JP5034752B2 - Drive signal generator - Google Patents
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Description
本発明は、駆動信号生成装置、及び、駆動信号生成方法に関する。 The present invention relates to a drive signal generation device and a drive signal generation method.
デジタルデータをアナログ信号に変換し、アナログ信号の電流増幅を行って駆動信号を生成する駆動信号生成装置は、例えば、ピエゾ素子を有するインクジェットプリンタ(液体吐出装置の一種)に組み込まれている。 A drive signal generation device that converts digital data into an analog signal and generates a drive signal by performing current amplification of the analog signal is incorporated in, for example, an inkjet printer (a type of liquid ejection device) having a piezoelectric element.
アナログ信号の電流増幅には、電流増幅用のトランジスタが用いられる。この構成では、電流増幅時におけるトランジスタの電力消費が問題となる。この点に鑑み、トランジスタの電力消費を抑制すべく、複数のコンデンサを設けた装置が提案されている(特許文献1を参照。)。 A current amplification transistor is used for current amplification of the analog signal. In this configuration, the power consumption of the transistor during current amplification becomes a problem. In view of this point, an apparatus provided with a plurality of capacitors has been proposed in order to suppress the power consumption of the transistor (see Patent Document 1).
この装置では、電流増幅用のトランジスタから放出された電荷をコンデンサに蓄え、コンデンサに蓄えた電荷を電流増幅用のトランジスタに供給している。このため、電荷を有効に使用でき、電力消費を抑制できる。
ところで、前述の装置におけるコンデンサの電位は、電流増幅用のトランジスタから放出された電荷と、電流増幅用のトランジスタに供給する電荷のバランスによって定まる。このため、コンデンサが十分に充電されるまで時間がかかり、電力消費の抑制効果を早期に得ることが困難であるという問題があった。 By the way, the potential of the capacitor in the above-described apparatus is determined by the balance between the charge discharged from the current amplification transistor and the charge supplied to the current amplification transistor. For this reason, there is a problem that it takes time until the capacitor is sufficiently charged, and it is difficult to obtain an effect of suppressing power consumption at an early stage.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力消費の抑制効果を早期に得ることにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to obtain the suppression effect of electric power consumption at an early stage.
前記目的を達成するための主たる発明は、
(A)デジタルデータをアナログ信号に変換するアナログ信号変換部と、
(B)前記アナログ信号の電流を増幅することで駆動信号を生成する電流増幅部であって、電流増幅用のトランジスタを有する電流増幅部と、
(C)電圧が異なる複数種類の電源回路と、
(D)前記複数種類の電源回路の中から、前記アナログ信号の電流増幅に用いられる電源回路を、前記アナログ信号の電位に基づいて選択する回路選択部と、
(E)を有する駆動信号生成装置である。
The main invention for achieving the object is as follows:
(A) an analog signal converter for converting digital data into an analog signal;
(B) a current amplification unit that generates a drive signal by amplifying the current of the analog signal, the current amplification unit including a transistor for current amplification;
(C) a plurality of types of power supply circuits having different voltages;
(D) a circuit selection unit that selects a power supply circuit used for current amplification of the analog signal from the plurality of types of power supply circuits based on the potential of the analog signal;
A drive signal generation device having (E).
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
すなわち、(A)デジタルデータをアナログ信号に変換するアナログ信号変換部と、(B)前記アナログ信号の電流を増幅することで駆動信号を生成する電流増幅部であって、電流増幅用のトランジスタを有する電流増幅部と、(C)電圧が異なる複数種類の電源回路と、(D)前記複数種類の電源回路の中から、前記アナログ信号の電流増幅に用いられる電源回路を、前記アナログ信号の電位に基づいて選択する回路選択部と、(E)を有する駆動信号生成装置を実現できることが明らかにされる。
このような駆動信号生成装置によれば、アナログ信号の電流増幅時に、アナログ信号の電位に適した電圧の電源回路が用いられるので、電力消費の抑制効果を早期に得ることができる。
At least the following will be made clear by the description of the present specification and the accompanying drawings.
That is, (A) an analog signal conversion unit that converts digital data into an analog signal, and (B) a current amplification unit that generates a drive signal by amplifying the current of the analog signal, and includes a transistor for current amplification. (C) a plurality of types of power supply circuits having different voltages; and (D) a power supply circuit used for current amplification of the analog signal among the plurality of types of power supply circuits. It is clarified that a drive signal generation device having a circuit selection unit and (E) to be selected based on the above can be realized.
According to such a drive signal generation device, since the power supply circuit having a voltage suitable for the potential of the analog signal is used during current amplification of the analog signal, an effect of suppressing power consumption can be obtained early.
かかる駆動信号生成装置であって、前記電流増幅用のトランジスタが有する一対の増幅電流用端子のうち、駆動信号用でない側の増幅電流用端子の電位を、前記アナログ信号の電位に応じて調整する電位調整部を有することが好ましい。
このような駆動信号生成装置によれば、駆動信号用でない側の増幅電流用端子の電位が電位調整部によって調整されるので、電力消費の抑制効果をより高めることができる。
In such a drive signal generation device, the potential of the amplification current terminal on the side that is not for the drive signal among the pair of amplification current terminals included in the current amplification transistor is adjusted according to the potential of the analog signal. It is preferable to have a potential adjusting unit.
According to such a drive signal generation device, since the potential of the amplified current terminal on the side not for the drive signal is adjusted by the potential adjustment unit, the effect of suppressing power consumption can be further enhanced.
かかる駆動信号生成装置であって、前記電流増幅用のトランジスタは、前記駆動信号の電位上昇時に動作するNPN型トランジスタであって、前記アナログ信号がベースに印加され、増幅された電流をコレクタからエミッタに向けて流すNPN型トランジスタを有し、前記電位調整部は、前記NPN型トランジスタが有するコレクタの電位を、前記アナログ信号の電位よりも所定電位高くなるように調整することが好ましい。
このような駆動信号生成装置によれば、NPN型トランジスタにおける電力消費を抑制することができる。
In this drive signal generation device, the current amplification transistor is an NPN transistor that operates when the potential of the drive signal rises, and the analog signal is applied to the base, and the amplified current is output from the collector to the emitter. It is preferable that the potential adjusting unit adjusts the collector potential of the NPN transistor so as to be higher than the potential of the analog signal by a predetermined potential.
According to such a drive signal generation device, power consumption in the NPN type transistor can be suppressed.
かかる駆動信号生成装置であって、前記電流増幅用のトランジスタは、前記駆動信号の電位下降時に動作するPNP型トランジスタであって、前記アナログ信号がベースに印加され、増幅された電流をエミッタからコレクタに向けて流すPNP型トランジスタを有し、前記電位調整部は、前記PNP型トランジスタが有するコレクタの電位を、前記アナログ信号の電位よりも所定電位低くなるように調整することが好ましい。
このような駆動信号生成装置によれば、PNP型トランジスタにおける電力消費を抑制することができる。
In this drive signal generation device, the current amplification transistor is a PNP transistor that operates when the potential of the drive signal drops, and the analog signal is applied to the base, and the amplified current is collected from the emitter to the collector. Preferably, the potential adjusting unit adjusts the collector potential of the PNP transistor so as to be lower than the potential of the analog signal by a predetermined potential.
According to such a drive signal generation device, power consumption in the PNP transistor can be suppressed.
かかる駆動信号生成装置であって、前記複数種類の電源回路は、最高電圧の主電源回路と、前記最高電圧よりも低い電圧の他の電源回路であって、電源容量が前記主電源回路の電源容量よりも小さい他の電源回路とを有することが好ましい。
このような駆動信号生成装置によれば、動作の確実性を担保できる。
In this drive signal generation device, the plurality of types of power supply circuits are a main power supply circuit having the highest voltage and another power supply circuit having a voltage lower than the highest voltage, and a power supply capacity is a power supply of the main power supply circuit. It is preferable to have another power supply circuit smaller than the capacity.
According to such a drive signal generation device, the certainty of operation can be ensured.
かかる駆動信号生成装置であって、前記他の電源回路で生成された電源にて充電され、前記駆動信号の電位上昇時における前記電流増幅用のトランジスタの動作によって放電される蓄電素子を有することが好ましい。そして、前記蓄電素子は、前記駆動信号の電位下降時にて前記電流増幅用トランジスタから放出される電荷によっても充電されることが好ましい。
このような駆動信号生成装置によれば、電力消費の抑制効果を高めることができる。
The drive signal generation device may include a storage element that is charged by a power source generated by the other power supply circuit and is discharged by an operation of the current amplification transistor when the potential of the drive signal is increased. preferable. In addition, it is preferable that the power storage element is also charged by the electric charge discharged from the current amplification transistor when the potential of the drive signal drops.
According to such a drive signal generation device, the effect of suppressing power consumption can be enhanced.
また、次の駆動信号生成方法を実現できる事も明らかにされる。
すなわち、(A)電圧が異なる複数種類の電源を異なる電源回路で生成すること、(B)デジタルデータをアナログ信号に変換すること、(C)前記アナログ信号の電位に基づいて、前記複数種類の電源回路の中から特定の電源回路を選択すること、(D)選択された電源回路が生成する電源を用いて、前記アナログ信号の電流を電流増幅用のトランジスタによって増幅し、駆動信号を生成すること、(E)を有する駆動信号生成方法を実現できることも明らかにされる。
It is also clarified that the following drive signal generation method can be realized.
That is, (A) generating a plurality of types of power supplies having different voltages by different power supply circuits, (B) converting digital data into an analog signal, (C) based on the potential of the analog signal, Selecting a specific power supply circuit from among the power supply circuits; (D) using the power supply generated by the selected power supply circuit to amplify the current of the analog signal by a current amplification transistor to generate a drive signal; In addition, it becomes clear that the drive signal generation method having (E) can be realized.
===第1実施形態===
<駆動信号生成装置について>
駆動信号生成装置は、制御対象となる素子に印加される駆動信号を生成するものである。この駆動信号生成装置は、例えば、液体を吐出する液体吐出装置に組み込まれる。この液体吐出装置としては、例えば、印刷装置、カラーフィルタ製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及びDNAチップ製造装置がある。本明細書では、駆動信号生成装置が組み込まれた液体吐出装置を例に挙げて説明する。具体的には、印刷装置としてのインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタともいう。)を例に挙げて説明する。
=== First Embodiment ===
<About drive signal generator>
The drive signal generation device generates a drive signal applied to an element to be controlled. This drive signal generation device is incorporated in, for example, a liquid ejection device that ejects liquid. Examples of the liquid ejecting apparatus include a printing apparatus, a color filter manufacturing apparatus, a display manufacturing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, and a DNA chip manufacturing apparatus. In this specification, a liquid ejection apparatus in which a drive signal generation apparatus is incorporated will be described as an example. Specifically, an ink jet printer (hereinafter also simply referred to as a printer) as a printing apparatus will be described as an example.
===全体構成===
<プリンタについて>
図1は、プリンタ1の構成を説明するブロック図である。例示したプリンタ1は、用紙搬送機構10、キャリッジ移動機構20、駆動信号生成回路30、ヘッドユニット40、検出器群50、プリンタ側コントローラ60、及び、電源生成部70を有する。
=== Overall structure ===
<About the printer>
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the
用紙搬送機構10は、媒体としての用紙を搬送方向に搬送させる。キャリッジ移動機構20は、ヘッドユニット40を所定方向(例えば紙幅方向)に移動させる。ヘッドユニット40が有するヘッド42は、液体の一種であるインクを用紙に向けて吐出させる。駆動信号生成回路30は、駆動信号COMを生成する。この駆動信号COMは、用紙への印刷時に使用されるものであり、例えば図9に示す吐出パルスPSを含む一連の信号である。
The paper transport mechanism 10 transports paper as a medium in the transport direction. The
ヘッドユニット40は、ヘッド制御部41とヘッド42とを有する。図2に示すように、ヘッド42は、ピエゾ素子421を有する。ピエゾ素子421は、液体を吐出させるための動作をする素子に相当し、ヘッド42が有するノズル(図示せず。)に応じた複数設けられる。例えば、1色のインクに対応して96個〜180個のピエゾ素子421が設けられる。このピエゾ素子421は、電荷を保持可能な容量性素子(容量性負荷)の一種であり、充放電に伴って変形する。この変形により、ピエゾ素子421は、ヘッド42内の圧力室(図示せず。)に貯留されたインクに圧力変化を生じさせる。この圧力変化によってノズルからインクが吐出される。
The
ヘッド制御部41は、駆動信号生成回路30で生成された駆動信号COMの必要部分を、選択的にピエゾ素子421へ印加する。このため、ヘッド制御部41は、駆動信号COMの供給線の途中に、ピエゾ素子421毎に設けられた複数のスイッチ411を有する。そして、ヘッド制御部41は、各スイッチ411を制御することで、駆動信号COMの必要部分を選択的にピエゾ素子421へ印加させる。このとき、必要部分の選択の仕方次第で、所望の量のインクをノズルから吐出させることができる。
The
検出器群50は、プリンタ1の状況を監視する複数の検出器によって構成される。これらの検出器による検出結果は、プリンタ側コントローラ60に出力される。プリンタ側コントローラ60は、コンピュータCPから送信された印刷データや各検出器から出力された検出結果に基づいて制御対象部を制御し、用紙に画像を印刷させる。なお、プリンタ側コントローラ60については、後で説明をする。
The
電源生成部70は、駆動信号生成回路30が有する電流増幅用のトランジスタ(NPN型トランジスタ32a,PNP型トランジスタ32b)に供給するための電源を生成する。なお、電源生成部70についても、後で説明をする。
The power
===プリンタ1の要部===
<プリンタ側コントローラ60について>
プリンタ側コントローラ60は、プリンタ1における全体的な制御を行う。例えば、プリンタ側コントローラ60は、用紙搬送機構10、キャリッジ移動機構20、駆動信号生成回路30、及び、ヘッドユニット40を制御する。図1に示すように、プリンタ側コントローラ60は、インタフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、制御ユニット64とを有する。インタフェース部61は、外部装置であるコンピュータCPとの間でデータの受け渡しを行う。CPU62は、プリンタ1の全体的な制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、コンピュータプログラムを格納する領域や作業領域等として用いられるものであり、RAM、EEPROM、ROM等の記憶素子によって構成される。CPU62は、メモリ63に記憶されているコンピュータプログラムに従い、各制御対象部を制御する。例えば、CPU62は、制御ユニット64を介して用紙搬送機構10やキャリッジ移動機構20を制御する。また、CPU62は、ヘッド42の動作を制御するためのヘッド制御信号をヘッド制御部41に送信したり、駆動信号COMを生成させるための制御信号を駆動信号生成回路30に送信したりする。
=== Main Parts of
<About the printer-
The printer-
駆動信号COMを生成させるための制御信号は、DACデータとも呼ばれ、多ビットのデジタルデータによって構成されている。本実施形態のDACデータは、10ビットのデジタルデータによって構成されている。このDACデータは、駆動信号生成回路30が有する波形生成回路31(図2を参照。)で生成される電位波形信号COM´(アナログ信号に相当する。)の電圧を定めるためのデータである。このDACデータは、駆動信号COMの電圧値を間接的に示すものであり、駆動信号COMの電位波形を定めるための波形生成情報に相当する。DACデータの内容は、極めて短い更新周期毎(例えば0.04μs毎)に更新される。このDACデータは、メモリ63の所定領域に記憶されており、駆動信号COMの生成時においてCPU62に読み出される。この場合において、メモリ63の所定領域は、DACデータ記憶部に相当する。読み出されたDACデータは信号線を通じて送信され、駆動信号生成回路30(具体的には波形生成回路31)で受信される。
The control signal for generating the drive signal COM is also called DAC data and is composed of multi-bit digital data. The DAC data of this embodiment is composed of 10-bit digital data. This DAC data is data for determining the voltage of the potential waveform signal COM ′ (corresponding to an analog signal) generated by the waveform generation circuit 31 (see FIG. 2) included in the drive
<電源生成部70について>
電源生成部70は、プリンタ1でヘッド駆動のために使用される電源を生成する。図2に示すように、このプリンタ1では、電圧の異なる複数種類の電源をそれぞれ異なる電源回路で生成している。すなわち、第1電源は最高電圧である42Vの電源であり、第1電源回路71によって生成される。この第1電源回路71は、主電源回路に相当する。第2電源は2番目に高い電圧である28Vの電源であり、第2電源回路72によって生成される。第3電源は最も低い電圧である14Vの電源であり、第3電源回路73によって生成される。これらの第2電源回路72及び第3電源回路73は、他の電源回路に相当する。そして、第1電源回路71は、グランドを基準に電源を生成しているので、電源用端子の電位は42Vである。同様に、第2電源回路72が有する電源用端子の電位は28Vであり、第3電源回路73が有する電源用端子の電位は14Vである。
<About the
The
第1電源回路71の電源端子は、第1電位調整回路33が有する第1NPN型トランジスタ33aのコレクタ及び第2NPN型トランジスタ33bのコレクタに接続されている。また、第2電位調整回路34が有する第2NPN型トランジスタ34bのコレクタにも接続されている。第2電源回路72の電源端子は、第1ショットキーバリアダイオード81を介して第2電位調整回路34が有する第1NPN型トランジスタ34aのコレクタに接続されるとともに、第3ショットキーバリアダイオード83を介して電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタに接続されている。第3電源回路73の電源端子は、第2ショットキーバリアダイオード82を介して電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタに接続されるとともに、第4ショットキーバリアダイオード84を介して第3電位調整回路35が有する第1PNP型トランジスタ35aのコレクタに接続されている。
The power supply terminal of the first
本実施形態において、第1電源回路71の電源容量は、第2電源回路72や第3電源回路73の電源容量よりも大きい。そして、少なくとも電位波形信号COM´(アナログ信号)の電流増幅を行わせることができる程度の出力に定められている。このような構成にすることで、電位波形信号COM´の電流増幅時において、万一、第2電源回路72や第3電源回路73の供給能力が不足してしまったとしても、支障なく電流増幅を行わせることができる。従って、駆動信号生成回路30での電流増幅動作の確実性を担保できる。
In the present embodiment, the power supply capacity of the first
<駆動信号生成回路30について>
駆動信号生成回路30は、駆動信号COMを生成する駆動信号生成部に相当する。図2に示すように、駆動信号生成回路30は、波形生成回路31と、電流増幅回路32と、電位調整回路(第1電位調整回路33〜第4電位調整回路36)とを有する。
<About the drive
The drive
<波形生成回路31について>
波形生成回路31は、DACデータ(波形生成情報)で定められる電位変化パターンの電位波形信号COM´を生成する。この電位波形信号COM´は、駆動信号COMの基となる電位波形の信号である。波形生成回路31は、デジタルアナログコンバータを有しており、デジタルデータであるDACデータを、アナログ信号である電位波形信号COM´に変換する。このため、波形生成回路31は、デジタルデータをアナログ信号に変換するアナログ信号変換部に相当する。
<About
The
<電流増幅回路32について>
電流増幅回路32は、電流増幅部に相当し、アナログ信号である電位波形信号COM´についてその電流を増幅し、駆動信号COMとして出力する。この電流増幅回路32は、電流増幅用のトランジスタとして、相補的に接続されたNPN型トランジスタ32aとPNP型トランジスタ32bとを有する。
<About the
The
NPN型トランジスタ32aは、駆動信号COMの電位上昇時(印刷時においてはピエゾ素子421の充電時)に動作するトランジスタである。このNPN型トランジスタ32aは、コレクタが電流源に接続され、エミッタが駆動信号COMの供給線に接続されている。また、NPN型トランジスタ32aのベースは、電位波形信号COM´の供給線に接続されている。これらの端子のうち、ベースはアナログ信号用端子に相当し、コレクタとエミッタは増幅電流用端子に相当する。さらに、エミッタは駆動信号COM用端子に相当し、コレクタは電流供給用端子に相当する。
The
PNP型トランジスタ32bは、駆動信号COMの電位下降時(同じくピエゾ素子421の放電時)に動作するトランジスタである。このPNP型トランジスタ32bは、エミッタが駆動信号COMの供給線に接続され、コレクタが電荷の放出経路に接続されている。また、PNP型トランジスタ32bのベースは、電位波形信号COM´の供給線に接続されている。これらの端子のうち、ベースはアナログ信号用端子に相当し、コレクタとエミッタは増幅電流用端子に相当する。さらに、エミッタは駆動信号COM用端子に相当し、電荷放出用端子に相当する。
The
この電流増幅回路32では、各ベース端子に印加される電位波形信号COM´により、各トランジスタ32a,32bの動作が制御される。その結果、電流増幅回路32から出力される駆動信号COMの電位波形は、電位波形信号COM´の電位波形に倣うことになる。
In the
<電位調整回路について>
電位調整回路は、電位調整部に相当し、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位、及び、PNP型トランジスタ32bのコレクタ電位を、電位波形信号COM´の電位に応じて調整する。また、電位調整回路は、回路選択部としても機能する。すなわち、電位調整回路は、複数種類の電源回路71〜73の中から、電位波形信号COM´の電流増幅に用いられる電源回路を、電位波形信号COM´の電位に基づいて選択する。
<About the potential adjustment circuit>
The potential adjustment circuit corresponds to a potential adjustment unit, and adjusts the collector potential of the
このプリンタ1では、電位調整回路として、第1電位調整回路33、第2電位調整回路34、第3電位調整回路35、及び、第4電位調整回路36を有する。これらの電位調整回路のうち、第1電位調整回路33及び第2電位調整回路34はNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位を調整する。従って、第1電位調整回路33及び第2電位調整回路34は、供給側端子電位調整部に相当する。また、第3電位調整回路35及び第4電位調整回路36はPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位を調整する。従って、第3電位調整回路35及び第4電位調整回路36は、放出側端子電位調整部に相当する。
The
<第1電位調整回路33について>
第1電位調整回路33は、第1NPN型トランジスタ33aと、第2NPN型トランジスタ33bと、ダイオード33cと、ツェナーダイオード33dと、コンデンサ33eと、第1抵抗33fと、第2抵抗33gとを有する。
<Regarding First
The first
第1NPN型トランジスタ33aは、コレクタが第1電源回路71の電源端子に接続され、エミッタが、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタに接続されている。また、第1NPN型トランジスタ33aのベースには、ダイオード33cのカソードが接続されている。第2NPN型トランジスタ33bは、コレクタが第1電源回路71の電源端子に接続され、エミッタがダイオード33cのアノードに接続されている。また、第2NPN型トランジスタ33bのベースには、ツェナーダイオード33dのカソードが接続されている。要するに、第1NPN型トランジスタ33aと第2NPN型トランジスタ33bとはダーリントン接続されている。なお、ダイオード33cは、過度な逆バイアスを防止すべく設けられている。
The
ツェナーダイオード33dのアノードは、電位波形信号COM´の供給線(波形生成回路31が有する信号出力端子)に接続されている。このツェナーダイオード33dは、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位を、電位波形信号COM´の電位よりもツェナー電圧分だけ高い電位に定めている。このプリンタ1では、ツェナーダイオード33dとして、ツェナー電圧が3.6Vのものが用いられている。
The anode of the
コンデンサ33eは、その一端が第2NPN型トランジスタ33bのベースに接続され、他端が電位波形信号COM´の供給線に接続されている。また、第1抵抗33fは、その一端が第1電源回路71の電源端子に接続され、他端が第2NPN型トランジスタ33bのベースに接続されていて、ツェナーダイオード33dで規定される電圧を生成し、電流を第2NPN型トランジスタ33bに供給する。コンデンサ33eは、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位について、急激な変化を抑制する。第2抵抗33gは、第1NPN型トランジスタ33aのベースとエミッタとの間に設けられている。
One end of the
この第1電位調整回路33では、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位が、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位、すなわち第1NPN型トランジスタ33aのエミッタ電位よりも所定量(1.8V、後述する。)以上高くなると、第1NPN型トランジスタ33a及び第2NPN型トランジスタ33bが動作する。すなわち、第1電源回路71の電源端子から第1NPN型トランジスタ33aを通じて電流が流れ、NPN型トランジスタ32aのコレクタ電位を上昇させる。言い換えれば、電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。
In the first
図2の第1電位調整回路33は、2つのトランジスタ33a,33bと1つのダイオード33cを有する。このため、各素子の動作電圧を0.6Vとした場合、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位がNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位よりも1.8V以上高くなると各トランジスタ33a,33bが動作する(第1電位調整回路33の動作条件)。そして、これらの電位の差が1.8V未満になると各トランジスタ33a,33bは動作を停止する。ここで、ツェナーダイオード33dのツェナー電圧は3.6Vであるため、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位は、電位波形信号COM´の電位よりも3.6V高くなる。従って、第1電位調整回路33が動作するとき、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位は、電位波形信号COM´の電位よりも約1.8V高くなる。
The first
<第2電位調整回路34について>
第2電位調整回路34の構成は、第1電位調整回路33とほぼ同じである。すなわち、第2電位調整回路34は、第1NPN型トランジスタ34aと、第2NPN型トランジスタ34bと、ダイオード34cと、ツェナーダイオード34dと、コンデンサ34eと、第1抵抗34fと、第2抵抗34gとを有する。
<Regarding Second
The configuration of the second
第1NPN型トランジスタ34aは、コレクタが第1ショットキーバリアダイオード81を介して第2電源回路72の電源端子に接続され、エミッタが、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタに接続されている。また、第1NPN型トランジスタ34aのベースには、ダイオード34cのカソードが接続されている。第2NPN型トランジスタ34bは、コレクタが第1電源回路71の電源端子に接続され、エミッタがダイオード34cのアノードに接続されている。また、第2NPN型トランジスタ34bのベースには、ツェナーダイオード34dのカソードが接続されている。そして、ツェナーダイオード34dのアノードは、電位波形信号COM´の供給線に接続されている。このプリンタ1では、ツェナーダイオード34dとして、ツェナー電圧が4.3Vのものが用いられている。
The
コンデンサ34eは、その一端が第2NPN型トランジスタ34bのベースに接続され、他端が電位波形信号COM´の供給線に接続されている。第1抵抗34fは、その一端が第1電源回路71の電源端子に接続され、他端が第2NPN型トランジスタ34bのベースに接続されていて、ツェナーダイオード34dで規定される電圧を生成し、電流を第2NPN型トランジスタ34bに供給する。コンデンサ34eは、第2NPN型トランジスタ34bのベース電位について、急激な変化を抑制する。第2抵抗34gは、第1NPN型トランジスタ34aのベースとエミッタとの間に設けられている。
One end of the
この第2電位調整回路34もまた、第2NPN型トランジスタ34bのベース電位が、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位(第1NPN型トランジスタ34aのエミッタ電位)よりも所定量以上高くなると、第1NPN型トランジスタ34a及び第2NPN型トランジスタ34bが動作し、電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。
Also in the second
図2の第2電位調整回路34でも、第2NPN型トランジスタ34bのベース電位がNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位よりも1.8V以上高くなると各トランジスタ34a,34bが動作する(第2電位調整回路34の動作条件)。そして、これらの電位の差が1.8V未満になると各トランジスタ34a,34bは動作を停止する。ここで、ツェナーダイオード34dのツェナー電圧は4.3Vであるため、第2NPN型トランジスタ34bのベース電位は、電位波形信号COM´の電位よりも4.3V高くなる。従って、第2電位調整回路34が動作するとき、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位は、電位波形信号COM´の電位よりも約2.5V高くなる。
Also in the second
<第3電位調整回路35について>
第3電位調整回路35は、第1PNP型トランジスタ35aと、第2PNP型トランジスタ35bと、ダイオード35cと、ツェナーダイオード35dと、コンデンサ35eと、第1抵抗35fと、第2抵抗35gとを有する。
<Regarding Third
The third
第1PNP型トランジスタ35aは、エミッタが、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタに接続され、コレクタが、第4ショットキーバリアダイオード84を介して第3電源回路73の電源端子に接続されている。また、第1PNP型トランジスタ35aのベースには、ダイオード35cのアノードが接続されている。第2PNP型トランジスタ35bは、エミッタがダイオード35cのカソードに接続され、コレクタが接地されている。また、第2PNP型トランジスタ35bのベースには、ツェナーダイオード35dのアノードが接続されている。
The
ツェナーダイオード35dのカソードは、電位波形信号COM´の供給線に接続されている。このため、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位は、ツェナーダイオード35dによって電位波形信号COM´の電位よりもツェナー電圧分だけ低く定められる。このプリンタ1では、ツェナーダイオード35dとして、ツェナー電圧が4.3Vのものが用いられている。
The cathode of the
コンデンサ35eは、その一端が電位波形信号COM´の供給線に接続され、他端が第2PNP型トランジスタ35bのベースに接続されている。また、第1抵抗35fは、その一端が第2PNP型トランジスタ35bのベースに接続され、他端が第2PNP型トランジスタ35bのコレクタに接続されていて、ツェナーダイオード35dで規定される電圧を生成する。コンデンサ35eは、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位について急激な変化を抑制する。第2抵抗35gは、その一端が第1PNP型トランジスタ35aのエミッタに接続され、他端が第1PNP型トランジスタ35aのベースに接続されている。
One end of the
この第3電位調整回路35では、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位が、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位(第1PNP型トランジスタ35aのエミッタ電位)よりも所定量以上低くなると、第1PNP型トランジスタ35a及び第2PNP型トランジスタ35bが動作し、電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。
In the third
図2の第3電位調整回路35において、トランジスタ等の動作電圧を0.6Vとした場合、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位がPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位よりも1.8V以上低くなると各トランジスタ35a,35bが動作する(第3電位調整回路35の動作条件)。そして、これらの電位の差が1.8V未満になると各トランジスタ35a,35bは動作を停止する。ここで、ツェナーダイオード35dのツェナー電圧は4.3Vであるため、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位は、電位波形信号COM´の電位よりも4.3V低くなる。従って、第3電位調整回路35が動作するとき、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位は、電位波形信号COM´の電位よりも約2.5V低くなる。
In the third
<第4電位調整回路36について>
第4電位調整回路36の構成は、第3電位調整回路35とほぼ同じである。すなわち、第4電位調整回路36は、第1PNP型トランジスタ36aと、第2PNP型トランジスタ36bと、ダイオード36cと、ツェナーダイオード36dと、コンデンサ36eと、第1抵抗36fと、第2抵抗36gとを有する。
<Regarding Fourth
The configuration of the fourth
第1PNP型トランジスタ36aは、エミッタが、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタに接続され、コレクタが接地されている。また、第1PNP型トランジスタ36aのベースには、ダイオード36cのアノードが接続されている。第2PNP型トランジスタ36bは、エミッタがダイオード36cのカソードに接続され、コレクタが接地されている。また、第2PNP型トランジスタ36bのベースには、ツェナーダイオード36dのアノードが接続されている。
The
ツェナーダイオード36dのカソードは、電位波形信号COM´の供給線に接続されている。このため、第2PNP型トランジスタ36bのベース電位は、ツェナーダイオード36dによって電位波形信号COM´の電位よりもツェナー電圧分だけ低く定められる。このプリンタ1では、ツェナーダイオード36dとして、ツェナー電圧が3.6Vのものが用いられている。
The cathode of the
コンデンサ36eは、その一端が電位波形信号COM´の供給線に接続され、他端が第2PNP型トランジスタ36bのベースに接続されている。第1抵抗36fは、その一端が第2PNP型トランジスタ36bのベースに接続され、他端が第2PNP型トランジスタ36bのコレクタに接続されていて、ツェナーダイオード36dで規定される電圧を生成する。第2抵抗36gは、その一端が第1PNP型トランジスタ36aのエミッタに接続され、他端が第1PNP型トランジスタ36aのベースに接続されている。
One end of the
この第4電位調整回路36でも、第2PNP型トランジスタ36bのベース電位が、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位よりも所定量(例えば1.8V)以上低くなると各トランジスタ36a,36bが動作し(第4電位調整回路36の動作条件)、電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。ツェナーダイオード36dのツェナー電圧は3.6Vであるため、第4電位調整回路36が動作するとき、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位は、電位波形信号COM´の電位よりも約1.8V低くなる。
Also in the fourth
===動作について===
<各電位調整回路の動作について>
前述した各電位調整回路は、アナログ信号としての電位波形信号COM´の電流増幅時において、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位、及び、PNP型トランジスタ32bのコレクタ電位を、電位波形信号COM´の電位に応じて調整する。以下、電位の調整について説明する。
=== About operation ===
<Operation of each potential adjustment circuit>
Each of the potential adjusting circuits described above uses the potential waveform of the collector potential of the
<電位波形信号COM´の電位上昇時>
前述したように、第3電源回路73の電源端子は、第2ショットキーバリアダイオード82を介してNPN型トランジスタ32aのコレクタに接続されている。このため、NPN型トランジスタ32aのコレクタ電位は、第3電源回路73が生成する電源で定められる電位未満にはならない。この例において、第3電源回路73の電源供給能力が十分であって、第2ショットキーバリアダイオード82による損失を無視できるとすると、NPN型トランジスタ32aのコレクタ電位は、第3電源回路73の電源端子の電位である14V未満にはならない。
<When the potential of the potential waveform signal COM ′ rises>
As described above, the power supply terminal of the third
従って、電位波形信号COM´の電位が低く、第1電位調整回路33及び第2電位調整回路34の動作条件を満たさない場合には第3電源回路73が選択され、図3に太線で示すように、第3電源回路73で生成された電源が電位波形信号COM´の電流増幅に用いられる。この場合、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ−エミッタ間の電圧は、第3電源回路73の電源端子の電位と駆動信号COMの電位との差になり、仮に他の電源回路71,72を選択した場合よりも小さくなる。従って、電力消費を抑制できる。
Therefore, when the potential of the potential waveform signal COM ′ is low and does not satisfy the operating conditions of the first
第1電位調整回路33は、前述したように、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位が、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位よりも所定量以上高くなった場合に動作をする。第2電位調整回路34も同様である。ここで、第2電位調整回路34が有するツェナーダイオード34dのツェナー電圧(4.3V)は、第1電位調整回路33が有するツェナーダイオード33dのツェナー電圧(3.6V)よりも大きい。そして、各ツェナーダイオード33d,34dのアノード電位は、電位波形信号COM´の電位で共通である。また、第2NPN型トランジスタ34bのベース電位が第2NPN型トランジスタ33bのベース電位よりも高く、かつ、第1NPN型トランジスタ34aと第1NPN型トランジスタ33aのエミッタ電位は共通のため、第2電位調整回路34の方が、第1電位調整回路33よりも優先的に動作する。この例では、電位波形信号COM´の電位が11.5Vに達すると、第2電位調整回路34が有する第2NPN型トランジスタ34bのベース電位は15.8Vになる。このベース電位は、第1NPN型トランジスタ34aのエミッタ電位である14Vよりも1.8V高いので、第2電位調整回路34が有する各トランジスタ34a,34bは動作条件を満たす。このとき、第1電位調整回路33が有する第2NPN型トランジスタ33bのベース電位は14.1Vである。このため、第1電位調整回路33が有する各トランジスタ33a,33bは動作条件を満たさない。
As described above, the first
従って、電位波形信号COM´が11.5V以上になると、図4に太線で示すように、第2電位調整回路34が第1電位調整回路33に優先して動作し、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位を上昇させる。このとき、NPN型トランジスタ32aのコレクタ電位は、<第2電位調整回路34について>の欄で説明したように、電位波形信号COM´の電位よりも約2.5V高い電位に定められる。これに伴い、駆動信号COMとの間の電位差を小さくでき、NPN型トランジスタ32aにおける電力消費を抑制できる。
Therefore, when the potential waveform signal COM ′ becomes 11.5 V or more, the second
また、第2電位調整回路34が有する第1NPN型トランジスタ34aのコレクタには、第1ショットキーバリアダイオード81を介して、第2電源回路72の電源端子が接続されている。このため、第2電位調整回路34によって第2電源回路72が選択されているといえる。そして、第1NPN型トランジスタ34aのコレクタ電位は、第1ショットキーバリアダイオード81の損失を無視すると、第2電源回路72の電源端子の電位(28V)になる。このため、第1NPN型トランジスタ34aの電力消費を、第1電源回路71を用いた場合よりも抑制できる。
The power supply terminal of the second
ところで、第2電位調整回路34の第1NPN型トランジスタ34aは、第2電源回路72を電流源にして動作する。このため、第2電位調整回路34で調整可能な電位には上限がある。そして、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位が、第2電位調整回路34で調整可能な上限値にあるときに電位波形信号COM´の電位がさらに上昇すると、第1電位調整回路33の動作条件を満たす。この例では、第1電位調整回路33が有する第2NPN型トランジスタ33bのベース電位が、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位よりも1.8V以上高くなると、第1電位調整回路33の動作条件が満たされる。仮に、第2電位調整回路34で調整可能な電位の上限値が第2電源の電圧よりも若干低い27Vであったとする。この場合、電位波形信号COM´の電位が25.2Vに達すると、第2NPN型トランジスタ33bのベース電位は28.8Vとなり、第1電位調整回路33の動作条件を満たす。
Meanwhile, the
従って、電位波形信号COM´の電位が25.2V以上になると、図5に太線で示すように、第1電位調整回路33が動作し、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタ電位を上昇させる。この場合には、第1電源回路71が電流源として選択され、各NPN型トランジスタ33a,33bが動作する。従って、電流増幅回路32のNPN型トランジスタ32aは、第1電位調整回路33にてコレクタ電位が調整された状態で動作をする。
Therefore, when the potential of the potential waveform signal COM ′ becomes 25.2 V or more, as shown by a thick line in FIG. 5, the first
<電位波形信号COM´の電位下降時>
電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタは、第3ショットキーバリアダイオード83を介して第2電源回路72の電源端子に接続されている。このため、第3ショットキーバリアダイオード83による損失を無視できるとすると、PNP型トランジスタ32bのコレクタ電位は28Vを超えない。従って、電位波形信号COM´の電位が高く、第3電位調整回路35及び第4電位調整回路36の動作条件を満たさない場合には第2電源回路72が選択され、図6に太線で示すように、PNP型トランジスタ32bのコレクタから放出された電荷が第2電源回路72に移動する。この場合、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのエミッタ−コレクタ間の電圧は、駆動信号COMの電位と第2電源回路72の電源端子の電位との差になり、第3電源回路73やグランドを用いた場合よりも小さくなる。従って、電力消費を抑制できる。
<When the potential of the potential waveform signal COM ′ drops>
The collector of the
第3電位調整回路35は、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位が、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位よりも所定量以上低くなった場合に動作をする。第4電位調整回路36も同様である。ここで、第3電位調整回路35が有するツェナーダイオード35dのツェナー電圧(4.3V)は、第4電位調整回路36が有するツェナーダイオード36dのツェナー電圧(3.6V)よりも大きい。そして、各ツェナーダイオード35d,36dのカソード電位は、電位波形信号COM´の電位で共通である。このため、第3電位調整回路35の方が第4電位調整回路36よりも優先的に動作する。この例では、電位波形信号COM´の電位が30.5Vに達すると、第2PNP型トランジスタ35bのベース電位が26.2Vとなって動作条件を満たす。このとき、第4電位調整回路36が有するPNP型トランジスタ36bのベース電位は26.9Vであり、動作条件を満たさない。
The third
従って、電位波形信号COM´の電位が30.5V以下になると、図7に太線で示すように、第3電位調整回路35が第4電位調整回路36に優先して動作し、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位を下降させる。このとき、PNP型トランジスタ32bのコレクタ電位は、電位波形信号COM´の電位よりも2.5V低い電位に定められる。これに伴い、駆動信号COMとの間の電位差を小さくでき、PNP型トランジスタ32bにおける電力消費を抑制できる。また、第3電位調整回路35が有する第1PNP型トランジスタ35aのコレクタには、第4ショットキーバリアダイオード84を介して第3電源回路73の電源端子が接続されている。このため、第3電位調整回路35によって第3電源回路73が選択されているといえる。そして、第1PNP型トランジスタ35aのコレクタ電位は、第4ショットキーバリアダイオード84の損失を無視すると、第3電源回路73の電源端子の電位(14V)になる。このため、第1PNP型トランジスタ35aの電力消費を、コレクタを接地した場合よりも抑制することができる。
Therefore, when the potential of the potential waveform signal COM ′ becomes 30.5 V or less, the third
ところで、第3電位調整回路35の第1PNP型トランジスタ35aは、電荷を第3電源回路73に放出する。このため、第3電位調整回路35で調整可能な電位には下限がある。そして、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位が、第3電位調整回路35で調整可能な下限値にあるときに電位波形信号COM´の電位がさらに下降すると、第4電位調整回路36の動作条件を満たす。この例では、第4電位調整回路36が有する第2PNP型トランジスタ36bのベース電位が、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位よりも1.8V以上低くなると、第4電位調整回路36の動作条件が満たされる。仮に、第3電位調整回路35で調整可能な電位の下限値が15Vであったとする。この場合、電位波形信号COM´の電位が16.8Vに達すると、第2PNP型トランジスタ36bのベース電位は13.2Vとなり、第4電位調整回路36の動作条件を満たす。
Meanwhile, the
従って、電位波形信号COM´の電位が16.8V以下になると、図8に太線で示すように、第4電位調整回路36が動作し、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタ電位を下降させる。従って、電流増幅回路32のPNP型トランジスタ32bは、第4電位調整回路36にてコレクタ電位が調整された状態で動作をする。
Therefore, when the potential of the potential waveform signal COM ′ becomes 16.8 V or less, the fourth
<駆動信号生成時の動作について>
図9は、駆動信号生成回路30で生成される駆動信号COMの一例を示す。この駆動信号COMは、ヘッド42からインクを吐出させるための吐出パルスPSを複数含んでいる。この吐出パルスPSは、中間電位VCで一定の第1定電位部Paと、中間電位VCから最高電位VHまで一定度合いで電位を上昇させる第1電位上昇部Pbと、最高電位VHを維持する第2定電位部Pcと、最高電位VHから最低電位VLまで一定度合いで電位を下降させる電位下降部Pdと、最低電位VLを維持する第3定電位部Peと、最低電位VLから中間電位VCまで電位を上昇させる第2電位上昇部Pfとを有する。そして、駆動信号生成回路30は、吐出パルスPSを周期的に繰り返し生成している。
<Operation during drive signal generation>
FIG. 9 shows an example of the drive signal COM generated by the drive
第1定電位部Paの生成期間(期間T1まで)において、駆動信号COMは中間電位VC(約14V)で一定である。この期間において第2電位調整回路34は動作可能な状態となっているが、対応する電位波形信号COM´の電位が一定であるため、電流の増幅は行われない。
In the generation period (up to the period T1) of the first constant potential portion Pa, the drive signal COM is constant at the intermediate potential VC (about 14V). During this period, the second
第1電位上昇部Pbの生成期間(期間T1及び期間T2)において、駆動信号COMの電位は一定度合いで上昇される。期間T1では、第2電位調整回路34が動作し、図4に太線及び矢印で示すように、電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。すなわち、第2電源回路72で生成された電源(28V電源)を用いて、駆動信号COMが生成される。また、期間T2では、図5に示すように、第1電位調整回路33が動作して電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。すなわち、第1電源回路71で生成された電源(42V電源)を用いて、駆動信号COMが生成される。駆動信号COMが最高電位VHに達すると、電位波形信号COM´の電流増幅は終了する。その後、第2定電位部Pcの生成期間において、駆動信号COMは最高電位VHを維持する。このため、電位波形信号COM´の電流増幅は行われない。
In the generation period (period T1 and period T2) of the first potential increase portion Pb, the potential of the drive signal COM is increased at a certain degree. In the period T1, the second
電位下降部Pdの生成期間(期間T3から期間T5)において、駆動信号COMの電位は一定度合いで下降される。期間T3では、第3電位調整回路35も第4電位調整回路36も動作しない。このため、図6に示すように、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタには、第2電源回路72の電源端子が接続される。すなわち、駆動信号COMの生成に際し、第2電源回路72が電荷の放出先として選択される。そして、期間T4では、図7に示すように、第3電位調整回路35が動作する。これにより、第1PNP型トランジスタ35aのコレクタには、第3電源回路73の電源端子が接続される。すなわち、駆動信号COMの生成に際し、第3電源回路73が電荷の放出先として選択される。また、期間T5では、図8に示すように、第4電位調整回路36が動作する。これにより、第1PNP型トランジスタ36aのコレクタは接地される。すなわち、駆動信号COMの生成に際し、グランドが電荷の放出先として選択される。駆動信号COMが最低電位VLに達すると、電位波形信号COM´の電流増幅は終了する。その後、第3定電位部Peの生成期間において、駆動信号COMは最低電位VLを維持する。このため、電位波形信号COM´の電流増幅は行われない。
In the generation period (period T3 to period T5) of the potential decrease unit Pd, the potential of the drive signal COM is decreased by a certain degree. In the period T3, neither the third
第2電位上昇部Pfの生成期間(期間T6及び期間T7)において、駆動信号COMの電位は一定度合いで上昇される。期間T6では、第1電位調整回路33も第2電位調整回路34も動作しない。このため、図3に示すように、電流増幅回路32が有するNPN型トランジスタ32aのコレクタには、第3電源回路73の電源端子が接続される。すなわち、第3電源回路73で生成された電源(14V電源)を用いて、駆動信号COMが生成される。また、期間T7では、図4に示すように、第2電位調整回路34が動作するので、28V電源を用いて駆動信号COMが生成される。そして、駆動信号COMが中間電位VCに達すると、電位波形信号COM´の電流増幅は終了する。
In the generation period (period T6 and period T7) of the second potential increase portion Pf, the potential of the drive signal COM is increased at a certain degree. In the period T6, neither the first
<まとめ>
以上説明したように、このプリンタ1では、アナログ信号変換部としての波形生成回路31にて、デジタルデータのDACデータを、アナログ信号の電位波形信号COM´に変換している。そして、回路選択部としての電位調整回路33〜36にて、電圧が異なる複数種類の電源回路71〜73の中から、電位波形信号COM´の電流増幅に用いられる電源回路を、電位波形信号COM´の電位に基づいて選択している。このため、電力消費の抑制効果を速やかに(早期に)得ることができる。また、選択された電源回路を用いることで、電流増幅時における電力消費を抑制することができる。
<Summary>
As described above, in the
===第2実施形態===
次に、プリンタ1の第2実施形態について説明する。図10は、第2実施形態のプリンタ1の要部を説明するための図である。この第2実施形態では、第2電源回路72や第3電源回路73で生成される電源によって充電されるコンデンサ87,88を設けた点に特徴を有する。また、電位調整回路33〜36に関し、基本的な構成は同じであるが、結線の態様やツェナーダイオード33d〜36dの種類が異なっている。そこで、構成については、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
=== Second Embodiment ===
Next, a second embodiment of the
<構成について>
第1コンデンサ87は、その一方の端子(充放電端子に相当する)が第1電源用抵抗85を介して第2電源回路72の電源端子に接続され、他方の端子が接地されている。第2コンデンサ88は、その一方の端子が第2電源用抵抗86を介して第3電源回路73の電源端子に接続され、他方の端子が接地されている。従って、第1コンデンサ87は第1電源用抵抗85を流れる電流によって充電され、第2コンデンサ88は第2電源用抵抗86を流れる電流によって充電される。
<About configuration>
One terminal (corresponding to a charge / discharge terminal) of the
第1電位調整回路33に関し、第1NPN型トランジスタ33aのコレクタは、第2電位調整回路34が有する第1NPN型トランジスタ34aのエミッタに接続されている。また、ツェナーダイオード33dは、ツェナー電圧が4.3Vのものが用いられている。第2電位調整回路34に関し、第2NPN型トランジスタ34bのコレクタは、第1NPN型トランジスタ34aのコレクタに接続されている。また、ツェナーダイオード34dは、ツェナー電圧が3.6Vのものが用いられている。第3電位調整回路35に関し、第1PNP型トランジスタ35aのコレクタは、第4電位調整回路36が有する第1PNP型トランジスタ36aのエミッタに接続されている。第4電位調整回路36は、第1実施形態の第4電位調整回路36と同じ構成である。
Regarding the first
<駆動信号生成時の動作について>
第2実施形態のプリンタ1における駆動信号生成時の基本的な動作は、第1実施形態と同じである。簡単に説明すると、電位波形信号COM´の電位上昇時において、電位が低く第1電位調整回路33及び第2電位調整回路34の何れの動作条件も満たさない場合には、図11に示すように、第2コンデンサ88に蓄えられた電荷を用いて電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。その後、電位波形信号COM´の電位が上昇して第2電位調整回路34の動作条件を満たした場合には、図12に示すように、第1コンデンサ87に蓄えられた電荷を用いて電位波形信号COM´の電流増幅が行われる。その後、電位波形信号COM´の電位がさらに上昇して第1電位調整回路33の動作条件を満たした場合には、図13に示すように、第1電位調整回路33及び第2電位調整回路34がともに動作し、第1電源回路71で生成された第1電源が電位波形信号COM´の電流増幅に用いられる。
<Operation during drive signal generation>
The basic operation when generating a drive signal in the
一方、電位波形信号COM´の電位下降時において、電位が高く第3電位調整回路35及び第4電位調整回路36の動作条件を満たさない場合には、図14に示すように、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bのコレクタから放出された電荷は第1コンデンサ87に移動する。その後、電位波形信号COM´の電位が下降し、第3電位調整回路35の動作条件を満たした場合には、図15に示すように、第3電位調整回路35が有する第1PNP型トランジスタ35aのコレクタから放出された電荷は第2コンデンサ88に移動する。その後、電位波形信号COM´の電位がさらに下降し、第4電位調整回路36の動作条件を満たした場合には、図16に示すように、第3電位調整回路35及び第4電位調整回路36がともに動作し、第4電位調整回路36が有する第1PNP型トランジスタ36aのコレクタからグランドへ電荷が放出される。
On the other hand, when the potential of the potential waveform signal COM ′ drops, if the potential is high and does not satisfy the operating conditions of the third
<まとめ>
第1コンデンサ87及び第2コンデンサ88は、第2電源回路72や第3電源回路73(他の電源回路に相当する。)で生成された電源によって充電される。これらのコンデンサ87,88に蓄えられた電荷は、駆動信号COMの電位上昇時において放電され、電流増幅回路32での電位波形信号COM´の電流増幅に用いられる。また、これらのコンデンサ87,88は、駆動信号COMの電位下降時において、電流増幅回路32が有するPNP型トランジスタ32bから放出された電荷によって充電される。従って、これらのコンデンサ87,88を設けることにより、電位波形信号COM´の電流増幅時における電力消費の抑制効果を高めることができる。また第2電源回路72、第3電源回路73は、一旦、コンデンサ87,88を充電すれば、その後はあまり動作する必要がなく、大きな電源容量を必要としない。
<Summary>
The
===その他の実施形態===
前述した実施形態は、プリンタ1について記載されているが、その中には、駆動信号COMの生成方法の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
=== Other Embodiments ===
The above-described embodiment has been described with respect to the
<電流増幅部について>
前述した実施形態では、電流増幅部として、NPN型トランジスタ32aやPNP型トランジスタ32bを有する電流増幅回路32を例示した。この点、電流増幅部は、電流増幅用のトランジスタを有する構成であれば他の構成であってもよい。
<About current amplifier>
In the above-described embodiment, the
<他の装置について>
各実施形態におけるプリンタ1は、ヘッド42をキャリッジ移動方向に往復移動させるものであったが、この構成に限定されない。例えば、媒体の幅方向に亘って複数のノズルを配置したラインヘッドを有するラインヘッドプリンタであってもよい。
<About other devices>
The
また、駆動信号生成装置を適用する装置は、プリンタ(液体吐出装置)に限定されるものではない。例えば、この素子を利用したマイクロポンプ、発音体(スピーカ等)、マイクロアクチュエータであっても、駆動信号生成装置を適用できる。 Further, an apparatus to which the drive signal generation apparatus is applied is not limited to a printer (liquid ejection apparatus). For example, the drive signal generating device can be applied to a micro pump, sounding body (speaker, etc.), and micro actuator using this element.
1 プリンタ,10 用紙搬送機構,20 キャリッジ移動機構,
30 駆動信号生成回路,31 波形生成回路,32 電流増幅回路,
32a NPN型トランジスタ,32b PNP型トランジスタ,
33 第1電位調整回路,33a 第1NPN型トランジスタ,
33b 第2NPN型トランジスタ,33c ダイオード,
33d ツェナーダイオード,33e コンデンサ,33f 第1抵抗,
33g 第2抵抗,
34 第2電位調整回路,34a 第1NPN型トランジスタ,
34b 第2NPN型トランジスタ,34c ダイオード,
34d ツェナーダイオード,34e コンデンサ,
34f 第1抵抗,34g 第2抵抗,
35 第3電位調整回路,35a 第1PNP型トランジスタ,
35b 第2PNP型トランジスタ,35c ダイオード,
35d ツェナーダイオード,35e コンデンサ,
35f 第1抵抗,35g 第2抵抗,
36 第4電位調整回路,36a 第1PNP型トランジスタ,
36b 第2PNP型トランジスタ,36c ダイオード,
36d ツェナーダイオード,36e コンデンサ,36f 第1抵抗,
36g 第2抵抗,
40 ヘッドユニット,41 ヘッド制御部,411 スイッチ,
42 ヘッド,421 ピエゾ素子,50 検出器群,
60 プリンタ側コントローラ,61 インタフェース部,
62 CPU,63 メモリ,64 制御ユニット,70 電源生成部,
71 第1電源回路,72 第2電源回路,73 第3電源回路,
81 第1ショットキーバリアダイオード,
82 第2ショットキーバリアダイオード,
83 第3ショットキーバリアダイオード,
84 第4ショットキーバリアダイオード,
85 第1電源用抵抗,86 第2電源用抵抗,87 第1コンデンサ,
88 第2コンデンサ,COM 駆動信号,COM´ 電位波形信号,
PS 吐出パルス,Pa 第1定電位部,Pb 第1電位上昇部,
Pc 第2定電位部,Pd 電位下降部,Pe 第3定電位部,
Pf 第2電位上昇部,CP コンピュータ
1 printer, 10 paper transport mechanism, 20 carriage movement mechanism,
30 drive signal generation circuit, 31 waveform generation circuit, 32 current amplification circuit,
32a NPN transistor, 32b PNP transistor,
33 first potential adjustment circuit, 33a first NPN type transistor,
33b second NPN transistor, 33c diode,
33d Zener diode, 33e capacitor, 33f first resistor,
33g second resistance,
34 second potential adjustment circuit, 34a first NPN type transistor,
34b second NPN transistor, 34c diode,
34d Zener diode, 34e capacitor,
34f 1st resistance, 34g 2nd resistance,
35 third potential adjustment circuit, 35a first PNP type transistor,
35b second PNP transistor, 35c diode,
35d Zener diode, 35e capacitor,
35f first resistor, 35g second resistor,
36 fourth potential adjustment circuit, 36a first PNP type transistor,
36b Second PNP transistor, 36c diode,
36d Zener diode, 36e capacitor, 36f first resistor,
36g second resistance,
40 head units, 41 head control units, 411 switches,
42 heads, 421 piezo elements, 50 detector groups,
60 printer-side controller, 61 interface section,
62 CPU, 63 memory, 64 control unit, 70 power generation unit,
71 1st power supply circuit, 72 2nd power supply circuit, 73 3rd power supply circuit,
81 first Schottky barrier diode,
82 second Schottky barrier diode,
83 Third Schottky barrier diode,
84 4th Schottky barrier diode,
85, first power source resistor, 86 second power source resistor, 87 first capacitor,
88 Second capacitor, COM drive signal, COM 'potential waveform signal,
PS discharge pulse, Pa first constant potential portion, Pb first potential rise portion,
Pc second constant potential portion, Pd potential lowering portion, Pe third constant potential portion,
Pf Second potential rise unit, CP computer
Claims (7)
(B)前記アナログ信号の電流を増幅することで駆動信号を生成する電流増幅部であって、電流増幅用のトランジスタを有する電流増幅部と、
(C)電圧が異なる複数種類の電源回路と、
(D)前記複数種類の電源回路の中から、前記アナログ信号の電流増幅に用いられる電源回路を、前記アナログ信号の電位に基づいて選択する回路選択部と、
(E)を有する駆動信号生成装置。 (A) an analog signal converter for converting digital data into an analog signal;
(B) a current amplification unit that generates a drive signal by amplifying the current of the analog signal, the current amplification unit including a transistor for current amplification;
(C) a plurality of types of power supply circuits having different voltages;
(D) a circuit selection unit that selects a power supply circuit used for current amplification of the analog signal from the plurality of types of power supply circuits based on the potential of the analog signal;
A drive signal generation device having (E).
前記電流増幅用のトランジスタが有する一対の増幅電流用端子のうち、駆動信号用でない側の増幅電流用端子の電位を、前記アナログ信号の電位に応じて調整する電位調整部を有する、駆動信号生成装置。 The drive signal generation device according to claim 1,
Drive signal generation having a potential adjustment unit that adjusts the potential of the amplification current terminal on the side that is not for the drive signal among the pair of amplification current terminals of the current amplification transistor according to the potential of the analog signal apparatus.
前記電流増幅用のトランジスタは、
前記駆動信号の電位上昇時に動作するNPN型トランジスタであって、前記アナログ信号がベースに印加され、増幅された電流をコレクタからエミッタに向けて流すNPN型トランジスタを有し、
前記電位調整部は、
前記NPN型トランジスタが有するコレクタの電位を、前記アナログ信号の電位よりも所定電位高くなるように調整する、駆動信号生成装置。 The drive signal generation device according to claim 2,
The transistor for current amplification is
An NPN transistor that operates when the potential of the drive signal rises, the NPN transistor having the analog signal applied to a base and flowing an amplified current from the collector toward the emitter;
The potential adjustment unit includes:
A drive signal generation device that adjusts a collector potential of the NPN transistor so as to be higher than a potential of the analog signal by a predetermined potential.
前記電流増幅用のトランジスタは、
前記駆動信号の電位下降時に動作するPNP型トランジスタであって、前記アナログ信号がベースに印加され、増幅された電流をエミッタからコレクタに向けて流すPNP型トランジスタを有し、
前記電位調整部は、
前記PNP型トランジスタが有するコレクタの電位を、前記アナログ信号の電位よりも所定電位低くなるように調整する、駆動信号生成装置。 The drive signal generation device according to claim 2,
The transistor for current amplification is
A PNP transistor that operates when the potential of the drive signal drops, the PNP transistor having the analog signal applied to a base and flowing an amplified current from an emitter toward a collector;
The potential adjustment unit includes:
A drive signal generation device that adjusts a collector potential of the PNP transistor so as to be lower than a potential of the analog signal by a predetermined potential.
前記複数種類の電源回路は、
最高電圧の主電源回路と、
前記最高電圧よりも低い電圧の他の電源回路であって、電源容量が前記主電源回路の電源容量よりも小さい他の電源回路とを有する、駆動信号生成装置。 The drive signal generation device according to any one of claims 1 to 4,
The plurality of types of power supply circuits are:
The main voltage circuit with the highest voltage,
A drive signal generation device comprising: another power supply circuit having a voltage lower than the highest voltage, the power supply capacity being smaller than the power supply capacity of the main power supply circuit.
前記他の電源回路で生成された電源にて充電され、前記駆動信号の電位上昇時における前記電流増幅用のトランジスタの動作によって放電される蓄電素子を有する、駆動信号生成装置。 The drive signal generation device according to claim 5,
A drive signal generation device comprising a storage element that is charged by a power source generated by the other power supply circuit and discharged by the operation of the current amplification transistor when the potential of the drive signal rises.
前記蓄電素子は、
前記駆動信号の電位下降時にて前記電流増幅用トランジスタから放出される電荷によっても充電される、駆動信号生成装置。 The drive signal generation device according to claim 6,
The power storage element is
A drive signal generation device that is also charged by electric charges released from the current amplification transistor when the potential of the drive signal drops.
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