特開 2024-152140 増幅回路、画像形成装置、増幅方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024152140

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】増幅回路、画像形成装置、増幅方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 301

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066137

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100167302

【弁理士】

【氏名又は名称】種村 一幸

(74)【代理人】

【識別番号】100135817

【弁理士】

【氏名又は名称】華山 浩伸

(72)【発明者】

【氏名】前山 恵亮

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056FA04

2C056FA13

2C056HA17

2C056HA60

(57)【要約】

【課題】信号波形の再現性を向上可能な増幅回路、画像形成装置、及び増幅方法を提供すること。
【解決手段】増幅回路は、信号レベルがハイレベルで固定された第１部分信号を含む第１アナログ信号をパルス幅変調するパルス幅変調部６１と、パルス幅変調部６１によって生成される第１デジタル信号のうち前記第１部分信号に対応する第２部分信号を信号レベルがローレベルで固定された第３部分信号に置換する第１置換部８１と、前記第３部分信号を含む前記第１デジタル信号を反転増幅する増幅部６２と、増幅部６２によって生成される第２デジタル信号を平滑化する平滑化部６３と、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号レベルがローレベル及びハイレベルのいずれかの第１レベルで固定された第１部分信号を含む第１アナログ信号をパルス幅変調するパルス幅変調部と、
前記パルス幅変調部によって生成される第１デジタル信号のうち前記第１部分信号に対応する第２部分信号を信号レベルが前記ローレベル及び前記ハイレベルのいずれかで固定された第３部分信号に置換する置換部と、
前記第３部分信号を含む前記第１デジタル信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部によって生成される第２デジタル信号を平滑化する平滑化部と、
を備える増幅回路。

【請求項2】

前記第３部分信号は、信号レベルが前記ローレベル及び前記ハイレベルのうち前記第１レベルとは異なる第２レベルで固定された信号であって、
前記増幅部は、前記第３部分信号を含む前記第１デジタル信号を反転増幅する、
請求項１に記載の増幅回路。

【請求項3】

前記第１アナログ信号は、信号レベルが前記第２レベルで固定された第４部分信号を含み、
前記置換部は、前記第１デジタル信号のうち前記第４部分信号に対応する第５部分信号を信号レベルが前記第１レベルで固定された第６部分信号に置換する、
請求項２に記載の増幅回路。

【請求項4】

請求項１～３のいずれかに記載の増幅回路と、
前記平滑化部によって生成される第２アナログ信号の入力に応じてノズルからインク滴を吐出する吐出部と、
を備える画像形成装置。

【請求項5】

信号レベルがローレベル及びハイレベルのいずれかの第１レベルで固定された第１部分信号を含む第１アナログ信号をパルス幅変調するパルス幅変調ステップと、
前記パルス幅変調ステップによって生成される第１デジタル信号のうち前記第１部分信号に対応する第２部分信号を信号レベルが前記ローレベル及び前記ハイレベルのいずれかで固定された第３部分信号に置換する置換ステップと、
前記第３部分信号を含む前記第１デジタル信号を増幅する増幅ステップと、
前記増幅ステップによって生成される第２デジタル信号を平滑化する平滑化ステップと、
を含む増幅方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、増幅回路、画像形成装置、及び増幅方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インクジェット方式の画像形成装置は、駆動信号の入力に応じてノズルからインクを吐出させる圧電素子などの吐出部を備える。また、予め定められたアナログの基準信号をＤ級アンプ方式の増幅回路で増幅することにより、前記駆動信号を生成する前記画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。具体的に、前記増幅回路は、前記基準信号をパルス幅変調するパルス幅変調部と、前記パルス幅変調部によって生成されるＰＷＭ信号を増幅する増幅部と、前記増幅部で増幅された前記ＰＷＭ信号を平滑化する平滑化部と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－８７４６７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、前記基準信号には、信号レベルが固定された部分信号が含まれる。前記部分信号が前記増幅回路によって増幅されると、増幅後の信号にリップルが発生する。そのため、従来の前記増幅回路では、前記基準信号を増幅する場合に、信号波形の再現性が低下する。

【0005】

本発明の目的は、信号波形の再現性を向上可能な増幅回路、画像形成装置、及び増幅方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一の局面に係る増幅回路は、パルス幅変調部と、置換部と、増幅部と、平滑化部とを備える。前記パルス幅変調部は、信号レベルがローレベル及びハイレベルのいずれかの第１レベルで固定された第１部分信号を含む第１アナログ信号をパルス幅変調する。前記置換部は、前記パルス幅変調部によって生成される第１デジタル信号のうち前記第１部分信号に対応する第２部分信号を信号レベルが前記ローレベル及び前記ハイレベルのいずれかで固定された第３部分信号に置換する。前記増幅部は、前記第３部分信号を含む前記第１デジタル信号を増幅する。前記平滑化部は、前記増幅部によって生成される第２デジタル信号を平滑化する。

【0007】

本発明の他の局面に係る増幅方法は、パルス幅変調ステップと、置換ステップと、増幅ステップと、平滑化ステップとを含む。前記パルス幅変調ステップでは、信号レベルがローレベル及びハイレベルのいずれかの第１レベルで固定された第１部分信号を含む第１アナログ信号がパルス幅変調される。前記置換ステップでは、前記パルス幅変調ステップによって生成される第１デジタル信号のうち前記第１部分信号に対応する第２部分信号が信号レベルが前記ローレベル及び前記ハイレベルのいずれかで固定された第３部分信号に置換される。前記増幅ステップでは、前記第３部分信号を含む前記第１デジタル信号が増幅される。前記平滑化ステップでは、前記増幅ステップによって生成される第２デジタル信号が平滑化される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、信号波形の再現性を向上可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の第２制御部から圧電素子までの信号の伝達経路を示す図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の信号生成部の構成を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の第１置換部の構成を示す図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の第２置換部の構成を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の増幅回路を流れる各信号を示す図である。

【図8】図８は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の第１置換部の構成を示す図である。

【図9】図９は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の第２置換部の構成を示す図である。

【図10】図１０は、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の増幅回路を流れる各信号を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0011】

［画像形成装置１００の構成］
まず、図１を参照しつつ、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の構成について説明する。ここで、図１は、画像形成装置１００のシステム構成を示すブロック図である。

【0012】

画像形成装置１００は、インクジェット方式でシートに画像を形成可能なプリンターである。画像形成装置１００は、所謂ラインプリント型の画像形成装置である。なお、本発明は、インクジェット方式でシートに画像を形成可能なファクス装置、コピー機、及び複合機などの画像形成装置に適用されてもよい。

【0013】

図１に示されるように、画像形成装置１００は、シート搬送部１、画像形成部２、操作表示部３、通信部４、第１制御部５、及び第２制御部６を備える。

【0014】

シート搬送部１は、画像形成部２によって画像が形成されるシートを搬送する。シート搬送部１は、給紙カセットと、複数の搬送ローラーとを備える。

【0015】

画像形成部２は、シート搬送部１によって搬送されるシートにインク画像を形成する。

【0016】

操作表示部３は、画像形成装置１００のユーザーインターフェイスである。操作表示部３は、表示部、及び操作部を備える。前記表示部は、第１制御部５からの制御指示に応じて各種の情報を表示する。例えば、前記表示部は、液晶ディスプレーである。前記操作部は、ユーザーの操作に応じて第１制御部５に各種の情報を入力する。例えば、前記操作部は、タッチパネルである。

【0017】

通信部４は、パーソナルコンピューターなどの外部の情報処理装置との間で有線、又は無線によるデータ通信を実行する通信インターフェイスである。

【0018】

第１制御部５は、画像形成装置１００を統括的に制御する。図１に示されるように、第１制御部５は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、及びＲＡＭ１３を備える。ＣＰＵ１１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め格納される不揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される揮発性、又は不揮発性の記憶装置である。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に予め格納された各種の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置１００を統括的に制御する。なお、第１制御部５は、集積回路（ＡＳＩＣ）などの電子回路で構成されていてもよい。

【0019】

第１制御部５は、シート搬送部１、及び画像形成部２を用いてシートに画像を形成する画像形成処理が実行される場合に、画像形成対象の画像データを第２制御部６に入力する。

【0020】

第２制御部６は、シート搬送部１、画像形成部２を制御する。例えば、第２制御部６は、集積回路（ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ）などの電子回路で構成される。

【0021】

また、第２制御部６は、第１制御部５から入力される前記画像データに基づいて、印刷用データを生成する。前記印刷用データは、画像形成部２によってシートに形成されるインク画像を構成する複数のドットに対応する複数のドットデータＤＤ１０（図３参照）を含む。ドットデータＤＤ１０は、前記ドットの有無、及びサイズを示すデータである。

【0022】

第２制御部６によって生成された前記印刷用データは、第２制御部６に設けられるメモリー（不図示）に格納される。前記メモリーに格納された前記印刷用データは、画像形成部２の制御に用いられる。

【0023】

［画像形成部２の構成］
次に、図２、及び図３を参照しつつ、画像形成部２の構成について説明する。ここで、図２は、複数のラインヘッド２０をノズル面３２側から見た図である。また、図３は、第２制御部６から圧電素子４１までの信号の伝達経路を示すブロック図である。なお、図３では、ラインヘッド２１が破線で示されている。また、図３では、増幅回路４３が二点鎖線で示されている。また、図３では、第２制御部６から出力されるドットデータＤＤ１０が矢印付きの一点鎖線で示されている。

【0024】

画像形成部２は、４つの印刷色（ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー）に対応する４つのラインヘッド２０（２１、２２、２３、２４）（図２参照）を備える。

【0025】

４つのラインヘッド２０は、シート搬送部１によって搬送方向Ｄ１（図２参照）へ搬送されるシートに対してインク画像を形成する。

【0026】

図２に示されるように、ラインヘッド２０各々は、搬送方向Ｄ１（図２参照）に直交する主走査方向Ｄ２（図２参照）に長尺である。４つのラインヘッド２０は、搬送方向Ｄ１に沿って等間隔で並んで設けられる。

【0027】

４つのラインヘッド２０のうち、搬送方向Ｄ１の最下流に配置されるラインヘッド２１は、ブラックの印刷色に対応している。４つのラインヘッド２０のうち、ラインヘッド２１よりも搬送方向Ｄ１の上流側でラインヘッド２１に隣接するラインヘッド２２は、マゼンタの印刷色に対応している。４つのラインヘッド２０のうち、ラインヘッド２２よりも搬送方向Ｄ１の上流側でラインヘッド２２に隣接するラインヘッド２３は、シアンの印刷色に対応している。４つのラインヘッド２０のうち、搬送方向Ｄ１の最上流に配置されるラインヘッド２４は、イエローの印刷色に対応している。

【0028】

ラインヘッド２０各々は、対応する印刷色が異なる点を除けば、共通の構成を備える。そのため、以下では、ラインヘッド２１の構成についてのみ説明し、その他のラインヘッド２０の構成の説明を省略する。

【0029】

ラインヘッド２１は、３つの記録ヘッド３１（図２参照）を備える。記録ヘッド３１各々は、共通の構成を備える。なお、ラインヘッド２０に含まれる記録ヘッド３１の数は、２つ以下であってもよいし、４つ以上であってもよい。

【0030】

図２に示されるように、記録ヘッド３１各々は、主走査方向Ｄ２に長尺な矩形状のノズル面３２を有する。記録ヘッド３１各々は、ノズル面３２を底面とする角柱状に形成される。３つの記録ヘッド３１は、主走査方向Ｄ２に沿って千鳥状に配置される。

【0031】

図２に示されるように、ラインヘッド２１は、複数のノズル３３を含むノズル群３０（図２参照）を備える。ノズル群３０は、ラインヘッド２１に設けられる全てのノズル３３によって構成される。ノズル群３０に対応する複数のノズル３３は、主走査方向Ｄ２に沿って等間隔で配置される。

【0032】

具体的に、ノズル群３０に対応する複数のノズル３３は、３つのノズル面３２に分散して配置される。例えば、ノズル面３２各々には、主走査方向Ｄ２に沿って等間隔で並ぶ複数のノズル３３が設けられる。また、３つの記録ヘッド３１は、ノズル群３０に対応する複数のノズル３３が主走査方向Ｄ２に沿って等間隔で配置されるように、主走査方向Ｄ２に沿って千鳥状に配置される。なお、ノズル面３２各々には、主走査方向Ｄ２に沿って等間隔で並ぶ複数のノズル３３によって形成されるノズル列が、搬送方向Ｄ１に沿って複数個並んでいてもよい。

【0033】

ラインヘッド２１は、ノズル群３０に含まれるノズル３３各々に対応する圧電素子４１（図３参照）を備える。また、ラインヘッド２１は、ノズル群３０に含まれるノズル３３各々に対応する駆動部４２（図３参照）を備える。また、画像形成部２は、増幅回路４３（図３参照）を備える。

【0034】

圧電素子４１各々は、駆動信号ＳＧ６０（図３、及び図７参照）の入力に応じて、ノズル３３からインク滴を吐出させる。

【0035】

駆動部４２は、第２制御部６から入力されるドットデータＤＤ１０（図３参照）に基づいて、圧電素子４１の駆動を制御する。具体的に、駆動部４２は、ドットデータＤＤ１０に基づいて、圧電素子４１への駆動信号ＳＧ６０の入力の有無を制御する。

【0036】

増幅回路４３は、第２制御部６から出力される基準信号ＳＧ１０（図３、及び図７参照）をＤ級アンプ方式で増幅することにより、駆動信号ＳＧ６０を生成する。

【0037】

第２制御部６は、予め定められた画像形成タイミングが到来した場合に、ノズル群３０に含まれる一又は複数のノズル３３から前記インク滴を吐出させる。前記画像形成タイミングは、予め定められた吐出周期で到来するタイミングである。

【0038】

具体的に、第２制御部６は、前記画像形成タイミングが到来した場合に、基準信号ＳＧ１０（図３、及び図７参照）を出力して、増幅回路４３に駆動信号ＳＧ６０（図３、及び図７参照）を出力させる。また、第２制御部６は、前記画像形成タイミングが到来した場合に、前記メモリーから主走査方向Ｄ２の１ライン分のドットデータＤＤ１０を読み出して、読み出されたドットデータＤＤ１０各々を当該ドットデータＤＤ１０に対応する駆動部４２に入力する。これにより、ノズル群３０から、主走査方向Ｄ２の１ライン分のドットデータＤＤ１０に対応する一又は複数の前記インク滴が吐出される。そのため、主走査方向Ｄ２の１ライン分のドットデータＤＤ１０に対応する１ライン分のインク画像がシートに形成される。

【0039】

［増幅回路４３の構成］
次に、図３～図７を参照しつつ、増幅回路４３の構成について説明する。ここで、図４は、信号生成部５１の構成を示す回路図である。また、図５は、第１置換部８１の構成を示す回路図である。また、図６は、第２置換部８２の構成を示す回路図である。また、図７は、増幅回路４３を流れる各信号を示すタイミングチャートである。なお、図４では、信号生成部５１、パルス幅変調部６１、増幅部６２、及び平滑化部６３が、それぞれ破線で示されている。また、図５では、第１置換部８１、及び第１切替部９２が、それぞれ破線で示されている。また、図５では、検出部９１から出力される第１制御信号ＳＧ７１、及び第２制御信号ＳＧ７２が、それぞれ矢印付きの一点鎖線で示されている。また、図６では、第２置換部８２、及び第２切替部９３が、それぞれ破線で示されている。また、図６では、検出部９１から出力される第２制御信号ＳＧ７２が、矢印付きの一点鎖線で示されている。また、図７では、三角波生成部７１によって生成される三角波が破線で示されている。

【0040】

図７に示されるように、基準信号ＳＧ１０は、第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３を含むアナログの信号である。第１部分信号ＳＧ１１は、信号レベルがハイレベルである電圧Ｖ１で固定された信号である。第１部分信号ＳＧ１２は、信号レベルがローレベルであるグランドの電位（ＧＮＤ）で固定された信号である。第１部分信号ＳＧ１３は、信号レベルが前記ハイレベルと前記ローレベルとの間の電圧Ｖ２で固定された信号である。基準信号ＳＧ１０は、本発明の第１アナログ信号の一例である。また、前記ハイレベルは、本発明の第１レベルの一例である。また、前記ローレベルは、本発明の第２レベルの一例である。また、第１部分信号ＳＧ１２は、本発明の第４部分信号の一例である。

【0041】

図３に示されるように、増幅回路４３は、信号生成部５１を備える。

【0042】

図４に示されるように、信号生成部５１は、パルス幅変調部６１と、増幅部６２と、平滑化部６３とを備える。

【0043】

パルス幅変調部６１は、基準信号ＳＧ１０（図７参照）をパルス幅変調する。

【0044】

図４に示されるように、パルス幅変調部６１は、三角波生成部７１と、比較器７２とを備える。三角波生成部７１は、パルス幅変調に用いられる三角波（図７の破線参照）を生成する。比較器７２は、基準信号ＳＧ１０の信号レベルと三角波生成部７１によって生成された前記三角波の信号レベルとを比較して、比較結果に応じたデジタル信号を出力する。具体的に、比較器７２は、基準信号ＳＧ１０の信号レベルが前記三角波の信号レベルよりも高い場合は前記ローレベルの信号を出力し、基準信号ＳＧ１０の信号レベルが前記三角波の信号レベルよりも低い場合は前記ハイレベルの信号を出力する（図７参照）。比較器７２により、基準信号ＳＧ１０がパルス幅変調されたＰＷＭ信号ＳＧ２０（図７参照）が出力される。

【0045】

図７に示されるように、ＰＷＭ信号ＳＧ２０は、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３を含むデジタルの信号である。第２部分信号ＳＧ２１は、第１部分信号ＳＧ１１がパルス幅変調された信号である。第２部分信号ＳＧ２１には、前記三角波の周期と同じ周期で出力される電圧Ｖ１に応じたパルス幅のパルス信号が含まれる。第２部分信号ＳＧ２２は、第１部分信号ＳＧ１２がパルス幅変調された信号である。第２部分信号ＳＧ２２には、前記三角波の周期と同じ周期で出力されるグランドの電位に応じたパルス幅のパルス信号が含まれる。第２部分信号ＳＧ２３は、第１部分信号ＳＧ１３がパルス幅変調された信号である。第２部分信号ＳＧ２３には、前記三角波の周期と同じ周期で出力される電圧Ｖ２に応じたパルス幅のパルス信号が含まれる。

【0046】

増幅部６２は、入力されるデジタル信号を予め定められた増幅率で増幅する。

【0047】

具体的に、増幅部６２は、入力されるデジタル信号を反転増幅する。

【0048】

図４に示されるように、増幅部６２は、ハーフブリッジ回路を構成するＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３、及びＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４を含む。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３のドレイン端子は、電圧Ｖ３（図７参照）を出力する電源７７に接続される。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３のゲート端子は、増幅部６２の入力部に接続される。Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３のソース端子は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４のドレイン端子、及び増幅部６２の出力部に接続される。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４のドレイン端子は、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３のソース端子、及び増幅部６２の出力部に接続される。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４のゲート端子は、増幅部６２の入力部に接続される。Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４のソース端子は、グランドに接続される。

【0049】

増幅部６２では、増幅部６２の入力部に入力されるデジタル信号の信号レベルが前記ローレベルである場合に、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３がオン状態になり、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４がオフ状態になる。これにより、増幅部６２の出力部から信号レベルが電圧Ｖ３で固定された信号が出力される。一方、増幅部６２では、増幅部６２の入力部に入力されるデジタル信号の信号レベルが前記ハイレベルである場合に、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７３がオフ状態になり、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ７４がオン状態になる。これにより、増幅部６２の出力部から信号レベルが前記ローレベルで固定された信号が出力される。前記増幅率は、電圧Ｖ３を電圧Ｖ１で除算して得られる値である。

【0050】

平滑化部６３は、増幅部６２によって生成されるデジタル信号を平滑化する。

【0051】

図４に示されるように、平滑化部６３は、コイル７５と、コンデンサ７６とを含む。コイル７５は、平滑化部６３の入力部と出力部との間に直列に接続される。コンデンサ７６は、コイル７５と平滑化部６３の出力部との間の通電路とグランドとの間に接続される。

【0052】

ところで、基準信号ＳＧ１０（図７参照）には、信号レベルが固定された第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３が含まれる。第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３が従来のＤ級アンプ方式の増幅回路によって増幅されると、増幅後の信号にリップルが発生する。そのため、従来のＤ級アンプ方式の増幅回路では、基準信号ＳＧ１０を増幅する場合に、信号波形の再現性が低下する。

【0053】

これに対し、本発明の実施形態に係る増幅回路４３では、以下に説明するように、信号波形の再現性を向上可能である。

【0054】

具体的に、信号生成部５１は、図４、及び図５に示される第１置換部８１を備える。また、増幅回路４３は、図３、及び図６に示される第２置換部８２を備える。

【0055】

第１置換部８１は、パルス幅変調部６１によって生成されるＰＷＭ信号ＳＧ２０（図７参照）のうち、第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３に対応する第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３（図７参照）を、信号レベルが前記ローレベルで固定された第３部分信号ＳＧ３１（図７参照）に置換する。ＰＷＭ信号ＳＧ２０は、本発明の第１デジタル信号の一例である。また、第１置換部８１は、本発明の置換部の一例である。

【0056】

図５に示されるように、第１置換部８１は、検出部９１と、第１切替部９２とを備える。

【0057】

検出部９１は、ＰＷＭ信号ＳＧ２０に含まれる第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３を検出する。

【0058】

例えば、検出部９１は、ＰＷＭ信号ＳＧ２０に含まれるパルス信号が入力されるごとに、そのパルス信号のパルス幅を計測する。そして、検出部９１は、同じパルス幅のパルス信号が連続して入力された場合に、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３のいずれかが入力されていると判定する。また、検出部９１は、前回入力されたパルス信号のパルス幅と今回入力されたパルス信号のパルス幅とが異なる場合に、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３のいずれも入力されていないと判定する。

【0059】

例えば、検出部９１は、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３のいずれかが入力されていると判定した場合に、その旨を示す第１制御信号ＳＧ７１を、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３のいずれも入力されていないと判定されるまで、出力する。また、検出部９１は、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３のいずれかが入力されていると判定した場合に、パルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２を、第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３のいずれも入力されていないと判定されるまで、出力する。

【0060】

なお、検出部９１は、入力されるパルス信号のパルス幅が電圧Ｖ１に応じたパルス幅である場合に、第２部分信号ＳＧ２１が入力されていると判定してもよい。また、検出部９１は、入力されるパルス信号のパルス幅がグランドの電位に応じたパルス幅である場合に、第２部分信号ＳＧ２２が入力されていると判定してもよい。また、検出部９１は、入力されるパルス信号のパルス幅が電圧Ｖ２に応じたパルス幅である場合に、第２部分信号ＳＧ２３が入力されていると判定してもよい。

【0061】

第１切替部９２は、第１置換部８１の出力部の接続先を、第１置換部８１の入力部、及びグランドのいずれかに切替可能なスイッチである。

【0062】

具体的に、第１切替部９２は、検出部９１から第１制御信号ＳＧ７１が入力されていない場合に、第１置換部８１の出力部を第１置換部８１の入力部に接続する。この場合、第１置換部８１の出力部からは、ＰＷＭ信号ＳＧ２０が出力される。また、第１切替部９２は、検出部９１から第１制御信号ＳＧ７１が入力されている場合に、第１置換部８１の出力部をグランドに接続する。この場合、第１置換部８１の出力部からは、信号レベルが前記ローレベルで固定された信号、つまり第３部分信号ＳＧ３１が出力される。

【0063】

第１置換部８１は、第３部分信号ＳＧ３１を含むＰＷＭ信号ＳＧ２０である置換後ＰＷＭ信号ＳＧ３０（図７参照）を出力する。

【0064】

増幅部６２は、置換後ＰＷＭ信号ＳＧ３０（図７参照）を前記増幅率で増幅する。

【0065】

増幅部６２は、置換後ＰＷＭ信号ＳＧ３０が増幅された増幅後ＰＷＭ信号ＳＧ４０（図７参照）を出力する。増幅後ＰＷＭ信号ＳＧ４０は、第３部分信号ＳＧ３１に対応する第４部分信号ＳＧ４１（図７参照）を含む。第４部分信号ＳＧ４１は、信号レベルが電圧Ｖ３で固定された信号である。

【0066】

平滑化部６３は、増幅部６２によって生成される増幅後ＰＷＭ信号ＳＧ４０を平滑化する。増幅後ＰＷＭ信号ＳＧ４０は、本発明の第２デジタル信号の一例である。

【0067】

平滑化部６３は、増幅後ＰＷＭ信号ＳＧ４０が平滑化された増幅後基準信号ＳＧ５０（図７参照）を出力する。増幅後基準信号ＳＧ５０は、第４部分信号ＳＧ４１に対応する第５部分信号ＳＧ５１（図７参照）を含む。第５部分信号ＳＧ５１は、信号レベルが電圧Ｖ３で固定された信号である。

【0068】

図３に示されるように、第２置換部８２は、圧電素子４１ごとに設けられる。信号生成部５１の平滑化部６３から出力される増幅後基準信号ＳＧ５０は、第２置換部８２各々に入力される。なお、画像形成装置１００は、ノズル群３０に対応する一つの第２置換部８２を備えていてもよい。この場合、第２置換部８２から出力される駆動信号ＳＧ６０が駆動部４２各々に入力されればよい。

【0069】

第２置換部８２は、平滑化部６３によって生成される増幅後基準信号ＳＧ５０（図７参照）のうち、第２部分信号ＳＧ２１に対応する第５部分信号ＳＧ５１を、図７に示される第６部分信号ＳＧ６１に置換する。第６部分信号ＳＧ６１は、信号レベルが電圧Ｖ３で固定された信号である。また、第２置換部８２は、平滑化部６３によって生成される増幅後基準信号ＳＧ５０（図７参照）のうち、第２部分信号ＳＧ２２に対応する第５部分信号ＳＧ５１を、図７に示される第６部分信号ＳＧ６２に置換する。第６部分信号ＳＧ６２は、信号レベルがグランドの電位で固定された信号である。また、第２置換部８２は、平滑化部６３によって生成される増幅後基準信号ＳＧ５０（図７参照）のうち、第２部分信号ＳＧ２３に対応する第５部分信号ＳＧ５１を、図７に示される第６部分信号ＳＧ６３に置換する。第６部分信号ＳＧ６３は、信号レベルが電圧Ｖ４で固定された信号である。電圧Ｖ４は、電圧Ｖ２を前記増幅率で増幅した電圧である。増幅後基準信号ＳＧ５０は、本発明の第２アナログ信号の一例である。また、第５部分信号ＳＧ５１は、本発明の第４部分信号の一例である。また、電圧Ｖ４は、本発明の第２レベルの一例である。また、第６部分信号ＳＧ６３は、本発明の第５部分信号の一例である。

【0070】

図６に示されるよう、第２置換部８２は、第２切替部９３を備える。

【0071】

第２切替部９３は、第２置換部８２の出力部の接続先を、第２置換部８２の入力部、電圧Ｖ３を出力する電源７７、電圧Ｖ４を出力する電源７８、及びグランドのいずれかに切替可能なスイッチである。

【0072】

具体的に、第２切替部９３は、検出部９１から第２制御信号ＳＧ７２が入力されていない場合に、第２置換部８２の出力部を第２置換部８２の入力部に接続する。この場合、第２置換部８２の出力部からは、増幅後基準信号ＳＧ５０が出力される。

【0073】

また、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ１に応じたパルス幅を示す場合に、第２置換部８２の出力部を電源７７に接続する。この場合、第２置換部８２の出力部からは、信号レベルが電圧Ｖ３で固定された信号、つまり第６部分信号ＳＧ６１（図７参照）が出力される。

【0074】

また、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果がグランドの電位に応じたパルス幅を示す場合に、第２置換部８２の出力部をグランドに接続する。この場合、第２置換部８２の出力部からは、信号レベルがグランドの電位で固定された信号、つまり第６部分信号ＳＧ６２（図７参照）が出力される。

【0075】

また、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ２に応じたパルス幅を示す場合に、第２置換部８２の出力部を電源７８に接続する。この場合、第２置換部８２の出力部からは、信号レベルが電圧Ｖ４で固定された信号、つまり第６部分信号ＳＧ６３（図７参照）が出力される。

【0076】

第２置換部８２は、第６部分信号ＳＧ６１～ＳＧ６３を含む増幅後基準信号ＳＧ５０である駆動信号ＳＧ６０（図７参照）を出力する。

【0077】

圧電素子４１は、増幅回路４３から出力される駆動信号ＳＧ６０（図７参照）の入力に応じてノズル３３から前記インク滴を吐出する。圧電素子４１は、本発明の吐出部の一例である。

【0078】

次に、本発明の増幅方法について説明する。

【0079】

増幅回路４３では、パルス幅変調部６１により、基準信号ＳＧ１０（図７参照）をパルス幅変調するパルス幅変調ステップが実行される。

【0080】

また、増幅回路４３では、第１置換部８１により、前記パルス幅変調ステップによって生成されるＰＷＭ信号ＳＧ２０（図７参照）のうち、第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３に対応する第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３（図７参照）を、信号レベルが前記ローレベルで固定された第３部分信号ＳＧ３１（図７参照）に置換する第１置換ステップが実行される。

【0081】

また、増幅回路４３では、増幅部６２により、置換後ＰＷＭ信号ＳＧ３０（図７参照）を前記増幅率で増幅する増幅ステップが実行される。

【0082】

また、増幅回路４３では、平滑化部６３により、前記増幅ステップによって生成される増幅後ＰＷＭ信号ＳＧ４０を平滑化する平滑化ステップが実行される。

【0083】

また、増幅回路４３では、第２置換部８２により、前記平滑化ステップによって生成される増幅後基準信号ＳＧ５０（図７参照）のうち、第３部分信号ＳＧ３１に対応する第５部分信号ＳＧ５１を、第６部分信号ＳＧ６１～ＳＧ６３（図７参照）のいずれかに置換する第２置換ステップが実行される。

【0084】

このように、画像形成装置１００では、パルス幅変調部６１によって生成されるＰＷＭ信号ＳＧ２０（図７参照）のうち、信号レベルが固定された第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３に対応する第２部分信号ＳＧ２１～ＳＧ２３（図７参照）が、信号レベルが前記ローレベルで固定された第３部分信号ＳＧ３１（図７参照）に置換される。また、画像形成装置１００では、平滑化部６３によって生成される増幅後基準信号ＳＧ５０（図７参照）のうち、第３部分信号ＳＧ３１に対応する第５部分信号ＳＧ５１が、第６部分信号ＳＧ６１～ＳＧ６３（図７参照）のいずれかに置換される。これにより、第１部分信号ＳＧ１１～ＳＧ１３の増幅後の信号にリップルが発生することを回避可能である。従って、信号波形の再現性を向上可能である。

【0085】

［他の実施形態］
なお、第１切替部９２（図５参照）は、第１置換部８１の出力部の接続先を、第１置換部８１の入力部、及び電圧Ｖ１を出力する電源７９（図８参照）のいずれかに切替可能なスイッチであってもよい。つまり、第３部分信号ＳＧ３１は、信号レベルが前記ハイレベルで固定された信号であってもよい。

【0086】

また、増幅部６２は、入力されるデジタル信号を非反転増幅してもよい。

【0087】

また、第２切替部９３は、第２置換部８２の出力部の接続先を、第２置換部８２の入力部、電圧Ｖ４を出力する電源７８、及びグランドのいずれかに切替可能なスイッチであってもよい。この場合、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ１に応じたパルス幅を示す場合に、第２置換部８２の出力部を第２置換部８２の入力部に接続すればよい。

【0088】

また、第１置換部８１は、パルス幅変調部６１によって生成されるＰＷＭ信号ＳＧ２０（図１０参照）のうち、第１部分信号ＳＧ１１に対応する第２部分信号ＳＧ２１（図１０参照）、及び第１部分信号ＳＧ１３に対応する第２部分信号ＳＧ２３（図１０参照）を、信号レベルが前記ローレベルで固定された第３部分信号ＳＧ３１（図１０参照）に置換し、第１部分信号ＳＧ１２に対応する第２部分信号ＳＧ２２（図１０参照）を、信号レベルが前記ハイレベルで固定された第３部分信号ＳＧ３２（図１０参照）に置換してもよい。第２部分信号ＳＧ２２は、本発明の第５部分信号の一例である。また、第３部分信号ＳＧ３２は、本発明の第６部分信号の一例である。

【0089】

具体的に、図８に示されるように、第１切替部９２は、第１置換部８１の出力部の接続先を、第１置換部８１の入力部、電圧Ｖ１を出力する電源７９（図８参照）、及びグランドのいずれかに切替可能なスイッチであればよい。

【0090】

また、検出部９１は、第１制御信号ＳＧ７１に替えて、第２制御信号ＳＧ７２を第１切替部９２に入力すればよい。また、第１切替部９２は、検出部９１から第２制御信号ＳＧ７２が入力されていない場合に、第１置換部８１の出力部を第１置換部８１の入力部に接続すればよい。また、第１切替部９２は、検出部９１から第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ１に応じたパルス幅を示す場合に、第１置換部８１の出力部をグランドに接続すればよい（図１０参照）。また、第１切替部９２は、検出部９１から第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果がグランドの電位に応じたパルス幅を示す場合に、第１置換部８１の出力部を電源７９に接続すればよい（図１０参照）。また、第１切替部９２は、検出部９１から第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ２に応じたパルス幅を示す場合に、第１置換部８１の出力部をグランドに接続すればよい（図１０参照）。

【0091】

また、第１切替部９２が図８に示される構成を備える場合に、第２切替部９３は、図９に示されるように、第２置換部８２の出力部の接続先を、第２置換部８２の入力部、及び電圧Ｖ４を出力する電源７８のいずれかに切替可能なスイッチであればよい。具体的に、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ２に応じたパルス幅を示す場合に、第２置換部８２の出力部を電源７８に接続すればよい（図１０参照）。また、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されている場合であって、当該計測結果が電圧Ｖ２に応じたパルス幅とは異なるパルス幅を示す場合に、第２置換部８２の出力部を第２置換部８２の入力部に接続すればよい（図１０参照）。また、第２切替部９３は、検出部９１からパルス幅の計測結果を示す第２制御信号ＳＧ７２が入力されていない場合に、第２置換部８２の出力部を第２置換部８２の入力部に接続すればよい（図１０参照）。

【符号の説明】

【0092】

１ シート搬送部
２ 画像形成部
３ 操作表示部
４ 通信部
５ 第１制御部
６ 第２制御部
２０ ラインヘッド
３０ ノズル群
３１ 記録ヘッド
３２ ノズル面
３３ ノズル
４１ 圧電素子
４２ 駆動部
４３ 増幅回路
５１ 信号生成部
６１ パルス幅変調部
６２ 増幅部
６３ 平滑化部
８１ 第１置換部
８２ 第２置換部
１００ 画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】