのコンデンサＣとコイルＬからなる２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。なお、図７は、理解を容易にするために回路化して示してあるが、駆動波形信号発生回路２５及び変調回路２６は、図３の制御部６２内で行われるプログラミングによって構築されている。また、平滑フィルタ２９は回路配線で発生する浮遊インダクタンスや浮遊容量、もしくはアクチュエータなどを利用して構成可能であり、必ずしも回路化する必要はない。また、メモリ３１は、前記ＲＯＭ６２ｄ内に形成されている。
【００３４】
図８には、第１実施形態で行われるデジタル電力増幅の制御態様を示す。図８の上方には、通常のデジタル電力増幅の状態を従来例として示し、図８の下方に、第１実施形態のデジタル電力増幅制御の実施例を示す。従来、行われてきた通常のデジタル電力増幅では、駆動信号ＣＯＭの電位が変化してもしなくても、常時、デジタル電力増幅回路を動作させ続けている。例えば、オーディオの分野で使用されるデジタル電力増幅回路は、入力が常に変化することを前提としているので、動作を停止するということがない。一方、圧電素子などのアクチュエータ２２は容量性負荷なので、駆動信号ＣＯＭの電位が変化しないときには電流を流す必要がない。にもかかわらず、デジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２をオン・オフし続けると、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２と平滑フィルタ２９のコイルＬで電力が消費されてしまう。
【００３５】
そこで、第１実施形態では、下記表１の真理値表にも示すように、駆動信号ＣＯＭ（電力増幅される以前の駆動波形信号ＷＣＯＭでも同じ）の電位が変化しないときには、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとしてデジタル電力増幅回路２８の動作を停止し、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とする。ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とすると、容量性負荷であるアクチュエータ２２がハイインピーダンス状態に維持され、自己放電が僅かな状態に保持される。また、第１実施形態では、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するとき、つまり駆動信号ＣＯＭ（駆動波形信号ＷＣＯＭ）の電位が変化しないときには、変調信号ＰＷＭも出力しない（ローレベルに維持する）。これにより、変調回路２６やゲートドライブ回路３０の消費電力も削減できる。
【００３６】
【表１】
【００３７】
ちなみに、変調信号ＰＷＭを出力しない（ローレベルに維持する）だけでは、デジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態とすることはできない。なぜならば、変調信号ＰＷＭがローレベルであるとき、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨはローレベルとなるが、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬはハイレベルとなるので、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１はオフ状態となり、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２はオン状態となってしまうからである。そのため、ゲートドライブ回路３０は動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅがローレベルであるときに、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間信号ＧＨも、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間信号ＧＬも共にローレベルとする。
【００３８】
図９には、変調回路２６で行われるＰＷＭ変調の詳細を示す。図９ａは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が次第に増加し、一定に保持された後、次第に減少する状態を示している。また、図９ｂは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が次第に減少し、一定に保持された後、次第に増加する状態を示している。第１実施形態では、駆動波形信号ＷＣＯＭが増加する場合も、減少する場合も、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から電位が変化しない状態に移行する場合に、パルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を増加する。同様に、駆動波形信号ＷＣＯＭが増加する場合も、減少する場合も、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行する場合にも、パルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を増加する。具体的に、通常のパルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を５００ｋＨｚとし、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から電位が変化しない状態に移行する場合、及び駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行する場合のパルス変調の変調周波数（三角波信号ＴＲＩ周波数）を１０００ｋＨｚとする。このようにすることで、夫々の移行期における駆動信号ＣＯＭのリップル電圧を抑制することができ、特に電位が変化しないときの駆動信号の電位を目標値に一致させることが可能となる。なお、変調周波数の切り換えは２段階に限定されるものではなく、更に切り換え段数を多くしたり、次第に変化させたりするようにしてもよい。
【００３９】
更に、第１本実施形態では、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行する開始直後の変調信号ＰＷＭのハイレベルもしくはローレベルの期間を、本来の変調信号ＰＷＭの期間の半分とする。具体的には、図１０に示すように、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号ＴＲＩより大きいときに変調信号ＰＷＭがハイレベル、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号ＴＲＩより小さいときに変調信号ＰＷＭがローレベルになるように設定されているので、三角波信号ＴＲＩの下の頂点から変調信号ＰＷＭの出力を開始するようにすれば、ハイレベルの期間を半分にすることができる。また、三角波信号ＴＲＩの上の頂点から変調信号ＰＷＭの出力を開始するようにすれば、ローレベルの期間を半分にすることができる。例えば、図９ａでは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が一定の状態から、減少開始と同時に、三角波信号ＴＲＩが上の頂点から開始されるように、コントローラ３２から三角波発振器３４に三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングが指示される。一方、図９ｂでは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が一定の状態から、増加開始と同時に、三角波信号ＴＲＩが下の頂点から開始されるように、コントローラ３２から三角波発振器３４に三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングが指示される。そして、このようにすることで、夫々の移行期における駆動信号ＣＯＭのリップル電圧が抑制される。
【００４０】
また、第１実施形態では、デジタル電力増幅回路２８の動作停止中、当該デジタル電力増幅回路の動作を一時的に再開する。具体的には、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとしてゲートドライブ回路３０の動作を再開し、合わせて変調回路２６から変調信号ＰＷＭを出力してデジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２をオン・オフ制御する。デジタル電力増幅回路２８の動作が停止されるのは、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していないときなので、アクチュエータ２２に供給される駆動信号ＣＯＭの電位も、デジタル電力増幅回路２８の動作が停止されている前後の電位と同じである。このようにすることにより、容量性負荷からなるアクチュエータ２２の自己放電による電位の低下を抑制することが可能となる。
【００４１】
例えば、駆動波形信号ＷＣＯＭが、図１１に示すように、期間０〜期間２の電位が０Ｖ、期間３の電位が２Ｖ、期間４の電位が４Ｖ、期間５の電位が６Ｖ、期間６の電位が８Ｖ、期間７〜期間１１の電位が１０Ｖ、期間１２の電位が８Ｖ、期間１３の電位が６Ｖ、期間１４の電位が４Ｖ、期間１５の電位が２Ｖ、期間１６〜期間１８の電位が０Ｖである場合、前記メモリ３１には、例えば図１２のようなデータが記憶されている。この第１実施形態では、各期間間の電位差を出力電圧差分値Ｖｄとして記憶すると共に、各期間における変調周波数（図ではＰＷＭ周波数）ｆｐｗｍを記憶している。
図１３は、前記図１２のメモリ３１の記憶データを用いて、前記コントローラ３２で行われる演算処理のフローチャートである。この演算処理では、まずステップＳ１で、前回電位値Ｖｓをクリアする。
【００４２】
次にステップＳ２に移行して、メモリアドレスカウンタＮをクリアする。
次にステップＳ３に移行して、メモリ３１からアドレスＮの波形データ（出力電圧差分値）Ｖｄを読出す。
次にステップＳ４に移行して、ステップＳ３で読出された波形データ（出力電圧差分値）Ｖｄが波形終了データであるか否かを判定し、波形終了データである場合には演算処理を終了し、そうでない場合にはステップＳ５に移行する。
【００４３】
ステップＳ５では、ステップＳ３で読出された波形データ（出力電圧差分値）Ｖｄの判定を行う。このとき、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０で、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態が継続しているものとしてステップＳ６に移行する。また、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０でなく、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態に移行したものとしてステップＳ１１に移行する。また、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０で、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが正値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から増加状態に移行したものとしてステップＳ１３に移行する。また、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０で、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが負値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から減少状態に移行したものとしてステップＳ１４に移行する。また、その他の場合、即ち、直前の出力電圧差分値Ｖｄが０でなく、且つ現在読出されている出力電圧差分値Ｖｄが０でないような場合にはステップＳ１５に移行する。
【００４４】
ステップＳ６では、メモリ３１から読出された変調周波数ｆｐｗｍの判定を行う。このとき、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０でない場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作の一時的な再開であるとしてステップＳ７に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０でなく、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとしてステップＳ８に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作停止を継続するものとしてステップＳ１０に移行する。
ステップＳ７では、本来の変調信号ＰＷＭのオンデューティ期間を半分にして出力し、ステップＳ９に移行する。
ステップＳ９では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとして、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１２に移行する。
【００４５】
また、ステップＳ８では、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１０に移行する。
また、ステップＳ１１でも、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６の動作を停止し、ステップＳ１２に移行する。
一方、ステップＳ１３では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を本来の変調信号のハイレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１５に移行する。
【００４６】
また、ステップＳ１４では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を本来の変調信号のローレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１５では、前回電位値Ｖｓに出力電圧差分値Ｖｄを加算して今回電位値Ｖを算出し、ステップＳ１６に移行する。
【００４７】
ステップＳ１６では、ステップＳ１５で算出された今回電位値ＶをＤ／Ａコンバータ３３に出力し、ステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では、メモリ３１から読出した変調周波数ｆｐｗｍを変調回路２６（三角波発振器３４）に出力し、ステップＳ１８に移行する。
ステップＳ１８では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１９に移行する。
【００４８】
ステップＳ１９では、今回電位値Ｖを前回電位値Ｖｓとして更新記憶してからステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、メモリ３１の読出しタイミングまで待機し、ステップＳ２０に移行する。
ステップＳ２０では、メモリアドレスカウンタＮをインクリメントしてからステップＳ３に移行する。
【００４９】
この演算処理によれば、アクチュエータ２２に電流を供給する必要のない駆動信号ＣＯＭの電位の変化のないとき、即ち駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しないときにデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することにより、デジタル電力増幅回路２８を構成するハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２並びに平滑フィルタ２９中のコイルＬでの電力消費量を低減することができる。
【００５０】
また、デジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフとすることにより、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２をハイインピーダンス状態とすることができ、これにより容量性負荷であるアクチュエータ２２からの放電を抑制することができる。
また、デジタル電力増幅回路２８の動作が停止されるときには、変調信号ＰＷＭそのものの出力を停止することにより、変調回路２６並びにデジタル電力増幅回路２８のゲートドライブ回路３０の消費電力が削減される。
【００５１】
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から電位が変化しない状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数ｆｐｗｍを増加することにより、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止したときのリップル電圧を抑制することができ、電位が変化しないときの駆動信号ＣＯＭの電位を目標値に一致させることが可能となる。
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が変化する状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数ｆｐｗｍを増加することにより、デジタル電力増幅回路２８の動作を再開したときのリップル電圧を抑制することができる。
【００５２】
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が増加方向に変化する状態に移行開始直後の変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を、本来の変調信号のハイレベルの期間の半分とすることにより、リップル電圧を抑制することができる。
また、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から電位が減少方向に変化する状態に移行開始直後の変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を、本来の変調信号のローレベルの期間の半分とすることにより、リップル電圧を抑制することができる。
【００５３】
また、デジタル電力増幅回路２８の動作停止中、当該デジタル電力増幅回路２８の動作を一時的に再開することにより、容量性負荷からなるアクチュエータ２２の自己放電による電位の低下を抑制することが可能となる。
また、駆動波形信号ＷＣＯＭを出力電圧差分値Ｖｄのデータとしてメモリ３１に記憶したことにより、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化するか否かの判定が容易になる。
また、メモリ３１内に、変調回路２６による変調周波数ｆｐｗｍも記憶することにより、変調周波数ｆｐｗｍを自在に設定することが可能となる。
【００５４】
次に、本発明の液体噴射装置の第２実施形態について説明する。本実施形態の液体噴射装置は、前記第１実施形態と同様に、液体噴射型印刷装置に適用されたものであり、その概略構成、液体噴射ヘッド近傍、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、アクチュエータ駆動回路、変調信号、ゲート−ソース間信号、出力信号は、前記第１実施形態と同様である。第２実施形態では、メモリ３１に記憶されているデータの内容、並びにその記憶データを用いてコントローラ３２で行われる演算処理が異なる。
【００５５】
例えば、駆動波形信号の波形が、前記第１実施形態の図１１と同様であるとして、第２実施形態では、図１４に示す内容のデータがメモリ３１に記憶されている。第２実施形態でメモリ３１に記憶されているデータは、各期間における駆動波形信号ＷＣＯＭの出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖ、各期間における駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２、各期間における変調周波数（図１４ではＰＷＭ周波数）ｆｐｗｍが記憶されている。駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２は３ビットデータで表され、［０００］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していないことを示し、［０１１］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から増加方向に変化することを示し、［１１１］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化し続けていることを示し、［０１０］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から変化しない状態に移行することを示し、［１０１］はデジタル電力増幅回路２８の動作を一時的に再開することを示し、［１００］はデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することを示し、［００１］は駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態から減少方向に変化することを示す。
図１５は、図１４のメモリ３１の記憶データを用いて、コントローラ３２で行われる演算処理のフローチャートである。この演算処理では、まずステップＳ１０１で、前回電位値Ｖｓをクリアする。
【００５６】
次にステップＳ１０２に移行して、メモリアドレスカウンタＮをクリアする。
次にステップＳ１０３に移行して、メモリ３１からアドレスＮの波形データ（出力電圧値）Ｖを読出す。
次にステップＳ１０４に移行して、ステップＳ１０３で読出された波形データ（出力電圧値）Ｖが波形終了データであるか否かを判定し、波形終了データである場合には演算処理を終了し、そうでない場合にはステップＳ１０５に移行する。
【００５７】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０３で読出された駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２の判定を行う。このとき、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［１０１］である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作の一時的な再開であるとしてステップＳ１０７に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［１００］である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとしてステップＳ１０８に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［０００］である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作停止を継続するものとしてステップＳ１１０に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［０１０］である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化している状態から変化しない状態に移行したものとしてステップＳ１１１に移行する。駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［０１１］である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から増加状態に移行したものとしてステップＳ１１３に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［００１］である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から減少状態に移行したものとしてステップＳ１１４に移行する。また、駆動波形状態Ｄ０、Ｄ２が［００＊］（＊は０又は１の何れか）である場合には、その他の状態であるとしてステップＳ１１６に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０７では、本来の変調信号ＰＷＭのオンデューティ期間を半分にして出力し、ステップＳ１０９に移行する。
ステップＳ１０９では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとして、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１１２に移行する。
また、ステップＳ１０８では、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１１０に移行する。
また、ステップＳ１１１でも、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１１０では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６の動作を停止し、ステップＳ１１２に移行する。
【００５９】
一方、ステップＳ１１３では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を本来の変調信号のハイレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１１６に移行する。
また、ステップＳ１１４では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を本来の変調信号のローレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ１１６に移行する。
【００６０】
ステップＳ１１６では、ステップＳ１０３で読出された出力電圧値ＶをＤ／Ａコンバータ３３に出力し、ステップＳ１１７に移行する。
ステップＳ１１７では、メモリ３１から読出した変調周波数ｆｐｗｍを変調回路２６（三角波発振器３４）に出力し、ステップＳ１１８に移行する。
ステップＳ１１８では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ１１２に移行する。
ステップＳ１１２では、メモリ３１の読出しタイミングまで待機し、ステップＳ２０に移行する。
【００６１】
ステップＳ１２０では、メモリアドレスカウンタＮをインクリメントしてからステップＳ１０３に移行する。
この演算処理によれば、前記第１実施形態の効果に加えて、駆動波形信号ＷＣＯＭが出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖとしてメモリ３１に記憶され、当該メモリ３１には駆動波形状態（駆動波形信号の電位が変化しているか及び変化していないかの情報）Ｄ０、Ｄ２も記憶されているため、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化するか否かの判定そのものが不要となる。
【００６２】
次に、本発明の液体噴射装置の第３実施形態について説明する。第３実施形態の液体噴射装置は、前記第１実施形態と同様に、液体噴射型印刷装置に適用されたものであり、その概略構成、液体噴射ヘッド近傍、制御装置、駆動信号、スイッチングコントローラ、アクチュエータ駆動回路、変調信号、ゲート−ソース間信号、出力信号は、前記第１実施形態と同様である。第３実施形態では、メモリ３１に記憶されているデータの内容、並びにその記憶データを用いてコントローラ３２で行われる演算処理が異なる。例えば、駆動波形信号の波形が、前記第１実施形態の図１１と同様であるとして、第３実施形態では、図１６に示す内容のデータがメモリ３１に記憶されている。第３実施形態でメモリ３１に記憶されているデータは、各期間における駆動波形信号ＷＣＯＭの出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖ、各期間における変調周波数（図１６ではＰＷＭ周波数）ｆｐｗｍが記憶されている。
【００６３】
図１７は、図１６のメモリ３１の記憶データを用いて、コントローラ３２で行われる演算処理のフローチャートである。この演算処理では、まずステップＳ２０１で、前回電位値Ｖｓをクリアする。
次にステップＳ２０２に移行して、メモリアドレスカウンタＮをクリアする。
次にステップＳ２０３に移行して、メモリ３１からアドレスＮの波形データ（出力電圧値）Ｖを読出す。
次にステップＳ２０４に移行して、ステップＳ２０３で読出された波形データ（出力電圧値）Ｖが波形終了データであるか否かを判定し、波形終了データである場合には演算処理を終了し、そうでない場合にはステップＳ２０５に移行する。
【００６４】
ステップＳ２０５では、ステップＳ２０３で読出された波形データ（出力電圧値）Ｖの判定を行う。このとき、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値を減じた値が０で、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値Ｖを減じた値が０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化していない状態が継続しているものとしてステップＳ２０６に移行する。また、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値Ｖを減じた値が０でなく、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値Ｖを減じた値が０である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態に移行したものとしてステップＳ２１１に移行する。また、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値Ｖを減じた値が０で、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値を減じた値が正値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から増加状態に移行したものとしてステップＳ２１３に移行する。また、直前の出力電圧値Ｖから２つ前の出力電圧値Ｖを減じた値が０で、且つ現在読出されている出力電圧値Ｖから直前の出力電圧値を減じた値が負値である場合には、駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しない状態から減少状態に移行したものとしてステップＳ２１４に移行する。また、その他の場合にはステップＳ２１６に移行する。
【００６５】
ステップＳ２０６では、メモリ３１から読出された変調周波数ｆｐｗｍの判定を行う。このとき、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０でない場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作の一時的な再開であるとしてステップＳ２０７に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０でなく、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作を停止するものとしてステップＳ２０８に移行する。また、直前の変調周波数ｆｐｗｍが０で、且つ現在読出されている変調周波数ｆｐｗｍが０である場合には、デジタル電力増幅回路２８の動作停止を継続するものとしてステップＳ２１０に移行する。
【００６６】
ステップＳ２０７では、本来の変調信号ＰＷＭのオンデューティ期間を半分にして出力し、ステップＳ２０９に移行する。
ステップＳ２０９では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとして、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ２１２に移行する。
また、ステップＳ２０８では、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ２１０に移行する。
また、ステップＳ２１１でも、変調周期の終了まで待機し、ステップＳ２１０に移行する。
ステップＳ２１０では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをローレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６の動作を停止し、ステップＳ１２に移行する。
【００６７】
一方、ステップＳ２１３では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのハイレベルの期間を本来の変調信号のハイレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ２１６に移行する。
また、ステップＳ２１４では、前述したように三角波信号ＴＲＩの波形及び波形出力タイミングを調整することにより、変調信号ＰＷＭのローレベルの期間を本来の変調信号のローレベルの期間の半分にして出力し、ステップＳ２１６に移行する。
ステップＳ２１６では、ステップＳ２０３で読出された出力電圧値ＶをＤ／Ａコンバータ３３に出力し、ステップＳ２１７に移行する。
【００６８】
ステップＳ２１７では、メモリ３１から読出した変調周波数ｆｐｗｍを変調回路２６（三角波発振器３４）に出力し、ステップＳ２１８に移行する。
ステップＳ２１８では、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをハイレベルとすると共に、デジタル電力増幅回路２８、変調回路２６を動作させ、ステップＳ２１２に移行する。
ステップＳ２１２では、メモリ３１の読出しタイミングまで待機し、ステップＳ２２０に移行する。
ステップＳ２２０では、メモリアドレスカウンタＮをインクリメントしてからステップＳ２０３に移行する。
【００６９】
この演算処理によれば、前記第１及び第２実施形態の効果に加えて、駆動波形信号ＷＣＯＭは出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖとしてメモリ３１に記憶され、コントローラ３２がメモリ３１から読出した出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖの差分を算出し、出力電圧値（駆動波形電位データ）Ｖの差分が０である場合にデジタル電力増幅回路２８の動作を停止することとしたため、メモリ３１の容量が少なくてよい。
【００７０】
次に、前述したアクチュエータ駆動回路の変形例について説明する。図１８は、アクチュエータ駆動回路の他の例を示すブロック図である。このアクチュエータ駆動回路は、前記図７のアクチュエータ駆動回路に類似しており、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。前記図７のアクチュエータ駆動回路では、コントローラ３２から動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅをゲートドライブ回路３０に出力し、動作停止信号／Ｄｉｓａｂｌｅがローレベルであるときにデジタル電力増幅回路２８のハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２を共にオフ状態として、当該デジタル電力増幅回路２８の動作を停止した。なぜならば、前述したように、ゲートドライブ回路３０が一つだけで、例えばハイサイド側スイッチング素子Ｑ１へのゲート−ソース間信号ＧＨを反転してローサイド側スイッチング素子Ｑ２へのゲート−ソース間信号ＧＬを出力する場合には、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２へのゲート−ソース間信号ＧＨ、ＧＬを共にローレベルにすることができないからである。
【００７１】
そこで、本変形例では、ゲートドライブ回路３０を、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２の夫々に備えた。そして、比較器３５からは、駆動波形信号ＷＣＯＭが三角波信号ＴＲＩより大きいときにハイレベルとなるパルス変調信号ＰＷＭＰと、その反転パルス変調信号ＰＷＭＮとを出力するものとし、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１のゲートドライブ回路３０にはパルス変調信号ＰＷＭＰを出力し、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２のゲートドライブ回路３０には反転パルス変調信号ＰＷＭＮを出力する。コントローラ３２は、デジタル電力増幅回路２８を停止する場合、即ち駆動波形信号ＷＣＯＭの電位が変化しないときには、比較器３５から出力される変調信号ＰＷＭＰ、ＰＷＭＮを何れもローレベルに保持する。これにより二つのゲートドライブ回路３０から出力されるゲート−ソース間信号ＧＨ、ＧＬは共にローレベルとなり、ハイサイド側スイッチング素子Ｑ１、ローサイド側スイッチング素子Ｑ２が共にオフ状態となる。デジタル電力増幅回路２８の動作及び動作停止は、下記表２の真理値表にも示す通りである。
【００７２】
【表２】
【００７３】
なお、前記第１〜第３実施形態では、本発明の液体噴射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、本発明の液体噴射装置は、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。
また、本発明の液体噴射装置は、インク以外の他の液体（液体以外にも、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルなどの流状体を含む）や液体以外の流体（流体として流して噴射できる固体など）を噴射する液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッサンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解の形態で含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられて試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。更に、時計やカメラなどの精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子などに用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するための紫外線硬化樹脂などの透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリなどのエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する流体噴射式記録装置であってもよい。そして、これらのうち何れか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１は印刷媒体、２は液体噴射ヘッド、３は給紙部、４は搬送部、５は給紙ローラ、６は搬送ベルト、７は電動モータ、８は駆動ローラ、９は従動ローラ、１０は排紙部、１１はヘッド固定プレート、２１はハーフブリッジ出力段、２２はアクチュエータ、２５は駆動波形信号発生回路、２６は変調回路、２８はデジタル電力増幅回路、２９は平滑フィルタ、３０はゲートドライブ回路、３１はメモリ、３２はコントローラ、３３はＤ／Ａコンバータ、３４は三角波発振器、３５は比較器、６５はヘッドドライバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの駆動信号の基準となる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、
前記アクチュエータの電位を一定に保つ場合に動作する電力増幅停止手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記デジタル電力増幅回路はスイッチング素子を備え、前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路のすべてのスイッチング素子をオフとすることによって、前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記変調回路は、前記電力増幅停止手段によってデジタル電力増幅回路の動作が停止されるときには、前記変調信号の出力を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化している状態から前記駆動波形信号の電位が変化しない状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記変調信号のハイレベルの期間は第１の期間であり、また、前記変調信号のローレベルの期間は第２の期間であり、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行ときには、開始直後の変調信号のハイレベル、もしくはローレベルの期間を、前記第１の期間もしくは前記第２の期間半分とすることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路の動作停止中、前記デジタル電力増幅回路の動作を一時的に再開することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位差データが記憶されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データと前記駆動波形信号の電位が変化しているか否かの情報が記憶されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データが記憶され、前記電力増幅停止手段は前記メモリから読出した駆動波形電位データの差分を算出し、前記差分が０である場合に前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
前記メモリは、前記変調回路による変調周波数が記憶されていることを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の液体噴射装置を備えた液体噴射型印刷装置。
【請求項１】
アクチュエータの駆動信号の基準となる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、
前記アクチュエータの電位を一定に保つ場合に動作する電力増幅停止手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記デジタル電力増幅回路はスイッチング素子を備え、前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路のすべてのスイッチング素子をオフとすることによって、前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記変調回路は、前記電力増幅停止手段によってデジタル電力増幅回路の動作が停止されるときには、前記変調信号の出力を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化している状態から前記駆動波形信号の電位が変化しない状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記変調回路は、第１の変調周波数を用いて前記駆動波形信号のパルス変調を行い、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行するときには、パルス変調の変調周波数を前記第１の変調周波数よりも増加することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記変調信号のハイレベルの期間は第１の期間であり、また、前記変調信号のローレベルの期間は第２の期間であり、前記変調回路は、前記駆動波形信号の電位が変化していない状態から前記駆動波形信号の電位が変化する状態に移行ときには、開始直後の変調信号のハイレベル、もしくはローレベルの期間を、前記第１の期間もしくは前記第２の期間半分とすることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記電力増幅停止手段は、前記デジタル電力増幅回路の動作停止中、前記デジタル電力増幅回路の動作を一時的に再開することを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位差データが記憶されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データと前記駆動波形信号の電位が変化しているか否かの情報が記憶されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
前記駆動波形信号を記憶するメモリを備え、前記メモリは駆動波形電位データが記憶され、前記電力増幅停止手段は前記メモリから読出した駆動波形電位データの差分を算出し、前記差分が０である場合に前記デジタル電力増幅回路の動作を停止することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
前記メモリは、前記変調回路による変調周波数が記憶されていることを特徴とする請求項８乃至１０の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか一項に記載の液体噴射装置を備えた液体噴射型印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−５８７２（Ｐ２０１１−５８７２Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７８１２（Ｐ２０１０−１９７８１２）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【分割の表示】特願２００９−１５１２３０（Ｐ２００９−１５１２３０）の分割
【原出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【分割の表示】特願２００９−１５１２３０（Ｐ２００９−１５１２３０）の分割
【原出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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