[发明专利]喷墨打印机的喷头驱动装置及喷墨打印机

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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，在利用推挽式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。

发明内容