喷墨打印机的喷头驱动装置及喷墨打印机制造方法及图纸

技术编号:4050848 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种不需要晶体管的冷却用散热板、并能够抑制驱动信号的失真的喷墨打印机的驱动电路及液滴喷出装置。利用调制电路(24)对从驱动波形信号发生电路(70)输出的执行元件驱动控制用的模拟驱动波形信号WCOM进行调制,来作为调制信号,通过数字功率放大器(25)功率放大该调制信号,利用平滑滤波器(26)使该功率放大后的功率放大调制信号平滑化,作为执行元件的驱动信号COM。由于数字功率放大器(25)内的MOSFET被用作开关元件,所以,可减少功率损耗、不需要冷却用散热板。另外,通过设置将由平滑滤波器(26)及执行元件(22)的静电电容构成的滤波特性设定为规定频率特性的反向滤波器(23),来抑制对执行元件(22)施加的驱动信号COM的失真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过从多个喷嘴喷出多种颜色的液体墨液的微小墨滴,将其微粒 子(墨点ink dot)形成在印刷介质上,来描绘规定的文字与图像的喷墨打印机。
技术介绍
由于这样的喷墨打印机通常比较廉价、且容易得到高品质的彩色印刷物,所以,随 着个人计算机与数码相机等的普及,除了办公场所以外,在一般的用户中也广泛普及。这种喷墨打印机一般通过一体具有墨液盒(ink cartridge)和印字喷头的、被称 为托架(carriage)等的移动体,在印刷介质上沿着与其搬送方向交叉的方向往复移动,同 时从其印字喷头的喷嘴喷出(喷射)液体墨滴,在印刷介质上形成微小的墨点,从而在该印 刷介质上描绘规定的文字与图像,形成所希望的印刷物。并且,通过在该托架中具备包括黑 色(black)在内的四种颜色(黄色、品红色、蓝绿色)的墨液盒与对应每种颜色的印字喷 头,除了黑白印刷之外,还能够容易地进行组合了各种颜色的全色(full color)印刷(进 而在这些颜色中加入浅青色或浅品红等的6色、7色或8色的打印机也正在被实用化)。而且,在这样一边沿着与印刷介质的搬送方向交叉的方向使托架上的喷墨头往复 移动,一边执行印刷的类型的喷墨打印机中,为了干净地印刷一整页,需要使喷墨头往复运 动10次左右甚至几十次以上,因此,与其他方式的印刷装置、例如利用了电子写真技术的 激光打印机、复印机等相比,存在着印刷时间长的缺点。相对于此,在配置有与印刷介质的宽度相同尺寸的长条喷墨头(不需要是一体 的)、且不使用托架的类型的喷墨打印机中,由于不需要使喷墨头沿着印刷介质的宽度方向 移动,就能够实现一次通印(one pass printing)的印刷,因此,可以进行与激光打印机同 样的高速印刷。另外,一般将前者方式的喷墨打印机称作“多遍(串行)式喷墨打印机”,将 后者方式的喷墨打印机称作“线状喷头型喷墨打印机”。不过,在这种喷墨打印机中,被要求更高的灰度。灰度是指由墨点表示的像素中所 包含的各色的浓度状态,将与各像素的色浓度对应的墨点的大小称为灰度度,将能够由墨 点表现的灰度度的数量称为灰度数。高的灰度意味着灰度数大。为了改变灰度度,需要改 变设置于喷墨头的执行元件用的驱动脉冲。例如,在执行元件是压电元件的情况下,如果增 大对压电元件施加的电压值,则压电元件(准确而言是振动板)的变位量(形变)增大,因 此,可以利用该方法来改变墨点的灰度度。鉴于此,在以下所列举的专利文献1中,通过对电压波高值不同的多个驱动脉冲 进行组合连接,生成驱动信号,将该驱动信号公共输出给设置于喷墨头的相同颜色的喷嘴 的压电元件,并根据该驱动信号,按每个喷嘴选择与应该形成的墨点的灰度度对应的驱动 脉冲,将所选择的驱动脉冲提供给相应的喷嘴的压电元件,来喷出墨滴,由此实现被要求的墨点的灰度度。驱动信号(或驱动脉冲)的生成方法记载于下述专利文献2的图2中。即,从存储 有驱动信号的数据的存储器中读出数据,利用D/A变换器将其变换为模拟数据,通过电流 放大器向喷墨头供给驱动信号。电流放大器的电路结构如该图3所示,由推挽(push-pull) 连接的晶体管构成,通过线性驱动来放大驱动信号。但是,在这种构成的电流放大器中,晶 体管的线性驱动自身效率较低,作为晶体管自身发热的应对措施,需要使用大型晶体管,并 且存在着需要晶体管的冷却用散热板等,导致电路规模增大的缺点,尤其是冷却用散热板 的大小在布局上成为大的障碍。为了克服该缺点,在下述专利文献3所述的喷墨打印机中,通过控制DC/DC转换器 的参考电压,生成了驱动信号。该情况下,由于使用了效率良好的DC/DC转换器,所以,不需 要冷却用的散热单元,而且由于采用了 PWM信号,所以还能够以简单的低通滤波器构成D/A 变换器,从而可以使电路规模小型化。专利文献1 特开平10-81013号公报专利文献2 特开2004-306434号公报专利文献3 特开2005-35062号公报然而,由于DC/DC转换器原本是为了生成恒定电压而设计的,所以,在利用了该 DC/DC转换器的上述专利文献3的喷墨打印机的喷头驱动装置中,存在着无法得到从喷墨 头良好地喷出墨滴所需要的驱动信号的波形,例如早的上升或下降的问题。当然,在利用被 推挽连接的晶体管对执行元件驱动信号的电流进行放大的上述专利文献2的喷墨打印机 的喷头驱动装置中,冷却用散热板过大,尤其是在喷嘴数、即执行元件数多的线状喷头型喷 墨打印机中,存在着实质上无法进行布局的问题。
技术实现思路
本专利技术着眼于上述问题点而提出,其目的在于,提供一种能够实现执行元件的驱 动信号的早期上升、下降,并不需要冷却用散热板等冷却单元,且能够防止驱动信号的失真 的喷墨打印机的喷头驱动装置。为了解决上述课题,专利技术1的驱动电路,对与喷出液滴的多个喷嘴对应设 置的执行元件施加驱动信号,其特征在于,具备驱动波形信号发生单元,其生成成为对所 述执行元件的驱动状态进行控制的信号的基准的驱动波形信号;调制单元,其对由所述驱 动波形信号发生单元生成的驱动波形信号进行脉冲调制;数字功率放大器,其对由所述调 制单元脉冲调制后的调制信号进行功率放大;平滑滤波器,其使由所述数字功率放大器功 率放大后的功率放大调制信号平滑化,并作为驱动信号提供给所述执行元件;和反向滤波 器,其设置在所述驱动波形信号发生单元的后级,具有与至少由所述平滑滤波器及应该喷 出墨滴的喷嘴的执行元件的静电电容构成的低频通过滤波器的频率特性相反的频率特性。根据本专利技术1所涉及的喷墨打印机的喷头驱动装置,由于由驱动波形信号发生单 元生成成为对执行元件的驱动进行控制的信号的基准的驱动波形信号,由调制单元脉冲调 制该生成的驱动波形信号,利用数字功率放大器功率放大该被脉冲调制的调制信号,并通 过平滑滤波器使该功率放大后的功率放大调制信号平滑化,并作为驱动信号提供给执行元 件,所以,通过使平滑滤波器的滤波特性成为能够只充分平滑化功率放大调制信号成分的特性,不仅能够实现执行元件的驱动信号的早期上升、下降,而且由于通过功率放大效率出 色的数字功率放大器能够高效地功率放大驱动信号,所以,不需要冷却用散热板等冷却单兀。另外,通过在驱动波形信号发生单元的后级设置反向滤波器,该反向滤波器与驱 动的执行元件的数量无关地,将至少由所述平滑滤波器及执行元件的静电电容构成的滤波 器的频率特性设定为规定的频率特性,可以在驱动波形信号成分之中强调或衰减因平滑滤 波器及执行元件的静电电容所构成的滤波器而变化的成分,由此,能够抑制实际对执行元 件施加的驱动信号的失真。专利技术2的驱动电路根据上述专利技术1提出,其特征在于,根据所述执行元件 的数量来设定所述反向滤波器的频率特性。根据本专利技术2的驱动电路,由于根据执行元件的数量来设定反向滤波器的频率特 性,所以,可以根据所连接的执行元件的数量来正确地强调或衰减不同的变化成分,由此, 能够进一步抑制实际对执行元件施加的驱动信号的失真。专利技术3的驱动电路根据上述专利技术1提出,其特征在于,在所述执行元件的 数量比规定值多的情况下利用高频强调型的滤波器,在所述执行元件的数量比规定值少的 情况下利用低频通过型或高频衰减型的滤波器。根据本专利技术3的驱动电路,由于在执行元件的数量比规定值多的情况下利用高频 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种驱动电路,对与喷出液滴的多个喷嘴对应设置的执行元件施加驱动信号,其特征在于,具备:驱动波形信号发生单元,其生成成为对所述执行元件的驱动状态进行控制的信号的基准的驱动波形信号;调制单元,其对由所述驱动波形信号发生单元生成的驱动波形信号进行脉冲调制;数字功率放大器,其对由所述调制单元脉冲调制后的调制信号进行功率放大;平滑滤波器,其使由所述数字功率放大器功率放大后的功率放大调制信号平滑化,并作为驱动信号提供给所述执行元件;和反向滤波器,其设置在所述驱动波形信号发生单元的后级,具有与至少由所述平滑滤波器及应该喷出墨滴的喷嘴的执行元件的静电电容构成的低频通过滤波器的频率特性相反的频率特性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:田端邦夫大岛敦新川修铃木俊行波多野智纪
申请(专利权)人:精工爱普生株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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