JP2001315328A - インクジェッ卜記録装置の駆動装置 - Google Patents
インクジェッ卜記録装置の駆動装置Info
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力を大幅に削減し、小型、軽量化、低
価格化が可能な超音波を用いたインクジェッ卜記録装置
の駆動回路を得る。 【解決手段】 圧電素子である振動子の縮退電気等価回
路６０に並列に接続された同調用固定のためのインダク
タンスＬｄの両端には、並列接続されたインダクタンス
Ｌ３及びコンデンサＣ５のＬＣ回路７６と振幅制限抵抗
Ｒ７が直列に接続される。ＬＣ回路７６は、同時駆動振
動子の縮退電気等価回路６０において容量が印字パター
ンで変化したとき、駆動周波数に対して、不足する複素
数成分を補うように作用する。このように、等価回路と
して振動子容量と固定インダクタンスで構成されるＬＣ
回路（タンク回路）に対し、ＬＣ回路７６を並列に付加
することで、容量変動を複素成分迄含めて補完され、一
定の周波数で駆動することができる。
価格化が可能な超音波を用いたインクジェッ卜記録装置
の駆動回路を得る。 【解決手段】 圧電素子である振動子の縮退電気等価回
路６０に並列に接続された同調用固定のためのインダク
タンスＬｄの両端には、並列接続されたインダクタンス
Ｌ３及びコンデンサＣ５のＬＣ回路７６と振幅制限抵抗
Ｒ７が直列に接続される。ＬＣ回路７６は、同時駆動振
動子の縮退電気等価回路６０において容量が印字パター
ンで変化したとき、駆動周波数に対して、不足する複素
数成分を補うように作用する。このように、等価回路と
して振動子容量と固定インダクタンスで構成されるＬＣ
回路（タンク回路）に対し、ＬＣ回路７６を並列に付加
することで、容量変動を複素成分迄含めて補完され、一
定の周波数で駆動することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェッ卜記
録装置の駆動装置にかかり、特に、液体インクを用いて
画像を記録する機構に音響変換機（トランスデューサ）
を用いて圧電素子に交流信号を供給し液体インクを吐出
するインクジェッ卜記録装置の駆動装置に関する。
録装置の駆動装置にかかり、特に、液体インクを用いて
画像を記録する機構に音響変換機（トランスデューサ）
を用いて圧電素子に交流信号を供給し液体インクを吐出
するインクジェッ卜記録装置の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、インク液を小さな粒状（所
謂、液滴）として記録媒体上に飛翔させることによりド
ットを形成して画像を記録する装置として、インクジェ
ットプリンタが実用化されている。この液滴を記録媒体
上に飛翔させる装置に音響変換機（トランスデューサ）
の作動を利用したインクジェットプリンタが知られてい
る。
謂、液滴）として記録媒体上に飛翔させることによりド
ットを形成して画像を記録する装置として、インクジェ
ットプリンタが実用化されている。この液滴を記録媒体
上に飛翔させる装置に音響変換機（トランスデューサ）
の作動を利用したインクジェットプリンタが知られてい
る。
【０００３】一例としては、特開平５−２７８２１８号
公報（米国特許第５１９１３５４号）に記載の技術があ
る。音響変換機（トランスデューサ）を用いたインクジ
ェットプリンタは、適当な励起周波数で液体インクの自
由表面に周期的な摂動を生じさせる。この振動圧の振幅
が臨界の立ち上がり振幅レベル以上であれは、液体イン
クの自由表面上に１またはそれ以上の定在表面張力波が
生成され、記録媒体上に液滴が飛翔される。このような
摂動を生じさせるため、トランスデューサがドライバに
接続されて駆動される。
公報（米国特許第５１９１３５４号）に記載の技術があ
る。音響変換機（トランスデューサ）を用いたインクジ
ェットプリンタは、適当な励起周波数で液体インクの自
由表面に周期的な摂動を生じさせる。この振動圧の振幅
が臨界の立ち上がり振幅レベル以上であれは、液体イン
クの自由表面上に１またはそれ以上の定在表面張力波が
生成され、記録媒体上に液滴が飛翔される。このような
摂動を生じさせるため、トランスデューサがドライバに
接続されて駆動される。
【０００４】また、特開平８−１８７８５３号公報（米
国特許第５５８９８６４号）には、ＲＦ信号により駆動
される圧電デバイスをトランスデューサとして用いる技
術が開示されている。この技術では、圧電デバイスにＰ
ＩＮダイオード又はバラクタが直列に接続され、バラク
タの場合にはそのインピーダンスを変化させることによ
り、ＲＦ信号をオン及びオフに切換てインク射出を制御
している。
国特許第５５８９８６４号）には、ＲＦ信号により駆動
される圧電デバイスをトランスデューサとして用いる技
術が開示されている。この技術では、圧電デバイスにＰ
ＩＮダイオード又はバラクタが直列に接続され、バラク
タの場合にはそのインピーダンスを変化させることによ
り、ＲＦ信号をオン及びオフに切換てインク射出を制御
している。
【０００５】このＲＦ信号を制御するものとして、ＲＦ
―コントローラとＲＦ駆動回路に関しては、本出願人に
より、交流信号電源を用いることなく圧電素子に交流信
号を発生させる技術を提案している（特願平１１−７２
２１１号公報）。この技術では、圧電素子と並列に接続
したインダクタンスにより、並列共振回路を構成し、ス
イッチング手段により、圧電素子に電荷蓄積手段からの
電荷または共振回路に基づくエネルギーを交互に供給し
て、インクの吐出を行うので、交流信号を常に供給する
必要が無く、消費電力を削減することができる。
―コントローラとＲＦ駆動回路に関しては、本出願人に
より、交流信号電源を用いることなく圧電素子に交流信
号を発生させる技術を提案している（特願平１１−７２
２１１号公報）。この技術では、圧電素子と並列に接続
したインダクタンスにより、並列共振回路を構成し、ス
イッチング手段により、圧電素子に電荷蓄積手段からの
電荷または共振回路に基づくエネルギーを交互に供給し
て、インクの吐出を行うので、交流信号を常に供給する
必要が無く、消費電力を削減することができる。
【０００６】ところで、印字速度を高速にするために、
インクを噴出する機構、すなわち液滴を飛翔させる機構
を多数、一列に配置することによって、同時に複数の位
置の印字をすることが可能である。しかし、ＲＦ信号に
よる液滴の飛翔では、得られるドットにばらつきが生じ
ることがあるため、このばらつきを抑制する必要があ
る。
インクを噴出する機構、すなわち液滴を飛翔させる機構
を多数、一列に配置することによって、同時に複数の位
置の印字をすることが可能である。しかし、ＲＦ信号に
よる液滴の飛翔では、得られるドットにばらつきが生じ
ることがあるため、このばらつきを抑制する必要があ
る。
【０００７】このため、ＲＦ信号をパルス幅変調、振幅
変調、周波数変調を行い液滴のサイズを変化させること
が提案されている（特開昭６３−１６６５４５号公
報）。この技術を用いれば、周波数変調と振幅変調、パ
ルス幅変調を適宜使用することにより、液プール構造を
多数数配列した際に液滴のサイズのばらつきを、逆に一
定に保つようにすることも可能である。
変調、周波数変調を行い液滴のサイズを変化させること
が提案されている（特開昭６３−１６６５４５号公
報）。この技術を用いれば、周波数変調と振幅変調、パ
ルス幅変調を適宜使用することにより、液プール構造を
多数数配列した際に液滴のサイズのばらつきを、逆に一
定に保つようにすることも可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ＲＦ信号を制御する、
すなわちトランスデューサの駆動回路は一般にＡクラス
またはＡＢクラスのＲＦパワーアンプが一般に用いられ
ている。液滴を飛翔させる機構（プリントヘッド）を多
数配置して高速印字を可能にするためには、各々の駆動
部分を多数配置しなければならない。この場合、多数配
列した駆動回路に関しては、ＲＦパワーアンプの出力イ
ンピーダンスは５０Ωであることが多く、接続線も５０
Ωであることが多い。これらの回路は負荷が変動して
も、負荷の大きさが出力インピーダンスに対して大きい
ため、出力インピーダンスにより振動系のＱが１前後と
なり、強制駆動状態（Ｑ＜１）、またはそれに近い状態
となり、印字パターンにより負荷容量が変化しても、周
波数変動が発生しないことがある。
すなわちトランスデューサの駆動回路は一般にＡクラス
またはＡＢクラスのＲＦパワーアンプが一般に用いられ
ている。液滴を飛翔させる機構（プリントヘッド）を多
数配置して高速印字を可能にするためには、各々の駆動
部分を多数配置しなければならない。この場合、多数配
列した駆動回路に関しては、ＲＦパワーアンプの出力イ
ンピーダンスは５０Ωであることが多く、接続線も５０
Ωであることが多い。これらの回路は負荷が変動して
も、負荷の大きさが出力インピーダンスに対して大きい
ため、出力インピーダンスにより振動系のＱが１前後と
なり、強制駆動状態（Ｑ＜１）、またはそれに近い状態
となり、印字パターンにより負荷容量が変化しても、周
波数変動が発生しないことがある。
【０００９】しかしながら、負荷変動した場合でも個々
のプリントヘッドに伝達されるエネルギーを一定にする
ことは、定電圧性が個々のプリントヘッドで保証されな
い限り、困難である。このため、個々のプリントヘッド
に伝わるエネルギがばらつき、印字品質に影響すること
が予想される。このため周波数変調、振幅変調、パルス
幅変調を用いて個々のプリントヘッドに伝わるエネルギ
のばらつきが発生しないようにする必要があった。
のプリントヘッドに伝達されるエネルギーを一定にする
ことは、定電圧性が個々のプリントヘッドで保証されな
い限り、困難である。このため、個々のプリントヘッド
に伝わるエネルギがばらつき、印字品質に影響すること
が予想される。このため周波数変調、振幅変調、パルス
幅変調を用いて個々のプリントヘッドに伝わるエネルギ
のばらつきが発生しないようにする必要があった。
【００１０】このような周波数変調、パルス幅変調、振
幅変調またはこれらを組み合わせた変調は回路が複雑で
あり、高コストになる。
幅変調またはこれらを組み合わせた変調は回路が複雑で
あり、高コストになる。
【００１１】また、インクジェットプリンタではインク
滴の飛翔効率が低いという問題がある。すなわち、イン
ク滴を発生させるため圧電素子に駆動電流を供給してい
るが、インク滴の生成に使用されるエネルギは一部に過
ぎない。
滴の飛翔効率が低いという問題がある。すなわち、イン
ク滴を発生させるため圧電素子に駆動電流を供給してい
るが、インク滴の生成に使用されるエネルギは一部に過
ぎない。
【００１２】しかしながら、インクジェットプリンタに
おいて圧電素子にエネルギーを供給するためのスイッチ
ング手段に入力する信号には、振幅の大きな信号が必要
であり、入力信号を生成するために消費する電力を含め
るとインク滴の飛翔効率は十分でない。
おいて圧電素子にエネルギーを供給するためのスイッチ
ング手段に入力する信号には、振幅の大きな信号が必要
であり、入力信号を生成するために消費する電力を含め
るとインク滴の飛翔効率は十分でない。
【００１３】また、ＲＦ信号をオン及びオフしてインク
射出を制御するため、その切替にスイッチ回路を用い交
流信号を制御する場合がある。この交流信号を制御する
一例には、特開平５−３１８９５号公報に開示された技
術がある。この技術には図２１に示すように、インクミ
ストを用いて記録を行うインクジェットヘッドの駆動装
置として、ダイオードに直流電圧を印加することにより
必要とする交流電気信号を制御するダイオードスイッチ
回路が示されている（図２１参照）。この回路では、ダ
イオード（Ｄａ１）の出力側にはヘッド（ＨＥＡＤ）と
並列に交流素子コイル（Ｌａ１）を設けるが、直流電圧
素子コンデンサは使用しないことにより交流電気信号
（ＲＦ増幅器ＲＦＡから出力される信号）の伝搬損失を
軽減している。
射出を制御するため、その切替にスイッチ回路を用い交
流信号を制御する場合がある。この交流信号を制御する
一例には、特開平５−３１８９５号公報に開示された技
術がある。この技術には図２１に示すように、インクミ
ストを用いて記録を行うインクジェットヘッドの駆動装
置として、ダイオードに直流電圧を印加することにより
必要とする交流電気信号を制御するダイオードスイッチ
回路が示されている（図２１参照）。この回路では、ダ
イオード（Ｄａ１）の出力側にはヘッド（ＨＥＡＤ）と
並列に交流素子コイル（Ｌａ１）を設けるが、直流電圧
素子コンデンサは使用しないことにより交流電気信号
（ＲＦ増幅器ＲＦＡから出力される信号）の伝搬損失を
軽減している。
【００１４】また、増幅されたＲＦ信号の切り換えを容
易とするため、特開平１０−１９９９９５号公報に記載
の技術では、高耐圧ＣＭＯＳダイオードを備えたＲＦス
イッチに関する技術も開示されている。
易とするため、特開平１０−１９９９９５号公報に記載
の技術では、高耐圧ＣＭＯＳダイオードを備えたＲＦス
イッチに関する技術も開示されている。
【００１５】このようなＲＦスイッチでは、高周波増幅
回路によって増幅されたＲＦ信号を切り換える必要があ
るため、高耐圧のダイオードやバラクタなどのＲＦスイ
ッチ素子を使用している。一例として、図２２に示すよ
うに、印字速度を高速にするための一列に配置したイン
クを噴出する機構（液滴を飛翔させる機構）は、振動子
列を複数有する振動子群ＡｃＴがヘッドとして機能し、
複数の振動子列Ａｃ１〜Ａｃｎの各々制御側には印字デ
ータによる行制御するコントローラＣＴが接続されてい
る。複数の振動子列Ａｃ１〜Ａｃｎの各入力側には、列
切替回路を複数有する回路群ＲＯＷが接続されている。
複数の列切替回路ＲＷ１〜ＲＷｎの各々は、列選択信号
出力部ＳＥＬからの選択信号により作動が選択される。
また、複数の列切替回路ＲＷ１〜ＲＷｎの各々には、交
流電気信号（ＲＦ信号発生源ＲＦから出力されＲＦ増幅
器ＲＦＡで増幅された信号）が入力される。従って、Ｒ
Ｆ増幅器ＲＦＡによって増幅されたＲＦ信号を、列切替
回路ＲＷ１〜ＲＷｎの各々で切り換えるため、高耐圧の
ダイオードやバラクタなどのＲＦスイッチ素子を使用し
なければならない。
回路によって増幅されたＲＦ信号を切り換える必要があ
るため、高耐圧のダイオードやバラクタなどのＲＦスイ
ッチ素子を使用している。一例として、図２２に示すよ
うに、印字速度を高速にするための一列に配置したイン
クを噴出する機構（液滴を飛翔させる機構）は、振動子
列を複数有する振動子群ＡｃＴがヘッドとして機能し、
複数の振動子列Ａｃ１〜Ａｃｎの各々制御側には印字デ
ータによる行制御するコントローラＣＴが接続されてい
る。複数の振動子列Ａｃ１〜Ａｃｎの各入力側には、列
切替回路を複数有する回路群ＲＯＷが接続されている。
複数の列切替回路ＲＷ１〜ＲＷｎの各々は、列選択信号
出力部ＳＥＬからの選択信号により作動が選択される。
また、複数の列切替回路ＲＷ１〜ＲＷｎの各々には、交
流電気信号（ＲＦ信号発生源ＲＦから出力されＲＦ増幅
器ＲＦＡで増幅された信号）が入力される。従って、Ｒ
Ｆ増幅器ＲＦＡによって増幅されたＲＦ信号を、列切替
回路ＲＷ１〜ＲＷｎの各々で切り換えるため、高耐圧の
ダイオードやバラクタなどのＲＦスイッチ素子を使用し
なければならない。
【００１６】しかしながら、例え、高耐圧のダイオード
やバラクタ等のＲＦスイッチを用いてもＲＦ信号が増幅
後にＲＦスイッチにより切りかえられるため、エネルギ
効率の低下、列間のアイソレーションの低下等の問題を
避けることができなかった。
やバラクタ等のＲＦスイッチを用いてもＲＦ信号が増幅
後にＲＦスイッチにより切りかえられるため、エネルギ
効率の低下、列間のアイソレーションの低下等の問題を
避けることができなかった。
【００１７】本発明は、上記事実を考慮して、消費電力
を大幅に削減し、小型、軽量化、低価格化が可能な超音
波を用いたインクジェッ卜記録装置の駆動装置を得るこ
とが目的である。
を大幅に削減し、小型、軽量化、低価格化が可能な超音
波を用いたインクジェッ卜記録装置の駆動装置を得るこ
とが目的である。
【００１８】また、上記目的に加え、小振幅の入力信号
に対しても、高速にオン・オフを切替えができかつ低消
費電力なスイッチングが可能なインクジェッ卜記録装置
の駆動装置を得ることを他の目的とする。
に対しても、高速にオン・オフを切替えができかつ低消
費電力なスイッチングが可能なインクジェッ卜記録装置
の駆動装置を得ることを他の目的とする。
【００１９】また、上記目的に加え、ＲＦスイッチに掛
かる電圧を低くすることが可能となり、ＲＦスイッチに
高耐圧素子を用いることなく、高周波増幅回路の小型化
を可能にするインクジェッ卜記録装置の駆動装置を得る
ことをその他の目的とする。
かる電圧を低くすることが可能となり、ＲＦスイッチに
高耐圧素子を用いることなく、高周波増幅回路の小型化
を可能にするインクジェッ卜記録装置の駆動装置を得る
ことをその他の目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】印字速度を高速にするた
めに、インクを噴出する機構を多数、一列に配置して同
時に複数の位置の印字をする機構のインクジェット記録
装置は印字パターンが常に変化するため、駆動装置から
みると常に負荷が変化している。超音波をインクの噴出
に用いる装置においては、負荷が容量性であるため容量
の変化に対し常に一定のパワーを供給することが困難で
あった。このため従来は，印字パターンによって負荷が
変動しても周波数を変調して負荷が変動しても一定の噴
出力になるように周波数変調が用いられてきた。これに
対しトランジスタスイッチによる駆動での変調について
は本出願人により提案されている（特願平１１−７２２
１１号）。
めに、インクを噴出する機構を多数、一列に配置して同
時に複数の位置の印字をする機構のインクジェット記録
装置は印字パターンが常に変化するため、駆動装置から
みると常に負荷が変化している。超音波をインクの噴出
に用いる装置においては、負荷が容量性であるため容量
の変化に対し常に一定のパワーを供給することが困難で
あった。このため従来は，印字パターンによって負荷が
変動しても周波数を変調して負荷が変動しても一定の噴
出力になるように周波数変調が用いられてきた。これに
対しトランジスタスイッチによる駆動での変調について
は本出願人により提案されている（特願平１１−７２２
１１号）。
【００２１】ところが、複数の位置の印字をするために
は、圧電素子等の振動子に有効に電力供給しなければな
らないが、１または複数の圧電素子に電力供給をするの
で高周波信号が用いられることが一般的である。しかし
ながら、１または複数の圧電素子に高周波信号による電
力供給をするため、高耐圧な素子によって切換が必要で
あり、さらに、増幅信号は減衰するので、エネルギ効率
が低下したり、切り換えたものの相互間のアイソレーシ
ョンが低下したりしていた。
は、圧電素子等の振動子に有効に電力供給しなければな
らないが、１または複数の圧電素子に電力供給をするの
で高周波信号が用いられることが一般的である。しかし
ながら、１または複数の圧電素子に高周波信号による電
力供給をするため、高耐圧な素子によって切換が必要で
あり、さらに、増幅信号は減衰するので、エネルギ効率
が低下したり、切り換えたものの相互間のアイソレーシ
ョンが低下したりしていた。
【００２２】そこで、第１の発明にかかるインクジェッ
卜記録装置の駆動装置は、複数の圧電素子に交流信号を
供給すると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体イ
ンクを吐出して画像を形成するインクジェッ卜記録装置
の駆動装置において、前記交流信号が供給されかつ前記
インクの射出を開始させる圧電素子を選択する選択信号
により、前記交流信号を液体インクを吐出するために切
り換える切換手段と、前記圧電素子に接続されかつ前記
交流信号を増幅する増幅手段と、を直列に接続したこと
を特徴とする。
卜記録装置の駆動装置は、複数の圧電素子に交流信号を
供給すると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体イ
ンクを吐出して画像を形成するインクジェッ卜記録装置
の駆動装置において、前記交流信号が供給されかつ前記
インクの射出を開始させる圧電素子を選択する選択信号
により、前記交流信号を液体インクを吐出するために切
り換える切換手段と、前記圧電素子に接続されかつ前記
交流信号を増幅する増幅手段と、を直列に接続したこと
を特徴とする。
【００２３】第１の発明にかかるインクジェッ卜記録装
置の駆動装置では、複数の圧電素子に交流信号を供給す
ると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを
吐出させる。この複数の圧電素子は、選択信号により液
体インクを吐出させる圧電素子が選択され、切換手段に
よって、交流信号を液体インクを吐出するために、すな
わち選択された圧電素子に伝達されるように切り換え
る。この圧電素子を駆動するための交流信号が切り換え
られた後に、増幅手段によって増幅される。これらの切
換手段と増幅手段とが直列に接続され、交流信号に応じ
て該当する圧電素子から液体インクの吐出を開始させ
る。従って、増幅手段から直接圧電素子へ電力供給をす
ることができるので、高耐圧な素子による切換で増幅信
号が減衰することはなく、またエネルギ効率が低下した
り、アイソレーションが低下したりすることもない。ま
た、増幅手段から直接圧電素子へ電力供給をすることが
できるので、圧電素子と圧電素子へ電力を供給する駆動
手段までの距離を短くすることもできる。
置の駆動装置では、複数の圧電素子に交流信号を供給す
ると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを
吐出させる。この複数の圧電素子は、選択信号により液
体インクを吐出させる圧電素子が選択され、切換手段に
よって、交流信号を液体インクを吐出するために、すな
わち選択された圧電素子に伝達されるように切り換え
る。この圧電素子を駆動するための交流信号が切り換え
られた後に、増幅手段によって増幅される。これらの切
換手段と増幅手段とが直列に接続され、交流信号に応じ
て該当する圧電素子から液体インクの吐出を開始させ
る。従って、増幅手段から直接圧電素子へ電力供給をす
ることができるので、高耐圧な素子による切換で増幅信
号が減衰することはなく、またエネルギ効率が低下した
り、アイソレーションが低下したりすることもない。ま
た、増幅手段から直接圧電素子へ電力供給をすることが
できるので、圧電素子と圧電素子へ電力を供給する駆動
手段までの距離を短くすることもできる。
【００２４】好ましくは、インクを噴射するために少な
くとも１つの圧電素子から液体インクを吐出するための
エネルギを供給するインクジェット記録装置において、
交流信号を圧電素子に印加する駆動装置と圧電素子の間
の距離を圧電素子の駆動周波数波長の２０λ以内の距離
に配置する。これにより信号伝送線路の挿入損失と反射
を最小にでき、駆動装置の電力を最大効率で圧電素子に
伝達することができる。また、消費電力を従来の同軸線
路接続に比べて大幅に削減できると共に駆動装置（特に
増幅手段）と圧電素子間の距離を短くできるので、適切
な遮蔽ができることを利用して、電磁波不要輻射を最小
にすることができる。
くとも１つの圧電素子から液体インクを吐出するための
エネルギを供給するインクジェット記録装置において、
交流信号を圧電素子に印加する駆動装置と圧電素子の間
の距離を圧電素子の駆動周波数波長の２０λ以内の距離
に配置する。これにより信号伝送線路の挿入損失と反射
を最小にでき、駆動装置の電力を最大効率で圧電素子に
伝達することができる。また、消費電力を従来の同軸線
路接続に比べて大幅に削減できると共に駆動装置（特に
増幅手段）と圧電素子間の距離を短くできるので、適切
な遮蔽ができることを利用して、電磁波不要輻射を最小
にすることができる。
【００２５】ところで、複数の圧電素子が並んだ圧電素
子列を用いた場合、これを列と交差する方向に複数並べ
れば、複数の圧電素子によるマトリクス状の２次元配置
が可能となる。本発明は、このようなマトリクス状に２
次元配置された複数の圧電素子に好適に用いられる。
子列を用いた場合、これを列と交差する方向に複数並べ
れば、複数の圧電素子によるマトリクス状の２次元配置
が可能となる。本発明は、このようなマトリクス状に２
次元配置された複数の圧電素子に好適に用いられる。
【００２６】具体的には、複数の圧電素子に交流信号を
供給すると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体イ
ンクを吐出して画像を形成するインクジェッ卜記録装置
の駆動装置において、前記複数の圧電素子をマトリクス
状に配置するために、一列に複数の圧電素子を有する圧
電素子列を複数備えた圧電素子群と、各々前記圧電素子
列に対応して設けられかつ、前記画像を形成するための
画像信号を含む交流信号を、前記圧電素子から液体イン
クを吐出させるために切り換える複数の切換手段と、各
々前記圧電素子列に対応して接続されかつ前記圧電素子
群と前記切換手段との間に設けられ、前記交流信号を増
幅する複数の増幅手段と、を有することができる。
供給すると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体イ
ンクを吐出して画像を形成するインクジェッ卜記録装置
の駆動装置において、前記複数の圧電素子をマトリクス
状に配置するために、一列に複数の圧電素子を有する圧
電素子列を複数備えた圧電素子群と、各々前記圧電素子
列に対応して設けられかつ、前記画像を形成するための
画像信号を含む交流信号を、前記圧電素子から液体イン
クを吐出させるために切り換える複数の切換手段と、各
々前記圧電素子列に対応して接続されかつ前記圧電素子
群と前記切換手段との間に設けられ、前記交流信号を増
幅する複数の増幅手段と、を有することができる。
【００２７】ここでは、一列に複数の圧電素子を有する
圧電素子列を切換手段で切り換える。これにより切換手
段で切り換えた後に交流信号を圧電素子列へ供給でき、
これを増幅手段で増幅することで、切換で増幅信号が減
衰することはなく、またエネルギ効率が低下したり、ア
イソレーションが低下したりすることもなく、増幅信号
は直接圧電素子列へ供給される。
圧電素子列を切換手段で切り換える。これにより切換手
段で切り換えた後に交流信号を圧電素子列へ供給でき、
これを増幅手段で増幅することで、切換で増幅信号が減
衰することはなく、またエネルギ効率が低下したり、ア
イソレーションが低下したりすることもなく、増幅信号
は直接圧電素子列へ供給される。
【００２８】なお、マトリックス配置された複数の圧電
素子を複数の列から構成されているものとみなすと、一
方に並んだ複数の圧電素子を列としてその列選択を行う
ＲＦスイッチ等の切換手段にかかるエネルギ（例えば信
号電圧）は大きくなるが、本発明では、ＲＦ信号源等の
交流信号の供給源と高周波増幅回路等の増幅手段の間に
列選択用のＲＦスイッチアレイ等で代表される切換手段
を設けることができるので、切換手段にかかるエネルギ
（例えば信号電圧）を低く押さえることができ、容易に
列信号による一方に並んだ複数の圧電素子を選択するこ
とができる。
素子を複数の列から構成されているものとみなすと、一
方に並んだ複数の圧電素子を列としてその列選択を行う
ＲＦスイッチ等の切換手段にかかるエネルギ（例えば信
号電圧）は大きくなるが、本発明では、ＲＦ信号源等の
交流信号の供給源と高周波増幅回路等の増幅手段の間に
列選択用のＲＦスイッチアレイ等で代表される切換手段
を設けることができるので、切換手段にかかるエネルギ
（例えば信号電圧）を低く押さえることができ、容易に
列信号による一方に並んだ複数の圧電素子を選択するこ
とができる。
【００２９】圧電素子列を選択して、電力を供給する場
合、圧電素子列に属する少なくとも１つの圧電素子を選
択することが好ましい。そこで、前記駆動装置では、前
記圧電素子列に属する少なくとも１つの圧電素子から液
体インクを吐出させるために前記少なくとも１つの圧電
素子を作動可能にする作動手段をさらに備えることが好
ましい。これによって、切換手段で切り換えた後に交流
信号を圧電素子列へ供給でき、これを増幅手段で増幅し
てさらに、圧電素子列に属する圧電素子の少なくとも１
つを作動可能にすることができ、少なくとも１つの圧電
素子を容易に駆動することができる。なお、前記では列
としたが、行であってもよい。
合、圧電素子列に属する少なくとも１つの圧電素子を選
択することが好ましい。そこで、前記駆動装置では、前
記圧電素子列に属する少なくとも１つの圧電素子から液
体インクを吐出させるために前記少なくとも１つの圧電
素子を作動可能にする作動手段をさらに備えることが好
ましい。これによって、切換手段で切り換えた後に交流
信号を圧電素子列へ供給でき、これを増幅手段で増幅し
てさらに、圧電素子列に属する圧電素子の少なくとも１
つを作動可能にすることができ、少なくとも１つの圧電
素子を容易に駆動することができる。なお、前記では列
としたが、行であってもよい。
【００３０】圧電素子を駆動するためには、交流信号と
選択信号が必要である。そこで、前記切換手段は、前記
交流信号を増幅する増幅トランジスタと、前記増幅トラ
ンジスタと並列に接続されかつ前記圧電素子列を選択す
る選択信号により前記増幅トランジスタの作動または非
作動を切り換える切換トランジスタとを含むことができ
る。すなわち、選択手段では、選択信号により交流信号
を増幅手段へ供給するので、増幅トランジスタにより交
流信号を増幅し、その増幅トランジスタ作動または非作
動を、圧電素子列を選択する選択信号により切り換え
る。これによって、選択信号による交流信号の切換が容
易となる。
選択信号が必要である。そこで、前記切換手段は、前記
交流信号を増幅する増幅トランジスタと、前記増幅トラ
ンジスタと並列に接続されかつ前記圧電素子列を選択す
る選択信号により前記増幅トランジスタの作動または非
作動を切り換える切換トランジスタとを含むことができ
る。すなわち、選択手段では、選択信号により交流信号
を増幅手段へ供給するので、増幅トランジスタにより交
流信号を増幅し、その増幅トランジスタ作動または非作
動を、圧電素子列を選択する選択信号により切り換え
る。これによって、選択信号による交流信号の切換が容
易となる。
【００３１】具体的には、切換手段は、ＰチャンネルＭ
ＯＳトランジスタとＮチャンネルＭＯＳトランジスタの
ドレイン端子同士を接続し出力端子とし、前記Ｐチャン
ネルＭＯＳトランジスタのソース電極を電源に、前記Ｎ
チャンネルＭＯＳトランジスタのソース電極をグランド
に設置し、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタのゲート端
子に前記交流信号源を接続し、ＰチャンネルＭＯＳトラ
ンジスタのゲート端子に接続された列（または行）選択
信号により、前記出力端子の交流信号のオンオフを行う
ことができる。
ＯＳトランジスタとＮチャンネルＭＯＳトランジスタの
ドレイン端子同士を接続し出力端子とし、前記Ｐチャン
ネルＭＯＳトランジスタのソース電極を電源に、前記Ｎ
チャンネルＭＯＳトランジスタのソース電極をグランド
に設置し、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタのゲート端
子に前記交流信号源を接続し、ＰチャンネルＭＯＳトラ
ンジスタのゲート端子に接続された列（または行）選択
信号により、前記出力端子の交流信号のオンオフを行う
ことができる。
【００３２】この増幅トランジスタは、誤作動を抑制す
るため、その出力が、後の増幅手段の入力閾値より小さ
くすることが好ましい。そこで、前記切換手段は、前記
増幅トランジスタの入力側に接続されかつ入力された交
流信号の電圧を設定する設定手段を含むことができる。
すなわち、交流信号の電圧を設定することで、出力の大
きさを設定できる。例えば、高周波増幅回路として、ス
イッチング方式の増幅回路を用いた場合、ＭＯＳトラン
ジスタを用いて切換手段のオフ時の出力電圧を高周波増
幅スイッチング回路等の増幅手段のスレッショルドレベ
ル（閾値）より低く調整することにより、選択されてい
ない圧電素子列の増幅回路による誤動作（誤噴射）を防
止することが可能となる。
るため、その出力が、後の増幅手段の入力閾値より小さ
くすることが好ましい。そこで、前記切換手段は、前記
増幅トランジスタの入力側に接続されかつ入力された交
流信号の電圧を設定する設定手段を含むことができる。
すなわち、交流信号の電圧を設定することで、出力の大
きさを設定できる。例えば、高周波増幅回路として、ス
イッチング方式の増幅回路を用いた場合、ＭＯＳトラン
ジスタを用いて切換手段のオフ時の出力電圧を高周波増
幅スイッチング回路等の増幅手段のスレッショルドレベ
ル（閾値）より低く調整することにより、選択されてい
ない圧電素子列の増幅回路による誤動作（誤噴射）を防
止することが可能となる。
【００３３】この設定手段は、切換手段のＮチャンネル
ＭＯＳトランジスタのゲート端子とグランド間およびゲ
ート端子と電源端子間に抵抗を設け、切換手段のオフ時
の出力が、増幅手段の入力閾値電圧を超えないように決
定された抵抗値の抵抗を採用することができる。
ＭＯＳトランジスタのゲート端子とグランド間およびゲ
ート端子と電源端子間に抵抗を設け、切換手段のオフ時
の出力が、増幅手段の入力閾値電圧を超えないように決
定された抵抗値の抵抗を採用することができる。
【００３４】このようにすることで、切換手段に高耐圧
のスイッチを用いる必要がないので、交流信号を供給す
るＲＦ信号源等の信号源は、ＰＬＬ等を用いて、ＴＴＬ
レベルやＣＭＯＳレベル等の低電圧出力の信号を出力す
ることが可能になる。この交流信号（ＲＦ信号）を、選
択信号により、各圧電素子列に該当するように切りかえ
ることでマトリックスの列の選択を行うことができる。
選択された列に送られた交流信号（ＲＦ信号）は、列毎
の増幅手段（例えば、高周波増幅スイッチング回路）に
より信号増幅され直接圧電素子に印加される。このと
き、印字パターンに基づき制御される作動手段（例えば
行選択回路）で選択された行の圧電素子により、液体イ
ンクを突出する少なくとも１つの圧電素子が選択され
る。
のスイッチを用いる必要がないので、交流信号を供給す
るＲＦ信号源等の信号源は、ＰＬＬ等を用いて、ＴＴＬ
レベルやＣＭＯＳレベル等の低電圧出力の信号を出力す
ることが可能になる。この交流信号（ＲＦ信号）を、選
択信号により、各圧電素子列に該当するように切りかえ
ることでマトリックスの列の選択を行うことができる。
選択された列に送られた交流信号（ＲＦ信号）は、列毎
の増幅手段（例えば、高周波増幅スイッチング回路）に
より信号増幅され直接圧電素子に印加される。このと
き、印字パターンに基づき制御される作動手段（例えば
行選択回路）で選択された行の圧電素子により、液体イ
ンクを突出する少なくとも１つの圧電素子が選択され
る。
【００３５】より具体的には、インクを噴射するために
複数の圧電素子がマトリックス状に配置され、圧電素子
に印加される交流信号の信号源（ＲＦ信号源）、交流信
号のオンオフを行う列切換回路（ＲＦスイッチ）、列数
分の高周波増幅回路と印字パターンにより行制御を行う
行切換回路を備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記交流信号のオンオフを行う列切換回路を交流信号源
（ＲＦ信号源）と高周波増幅回路の間に設けることがで
きる。
複数の圧電素子がマトリックス状に配置され、圧電素子
に印加される交流信号の信号源（ＲＦ信号源）、交流信
号のオンオフを行う列切換回路（ＲＦスイッチ）、列数
分の高周波増幅回路と印字パターンにより行制御を行う
行切換回路を備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記交流信号のオンオフを行う列切換回路を交流信号源
（ＲＦ信号源）と高周波増幅回路の間に設けることがで
きる。
【００３６】また、インクを噴射するために複数の圧電
素子がマトリックス状に配置され、圧電素子に印加され
る交流信号の信号源（ＲＦ信号源）、交流信号のオンオ
フを行う行切換回路（ＲＦスイッチ）、行数分の高周波
増幅回路と印字パターンにより列の制御を行う回路を備
えたインクジェットプリンタにおいて、前記交流信号の
オンオフを行う行切換回路を交流信号源（ＲＦ信号源）
と高周波増幅回路の間に設けることができる。
素子がマトリックス状に配置され、圧電素子に印加され
る交流信号の信号源（ＲＦ信号源）、交流信号のオンオ
フを行う行切換回路（ＲＦスイッチ）、行数分の高周波
増幅回路と印字パターンにより列の制御を行う回路を備
えたインクジェットプリンタにおいて、前記交流信号の
オンオフを行う行切換回路を交流信号源（ＲＦ信号源）
と高周波増幅回路の間に設けることができる。
【００３７】なお、高周波増幅回路は、スイッチング方
式の高周波増幅回路を採用することができる。また、前
記列切換回路または行切換回路は、前記切換手段のドラ
ンジスタ構成を採用することができる。この場合、前記
列切換回路または行切換回路のオフ時の出力が、高周波
増幅スイッチング回路の入力閾値電圧を超えないよう
に、Ｎチャンネル、ＰチャンネルのＭＯＳトランジスタ
のパラメータ（オン抵抗等）を選択することができる。
具体的には、列切換回路または行切換回路のＮチャンネ
ルＭＯＳトランジスタのゲート端子とグランド間および
ゲート端子と電源端子間に抵抗を設け、列切換回路また
は行切換回路のオフ時の出力が、高周波増幅スイッチン
グ回路の入力閾値電圧を超えないように抵抗値を決定さ
れた、抵抗を設けることができる。
式の高周波増幅回路を採用することができる。また、前
記列切換回路または行切換回路は、前記切換手段のドラ
ンジスタ構成を採用することができる。この場合、前記
列切換回路または行切換回路のオフ時の出力が、高周波
増幅スイッチング回路の入力閾値電圧を超えないよう
に、Ｎチャンネル、ＰチャンネルのＭＯＳトランジスタ
のパラメータ（オン抵抗等）を選択することができる。
具体的には、列切換回路または行切換回路のＮチャンネ
ルＭＯＳトランジスタのゲート端子とグランド間および
ゲート端子と電源端子間に抵抗を設け、列切換回路また
は行切換回路のオフ時の出力が、高周波増幅スイッチン
グ回路の入力閾値電圧を超えないように抵抗値を決定さ
れた、抵抗を設けることができる。
【００３８】ここで、振動子に伝達される電力を最大に
するためにインダクタンスが振動子容量に対して並列に
入るマッチング方法や同調を利用した駆動では、負荷が
変動すると固定の同調用インダクタンスでは周波数が変
化することがある。
するためにインダクタンスが振動子容量に対して並列に
入るマッチング方法や同調を利用した駆動では、負荷が
変動すると固定の同調用インダクタンスでは周波数が変
化することがある。
【００３９】第２の発明はこれを解決するために、印字
パターンにより周波数変動を抑制するものである。例え
ば、同時に駆動する負荷に対し、同調を取るためのイン
ダクタンスを有すると共に、等価並列ＬＣ回路（ＴＡＮ
Ｋ回路）に更に並列にＣＲ直列回路を有する構成を採用
できる。
パターンにより周波数変動を抑制するものである。例え
ば、同時に駆動する負荷に対し、同調を取るためのイン
ダクタンスを有すると共に、等価並列ＬＣ回路（ＴＡＮ
Ｋ回路）に更に並列にＣＲ直列回路を有する構成を採用
できる。
【００４０】詳細には、第２の発明のインクジェッ卜記
録装置の駆動装置は、複数の圧電素子に交流信号を供給
すると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インク
を吐出して画像を形成するインクジェッ卜記録装置の駆
動装置において、前記複数の圧電素子と並列に接続され
たインダクタンスと、入力信号に応じて、前記複数の圧
電素子と前記交流信号との接続をオンオフ制御すること
により前記液体インクの射出を制御する制御スイッチン
グ手段と、前記複数の圧電素子の容量負荷変動に応じて
共振周波数を調整することにより予め定めた共振周波数
に調整する調整手段と、を備えている。
録装置の駆動装置は、複数の圧電素子に交流信号を供給
すると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インク
を吐出して画像を形成するインクジェッ卜記録装置の駆
動装置において、前記複数の圧電素子と並列に接続され
たインダクタンスと、入力信号に応じて、前記複数の圧
電素子と前記交流信号との接続をオンオフ制御すること
により前記液体インクの射出を制御する制御スイッチン
グ手段と、前記複数の圧電素子の容量負荷変動に応じて
共振周波数を調整することにより予め定めた共振周波数
に調整する調整手段と、を備えている。
【００４１】第２の発明にかかるインクジェッ卜記録装
置の駆動装置では、複数の圧電素子に交流信号を供給す
ると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを
吐出する。この複数の圧電素子にはインダクタンスが並
列に接続されている。これにより、インダクタンスと圧
電素子とにより共振回路が構成される。交流信号が圧電
素子に供給されると、この共振回路にエネルギが蓄積さ
れる。
置の駆動装置では、複数の圧電素子に交流信号を供給す
ると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを
吐出する。この複数の圧電素子にはインダクタンスが並
列に接続されている。これにより、インダクタンスと圧
電素子とにより共振回路が構成される。交流信号が圧電
素子に供給されると、この共振回路にエネルギが蓄積さ
れる。
【００４２】制御スイッチング手段は、入力信号に応じ
て、複数の圧電素子と交流信号との接続をオンオフ制御
することにより液体インクの射出を制御する。すなわ
ち、例えばトランジスタ等のスイッチング素子によりオ
ンオフが切り換えられるとき、オンのときには交流信号
が圧電素子に供給される。このときに、共振回路にエネ
ルギが蓄積される。また、制御スイッチング手段がオフ
のときには上記共振回路に蓄積されたエネルギが圧電素
子に供給される。圧電素子には交流信号又は共振回路に
基づくエネルギが交互に供給され、液体インクが振動
し、インクの吐出が開始される。
て、複数の圧電素子と交流信号との接続をオンオフ制御
することにより液体インクの射出を制御する。すなわ
ち、例えばトランジスタ等のスイッチング素子によりオ
ンオフが切り換えられるとき、オンのときには交流信号
が圧電素子に供給される。このときに、共振回路にエネ
ルギが蓄積される。また、制御スイッチング手段がオフ
のときには上記共振回路に蓄積されたエネルギが圧電素
子に供給される。圧電素子には交流信号又は共振回路に
基づくエネルギが交互に供給され、液体インクが振動
し、インクの吐出が開始される。
【００４３】ここで、複数の圧電素子の駆動数が変動す
ると、容量負荷が変動する。そこで、調整手段は、複数
の圧電素子の容量負荷変動に応じて共振周波数を調整す
ることにより予め定めた共振周波数に調整する。これに
より、複数の圧電素子の駆動数が変動して、容量負荷変
動が生じた場合であっても、調整手段によって調整され
て、予め定めた一定の共振周波数でエネルギが供給され
る。
ると、容量負荷が変動する。そこで、調整手段は、複数
の圧電素子の容量負荷変動に応じて共振周波数を調整す
ることにより予め定めた共振周波数に調整する。これに
より、複数の圧電素子の駆動数が変動して、容量負荷変
動が生じた場合であっても、調整手段によって調整され
て、予め定めた一定の共振周波数でエネルギが供給され
る。
【００４４】前記入力信号は、画像を形成するための印
字パターンを採用することができる。入力信号として、
印字パターン（画像データに対応して駆動すべき圧電素
子の位置を表す駆動信号）を採用することにより、液体
インクは何れの圧電素子においても略均一に駆動され、
印字された各ドットも略均一となり、高品質の画像を得
ることができる。
字パターンを採用することができる。入力信号として、
印字パターン（画像データに対応して駆動すべき圧電素
子の位置を表す駆動信号）を採用することにより、液体
インクは何れの圧電素子においても略均一に駆動され、
印字された各ドットも略均一となり、高品質の画像を得
ることができる。
【００４５】前記調整手段は、インダクタンス素子とコ
ンデンサとを並列接続したＬＣ回路を採用することがで
きる。本発明のインクジェット記録装置は、圧電素子の
容量と固定インダクタンスとでＬＣ回路を構成してい
る。この圧電素子の容量と固定インダクタンスとで構成
されるＬＣ回路に対し、更にＬＣ回路を並列に付加す
る。これにより、容量変動を複素成分迄含めて、補間
し、常に、一定の周波数にすることができる。すなわ
ち、更に並列追加したＬＣ回路は、容量が印字パターン
で変動したとき、駆動の周波数に対して不足する複素数
成分を補っている。従って、一定の周波数にすることが
できる。
ンデンサとを並列接続したＬＣ回路を採用することがで
きる。本発明のインクジェット記録装置は、圧電素子の
容量と固定インダクタンスとでＬＣ回路を構成してい
る。この圧電素子の容量と固定インダクタンスとで構成
されるＬＣ回路に対し、更にＬＣ回路を並列に付加す
る。これにより、容量変動を複素成分迄含めて、補間
し、常に、一定の周波数にすることができる。すなわ
ち、更に並列追加したＬＣ回路は、容量が印字パターン
で変動したとき、駆動の周波数に対して不足する複素数
成分を補っている。従って、一定の周波数にすることが
できる。
【００４６】なお、圧電素子の容量と固定インダクタン
スとで構成されるＬＣ回路に対して追加されたＬＣ回路
に制限抵抗を直列に接続することができる。これによ
り、追加されたＬＣ回路の電荷量を一定にでき、容量変
化時の伝達信号電圧振幅を制限抵抗により常に一定にす
ることができる。
スとで構成されるＬＣ回路に対して追加されたＬＣ回路
に制限抵抗を直列に接続することができる。これによ
り、追加されたＬＣ回路の電荷量を一定にでき、容量変
化時の伝達信号電圧振幅を制限抵抗により常に一定にす
ることができる。
【００４７】この圧電素子の容量と固定インダクタンス
とで構成されるＬＣ回路に対し、更にＬＣ回路を並列に
付加した場合、インダクタンスは並列接続であるため、
１つのインダクタンスに縮退が可能である。そこで、前
記調整手段は、抵抗素子とコンデンサとを直列接続した
ＲＣ回路を採用することができる。すなわち、追加され
たＬＣ回路のインダクタンスは、固定インダクタンスと
で１つに縮退が可能であり、縮退することにより追加し
たＬＣ回路はＣのみで考えることが可能にである。これ
に前記制限抵抗を直列に接続すれば、ＲＣ回路によ構成
と等価であり、性能を劣化させることなく、インダクタ
ンス素子を減少させることができる。
とで構成されるＬＣ回路に対し、更にＬＣ回路を並列に
付加した場合、インダクタンスは並列接続であるため、
１つのインダクタンスに縮退が可能である。そこで、前
記調整手段は、抵抗素子とコンデンサとを直列接続した
ＲＣ回路を採用することができる。すなわち、追加され
たＬＣ回路のインダクタンスは、固定インダクタンスと
で１つに縮退が可能であり、縮退することにより追加し
たＬＣ回路はＣのみで考えることが可能にである。これ
に前記制限抵抗を直列に接続すれば、ＲＣ回路によ構成
と等価であり、性能を劣化させることなく、インダクタ
ンス素子を減少させることができる。
【００４８】また、前記印字パターンによる容量負荷変
動を調整するに好適なものとしては、容量可変素子やイ
ンダクタンス可変素子等の電圧制御素子がある。従っ
て、容量可変素子を用いてすなわち、前記調整手段は、
電圧制御素子を含み、前記複数の圧電素子の容量負荷変
動に応じて電圧制御素子を素子制御手段で制御すること
により、印字パターンによる容量変動を補完し、常に送
信側から見て負荷を一定することができる。
動を調整するに好適なものとしては、容量可変素子やイ
ンダクタンス可変素子等の電圧制御素子がある。従っ
て、容量可変素子を用いてすなわち、前記調整手段は、
電圧制御素子を含み、前記複数の圧電素子の容量負荷変
動に応じて電圧制御素子を素子制御手段で制御すること
により、印字パターンによる容量変動を補完し、常に送
信側から見て負荷を一定することができる。
【００４９】例えば、容量可変素子には、可変容量ダイ
オード等の電圧制御による電圧制御容量可変素子があ
る。従って、容量可変素子を用いてすなわち、前記調整
手段は、容量可変素子を含み、前記複数の圧電素子の容
量負荷変動に応じて容量を可変することができる。この
ように、電圧制御容量可変素子により、印字パターンに
よる容量変動を補完することにより、常に送信回路から
見て負荷を一定することができる。
オード等の電圧制御による電圧制御容量可変素子があ
る。従って、容量可変素子を用いてすなわち、前記調整
手段は、容量可変素子を含み、前記複数の圧電素子の容
量負荷変動に応じて容量を可変することができる。この
ように、電圧制御容量可変素子により、印字パターンに
よる容量変動を補完することにより、常に送信回路から
見て負荷を一定することができる。
【００５０】また、電圧制御容量可変素子に加わる信号
が容量可変制御電圧より大きい振幅の場合、容量を可変
できる範囲が狭まるため、目的の容量に制御するのが困
難になることが考えられる。このときには、電圧制御容
量可変素子例えば可変容量ダイオードを正電圧側と負電
圧側の各々に用意し、一方のカソードと他方のアノード
を接続し、正電圧と負電圧を印加する構成とすればよ
い。このようにすることで、交流的には電圧制御容量可
変素子である可変容量ダイオードの容量の和を一定にす
ることができ、容量を電気的に制御が可能である。
が容量可変制御電圧より大きい振幅の場合、容量を可変
できる範囲が狭まるため、目的の容量に制御するのが困
難になることが考えられる。このときには、電圧制御容
量可変素子例えば可変容量ダイオードを正電圧側と負電
圧側の各々に用意し、一方のカソードと他方のアノード
を接続し、正電圧と負電圧を印加する構成とすればよ
い。このようにすることで、交流的には電圧制御容量可
変素子である可変容量ダイオードの容量の和を一定にす
ることができ、容量を電気的に制御が可能である。
【００５１】また、電圧制御素子の他例としてインダク
タンス可変素子等がある。この場合、前記調整手段は、
インダクタンス可変素子を含み、前記複数の圧電素子の
容量負荷変動に応じて容量を可変することができる。こ
のように、インダクタンス可変素子により、印字パター
ンによる容量変動を補完することにより、常に周波数を
一定することができる。すなわち、複数の圧電素子の容
量負荷変動に応じて容量が可変するとき、その変動に対
応するインダクタンス値が定まれば、インダクタンス可
変素子で補間することができる。これにより、印字パタ
ーンによるインダクタンスを容量変動に運動して可変
し、常に周波数が一定にすることができる。
タンス可変素子等がある。この場合、前記調整手段は、
インダクタンス可変素子を含み、前記複数の圧電素子の
容量負荷変動に応じて容量を可変することができる。こ
のように、インダクタンス可変素子により、印字パター
ンによる容量変動を補完することにより、常に周波数を
一定することができる。すなわち、複数の圧電素子の容
量負荷変動に応じて容量が可変するとき、その変動に対
応するインダクタンス値が定まれば、インダクタンス可
変素子で補間することができる。これにより、印字パタ
ーンによるインダクタンスを容量変動に運動して可変
し、常に周波数が一定にすることができる。
【００５２】ここで、第２の発明では、前記調整手段
は、前記圧電素子への供給電流または供給電圧の供給電
力を検出する電力検出手段をさらに備え、検出電力に応
じて共振周波数を調整する電力制御手段とを含むことが
できる。
は、前記圧電素子への供給電流または供給電圧の供給電
力を検出する電力検出手段をさらに備え、検出電力に応
じて共振周波数を調整する電力制御手段とを含むことが
できる。
【００５３】前記電圧制御素子を制御する制御量、すな
わち、前記電圧制御容量可変素子を制御する電圧をまた
は電圧制御インダクタンス可変素子を制御する電圧を印
字パターンより、予め計算することも可能であるが、負
荷の大きさは印字数と個別振動子の容量の積になる。こ
のため、供給側が定電圧特性または定電流特性を有して
いれば、供給側からの供給電力すなわち供給電流または
供給電圧が印字パターンに比例することを利用すれば、
電力すなわち電流または電圧を検知することにより制御
量を決定することができる。
わち、前記電圧制御容量可変素子を制御する電圧をまた
は電圧制御インダクタンス可変素子を制御する電圧を印
字パターンより、予め計算することも可能であるが、負
荷の大きさは印字数と個別振動子の容量の積になる。こ
のため、供給側が定電圧特性または定電流特性を有して
いれば、供給側からの供給電力すなわち供給電流または
供給電圧が印字パターンに比例することを利用すれば、
電力すなわち電流または電圧を検知することにより制御
量を決定することができる。
【００５４】前記第２の発明の駆動装置は、第１の発明
の駆動装置と組み合わせることができる。この場合、第
２の発明の駆動装置に含まれる制御スイッチング手段を
第１の発明の駆動装置に含まれる切換手段に対応させ、
インダクタンス及び調整手段をさらに備えた駆動装置を
構成することで、達成することができる。
の駆動装置と組み合わせることができる。この場合、第
２の発明の駆動装置に含まれる制御スイッチング手段を
第１の発明の駆動装置に含まれる切換手段に対応させ、
インダクタンス及び調整手段をさらに備えた駆動装置を
構成することで、達成することができる。
【００５５】また、上記他の目的を達成するための第３
の発明のインクジェッ卜記録装置の駆動装置は、複数の
圧電素子に交流信号を供給すると共に、少なくとも１つ
の圧電素子から液体インクを吐出するインクジェッ卜記
録装置の駆動装置において、前記複数の圧電素子と並列
に接続され同調回路を構成するインダクタンスと、前記
複数の圧電素子と前記交流信号との接続を制御する第１
スイッチング手段と、前記第１スイッチング手段に並列
に接続された共振回路と、前記共振回路に対して前記交
流信号の供給を制御する第２スイッチング手段と、入力
信号に応じて、前記第２スイッチング手段にオンオフを
繰り返さすことにより前記液体インクの射出を制御する
制御手段と、を備えている。
の発明のインクジェッ卜記録装置の駆動装置は、複数の
圧電素子に交流信号を供給すると共に、少なくとも１つ
の圧電素子から液体インクを吐出するインクジェッ卜記
録装置の駆動装置において、前記複数の圧電素子と並列
に接続され同調回路を構成するインダクタンスと、前記
複数の圧電素子と前記交流信号との接続を制御する第１
スイッチング手段と、前記第１スイッチング手段に並列
に接続された共振回路と、前記共振回路に対して前記交
流信号の供給を制御する第２スイッチング手段と、入力
信号に応じて、前記第２スイッチング手段にオンオフを
繰り返さすことにより前記液体インクの射出を制御する
制御手段と、を備えている。
【００５６】第２の発明にかかるインクジェッ卜記録装
置の駆動装置では、複数の圧電素子に交流信号を供給す
ると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを
吐出する。この複数の圧電素子にはインダクタンスが並
列に接続されており、同調回路を構成している。交流信
号が圧電素子に供給されると、この同調回路にエネルギ
が蓄積される。
置の駆動装置では、複数の圧電素子に交流信号を供給す
ると共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを
吐出する。この複数の圧電素子にはインダクタンスが並
列に接続されており、同調回路を構成している。交流信
号が圧電素子に供給されると、この同調回路にエネルギ
が蓄積される。
【００５７】制御手段は、入力信号に応じて、複数の圧
電素子と交流信号との接続をオンオフ制御することによ
り液体インクの射出を制御する。すなわち、第１のスイ
ッチング手段によりオンオフが切り換えられるとき、オ
ンのときには交流信号が圧電素子に供給される。このと
きに、同調回路にエネルギが蓄積される。また、第１の
スイッチング手段がオフのときには上記同調回路に蓄積
されたエネルギが圧電素子に供給される。この第１のス
イッチング手段には共振回路が並列に接続される。共振
回路に対しては、第２のスイッチング手段により交流信
号が供給される。印字パターン等の入力信号に応じて第
２のスイッチング手段によりオンオフが切り換えられる
とき、オンのときには共振回路にエネルギが蓄積され
る。また、第２のスイッチング手段がオフのときには共
振回路に蓄積されたエネルギが第１のスイッチング手段
に供給される。第１のスイッチング手段には交流信号又
は共振回路に基づくエネルギが交互に供給され、液体イ
ンクが振動し、インクの吐出が開始される。
電素子と交流信号との接続をオンオフ制御することによ
り液体インクの射出を制御する。すなわち、第１のスイ
ッチング手段によりオンオフが切り換えられるとき、オ
ンのときには交流信号が圧電素子に供給される。このと
きに、同調回路にエネルギが蓄積される。また、第１の
スイッチング手段がオフのときには上記同調回路に蓄積
されたエネルギが圧電素子に供給される。この第１のス
イッチング手段には共振回路が並列に接続される。共振
回路に対しては、第２のスイッチング手段により交流信
号が供給される。印字パターン等の入力信号に応じて第
２のスイッチング手段によりオンオフが切り換えられる
とき、オンのときには共振回路にエネルギが蓄積され
る。また、第２のスイッチング手段がオフのときには共
振回路に蓄積されたエネルギが第１のスイッチング手段
に供給される。第１のスイッチング手段には交流信号又
は共振回路に基づくエネルギが交互に供給され、液体イ
ンクが振動し、インクの吐出が開始される。
【００５８】例えば、本発明が適用可能なインクジェッ
ト記録装置は、液体インクと音響的に接続された圧電素
子に交流信号を供給して（音響信号を発生させて）イン
クの吐出を行う。この圧電素子には、入力信号と圧電素
子の接続を制御する複数段のスイッチング手段が接続さ
れる。複数段のスイッチング手段は、コンダクタンスに
より容量接合される。
ト記録装置は、液体インクと音響的に接続された圧電素
子に交流信号を供給して（音響信号を発生させて）イン
クの吐出を行う。この圧電素子には、入力信号と圧電素
子の接続を制御する複数段のスイッチング手段が接続さ
れる。複数段のスイッチング手段は、コンダクタンスに
より容量接合される。
【００５９】各スイッチング手段の段間には、インダク
タンスと抵抗がスイッチング手段の出力端と接地間に接
続される。このインダクタンスと抵抗は、前段スイッチ
ング手段の出力容量と、次段スイッチング手段の入力容
量の合成容量に対し、並列共振回路を構成する。
タンスと抵抗がスイッチング手段の出力端と接地間に接
続される。このインダクタンスと抵抗は、前段スイッチ
ング手段の出力容量と、次段スイッチング手段の入力容
量の合成容量に対し、並列共振回路を構成する。
【００６０】インダクタンスの数値は、合成容量と入力
信号の周波数により設定する。ここで、入力信号は１０
０〜２００ＭＨｚのパルス・バースト波を想定してい
る。もちろん正弦波のバースト波でも可能である。
信号の周波数により設定する。ここで、入力信号は１０
０〜２００ＭＨｚのパルス・バースト波を想定してい
る。もちろん正弦波のバースト波でも可能である。
【００６１】抵抗値はこの並列共振回路の尖鋭度Ｑを所
望の数値（例えは１〜２が望ましい）にするように設定
する。これは、バースト波におけるＲＦ信号部分の、開
始及び終了時の波形整形が目的である。
望の数値（例えは１〜２が望ましい）にするように設定
する。これは、バースト波におけるＲＦ信号部分の、開
始及び終了時の波形整形が目的である。
【００６２】このような並列共振回路を出力側に備える
高速で入力容量が小さいが出力の少ないスイッチング手
段を最初の段に用いた場合、最初の入力信号が小振幅の
信号、例えばＴＴＬレベルの０〜５Ｖのパルス・バース
ト波の入力に対しても、次段に対してより大振幅で０Ｖ
から正負両側に振動する正弦波を供給することができ
る。
高速で入力容量が小さいが出力の少ないスイッチング手
段を最初の段に用いた場合、最初の入力信号が小振幅の
信号、例えばＴＴＬレベルの０〜５Ｖのパルス・バース
ト波の入力に対しても、次段に対してより大振幅で０Ｖ
から正負両側に振動する正弦波を供給することができ
る。
【００６３】さらに、同様の手法を用いて、次段ではよ
り出力が大きく入力容量の大きいスイッチング手段を駆
動していくことにより、最終的には圧電素子を所望の振
幅の信号で駆動することができる。
り出力が大きく入力容量の大きいスイッチング手段を駆
動していくことにより、最終的には圧電素子を所望の振
幅の信号で駆動することができる。
【００６４】具体的には、前記共振回路と前記第１スイ
ッチング手段は、コンデンサ等によって容量接合するこ
とができる。
ッチング手段は、コンデンサ等によって容量接合するこ
とができる。
【００６５】また、前記共振回路は、共振用インダクタ
ンスを含み、共振用インダクタンスは、共振用インダク
タンスの入力側に接続される第２スイッチング手段の出
力容量と共振用インダクタンスの出力側に接続される第
１スイッチング手段の入力容量の合成容量と、共振用イ
ンダクタンスの入力側に接続される第２スイッチング手
段の出力インピーダンス及び共振用インダクタンスの出
力側に接続される第１スイッチング手段の入力インピー
ダンスの合成インピーダンスと、を含む並列共振回路を
構成することができる。
ンスを含み、共振用インダクタンスは、共振用インダク
タンスの入力側に接続される第２スイッチング手段の出
力容量と共振用インダクタンスの出力側に接続される第
１スイッチング手段の入力容量の合成容量と、共振用イ
ンダクタンスの入力側に接続される第２スイッチング手
段の出力インピーダンス及び共振用インダクタンスの出
力側に接続される第１スイッチング手段の入力インピー
ダンスの合成インピーダンスと、を含む並列共振回路を
構成することができる。
【００６６】この並列共振回路は、前記入力信号に同調
することができる。また、共振回路は、インダクタンス
素子と抵抗から構成することができる。また、抵抗は、
前記インダクタンス素子の入力側に接続される第２スイ
ッチング手段の出力容量と前記インダクタンス素子の出
力側に接続される第１スイッチング手段の入力容量の合
成容量と、前記インダクタンス素子と、により並列共振
回路を形成することができる。
することができる。また、共振回路は、インダクタンス
素子と抵抗から構成することができる。また、抵抗は、
前記インダクタンス素子の入力側に接続される第２スイ
ッチング手段の出力容量と前記インダクタンス素子の出
力側に接続される第１スイッチング手段の入力容量の合
成容量と、前記インダクタンス素子と、により並列共振
回路を形成することができる。
【００６７】この場合の抵抗の値Ｒは、前記インダクタ
ンス素子の値Ｌと、前記並列共振回路の共振周波数Ｆに
よって示されるπ・Ｆ・Ｌ＜Ｒ＜２π・Ｆ・Ｌの範囲に
定めることが好ましい。
ンス素子の値Ｌと、前記並列共振回路の共振周波数Ｆに
よって示されるπ・Ｆ・Ｌ＜Ｒ＜２π・Ｆ・Ｌの範囲に
定めることが好ましい。
【００６８】前記入力信号は、予め定めた所定範囲以内
（所謂ＴＴＬレベル）の低電圧信号であることが好まし
く、また、パルス信号であることが好ましい。
（所謂ＴＴＬレベル）の低電圧信号であることが好まし
く、また、パルス信号であることが好ましい。
【００６９】前記第３の発明の駆動装置は、第１の発明
の駆動装置、及び第２の発明の駆動装置の少なくとも一
方の駆動装置と組み合わせることができる。第１の発明
の駆動装置と組み合わせる場合、第１の発明の駆動装置
に含まれる切換手段に、第３の発明の第１スイッチング
手段及び第２スイッチング手段を対応させ、インダクタ
ンス及び制御手段をさらに備えた駆動装置を構成するこ
とで、達成することができる。また、第２の発明の駆動
装置と組み合わせる場合、第２の発明の駆動装置に含ま
れる制御スイッチング手段に、第３の発明の第１スイッ
チング手段及び第２スイッチング手段を対応させ、イン
ダクタンス及び制御手段をさらに備えた駆動装置を構成
することで、達成することができる。
の駆動装置、及び第２の発明の駆動装置の少なくとも一
方の駆動装置と組み合わせることができる。第１の発明
の駆動装置と組み合わせる場合、第１の発明の駆動装置
に含まれる切換手段に、第３の発明の第１スイッチング
手段及び第２スイッチング手段を対応させ、インダクタ
ンス及び制御手段をさらに備えた駆動装置を構成するこ
とで、達成することができる。また、第２の発明の駆動
装置と組み合わせる場合、第２の発明の駆動装置に含ま
れる制御スイッチング手段に、第３の発明の第１スイッ
チング手段及び第２スイッチング手段を対応させ、イン
ダクタンス及び制御手段をさらに備えた駆動装置を構成
することで、達成することができる。
【００７０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は多色
用の画像形成装置に本発明を適用したものである。
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は多色
用の画像形成装置に本発明を適用したものである。
【００７１】（画像形成装置）図２は、本発明が適用可
能な多色用の画像形成装置の一例の構造を概略的に断面
図で示した。
能な多色用の画像形成装置の一例の構造を概略的に断面
図で示した。
【００７２】画像形成装置４０は、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の着色
粒子が格納されている４つの記録ヘッド４２を搭載して
いる。４つの記録ヘッドは液体４Ａを格納している貯蔵
部４４に連通していて、適宜、液体４Ａが供給されるよ
うになっている。各々の記録ヘッド４２は、着色粒子供
給部、粒子薄膜形成部、および圧力発生部とを備えてい
る。各々の記録ヘッド４２は、各色の着色粒子を表面に
付帯した液滴を、画像信号に応じて、用紙トレイ４６か
ら搬送部４８によって搬送されてくる紙等の記録媒体Ｐ
に向けて吐出させる。吐出された液滴は、記録媒体Ｐの
所望の位置に付着し、多色の画像を記録媒体Ｐ上に形成
する。
アン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の着色
粒子が格納されている４つの記録ヘッド４２を搭載して
いる。４つの記録ヘッドは液体４Ａを格納している貯蔵
部４４に連通していて、適宜、液体４Ａが供給されるよ
うになっている。各々の記録ヘッド４２は、着色粒子供
給部、粒子薄膜形成部、および圧力発生部とを備えてい
る。各々の記録ヘッド４２は、各色の着色粒子を表面に
付帯した液滴を、画像信号に応じて、用紙トレイ４６か
ら搬送部４８によって搬送されてくる紙等の記録媒体Ｐ
に向けて吐出させる。吐出された液滴は、記録媒体Ｐの
所望の位置に付着し、多色の画像を記録媒体Ｐ上に形成
する。
【００７３】記録媒体は、搬送部５０によって搬送さ
れ、定着部５２に内臓されている押圧ロールと約１５０
℃に加熱されている加熱ロールのニップ部を通過する。
この際、押圧ロールおよび加熱ロールによって加熱・加
圧され、画像は記録媒体Ｐに強固に固定される。
れ、定着部５２に内臓されている押圧ロールと約１５０
℃に加熱されている加熱ロールのニップ部を通過する。
この際、押圧ロールおよび加熱ロールによって加熱・加
圧され、画像は記録媒体Ｐに強固に固定される。
【００７４】定着部５２は前記構成に限定されず、例え
ば、加熱ロール以外にも加熱定着方式の定着部として
は、加熱パッドとフィルム状部材で構成した定着部や、
強い光源などを非接触で近接配置させた定着部等を使用
することができる。また、使用する着色粒子の特性に合
わせ、これを記録媒体に強固に付着させるために有効な
ものを適宜選択することができ、例えば定着剤を含んだ
カプセルタイプの着色粒子を使用する場合は、圧力ロー
ルを配置し、圧力によってカプセルを破壊して定着させ
る方法を利用することもできる。
ば、加熱ロール以外にも加熱定着方式の定着部として
は、加熱パッドとフィルム状部材で構成した定着部や、
強い光源などを非接触で近接配置させた定着部等を使用
することができる。また、使用する着色粒子の特性に合
わせ、これを記録媒体に強固に付着させるために有効な
ものを適宜選択することができ、例えば定着剤を含んだ
カプセルタイプの着色粒子を使用する場合は、圧力ロー
ルを配置し、圧力によってカプセルを破壊して定着させ
る方法を利用することもできる。
【００７５】（インク吐出部）前記記録ヘッド４２は、
多色の画像を記録媒体Ｐ上に形成するために記録媒体Ｐ
に向けて液滴を吐出させるインク吐出装置を含んで構成
されている。図３には、インク吐出装置のインク吐出部
２０と本発明の駆動装置に対応する駆動回路３０の模式
図を示す。
多色の画像を記録媒体Ｐ上に形成するために記録媒体Ｐ
に向けて液滴を吐出させるインク吐出装置を含んで構成
されている。図３には、インク吐出装置のインク吐出部
２０と本発明の駆動装置に対応する駆動回路３０の模式
図を示す。
【００７６】図３に示すように、本実施の形態に係るイ
ンク吐出装置のインク吐出部２０は、側壁部３により囲
まれた内部が液体インクに満たされたインク室４となっ
ており、かつ、上部にインク吐出部１を有するインク保
持部（ヘッド）２を備えている。インク保持部２の下部
には、上部電極６と下部電極８とにより挟まれた、イン
クと音響的に接続された圧電素子７が配置されている。
インク室４内の上部電極６の上部には、圧電素子７によ
り発生した超音波をインク吐出部１に音響的に集束させ
るためのフレネルレンズ等のレンズ部５が配置されてい
る。なお、本実施の形態に係るインク吐出装置は、音響
インクプリンタに備えられており、インク吐出部１のイ
ンク吐出方向には、記録媒体Ｐが配置される。
ンク吐出装置のインク吐出部２０は、側壁部３により囲
まれた内部が液体インクに満たされたインク室４となっ
ており、かつ、上部にインク吐出部１を有するインク保
持部（ヘッド）２を備えている。インク保持部２の下部
には、上部電極６と下部電極８とにより挟まれた、イン
クと音響的に接続された圧電素子７が配置されている。
インク室４内の上部電極６の上部には、圧電素子７によ
り発生した超音波をインク吐出部１に音響的に集束させ
るためのフレネルレンズ等のレンズ部５が配置されてい
る。なお、本実施の形態に係るインク吐出装置は、音響
インクプリンタに備えられており、インク吐出部１のイ
ンク吐出方向には、記録媒体Ｐが配置される。
【００７７】下部電極８には、切換器１０を介して、Ｒ
Ｆ−ＡＭＰにより構成された圧電素子駆動回路１２の一
方の出力端が接続され、上部電極６には圧電素子駆動回
路１２の他方の出力端が接続されている。切換器１０に
は、コントローラ１１が接続されている。
Ｆ−ＡＭＰにより構成された圧電素子駆動回路１２の一
方の出力端が接続され、上部電極６には圧電素子駆動回
路１２の他方の出力端が接続されている。切換器１０に
は、コントローラ１１が接続されている。
【００７８】この切換器１０及びコントローラ１１は、
本発明の制御スイッチング手段に対応する。
本発明の制御スイッチング手段に対応する。
【００７９】そして、本実施の形態に係るインク吐出装
置では、上部電極６と下部電極８とに、圧電素子７と並
列に、かつ、圧電素子７及び圧電素子駆動回路１２に最
接近した位置に、インダクタンス９が接続されている。
また、切換器１０は圧電素子７及び圧電素子駆動回路１
２に接近した位置に接続されている。
置では、上部電極６と下部電極８とに、圧電素子７と並
列に、かつ、圧電素子７及び圧電素子駆動回路１２に最
接近した位置に、インダクタンス９が接続されている。
また、切換器１０は圧電素子７及び圧電素子駆動回路１
２に接近した位置に接続されている。
【００８０】この接近した位置とは、交流信号を圧電素
子に印加する駆動回路と圧電素子の間の距離であり、圧
電素子の駆動周波数波長の２０λ以内の距離に配置する
ことが好ましい。これにより線路の挿入損失と反射を最
小にし、駆動回路の電力が最大効率で圧電素子に伝達す
ることができる。また、消費電力を従来の同軸線路接続
に比べて大幅に削減すると同時に駆動回路と圧電素子間
の距離を短くでき、適切な遮蔽ができる。これを利用
し、電磁波不要輻射を最小にすることができる。
子に印加する駆動回路と圧電素子の間の距離であり、圧
電素子の駆動周波数波長の２０λ以内の距離に配置する
ことが好ましい。これにより線路の挿入損失と反射を最
小にし、駆動回路の電力が最大効率で圧電素子に伝達す
ることができる。また、消費電力を従来の同軸線路接続
に比べて大幅に削減すると同時に駆動回路と圧電素子間
の距離を短くでき、適切な遮蔽ができる。これを利用
し、電磁波不要輻射を最小にすることができる。
【００８１】図４に駆動回路３０から圧電素子までの等
価回路を示す。圧電素子７は、コンデンサＣｄに、イン
ダクタンスＬｓ、コンデンサＣｓ、及び抵抗Ｒｓの直列
共振回路１３が並列に接続した等価回路で表すことがで
きる。コンデンサＣｄとインダクタンスＬｄとはＴＡＮ
Ｋ回路とよばれる並列共振回路を形成する。このＴＡＮ
Ｋ回路は、エネルギを一旦蓄えた後、切換器１０を開く
（オフする）と、コンデンサＣｄとインダクタンスＬｄ
との間で、所定周波数（＝（１／（２・π・√（Ｃｄ・
Ｌｄ））で、エネルギ（電力）が移動（振動）する。な
お、ＣｄとＬｄで決まる自己共振周波数は駆動回路１２
からの交流信号の周波数と等しくなるように設定されて
いる。
価回路を示す。圧電素子７は、コンデンサＣｄに、イン
ダクタンスＬｓ、コンデンサＣｓ、及び抵抗Ｒｓの直列
共振回路１３が並列に接続した等価回路で表すことがで
きる。コンデンサＣｄとインダクタンスＬｄとはＴＡＮ
Ｋ回路とよばれる並列共振回路を形成する。このＴＡＮ
Ｋ回路は、エネルギを一旦蓄えた後、切換器１０を開く
（オフする）と、コンデンサＣｄとインダクタンスＬｄ
との間で、所定周波数（＝（１／（２・π・√（Ｃｄ・
Ｌｄ））で、エネルギ（電力）が移動（振動）する。な
お、ＣｄとＬｄで決まる自己共振周波数は駆動回路１２
からの交流信号の周波数と等しくなるように設定されて
いる。
【００８２】この場合、インダクタンスＬｓ、コンデン
サＣｓ、及び抵抗Ｒｓの制限要素が存在するので、上記
エネルギの移動の際にエネルギが減少（減衰振動）す
る。この減衰振動は、Ｃｄ、Ｌｓ、Ｃｓ、Ｒｓの各値に
より定まる。そして、容量比（＝Ｃｄ／Ｃｓ）が１以上
でありかつＬｓ、Ｃｓ、及びＲｓの直列共振回路１１の
尖鋭度Ｑ＝（１／（２πｆＣｓ・Ｒｓ）が１以上であれ
ば、１周期以上減衰振動する。
サＣｓ、及び抵抗Ｒｓの制限要素が存在するので、上記
エネルギの移動の際にエネルギが減少（減衰振動）す
る。この減衰振動は、Ｃｄ、Ｌｓ、Ｃｓ、Ｒｓの各値に
より定まる。そして、容量比（＝Ｃｄ／Ｃｓ）が１以上
でありかつＬｓ、Ｃｓ、及びＲｓの直列共振回路１１の
尖鋭度Ｑ＝（１／（２πｆＣｓ・Ｒｓ）が１以上であれ
ば、１周期以上減衰振動する。
【００８３】このように、コンデンサＣｄとインダクタ
ンスＬｄとの間でエネルギ減衰振動するので、この振動
により抵抗Ｒｓに電力が供給され（即ち、交流信号が供
給され）、圧電素子７が振動し、超音波が発生する。即
ち、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネルギが超音波発生に
利用される。よって、圧電素子駆動回路１２から駆動電
流を供給しなくても、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネル
ギにより、圧電素子７を振動させ、超音波を発生させる
ことができる。従って、本実施の形態では、切換器１０
のオン・オフを制御し、圧電素子駆動回路１２からの電
力とＴＡＮＫ回路からの電力と交互に切り換えて、圧電
素子７に供給し、コンデンサＣｄとインダクタンスＬｄ
との間でエネルギ減衰振動を利用して、消費電力を削減
している。
ンスＬｄとの間でエネルギ減衰振動するので、この振動
により抵抗Ｒｓに電力が供給され（即ち、交流信号が供
給され）、圧電素子７が振動し、超音波が発生する。即
ち、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネルギが超音波発生に
利用される。よって、圧電素子駆動回路１２から駆動電
流を供給しなくても、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネル
ギにより、圧電素子７を振動させ、超音波を発生させる
ことができる。従って、本実施の形態では、切換器１０
のオン・オフを制御し、圧電素子駆動回路１２からの電
力とＴＡＮＫ回路からの電力と交互に切り換えて、圧電
素子７に供給し、コンデンサＣｄとインダクタンスＬｄ
との間でエネルギ減衰振動を利用して、消費電力を削減
している。
【００８４】また、本実施の形態では、印字速度を高速
にするために、インクを噴出する機構、すなわち液滴を
飛翔させる機構を多数、配置することによって、同時に
複数の位置の印字を可能にしている。すなわち、図２２
に一例を示したように、ＲＦ信号発生源ＲＦで生成され
たＲＦ信号は、増幅器ＲＦＡを介して、列切換回路ＲＷ
１〜ＲＷｎに入力される。列切換回路ＲＷ１〜ＲＷｎの
各々は、列選択信号ＳＥＬにより選択された回路のみＲ
Ｆ信号を通過させ、振動子列Ａｃ１〜Ａｃｎの何れかに
ＲＦ信号を印加する。このとき、印字データに基づき制
御される行選択回路ＣＴで選択された行との組み合わせ
により、インクを突出する圧電素子７が選択され、印字
データに対応した画像を印字する。
にするために、インクを噴出する機構、すなわち液滴を
飛翔させる機構を多数、配置することによって、同時に
複数の位置の印字を可能にしている。すなわち、図２２
に一例を示したように、ＲＦ信号発生源ＲＦで生成され
たＲＦ信号は、増幅器ＲＦＡを介して、列切換回路ＲＷ
１〜ＲＷｎに入力される。列切換回路ＲＷ１〜ＲＷｎの
各々は、列選択信号ＳＥＬにより選択された回路のみＲ
Ｆ信号を通過させ、振動子列Ａｃ１〜Ａｃｎの何れかに
ＲＦ信号を印加する。このとき、印字データに基づき制
御される行選択回路ＣＴで選択された行との組み合わせ
により、インクを突出する圧電素子７が選択され、印字
データに対応した画像を印字する。
【００８５】本実施の形態では、８ＲＯＷ，１２８ｃｏ
ｌｕｍの縦横にマトリックス状に配置され各々ドットを
成形可能な多数の圧電素子７（８×１２８）を有するヘ
ッドを用いている。なお、このヘッドは、各色毎に構成
してもよく、また、列に色を対応させてもよい。
ｌｕｍの縦横にマトリックス状に配置され各々ドットを
成形可能な多数の圧電素子７（８×１２８）を有するヘ
ッドを用いている。なお、このヘッドは、各色毎に構成
してもよく、また、列に色を対応させてもよい。
【００８６】なお、以下の説明で特に説明しない場合に
は、１つの圧電素子（振動子）を代表して説明に用いて
いるものとする。この縦横にマトリックス状に配置され
各々ドットを成形可能な多数の圧電素子は、本発明の圧
電素子群に対応し、一方に並んだ圧電素子は、本発明の
圧電素子列に対応する。一方に並んだ圧電素子を振動子
列という場合もある。また、圧電素子列は、圧電素子が
複数並列に接続されたものであり、各圧電素子には行選
択回路ＣＴに接続されており、行選択回路ＣＴで選択さ
れた圧電素子列に属する圧電素子により、インクを突出
する圧電素子７が選択され。
は、１つの圧電素子（振動子）を代表して説明に用いて
いるものとする。この縦横にマトリックス状に配置され
各々ドットを成形可能な多数の圧電素子は、本発明の圧
電素子群に対応し、一方に並んだ圧電素子は、本発明の
圧電素子列に対応する。一方に並んだ圧電素子を振動子
列という場合もある。また、圧電素子列は、圧電素子が
複数並列に接続されたものであり、各圧電素子には行選
択回路ＣＴに接続されており、行選択回路ＣＴで選択さ
れた圧電素子列に属する圧電素子により、インクを突出
する圧電素子７が選択され。
【００８７】ところで、印字パターン等により負荷が変
動した場合、各々のヘッドに伝達されるエネルギを一定
にすることが困難であるため、各ヘッドに伝わるエネル
ギがばらつき、印字品質に影響することが予想される。
このため各ヘッドに伝わるエネルギのばらつきを抑制す
る必要がある。すなわち、上記では圧電素子を含んだ等
価回路を説明したが、多数の圧電素子が並べられた圧電
素子列（以下、振動子列）は並列に接続されたものであ
るため、インダクタンスは１つに縮退されたものと考え
ることができる。ところが、印字パターンにより使用す
る振動子（圧電素子）の個数が変動するため、負荷が変
動することになり、供給するエネルギがばらつくことに
なる。
動した場合、各々のヘッドに伝達されるエネルギを一定
にすることが困難であるため、各ヘッドに伝わるエネル
ギがばらつき、印字品質に影響することが予想される。
このため各ヘッドに伝わるエネルギのばらつきを抑制す
る必要がある。すなわち、上記では圧電素子を含んだ等
価回路を説明したが、多数の圧電素子が並べられた圧電
素子列（以下、振動子列）は並列に接続されたものであ
るため、インダクタンスは１つに縮退されたものと考え
ることができる。ところが、印字パターンにより使用す
る振動子（圧電素子）の個数が変動するため、負荷が変
動することになり、供給するエネルギがばらつくことに
なる。
【００８８】これを解消するため、上記インク吐出装置
周辺の構成を基本構成として、以下に、負荷を一定にす
る実施の形態として、インク吐出装置の圧電素子７及び
駆動回路３０の周辺の詳細を説明する。
周辺の構成を基本構成として、以下に、負荷を一定にす
る実施の形態として、インク吐出装置の圧電素子７及び
駆動回路３０の周辺の詳細を説明する。
【００８９】〔第１実施の形態〕本実施の形態は、電圧
制御容量可変素子により、印字パターンによる容量変動
を補完し、送信回路から見て常時負荷を一定にするもの
である。
制御容量可変素子により、印字パターンによる容量変動
を補完し、送信回路から見て常時負荷を一定にするもの
である。
【００９０】図５には、液滴を吐出させるための圧電素
子７を電気的な等価回路で示した。すなわち、上記説明
したように、圧電素子７は、コンデンサＣｄに、インダ
クタンスＬｓ、コンデンサＣｓ、及び抵抗Ｒｓの直列共
振回路１３が並列に接続した等価回路（以下、振動子の
縮退電気等価回路という）６０で表すことができる。Ｃ
ｄは振動子容量を示し、Ｒｓは音響等価抵抗を示してい
る。
子７を電気的な等価回路で示した。すなわち、上記説明
したように、圧電素子７は、コンデンサＣｄに、インダ
クタンスＬｓ、コンデンサＣｓ、及び抵抗Ｒｓの直列共
振回路１３が並列に接続した等価回路（以下、振動子の
縮退電気等価回路という）６０で表すことができる。Ｃ
ｄは振動子容量を示し、Ｒｓは音響等価抵抗を示してい
る。
【００９１】この振動子の縮退電気等価回路６０には、
同調用固定のためのインダクタンスＬｄが並列に接続さ
れている。振動子の縮退電気等価回路６０及びインダク
タンスＬｄの一端は接地され、他端は振動子駆動回路部
６２を介してコントローラ６６に接続されている。コン
トローラ６６は、図３のコントローラ１１に対応するも
のであり、液滴を吐出させるための画像信号によりオン
信号を出力する。
同調用固定のためのインダクタンスＬｄが並列に接続さ
れている。振動子の縮退電気等価回路６０及びインダク
タンスＬｄの一端は接地され、他端は振動子駆動回路部
６２を介してコントローラ６６に接続されている。コン
トローラ６６は、図３のコントローラ１１に対応するも
のであり、液滴を吐出させるための画像信号によりオン
信号を出力する。
【００９２】振動子駆動回路部６２は、トランジスタＴ
ｒ１を備えている。トランジスタＴｒ１のコレクタは振
動子の縮退電気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの
他端に接続されかつ抵抗Ｒ１を介して正電源（＋Ｖ）に
接続されている。トランジスタＴｒ１のエミッタは、コ
ンデンサＣ２を介して設置されかつ負電源（−Ｖ）に接
続されている。この負電源（−Ｖ）は、抵抗Ｒ３及び直
列に接続さ抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ１のベー
スに接続されている。この抵抗Ｒ２には、コンデンサＣ
２が並列に接続されている。また、抵抗Ｒ２のトランジ
スタＴｒ１のベース側の反対側はダイオードＤ１のカソ
ードに接続されている。
ｒ１を備えている。トランジスタＴｒ１のコレクタは振
動子の縮退電気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの
他端に接続されかつ抵抗Ｒ１を介して正電源（＋Ｖ）に
接続されている。トランジスタＴｒ１のエミッタは、コ
ンデンサＣ２を介して設置されかつ負電源（−Ｖ）に接
続されている。この負電源（−Ｖ）は、抵抗Ｒ３及び直
列に接続さ抵抗Ｒ２を介してトランジスタＴｒ１のベー
スに接続されている。この抵抗Ｒ２には、コンデンサＣ
２が並列に接続されている。また、抵抗Ｒ２のトランジ
スタＴｒ１のベース側の反対側はダイオードＤ１のカソ
ードに接続されている。
【００９３】また、振動子の縮退電気等価回路６０及び
インダクタンスＬｄの他端は、容量制御用電圧印加回路
部６４を介して信号処理部６８に接続されている。この
信号処理部６８には、コントローラ６６が接続され、容
量制御用の電気信号を出力する。すなわち、信号処理部
６８は、同時に駆動される振動子の個数から追加すべき
容量値を求め、電気信号として発生させるものである。
インダクタンスＬｄの他端は、容量制御用電圧印加回路
部６４を介して信号処理部６８に接続されている。この
信号処理部６８には、コントローラ６６が接続され、容
量制御用の電気信号を出力する。すなわち、信号処理部
６８は、同時に駆動される振動子の個数から追加すべき
容量値を求め、電気信号として発生させるものである。
【００９４】容量制御用電圧印加回路部６４は、アンプ
Ａｍｐ２を備えている。アンプＡｍｐ２のプラス入力側
は信号処理部６８の出力側に接続され、マイナス入力側
は抵抗Ｒ６を介して出力側に接続されている。アンプＡ
ｍｐ２の出力側は、抵抗Ｒ５を介してダイオードＤ２の
カソード側に接続されかつ、インダクタンスＬ１を介し
てダイオードＤ２ｎｏアノード側に接続されている。こ
のダイオードＤ２のカソード側は、振動子の縮退電気等
価回路６０及びインダクタンスＬｄの他端に接続されて
いる。また、ダイオードＤ２は、電圧制御容量可変素子
として機能し、例えば、可変容量ダイオードを用いるこ
とができる。このダイオードＤ２とインダクタンスＬ１
の間は、コンデンサＣ３を介して接地されている。
Ａｍｐ２を備えている。アンプＡｍｐ２のプラス入力側
は信号処理部６８の出力側に接続され、マイナス入力側
は抵抗Ｒ６を介して出力側に接続されている。アンプＡ
ｍｐ２の出力側は、抵抗Ｒ５を介してダイオードＤ２の
カソード側に接続されかつ、インダクタンスＬ１を介し
てダイオードＤ２ｎｏアノード側に接続されている。こ
のダイオードＤ２のカソード側は、振動子の縮退電気等
価回路６０及びインダクタンスＬｄの他端に接続されて
いる。また、ダイオードＤ２は、電圧制御容量可変素子
として機能し、例えば、可変容量ダイオードを用いるこ
とができる。このダイオードＤ２とインダクタンスＬ１
の間は、コンデンサＣ３を介して接地されている。
【００９５】このように、電圧制御容量可変素子として
機能するダイオードＤ２が、同調用固定のためのインダ
クタンスＬｄ、及び同時駆動振動子の縮退電気等価回路
６０に交流的に並列に接続されている。
機能するダイオードＤ２が、同調用固定のためのインダ
クタンスＬｄ、及び同時駆動振動子の縮退電気等価回路
６０に交流的に並列に接続されている。
【００９６】なお、容量制御用電圧印加回路部６４は、
本発明の調整手段に対応し、また、ダイオードＤ２は本
発明の電圧制御素子に対応する。この場合、容量負荷変
動は、コントローラ６６から得られるもの（印字パター
ン）であり、駆動する振動子の個数に対応する。また、
容量制御用電圧印加回路部６４は、本発明の素子制御手
段としても機能する。
本発明の調整手段に対応し、また、ダイオードＤ２は本
発明の電圧制御素子に対応する。この場合、容量負荷変
動は、コントローラ６６から得られるもの（印字パター
ン）であり、駆動する振動子の個数に対応する。また、
容量制御用電圧印加回路部６４は、本発明の素子制御手
段としても機能する。
【００９７】次に、本実施の形態の作用を説明する。コ
ントローラ６６からの信号はＲＦ信号を所定のタイミン
グでオンオフする所謂トーンバースト波であり、振動子
列に含まれる振動子の個数に対応している。この信号
は、接地レベルを中心に正負両側に振動する正弦波であ
っても、正負何れか側へ振動するパルス波であってもよ
い。パルス波を用いる場合は、ＲＦ信号発生手段とし
て、水晶発振器とＰＬＬ（Phase Locked Loop）素子の
組み合せなどを用いると、小型、小電力が期待できる。
ントローラ６６からの信号はＲＦ信号を所定のタイミン
グでオンオフする所謂トーンバースト波であり、振動子
列に含まれる振動子の個数に対応している。この信号
は、接地レベルを中心に正負両側に振動する正弦波であ
っても、正負何れか側へ振動するパルス波であってもよ
い。パルス波を用いる場合は、ＲＦ信号発生手段とし
て、水晶発振器とＰＬＬ（Phase Locked Loop）素子の
組み合せなどを用いると、小型、小電力が期待できる。
【００９８】このコントローラ６６からの信号は、ダイ
オードＤ１を介して振動子の駆動回路６２に入力され
る。この信号は、コンデンサＣ１を介してトランジスタ
Ｔｒ１のゲートに入力される。なお、抵抗Ｒ２、Ｒ３は
トランジスタＴｒ１への入力バイアスレベルを適正値に
調整するためのものである。トランジスタＴｒ１のエミ
ッタには負電圧（−Ｖ）が印加され、コレクタには正電
圧が印加される。従って、高速にスイッチングされたト
ーンバースト波が圧電素子７へ供給される。
オードＤ１を介して振動子の駆動回路６２に入力され
る。この信号は、コンデンサＣ１を介してトランジスタ
Ｔｒ１のゲートに入力される。なお、抵抗Ｒ２、Ｒ３は
トランジスタＴｒ１への入力バイアスレベルを適正値に
調整するためのものである。トランジスタＴｒ１のエミ
ッタには負電圧（−Ｖ）が印加され、コレクタには正電
圧が印加される。従って、高速にスイッチングされたト
ーンバースト波が圧電素子７へ供給される。
【００９９】すなわち、圧電素子７として等価回路６０
で表した、コンデンサＣｄに、インダクタンスＬｓ、コ
ンデンサＣｓ、及び抵抗Ｒｓの直列共振回路１３が並列
に接続されており、コンデンサＣｄとインダクタンスＬ
ｄとはＴＡＮＫ回路とよばれる並列共振回路を形成して
いる。このＴＡＮＫ回路は、エネルギを一旦蓄えた後、
トランジスタＴｒ１のオフにより、コンデンサＣｄとイ
ンダクタンスＬｄとの間で、所定周波数（＝（１／（２
・π・√（Ｃｄ ・Ｌｄ））で、エネルギ（電力）が移
動（振動）する。なお、ＣｄとＬｄで決まる自己共振周
波数は駆動回路６２からの交流信号の周波数と等しくな
るように設定されている。
で表した、コンデンサＣｄに、インダクタンスＬｓ、コ
ンデンサＣｓ、及び抵抗Ｒｓの直列共振回路１３が並列
に接続されており、コンデンサＣｄとインダクタンスＬ
ｄとはＴＡＮＫ回路とよばれる並列共振回路を形成して
いる。このＴＡＮＫ回路は、エネルギを一旦蓄えた後、
トランジスタＴｒ１のオフにより、コンデンサＣｄとイ
ンダクタンスＬｄとの間で、所定周波数（＝（１／（２
・π・√（Ｃｄ ・Ｌｄ））で、エネルギ（電力）が移
動（振動）する。なお、ＣｄとＬｄで決まる自己共振周
波数は駆動回路６２からの交流信号の周波数と等しくな
るように設定されている。
【０１００】この場合、インダクタンスＬｓ、コンデン
サＣｓ、及び抵抗Ｒｓの制限要素が存在するので、上記
エネルギの移動の際にエネルギが減少（減衰振動）す
る。この減衰振動は、Ｃｄ、Ｌｓ、Ｃｓ、Ｒｓの各値に
より定まる。そして、容量比（＝Ｃｄ／Ｃｓ）が１以上
でありかつＬｓ、Ｃｓ、及びＲｓの直列共振回路１１の
尖鋭度Ｑ＝（１／（２πｆＣｓ・Ｒｓ）が１以上であれ
ば、１周期以上減衰振動する。
サＣｓ、及び抵抗Ｒｓの制限要素が存在するので、上記
エネルギの移動の際にエネルギが減少（減衰振動）す
る。この減衰振動は、Ｃｄ、Ｌｓ、Ｃｓ、Ｒｓの各値に
より定まる。そして、容量比（＝Ｃｄ／Ｃｓ）が１以上
でありかつＬｓ、Ｃｓ、及びＲｓの直列共振回路１１の
尖鋭度Ｑ＝（１／（２πｆＣｓ・Ｒｓ）が１以上であれ
ば、１周期以上減衰振動する。
【０１０１】このように、コンデンサＣｄとインダクタ
ンスＬｄとの間でエネルギ減衰振動するので、この振動
により抵抗Ｒｓに電力が供給され（即ち、交流信号が供
給され）、圧電素子７が振動し、超音波が発生する。即
ち、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネルギが超音波発生に
利用される。よって、圧電素子駆動回路１２から駆動電
流を供給しなくても、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネル
ギにより、圧電素子７を振動させ、超音波を発生させる
ことができる。
ンスＬｄとの間でエネルギ減衰振動するので、この振動
により抵抗Ｒｓに電力が供給され（即ち、交流信号が供
給され）、圧電素子７が振動し、超音波が発生する。即
ち、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネルギが超音波発生に
利用される。よって、圧電素子駆動回路１２から駆動電
流を供給しなくても、ＴＡＮＫ回路に蓄えられたエネル
ギにより、圧電素子７を振動させ、超音波を発生させる
ことができる。
【０１０２】ところで、印字パターンが変動するとヘッ
ドに伝達されるエネルギがばらつくことがある。すなわ
ち、印字パターンの変動により負荷容量が変動する。こ
のため、本実施の形態では、信号処理部６８において、
コントローラ６６からの信号に応じて容量制御のための
信号を出力している。すなわち容量制御電気信号は同時
に駆動される振動子個数から追加すべき容量値に応じた
電気信号が発生される。なお、抵抗Ｒ６はアンプの増幅
率を調整するためのものであり、抵抗Ｒ５はア振動子へ
の入力バイアスレベルを適正値に調整するためのもので
ある。この容量制御電気信号はアンプＡｍｐ２により増
幅され、印字パターンによる容量変動が補間されるよう
な電圧が、ダイオードＤ２のカソード側へ供給されかつ
振動子へ供給される。
ドに伝達されるエネルギがばらつくことがある。すなわ
ち、印字パターンの変動により負荷容量が変動する。こ
のため、本実施の形態では、信号処理部６８において、
コントローラ６６からの信号に応じて容量制御のための
信号を出力している。すなわち容量制御電気信号は同時
に駆動される振動子個数から追加すべき容量値に応じた
電気信号が発生される。なお、抵抗Ｒ６はアンプの増幅
率を調整するためのものであり、抵抗Ｒ５はア振動子へ
の入力バイアスレベルを適正値に調整するためのもので
ある。この容量制御電気信号はアンプＡｍｐ２により増
幅され、印字パターンによる容量変動が補間されるよう
な電圧が、ダイオードＤ２のカソード側へ供給されかつ
振動子へ供給される。
【０１０３】このように、電圧制御容量可変素子である
ダイオードＤ２は、信号処理部６８から出力された容量
制御電気信号により適切な容量になるように容量制御用
電圧印可回路部６４において印可電圧が制御される。こ
れによって、電圧制御容量可変素子（ダイオードＤ２）
により、印字パターンによる容量変動を補完して常時負
荷を一定にすることができ、印字パターンにより負荷変
動した場合であっても各ヘッドに伝達されるエネルギを
一定にすることができる。このため、印字品質を向上さ
せることができる。
ダイオードＤ２は、信号処理部６８から出力された容量
制御電気信号により適切な容量になるように容量制御用
電圧印可回路部６４において印可電圧が制御される。こ
れによって、電圧制御容量可変素子（ダイオードＤ２）
により、印字パターンによる容量変動を補完して常時負
荷を一定にすることができ、印字パターンにより負荷変
動した場合であっても各ヘッドに伝達されるエネルギを
一定にすることができる。このため、印字品質を向上さ
せることができる。
【０１０４】〔第２実施の形態〕第１実施の形態では、
電圧制御容量可変素子に加わる信号が容量可変制御電圧
より大きい振幅の場合、容量を可変できる範囲が狭まる
ため、目的の容量に制御するのが困難になることが考え
られる。本実施の形態は、電圧制御容量可変素子に加わ
る信号が容量可変制御電圧より大きい振幅の場合であっ
ても、容易に目的の容量に制御するものである。なお、
本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構成のため、
同一部部には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態の構成で、第１実施の形態と異なる部分
は、容量制御用電圧印加回路部の内部構成である。
電圧制御容量可変素子に加わる信号が容量可変制御電圧
より大きい振幅の場合、容量を可変できる範囲が狭まる
ため、目的の容量に制御するのが困難になることが考え
られる。本実施の形態は、電圧制御容量可変素子に加わ
る信号が容量可変制御電圧より大きい振幅の場合であっ
ても、容易に目的の容量に制御するものである。なお、
本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構成のため、
同一部部には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態の構成で、第１実施の形態と異なる部分
は、容量制御用電圧印加回路部の内部構成である。
【０１０５】図６に示すように、本実施の形態では、振
動子の縮退電気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの
他端は、容量制御用電圧印加回路部６４Ａを介して信号
処理部６８に接続されている。容量制御用電圧印加回路
部６４Ａは、アンプＡｍｐ１，Ａｍｐ２を備えており、
アンプＡｍｐ２のプラス入力側は信号処理部６８の出力
側に接続され、マイナス入力側は抵抗Ｒ６を介して出力
側に接続されている。アンプＡｍｐ２の出力側は、抵抗
Ｒ５を介してアンプＡｍｐ１のマイナス入力側に接続さ
れている。このアンプＡｍｐ１のマイナス入力側は抵抗
Ｒ４を介して出力側に接続され、またプラス入力側は接
地されている。アンプＡｍｐ２の出力側は、インダクタ
ンスＬ２及びダイオードＤ３を介して、振動子の縮退電
気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの他端に接続さ
れている。このインダクタンスＬ２とダイオードＤ３の
間は、コンデンサＣ４を介して設置されている。
動子の縮退電気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの
他端は、容量制御用電圧印加回路部６４Ａを介して信号
処理部６８に接続されている。容量制御用電圧印加回路
部６４Ａは、アンプＡｍｐ１，Ａｍｐ２を備えており、
アンプＡｍｐ２のプラス入力側は信号処理部６８の出力
側に接続され、マイナス入力側は抵抗Ｒ６を介して出力
側に接続されている。アンプＡｍｐ２の出力側は、抵抗
Ｒ５を介してアンプＡｍｐ１のマイナス入力側に接続さ
れている。このアンプＡｍｐ１のマイナス入力側は抵抗
Ｒ４を介して出力側に接続され、またプラス入力側は接
地されている。アンプＡｍｐ２の出力側は、インダクタ
ンスＬ２及びダイオードＤ３を介して、振動子の縮退電
気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの他端に接続さ
れている。このインダクタンスＬ２とダイオードＤ３の
間は、コンデンサＣ４を介して設置されている。
【０１０６】ダイオードＤ３のアノード側でかつ振動子
の縮退電気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの他端
は、ダイオードＤ２ｎｏカソードに接続され、このダイ
オードＤ２及びインダクタンスＬ１を介してアンプＡｍ
ｐ２の出力側が接続されている。本実施の形態では、ダ
イオードＤ２及びＤ３が電圧制御容量可変素子として機
能する。すなわち、ダイオードＤ２及びＤ３には、可変
容量ダイオードを用いることができる。
の縮退電気等価回路６０及びインダクタンスＬｄの他端
は、ダイオードＤ２ｎｏカソードに接続され、このダイ
オードＤ２及びインダクタンスＬ１を介してアンプＡｍ
ｐ２の出力側が接続されている。本実施の形態では、ダ
イオードＤ２及びＤ３が電圧制御容量可変素子として機
能する。すなわち、ダイオードＤ２及びＤ３には、可変
容量ダイオードを用いることができる。
【０１０７】このように、本実施の形態では、容量制御
用電圧印加回路部６４Ａとして、正電圧及び負電圧を発
生させるために、反転回路構成を含んでいる。
用電圧印加回路部６４Ａとして、正電圧及び負電圧を発
生させるために、反転回路構成を含んでいる。
【０１０８】次に、本実施の形態の作用を説明する。本
実施の形態では、同時駆動振動子の縮退電気等価回路６
０が可変容量ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ
３のアノードの接続点に接続され、ダイオードＤ２，Ｄ
３は各々正電圧、及び負電圧が印可される。同時駆動振
動子の縮退電気等価回路６０の電気信号についての電圧
振幅は通常交流電圧であるため、正極性の信号振幅が大
きくなるとダイオードＤ３に印加される電圧が小さくな
り、ダイオードＤ２に印加される電圧が大きくなる。一
方、負極性の信号振幅が大きくなるとダイオードＤ３に
印加される電圧が小さくなり、ダイオードＤ３に印加さ
れる電圧が大きくなる。
実施の形態では、同時駆動振動子の縮退電気等価回路６
０が可変容量ダイオードＤ２のカソードとダイオードＤ
３のアノードの接続点に接続され、ダイオードＤ２，Ｄ
３は各々正電圧、及び負電圧が印可される。同時駆動振
動子の縮退電気等価回路６０の電気信号についての電圧
振幅は通常交流電圧であるため、正極性の信号振幅が大
きくなるとダイオードＤ３に印加される電圧が小さくな
り、ダイオードＤ２に印加される電圧が大きくなる。一
方、負極性の信号振幅が大きくなるとダイオードＤ３に
印加される電圧が小さくなり、ダイオードＤ３に印加さ
れる電圧が大きくなる。
【０１０９】すなわち、正極性の信号振幅が大きく、電
圧制御容量可変素子であるダイオードＤ３に加わる電圧
が小さくなった場合には、他方の電圧制御容量可変素子
であるダイオードＤ２に加わる電圧は増加する。このこ
とから、一方のダイオードの容量が小さくなった場合に
他方のダイオードの容量を増加させる方向に働くため、
交流的にダイオードＤ２，Ｄ３の容量の和は常に一定に
することができる。
圧制御容量可変素子であるダイオードＤ３に加わる電圧
が小さくなった場合には、他方の電圧制御容量可変素子
であるダイオードＤ２に加わる電圧は増加する。このこ
とから、一方のダイオードの容量が小さくなった場合に
他方のダイオードの容量を増加させる方向に働くため、
交流的にダイオードＤ２，Ｄ３の容量の和は常に一定に
することができる。
【０１１０】従って、本実施の形態によれば、同時駆動
振動子の縮退電気等価回路６０の電気信号の電圧振幅が
大きい場合にも適切に容量を電気的に制御することがで
きる。
振動子の縮退電気等価回路６０の電気信号の電圧振幅が
大きい場合にも適切に容量を電気的に制御することがで
きる。
【０１１１】〔第３実施の形態〕本実施の形態は、電圧
制御インダクタンス可変回路により、印字パターンによ
るインダクタンスを容量変動に運動して可変し、常に周
波数を一定にするものである。なお、本実施の形態は、
上記実施の形態と同様の構成のため、同一部部には同一
符号を付して詳細な説明を省略する。
制御インダクタンス可変回路により、印字パターンによ
るインダクタンスを容量変動に運動して可変し、常に周
波数を一定にするものである。なお、本実施の形態は、
上記実施の形態と同様の構成のため、同一部部には同一
符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１２】図７に示すように、本実施の形態では、上
記実施の形態において振動子の縮退電気等価回路６０に
並列に接続された同調用固定のためのインダクタンスＬ
ｄに代えて、インダクタンスを変更することが可能な同
調用可変インダクタンス７４が接続されている。
記実施の形態において振動子の縮退電気等価回路６０に
並列に接続された同調用固定のためのインダクタンスＬ
ｄに代えて、インダクタンスを変更することが可能な同
調用可変インダクタンス７４が接続されている。
【０１１３】また、本実施の形態では、コントローラ６
６に、インダクタンス可変制御信号を出力するための信
号処理部６８Ａが接続されている。この信号処理部６８
Ａは、同時に駆動される振動子の個数からインダクタン
ス値を求め、電気信号として発生させるものである。こ
の信号処理部６８Ａの出力側は、ソレノイド駆動回路７
０を介して磁芯７２Ａを備えたソレノイド７２が接続さ
れている。
６に、インダクタンス可変制御信号を出力するための信
号処理部６８Ａが接続されている。この信号処理部６８
Ａは、同時に駆動される振動子の個数からインダクタン
ス値を求め、電気信号として発生させるものである。こ
の信号処理部６８Ａの出力側は、ソレノイド駆動回路７
０を介して磁芯７２Ａを備えたソレノイド７２が接続さ
れている。
【０１１４】同調用可変インダクタンス７４及びソレノ
イド７２は連結されており、ソレノイド７２の駆動によ
る磁芯７２Ａの伸縮に応じて同調用可変インダクタンス
７４のインダクタンスが定まる構成になっている。
イド７２は連結されており、ソレノイド７２の駆動によ
る磁芯７２Ａの伸縮に応じて同調用可変インダクタンス
７４のインダクタンスが定まる構成になっている。
【０１１５】なお、同調用可変インダクタンス７４は、
本発明の電圧制御素子に対応し、ソレノイド駆動回路７
０及びソレノイド７２は、本発明の調整手段に対応す
る。この場合、容量負荷変動は、コントローラ６６から
得られるもの（印字パターン）であり、駆動する振動子
の個数に対応する。また、容量制御用電圧印加回路部６
４は、本発明の素子制御手段としても機能する。
本発明の電圧制御素子に対応し、ソレノイド駆動回路７
０及びソレノイド７２は、本発明の調整手段に対応す
る。この場合、容量負荷変動は、コントローラ６６から
得られるもの（印字パターン）であり、駆動する振動子
の個数に対応する。また、容量制御用電圧印加回路部６
４は、本発明の素子制御手段としても機能する。
【０１１６】次に、本実施の形態の作用を説明する。本
実施の形態では、コントローラ６６からの信号により、
信号処理部６８Ａにおいて、印字パターンから振動駆動
数を求め、一定の同調周波数にするためのインダクタン
ス値を求める。信号処理部６８Ａは、このインダクタン
ス値に応じたインダクタンス可変制御信号を駆動回路７
０へ出力する。このインダクタンス可変制御信号は、ソ
レノイド７２の磁芯７２Ａの移動により定まる同調用可
変インダクタンス７４のインダクタンス値に対応した信
号であり、磁芯７２Ａの移動量に対応する。
実施の形態では、コントローラ６６からの信号により、
信号処理部６８Ａにおいて、印字パターンから振動駆動
数を求め、一定の同調周波数にするためのインダクタン
ス値を求める。信号処理部６８Ａは、このインダクタン
ス値に応じたインダクタンス可変制御信号を駆動回路７
０へ出力する。このインダクタンス可変制御信号は、ソ
レノイド７２の磁芯７２Ａの移動により定まる同調用可
変インダクタンス７４のインダクタンス値に対応した信
号であり、磁芯７２Ａの移動量に対応する。
【０１１７】従って、印字パターンから振動駆動数を求
め、一定の同調周波数にするためのインダクタンス値を
信号処理部６８Ａで求めてインダクタンス可変制御信号
（磁芯移動信号）を発生して、駆動回路７０によりソレ
ノイド７２を駆動させることで磁芯７２Ａを移動させ
る。これによって、同調用可変インダクタンス７４は、
磁芯７２Ａの位置によりインダクタンス値が変化し、適
切なインダクタンスに制御される。
め、一定の同調周波数にするためのインダクタンス値を
信号処理部６８Ａで求めてインダクタンス可変制御信号
（磁芯移動信号）を発生して、駆動回路７０によりソレ
ノイド７２を駆動させることで磁芯７２Ａを移動させ
る。これによって、同調用可変インダクタンス７４は、
磁芯７２Ａの位置によりインダクタンス値が変化し、適
切なインダクタンスに制御される。
【０１１８】このように、本実施の形態では、印字パタ
ーンに対応してインダクタンスを容量変動に運動して可
変させ、常時周波数を一定にすることができる。
ーンに対応してインダクタンスを容量変動に運動して可
変させ、常時周波数を一定にすることができる。
【０１１９】なお、本実施の形態では同調用可変インダ
クタンスを磁芯の位置を機械的に移動して行っている
が、インダクタンスと鉄などの金属体との距離、イコラ
イザの電子負荷のようにフイルタ構成で複素数成分の
内、ｗＬに相当する複素数が残ることにより、可変イン
ダクタンスを用いても同様の効果が可能である。
クタンスを磁芯の位置を機械的に移動して行っている
が、インダクタンスと鉄などの金属体との距離、イコラ
イザの電子負荷のようにフイルタ構成で複素数成分の
内、ｗＬに相当する複素数が残ることにより、可変イン
ダクタンスを用いても同様の効果が可能である。
【０１２０】〔第４実施の形態〕本実施の形態は、等価
回路として振動子容量と固定インダクタンスで構成され
るＬＣ回路に対し、更にＬＣ回路を並列に付加すること
により、容量変動を複素成分迄含めて、補完し、常に、
一定の周波数にするものである。なお、本実施の形態
は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部部には
同一符号を付して詳細な説明を省略する。
回路として振動子容量と固定インダクタンスで構成され
るＬＣ回路に対し、更にＬＣ回路を並列に付加すること
により、容量変動を複素成分迄含めて、補完し、常に、
一定の周波数にするものである。なお、本実施の形態
は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部部には
同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２１】図１に示すように、本実施の形態では、上
記実施の形態において振動子の縮退電気等価回路６０に
並列に接続された同調用固定のためのインダクタンスＬ
ｄの両端には、並列接続されたインダクタンスＬ３及び
コンデンサＣ５のＬＣ回路７６と抵抗Ｒ７が直列に接続
されている。この抵抗Ｒ７は、振幅制限抵抗として機能
する。なお、インダクタンスＬ３及びコンデンサＣ５
は、本発明の調整手段に対応すると共に、本発明のＬＣ
回路に対応する。
記実施の形態において振動子の縮退電気等価回路６０に
並列に接続された同調用固定のためのインダクタンスＬ
ｄの両端には、並列接続されたインダクタンスＬ３及び
コンデンサＣ５のＬＣ回路７６と抵抗Ｒ７が直列に接続
されている。この抵抗Ｒ７は、振幅制限抵抗として機能
する。なお、インダクタンスＬ３及びコンデンサＣ５
は、本発明の調整手段に対応すると共に、本発明のＬＣ
回路に対応する。
【０１２２】次に、本実施の形態の作用を説明する。
【０１２３】同調用固定インダクタンスＬｄは、同時駆
動振動子の縮退電気等価回路６０が同時駆動する最大数
の５０％のときの振動子の固有振動周波数、または振動
子の駆動周波数をｆとすると、同時駆動振動子の縮退電
気等価回路６０のコンデンサＣｄの容量（Ｃｄ）に対し
て、 ｆ＝１／｛２π√（Ｌ・Ｃｄ）｝ となるようにＬの値が定められる。
動振動子の縮退電気等価回路６０が同時駆動する最大数
の５０％のときの振動子の固有振動周波数、または振動
子の駆動周波数をｆとすると、同時駆動振動子の縮退電
気等価回路６０のコンデンサＣｄの容量（Ｃｄ）に対し
て、 ｆ＝１／｛２π√（Ｌ・Ｃｄ）｝ となるようにＬの値が定められる。
【０１２４】ＬＣ回路７６のコンデンサ容量Ｃは、同時
駆動振動子の縮退電気等価回路６０において、変動容量
の５０％の値が設定され、ＬはこのＣに対して、 ｆ＝１／｛２π√（Ｌ・Ｃ）｝ となるように設定される。
駆動振動子の縮退電気等価回路６０において、変動容量
の５０％の値が設定され、ＬはこのＣに対して、 ｆ＝１／｛２π√（Ｌ・Ｃ）｝ となるように設定される。
【０１２５】このＬＣ回路７６は、同時駆動振動子の縮
退電気等価回路６０において容量が印字パターンで変化
したとき、駆動周波数に対して、不足する複素数成分を
補うように作用する。
退電気等価回路６０において容量が印字パターンで変化
したとき、駆動周波数に対して、不足する複素数成分を
補うように作用する。
【０１２６】図８（Ａ）に示すように、インダクタンス
Ｌｄ及びコンデンサＣｄによるタンク回路では、Ｃ成分
（１／ｊωＣ）は周波数が高くなるに従って容量が減少
する特性Ｐｃになり、Ｌ成分（ｊωＣ）は周波数が高く
なるに従ってインダクタンスが増加する特性になる。図
８では、同時に駆動される振動子の個数が１つのときの
Ｌ成分を特性Ｚｌ、半数駆動のときのＬ成分を特性Ｚ
ｍ、全て駆動のときのＬ成分を特性Ｚｈで示した。この
とき、同時に駆動される振動子の個数によって周波数が
変動し、同時に駆動される振動子の個数が１つのときの
Ｃ成分は０．５ｐ、半数駆動のとき３２ｐ、全て駆動の
とき６４ｐになる。
Ｌｄ及びコンデンサＣｄによるタンク回路では、Ｃ成分
（１／ｊωＣ）は周波数が高くなるに従って容量が減少
する特性Ｐｃになり、Ｌ成分（ｊωＣ）は周波数が高く
なるに従ってインダクタンスが増加する特性になる。図
８では、同時に駆動される振動子の個数が１つのときの
Ｌ成分を特性Ｚｌ、半数駆動のときのＬ成分を特性Ｚ
ｍ、全て駆動のときのＬ成分を特性Ｚｈで示した。この
とき、同時に駆動される振動子の個数によって周波数が
変動し、同時に駆動される振動子の個数が１つのときの
Ｃ成分は０．５ｐ、半数駆動のとき３２ｐ、全て駆動の
とき６４ｐになる。
【０１２７】ところが、本実施の形態では、インダクタ
ンスＬ３及びコンデンサＣ５のＬＣ回路７６を、並列に
接続している。このとき、図８（Ｂ）に示すように、半
数駆動のときはＬ成分及びＣ成分共に調和するが、同時
に駆動される振動子の個数が１つのときには特性Ｐｃと
特性Ｚｍの間に差異Ｉｌが生じてその差が補われ、全て
駆動のときにも特性Ｐｃと特性Ｚｍの間に差異Ｉｈが生
じてその差が補われる。
ンスＬ３及びコンデンサＣ５のＬＣ回路７６を、並列に
接続している。このとき、図８（Ｂ）に示すように、半
数駆動のときはＬ成分及びＣ成分共に調和するが、同時
に駆動される振動子の個数が１つのときには特性Ｐｃと
特性Ｚｍの間に差異Ｉｌが生じてその差が補われ、全て
駆動のときにも特性Ｐｃと特性Ｚｍの間に差異Ｉｈが生
じてその差が補われる。
【０１２８】このように、等価回路として振動子容量と
固定インダクタンスで構成されるＬＣ回路（タンク回
路）に対し、更にＬＣ回路７６を並列に付加することに
より、容量変動を複素成分迄含めて補完され、一定の周
波数で駆動することができる。
固定インダクタンスで構成されるＬＣ回路（タンク回
路）に対し、更にＬＣ回路７６を並列に付加することに
より、容量変動を複素成分迄含めて補完され、一定の周
波数で駆動することができる。
【０１２９】また、本実施の形態では、ＬＣ回路７６に
抵抗Ｒ７を直列に接続している。この抵抗Ｒ７は、制限
抵抗として機能する。この制限抵抗について説明する。
抵抗Ｒ７を直列に接続している。この抵抗Ｒ７は、制限
抵抗として機能する。この制限抵抗について説明する。
【０１３０】この制限抵抗として機能する抵抗Ｒ７は、
容量変化時の伝達信号電圧振幅を常に一定にするもので
ある。すなわち、振動子容量Ｃｄと固定インダクタンス
Ｌｄとで構成されるＬＣ回路に対して、追加されたＬＣ
回路の電荷量を一定にし、容量変化時の伝達信号電圧振
幅を制限抵抗により常に一定にする。この制限抵抗とし
て機能する抵抗Ｒ７の抵抗値はＬＣ回路のコンデンサの
容量Ｃに対し、ｆを振動子の固有振動周波数、または振
動子の駆動周波数とすると、 ｆ＝１／（２πＣＲ） に、選択される。この抵抗Ｒ７により、同時駆動振動子
の縮退電気等価回路６０と、同調用固定インダクタンス
Ｌｄとの移動電荷量が同じになるように制限されると共
に、ＣＲフィルタとして作用するために、周波数の変動
が発生しない。
容量変化時の伝達信号電圧振幅を常に一定にするもので
ある。すなわち、振動子容量Ｃｄと固定インダクタンス
Ｌｄとで構成されるＬＣ回路に対して、追加されたＬＣ
回路の電荷量を一定にし、容量変化時の伝達信号電圧振
幅を制限抵抗により常に一定にする。この制限抵抗とし
て機能する抵抗Ｒ７の抵抗値はＬＣ回路のコンデンサの
容量Ｃに対し、ｆを振動子の固有振動周波数、または振
動子の駆動周波数とすると、 ｆ＝１／（２πＣＲ） に、選択される。この抵抗Ｒ７により、同時駆動振動子
の縮退電気等価回路６０と、同調用固定インダクタンス
Ｌｄとの移動電荷量が同じになるように制限されると共
に、ＣＲフィルタとして作用するために、周波数の変動
が発生しない。
【０１３１】図９（Ａ）に示すように、同時に駆動され
る振動子の個数が半数（６４個）のとき、同調用固定イ
ンダクタンスＬｄは、周波数の変動と共に２つの隆起を
有する特性ＺＭになる。このとき、抵抗Ｒ７では、図９
（Ｂ）に示すように、同時に駆動される振動子の個数が
１つのとき特性ＺＬで、全数（１２８個）のとき特性Ｚ
Ｈになるが、半数の駆動時の中心周波数Ｆｔｄは一致し
て最小となる。しかし、これら特性ＺＬの最大値と特性
ＺＨの最大値との振幅に幅Ｔｗを有している。この幅Ｔ
ｗを最小（例えば一致）にする抵抗値にすることで、振
動子の縮退電気等価回路６０と同調用固定インダクタン
スＬｄとの移動電荷量が同じになるように制限され、周
波数の変動が発生しない（ＣＲフィルタとして作用）。
る振動子の個数が半数（６４個）のとき、同調用固定イ
ンダクタンスＬｄは、周波数の変動と共に２つの隆起を
有する特性ＺＭになる。このとき、抵抗Ｒ７では、図９
（Ｂ）に示すように、同時に駆動される振動子の個数が
１つのとき特性ＺＬで、全数（１２８個）のとき特性Ｚ
Ｈになるが、半数の駆動時の中心周波数Ｆｔｄは一致し
て最小となる。しかし、これら特性ＺＬの最大値と特性
ＺＨの最大値との振幅に幅Ｔｗを有している。この幅Ｔ
ｗを最小（例えば一致）にする抵抗値にすることで、振
動子の縮退電気等価回路６０と同調用固定インダクタン
スＬｄとの移動電荷量が同じになるように制限され、周
波数の変動が発生しない（ＣＲフィルタとして作用）。
【０１３２】従って、制限抵抗として機能する抵抗Ｒ７
は、容量変化時の伝達信号電圧振幅を一定にすることが
できる。
は、容量変化時の伝達信号電圧振幅を一定にすることが
できる。
【０１３３】〔第５実施の形態〕本実施の形態は、並列
接続のインダクタンスを縮退できる原理を利用したもの
である。すなわち、上記第４実施の形態では、ＬＣ回路
７６を追加したが、追加したＬＣ回路７６のうち、図１
のインダクタンスＬ３は固定インダクタンスＬｄと並列
に接続するため、一つに縮退できる。これを利用し、本
実施の形態では、第４実施の形態のＬＣ回路の部品を削
減したものである。なお、本実施の形態は、上記実施の
形態と同様の構成のため、同一部部には同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。
接続のインダクタンスを縮退できる原理を利用したもの
である。すなわち、上記第４実施の形態では、ＬＣ回路
７６を追加したが、追加したＬＣ回路７６のうち、図１
のインダクタンスＬ３は固定インダクタンスＬｄと並列
に接続するため、一つに縮退できる。これを利用し、本
実施の形態では、第４実施の形態のＬＣ回路の部品を削
減したものである。なお、本実施の形態は、上記実施の
形態と同様の構成のため、同一部部には同一符号を付し
て詳細な説明を省略する。
【０１３４】図１０に示すように、本実施の形態では、
図１の並列接続されたインダクタンスＬ３及びコンデン
サＣ５のＬＣ回路７６からインダクタンスＬ３を除いて
コンデンサＣ５のみからなる回路７６Ｂに抵抗Ｒ７が直
列に接続されている。すなわち、図１のＬＣ回路７６で
図１のインダクタンスＬ３が縮退された（図１で元あっ
た位置、図１０では点線で示している）ＣＲ回路で構成
している。なお、インダクタンスＬ３及び抵抗Ｒ７は、
本発明の調整手段に対応すると共に、本発明のＲＣ回路
に対応する。
図１の並列接続されたインダクタンスＬ３及びコンデン
サＣ５のＬＣ回路７６からインダクタンスＬ３を除いて
コンデンサＣ５のみからなる回路７６Ｂに抵抗Ｒ７が直
列に接続されている。すなわち、図１のＬＣ回路７６で
図１のインダクタンスＬ３が縮退された（図１で元あっ
た位置、図１０では点線で示している）ＣＲ回路で構成
している。なお、インダクタンスＬ３及び抵抗Ｒ７は、
本発明の調整手段に対応すると共に、本発明のＲＣ回路
に対応する。
【０１３５】図１ではインダクタンスは２個記述されて
いるが、並列接続であるため、１つに縮退でき、結果と
して固定インダクタンスは一つとなる。これは振動子が
最大同時駆動される時の容量に同調させたときのインダ
クタンス値と同じになる。従って外見上はＣＲ回路を容
量変動分に併せて追加したのと等価になる。
いるが、並列接続であるため、１つに縮退でき、結果と
して固定インダクタンスは一つとなる。これは振動子が
最大同時駆動される時の容量に同調させたときのインダ
クタンス値と同じになる。従って外見上はＣＲ回路を容
量変動分に併せて追加したのと等価になる。
【０１３６】このように本実施の形態では、インダクタ
ンスを１つ削減でき、機能を低下させることなく、使用
する素子数を減少させることができる。
ンスを１つ削減でき、機能を低下させることなく、使用
する素子数を減少させることができる。
【０１３７】（検証）ここで、上記説明した第３実施の
形態、第４実施の形態、第５実施の形態を同時に実施し
た場合のシミュレーション結果を図１１に示す。表示点
は振動子等価回路のうち音響等価抵抗での電圧波形を示
す。
形態、第４実施の形態、第５実施の形態を同時に実施し
た場合のシミュレーション結果を図１１に示す。表示点
は振動子等価回路のうち音響等価抵抗での電圧波形を示
す。
【０１３８】図１１（Ａ）にはＣａｓｅ１として振動子
が１個のみ駆動時の電圧波形を示し、図１１（Ｂ）には
Ｃａｓｅ２として６４個の振動子を同時駆動したときの
電圧波形を示し、図１１（Ｃ）にはＣａｓｅ３として１
２８個の振動子全てを同時駆動したときの電圧波形を市
絵ｍしている。この図から理解されるように、周波数、
振幅とも変化が無く良好な結果を得ることができること
を確認できる。
が１個のみ駆動時の電圧波形を示し、図１１（Ｂ）には
Ｃａｓｅ２として６４個の振動子を同時駆動したときの
電圧波形を示し、図１１（Ｃ）にはＣａｓｅ３として１
２８個の振動子全てを同時駆動したときの電圧波形を市
絵ｍしている。この図から理解されるように、周波数、
振幅とも変化が無く良好な結果を得ることができること
を確認できる。
【０１３９】〔第６実施の形態〕本実施の形態は、供給
電流を検知することにより制御量を決定するものであ
る。なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構
成であるため、同一部分には同一符号を付して詳細な説
明を省略する。
電流を検知することにより制御量を決定するものであ
る。なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の構
成であるため、同一部分には同一符号を付して詳細な説
明を省略する。
【０１４０】本実施の形態は、第１実施の形態、及び第
２実施の形態において、電圧制御容量可変素子を制御す
る電圧を、第３実施の形態において電圧制御インダクタ
ンス可変素子を制御する電圧を、印字パターンより、予
め計算するのではなく、電流を検知することにより制御
量を決定する。すなわち、負荷の大きさは印字数と個別
振動子の容量の積になることから供給側が定電圧特性を
有していれば、供給側からの供給電流が印字パターンに
比例することを利用し、電流を検知して制御量を決定す
るものである。
２実施の形態において、電圧制御容量可変素子を制御す
る電圧を、第３実施の形態において電圧制御インダクタ
ンス可変素子を制御する電圧を、印字パターンより、予
め計算するのではなく、電流を検知することにより制御
量を決定する。すなわち、負荷の大きさは印字数と個別
振動子の容量の積になることから供給側が定電圧特性を
有していれば、供給側からの供給電流が印字パターンに
比例することを利用し、電流を検知して制御量を決定す
るものである。
【０１４１】図１２に示すように、本実施の形態は、振
動子駆動回路部６２と、振動子の縮退電気等価回路６０
との間に、ホール素子等の電流検知センサ８０が設けら
れている。この電流検知センサ８０は、検出回路８２を
介して、信号処理部６８Ｂに接続されている。検出回路
８２は、電流検知増幅器及びＡＤＣ（アナログデジタル
コンバータ）から構成されている。信号処理部６８Ｂ
は、数値計算部および制御信号発生部により構成されて
いる。
動子駆動回路部６２と、振動子の縮退電気等価回路６０
との間に、ホール素子等の電流検知センサ８０が設けら
れている。この電流検知センサ８０は、検出回路８２を
介して、信号処理部６８Ｂに接続されている。検出回路
８２は、電流検知増幅器及びＡＤＣ（アナログデジタル
コンバータ）から構成されている。信号処理部６８Ｂ
は、数値計算部および制御信号発生部により構成されて
いる。
【０１４２】この電流検知センサ８０、及び検出回路８
２は、本発明の電力検出手段に対応し、信号処理部６８
Ｂ、ソレノイド駆動回路７０及びソレノイド７２は、電
力制御手段に対応する。
２は、本発明の電力検出手段に対応し、信号処理部６８
Ｂ、ソレノイド駆動回路７０及びソレノイド７２は、電
力制御手段に対応する。
【０１４３】印字パターンによって変化する振動子容量
に対応する電流を、ホール素子等の電流検知部８０によ
って検知する。ホール素子は、直列抵抗であっても良
い。検知電流は、検知回路８２の電流検知増幅器におい
て、ＡＤＣ部で計数処理するための適当な信号になるよ
うに増幅、検波された後、ＡＤＣ部でアナログデジタル
変換される。このデジタル量は、信号処理部６８Ｂへ出
力され、信号処理部６８Ｂにおいて数値計算され、イン
ダクタンス値を決定し、そのインダクタンス値に応じた
インダクタンス可変制御信号が制御信号発生部で生成さ
れ、出力される。このインダクタンス可変制御信号は、
上記でも説明したように、磁芯移動信号である。
に対応する電流を、ホール素子等の電流検知部８０によ
って検知する。ホール素子は、直列抵抗であっても良
い。検知電流は、検知回路８２の電流検知増幅器におい
て、ＡＤＣ部で計数処理するための適当な信号になるよ
うに増幅、検波された後、ＡＤＣ部でアナログデジタル
変換される。このデジタル量は、信号処理部６８Ｂへ出
力され、信号処理部６８Ｂにおいて数値計算され、イン
ダクタンス値を決定し、そのインダクタンス値に応じた
インダクタンス可変制御信号が制御信号発生部で生成さ
れ、出力される。このインダクタンス可変制御信号は、
上記でも説明したように、磁芯移動信号である。
【０１４４】なお、本実施の形態では、可変インダクタ
ンスを制御する場合を説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、第１実施の形態、第２実施の形態
のように可変容量を制御するようにしてもよい。
ンスを制御する場合を説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、第１実施の形態、第２実施の形態
のように可変容量を制御するようにしてもよい。
【０１４５】また、本実施の形態では、電流を検知する
ことにより制御量を決定したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、電圧検知により制御量を決定しても
よい。この場合、図１２の電流検知センサ８０に代え
て、電圧検知センサを用いればよい。また、検出回路８
２には、電流検知増幅器に代えて電圧検知増幅回路を用
いれば良い。すなわち、電流ではなく電圧を検知すれば
よいので、直列抵抗もしくはホール素子で検知する必要
はなく、出力信号を適切なレベルでＡＤＣ（アナログデ
ジタル変換回路）に接続する構成とすればよい。なお、
この場合にも、第１実施の形態、第２実施の形態のよう
に可変容量を制御する構成でも利用できる。
ことにより制御量を決定したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、電圧検知により制御量を決定しても
よい。この場合、図１２の電流検知センサ８０に代え
て、電圧検知センサを用いればよい。また、検出回路８
２には、電流検知増幅器に代えて電圧検知増幅回路を用
いれば良い。すなわち、電流ではなく電圧を検知すれば
よいので、直列抵抗もしくはホール素子で検知する必要
はなく、出力信号を適切なレベルでＡＤＣ（アナログデ
ジタル変換回路）に接続する構成とすればよい。なお、
この場合にも、第１実施の形態、第２実施の形態のよう
に可変容量を制御する構成でも利用できる。
【０１４６】〔第７実施の形態〕インクジェットプリン
タでは、圧電素子にエネルギを供給して液滴を吐出する
ためのスイッチング信号は、振幅の大きな信号が必要で
ある。ところが、ＲＦ信号をオン・オフして液滴の吐出
を制御するには、ＲＦスイッチを用いて、高周波増幅回
路によって増幅されたＲＦ信号を切り換える必要がある
ため、高耐圧のダイオード等のＲＦスイッチ素子を使用
しなければならないが（図２２）、高耐圧のダイオード
等のＲＦスイッチを用いてもＲＦ信号が増幅後にＲＦス
イッチにより切りかえられるため、エネルギ効率の低下
等を避けることができなかった。
タでは、圧電素子にエネルギを供給して液滴を吐出する
ためのスイッチング信号は、振幅の大きな信号が必要で
ある。ところが、ＲＦ信号をオン・オフして液滴の吐出
を制御するには、ＲＦスイッチを用いて、高周波増幅回
路によって増幅されたＲＦ信号を切り換える必要がある
ため、高耐圧のダイオード等のＲＦスイッチ素子を使用
しなければならないが（図２２）、高耐圧のダイオード
等のＲＦスイッチを用いてもＲＦ信号が増幅後にＲＦス
イッチにより切りかえられるため、エネルギ効率の低下
等を避けることができなかった。
【０１４７】そこで、本実施の形態では、小振幅の入力
信号で、エネルギ効率の低下等を招くことなく、高速に
オン・オフの切替えが可能な駆動回路を提供するもので
ある。なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の
構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明
を省略する。
信号で、エネルギ効率の低下等を招くことなく、高速に
オン・オフの切替えが可能な駆動回路を提供するもので
ある。なお、本実施の形態は、上記実施の形態と同様の
構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明
を省略する。
【０１４８】図１３に、本実施の形態にかかる、インク
吐出装置のインク吐出ヘッド２０と駆動回路３０の模式
図を示す。本実施の形態によるインク吐出装置のインク
吐出部２０は、図３の構成と同様のため、詳細な説明を
省略する。下部電極８には、駆動回路３１の一方の出力
端が接続され、上部電極６には駆動回路３１の他方の出
力端が接続されている。また、駆動回路３１には、画像
信号Ｇに基づき、ＲＦ信号発生源ＲＦからのＲＦ信号を
加工するコントローラからの入力端が接続されている。
吐出装置のインク吐出ヘッド２０と駆動回路３０の模式
図を示す。本実施の形態によるインク吐出装置のインク
吐出部２０は、図３の構成と同様のため、詳細な説明を
省略する。下部電極８には、駆動回路３１の一方の出力
端が接続され、上部電極６には駆動回路３１の他方の出
力端が接続されている。また、駆動回路３１には、画像
信号Ｇに基づき、ＲＦ信号発生源ＲＦからのＲＦ信号を
加工するコントローラからの入力端が接続されている。
【０１４９】駆動回路３１は、入力信号に従ってスイッ
チングを行う。駆動回路３１は、スイッチング手段８６
ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）と並列共振回路８６ｋ
ｉとからなる回路８６ｉを複数段（ｎ段）備えている。
スイッチング手段８６ｓｉと並列共振回路８６ｋｉとか
らなる回路８６ｉの出力は、並列共振回路による同調効
果により、次段ｊ（＝ｉ＋１）のスイッチング手段８６
ｓｊを駆動するに十分な振幅で、次段ｊに供給される。
これを複数段繰り返し、最終段ｎの回路８６ｎの出力が
スイッチング手段８８を駆動して、圧電素子７を駆動す
るに必要な信号を得ることができる。本実施の形態で
は、２段階の回路を説明する。
チングを行う。駆動回路３１は、スイッチング手段８６
ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）と並列共振回路８６ｋ
ｉとからなる回路８６ｉを複数段（ｎ段）備えている。
スイッチング手段８６ｓｉと並列共振回路８６ｋｉとか
らなる回路８６ｉの出力は、並列共振回路による同調効
果により、次段ｊ（＝ｉ＋１）のスイッチング手段８６
ｓｊを駆動するに十分な振幅で、次段ｊに供給される。
これを複数段繰り返し、最終段ｎの回路８６ｎの出力が
スイッチング手段８８を駆動して、圧電素子７を駆動す
るに必要な信号を得ることができる。本実施の形態で
は、２段階の回路を説明する。
【０１５０】なお、本実施の形態の駆動回路３１では、
スイッチング手段８６ｓｉと並列共振回路８６ｋｉとか
らなる回路８６ｉを複数段（ｎ段）備えた概念で説明す
るが、これらの素子以外にも、上記実施の形態と同様の
駆動回路に含まれる回路素子を含むものである。
スイッチング手段８６ｓｉと並列共振回路８６ｋｉとか
らなる回路８６ｉを複数段（ｎ段）備えた概念で説明す
るが、これらの素子以外にも、上記実施の形態と同様の
駆動回路に含まれる回路素子を含むものである。
【０１５１】図１４には、駆動回路３１から圧電素子７
までの回路図を示す。ここで、圧電素子７は等価回路で
示している。コントローラ８４からの信号は、ＲＦ信号
をあるタイミングでオン・オフする所謂トーンバースト
波であり、接地レベルを中心に正負両側に振動する正弦
波であっても、正負いずれか側へのパルス波であっても
よい。パルス波を用いる場合は、ＲＦ信号発生手段とし
て、水晶発振器とＰＬＬ（Phase Locked Loop）素子の
組み合せなどを用いると、小型、小電力が期待できる。
までの回路図を示す。ここで、圧電素子７は等価回路で
示している。コントローラ８４からの信号は、ＲＦ信号
をあるタイミングでオン・オフする所謂トーンバースト
波であり、接地レベルを中心に正負両側に振動する正弦
波であっても、正負いずれか側へのパルス波であっても
よい。パルス波を用いる場合は、ＲＦ信号発生手段とし
て、水晶発振器とＰＬＬ（Phase Locked Loop）素子の
組み合せなどを用いると、小型、小電力が期待できる。
【０１５２】このコントローラ８４からの信号は、コン
デンサＣ６を介して、本発明の第２のトランジスタとし
てのトランジスタＴｒ２のゲートに入力する。抵抗Ｒ１
０、Ｒ１１はトランジスタＴｒ２への入力のバイアスレ
ベルを適正値に調節するものである。トランジスタＴｒ
２のソースには、直流電源９０Ａから負電圧が印加され
ている。ドレインは次段である本発明の第１のトランジ
スタとしてのトランジスタＴｒ３のゲートへコンデンサ
Ｃ８を介して接続されている。
デンサＣ６を介して、本発明の第２のトランジスタとし
てのトランジスタＴｒ２のゲートに入力する。抵抗Ｒ１
０、Ｒ１１はトランジスタＴｒ２への入力のバイアスレ
ベルを適正値に調節するものである。トランジスタＴｒ
２のソースには、直流電源９０Ａから負電圧が印加され
ている。ドレインは次段である本発明の第１のトランジ
スタとしてのトランジスタＴｒ３のゲートへコンデンサ
Ｃ８を介して接続されている。
【０１５３】トランジスタＴｒ２は、小振幅な入力信号
に対して、高速にスイッチングを行う必要があり、入力
容量が小さく、高速なＦＥＴ等が該当する。
に対して、高速にスイッチングを行う必要があり、入力
容量が小さく、高速なＦＥＴ等が該当する。
【０１５４】トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ３
の間には、同調用にインダクタンスＬ２０と抵抗Ｒ２０
が並列に挿入されている。これらは、トランジスタＴｒ
２の出力容量とトランジスタＴｒ３の入力容量の合成容
量とで、並列同調回路を形成しており、インダクタンス
Ｌ２０の値を入力ＲＦ信号の周波数ｆと合成容量ＣC1か
ら次の式、 ｆ＝１／｛√（Ｌ２０・ＣC1）｝ で求められる数値とすることで、入力信号と同調したよ
り大きな振幅の正弦波によるバースト波信号を得ること
ができる。
の間には、同調用にインダクタンスＬ２０と抵抗Ｒ２０
が並列に挿入されている。これらは、トランジスタＴｒ
２の出力容量とトランジスタＴｒ３の入力容量の合成容
量とで、並列同調回路を形成しており、インダクタンス
Ｌ２０の値を入力ＲＦ信号の周波数ｆと合成容量ＣC1か
ら次の式、 ｆ＝１／｛√（Ｌ２０・ＣC1）｝ で求められる数値とすることで、入力信号と同調したよ
り大きな振幅の正弦波によるバースト波信号を得ること
ができる。
【０１５５】また、Ｒ２０は尖鋭度Ｑの制御、すなわち
バースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了時の
波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さら
に、トランジスタＴｒ２のソースと接地間に充放電用コ
ンデンサＣ７が接続されており、高速なスイッチングに
必要な電荷を供給している。
バースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了時の
波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さら
に、トランジスタＴｒ２のソースと接地間に充放電用コ
ンデンサＣ７が接続されており、高速なスイッチングに
必要な電荷を供給している。
【０１５６】トランジスタＴｒ２のドレインからの出力
は、コンデンサＣ８を介してトランジスタＴｒ３のゲー
トに入力する。抵抗Ｒ１２、Ｒ１３はトランジスタＴｒ
３への入力バイアスレベルを適正値に調整するものであ
る。
は、コンデンサＣ８を介してトランジスタＴｒ３のゲー
トに入力する。抵抗Ｒ１２、Ｒ１３はトランジスタＴｒ
３への入力バイアスレベルを適正値に調整するものであ
る。
【０１５７】トランジスタＴｒ３のソースには、直流電
源９０Ｂからより大きな負電圧を印加する。そのため、
トランジスタＴｒ３には、トランジスタＴｒ２よりも入
力容量が大きく、同等に高速で、大出力のＦＥＴ等が該
当する。入力容量の大きなトランジスタを駆動する場合
には、より大きな入力信号が必要となるが、Ｌ２０、Ｒ
２０と合成容量ＣC1により形成される前述の並列同調回
路の効果により、トランジスタＴｒ３を駆動するに十分
な振幅を供給することができる。また、トランジスタＴ
ｒ３のソースと接地間には、充放電用コンデンサＣ９を
備えており、高速なスイッチングに必要な電荷を供給し
ている。
源９０Ｂからより大きな負電圧を印加する。そのため、
トランジスタＴｒ３には、トランジスタＴｒ２よりも入
力容量が大きく、同等に高速で、大出力のＦＥＴ等が該
当する。入力容量の大きなトランジスタを駆動する場合
には、より大きな入力信号が必要となるが、Ｌ２０、Ｒ
２０と合成容量ＣC1により形成される前述の並列同調回
路の効果により、トランジスタＴｒ３を駆動するに十分
な振幅を供給することができる。また、トランジスタＴ
ｒ３のソースと接地間には、充放電用コンデンサＣ９を
備えており、高速なスイッチングに必要な電荷を供給し
ている。
【０１５８】トランジスタＴｒ３のドレインはインダク
タンスＬ２２と抵抗Ｒ２２を並列に、コンデンサＣ１０
を直列に介して圧電素子に接続される。インダクタンス
Ｌ２２はトランジスタＴｒ３の出力容量と圧電素子の持
つ容量の合成容量に対して並列同調回路を形成し、圧電
素子の駆動電圧を増大させる。また、抵抗Ｒ２２は尖鋭
度Ｑの制御、すなわちバースト波におけるＲＦ信号部分
の、開始及び終了時の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜
２が望ましい。
タンスＬ２２と抵抗Ｒ２２を並列に、コンデンサＣ１０
を直列に介して圧電素子に接続される。インダクタンス
Ｌ２２はトランジスタＴｒ３の出力容量と圧電素子の持
つ容量の合成容量に対して並列同調回路を形成し、圧電
素子の駆動電圧を増大させる。また、抵抗Ｒ２２は尖鋭
度Ｑの制御、すなわちバースト波におけるＲＦ信号部分
の、開始及び終了時の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜
２が望ましい。
【０１５９】コンデンサＣ１０は、圧電素子への直流成
分の印加を阻止するための安全対策である。
分の印加を阻止するための安全対策である。
【０１６０】このように、本実施の形態では、容量の小
さなトランジスタを駆動する並列同調回路を順次連結す
ることによって、容量の大きなトランジスタを駆動でき
るので、小電力によって、圧電素子７を駆動するに十分
な信号を得ることができる。
さなトランジスタを駆動する並列同調回路を順次連結す
ることによって、容量の大きなトランジスタを駆動でき
るので、小電力によって、圧電素子７を駆動するに十分
な信号を得ることができる。
【０１６１】本第７実施の形態は、上記第１実施の形態
乃至第６実施の形態と組み合わせて実施することができ
る。第１実施の形態乃至第６実施の形態に組み合わせる
には、第１実施の形態乃至第６実施の形態のトランジス
タＴｒ１を複数段で構成すればよい。すなわち、切換が
生じる箇所を複数段のスイッチング素子で構成すればよ
い。
乃至第６実施の形態と組み合わせて実施することができ
る。第１実施の形態乃至第６実施の形態に組み合わせる
には、第１実施の形態乃至第６実施の形態のトランジス
タＴｒ１を複数段で構成すればよい。すなわち、切換が
生じる箇所を複数段のスイッチング素子で構成すればよ
い。
【０１６２】〔第８実施の形態〕図１５には、本実施の
形態における駆動回路３０から圧電素子までの回路図を
示す。コントローラからの信号は、第７実施の形態と同
様のトーンバースト波である。
形態における駆動回路３０から圧電素子までの回路図を
示す。コントローラからの信号は、第７実施の形態と同
様のトーンバースト波である。
【０１６３】このコントローラ８４からの信号は、コン
デンサＣ６を介して、トランジスタＴｒ２のゲートに入
力する。抵抗Ｒ１０、Ｒ１１はトランジスタＴｒ２への
入力のバイアスレベルを適性値に調節するものである。
トランジスタＴｒ２のソースには、直流電源９０Ａから
負電圧が印加されている。トランジスタＴｒ２のドレイ
ンは次段のトランジスタＴｒ３のゲートへコンデンサＣ
８を介して接続されている。
デンサＣ６を介して、トランジスタＴｒ２のゲートに入
力する。抵抗Ｒ１０、Ｒ１１はトランジスタＴｒ２への
入力のバイアスレベルを適性値に調節するものである。
トランジスタＴｒ２のソースには、直流電源９０Ａから
負電圧が印加されている。トランジスタＴｒ２のドレイ
ンは次段のトランジスタＴｒ３のゲートへコンデンサＣ
８を介して接続されている。
【０１６４】トランジスタＴｒ２は、小振幅な入力信号
に対して、高速にスイッチングを行う必要があり、入力
容量が小さく、高速なＦＥＴ等が該当する。
に対して、高速にスイッチングを行う必要があり、入力
容量が小さく、高速なＦＥＴ等が該当する。
【０１６５】トランジスタＴｒ２とトランジスタＴｒ３
の間には、同調用Ｌ２０と抵抗Ｒ２０が並列に挿入され
る。これらは、トランジスタＴｒ２の出力容量とトラン
ジスタＴｒ３の入力容量の合成容量とで、並列同調回路
を形成しており、インダクタンスＬ２０の値は、第７実
施の形態と同様、入力ＲＦ信号の周波数ｆと合成容量Ｃ
C1から上記の式で求められる数値とすることで、入力信
号と同調したより大きな振幅の正弦波によるバースト波
信号を得ることができる。
の間には、同調用Ｌ２０と抵抗Ｒ２０が並列に挿入され
る。これらは、トランジスタＴｒ２の出力容量とトラン
ジスタＴｒ３の入力容量の合成容量とで、並列同調回路
を形成しており、インダクタンスＬ２０の値は、第７実
施の形態と同様、入力ＲＦ信号の周波数ｆと合成容量Ｃ
C1から上記の式で求められる数値とすることで、入力信
号と同調したより大きな振幅の正弦波によるバースト波
信号を得ることができる。
【０１６６】また、抵抗Ｒ２０は尖鋭度Ｑの制御、すな
わちバースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了
時の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さ
らに、トランジスタＴｒ２のソースと接地間に充放電用
コンデンサＣ７が接続されており、高速なスイッチング
に必要な電荷を供給している。
わちバースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了
時の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さ
らに、トランジスタＴｒ２のソースと接地間に充放電用
コンデンサＣ７が接続されており、高速なスイッチング
に必要な電荷を供給している。
【０１６７】トランジスタＴｒ２のドレインからの出力
は、コンデンサＣ８を介してトランジスタＴｒ３のゲー
トに入力する。抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１３はトランジスタ
Ｔｒ３への入力バイアスレベルを適正値に調整するもの
である。
は、コンデンサＣ８を介してトランジスタＴｒ３のゲー
トに入力する。抵抗Ｒ１２、抵抗Ｒ１３はトランジスタ
Ｔｒ３への入力バイアスレベルを適正値に調整するもの
である。
【０１６８】トランジスタＴｒ３のソースには、直流電
源９０Ｂからより大きな負電圧を印加する。そのため、
トランジスタＴｒ３には、トランジスタＴｒ２よりも入
力容量が大きく、同等に高速で、大出力のＦＥＴ等が該
当する。
源９０Ｂからより大きな負電圧を印加する。そのため、
トランジスタＴｒ３には、トランジスタＴｒ２よりも入
力容量が大きく、同等に高速で、大出力のＦＥＴ等が該
当する。
【０１６９】入力容量の大きなトランジスタを駆動する
場合には、より大きな入力信号が必要となるが、インダ
クタンスＬ２０、抵抗Ｒ２０と合成容量ＣC1により形成
される前述の並列同調回路の効果により、トランジスタ
Ｔｒ３を駆動するに十分な振幅を供給することができ
る。また、トランジスタＴｒ３のソースと接地間には、
充放電用コンデンサＣ９を備えており、高速なスイッチ
ングに必要な電荷を供給している。
場合には、より大きな入力信号が必要となるが、インダ
クタンスＬ２０、抵抗Ｒ２０と合成容量ＣC1により形成
される前述の並列同調回路の効果により、トランジスタ
Ｔｒ３を駆動するに十分な振幅を供給することができ
る。また、トランジスタＴｒ３のソースと接地間には、
充放電用コンデンサＣ９を備えており、高速なスイッチ
ングに必要な電荷を供給している。
【０１７０】トランジスタＴｒ３のドレインはインダク
タンスＬ２２と抵抗Ｒ２２を並列に、コンデンサＣ１０
を直列に介して、トランジスタＴｒ４に接続されてい
る。インダクタンスＬ２２はトランジスタＴｒ３の出力
容量とトランジスタＴｒ４の入力容量の合成容量に対し
て並列同調回路を形成しており、入力信号と同調したよ
り大きな振幅の正弦波によるバースト波信号を得ること
ができる。また、抵抗Ｒ２２は尖鋭度Ｑの制御、すなわ
ちバースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了時
の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さら
に、トランジスタＴｒ３のソースと接地間に充放電用コ
ンデンサＣ９が接続されており、高速なスイッチングに
必要な電荷を供給している。
タンスＬ２２と抵抗Ｒ２２を並列に、コンデンサＣ１０
を直列に介して、トランジスタＴｒ４に接続されてい
る。インダクタンスＬ２２はトランジスタＴｒ３の出力
容量とトランジスタＴｒ４の入力容量の合成容量に対し
て並列同調回路を形成しており、入力信号と同調したよ
り大きな振幅の正弦波によるバースト波信号を得ること
ができる。また、抵抗Ｒ２２は尖鋭度Ｑの制御、すなわ
ちバースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了時
の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さら
に、トランジスタＴｒ３のソースと接地間に充放電用コ
ンデンサＣ９が接続されており、高速なスイッチングに
必要な電荷を供給している。
【０１７１】トランジスタＴｒ３のドレインからの出力
は、コンデンサＣ１０を介してトランジスタＴｒ４のゲ
ートに入力する。抵抗Ｒ１４、R１５はトランジスタＴ
ｒ４への入力バイアスレベルを適正値に調整するもので
ある。
は、コンデンサＣ１０を介してトランジスタＴｒ４のゲ
ートに入力する。抵抗Ｒ１４、R１５はトランジスタＴ
ｒ４への入力バイアスレベルを適正値に調整するもので
ある。
【０１７２】トランジスタＴｒ４のソースには、直流電
源９０Ｃから直流電源９０Ｂより大きな負電圧を印加す
る。ただし、直流電源９０Ｂと同電圧でも良い。その場
合は電源を共有する。いずれの場合でも、トランジスタ
Ｔｒ４には、トランジスタＴｒ２よりも入力容量が大き
く、同等に高速で、大出力のＦＥＴ等が該当する。入力
容量の大きなトランジスタを駆動する場合には、より大
きな入力信号が必要となるが、インダクタンスＬ２２、
抵抗Ｒ２２と合威容量により形成される前述の並列同調
回路の効果により、トランジスタＴｒ４を駆動するに十
分な振幅を供給することができる。また、トランジスタ
Ｔｒ４のソースと接地間には、充放電用コンデンサＣ１
１を備えており、高速なスイッチングに必要な電荷を供
給している。
源９０Ｃから直流電源９０Ｂより大きな負電圧を印加す
る。ただし、直流電源９０Ｂと同電圧でも良い。その場
合は電源を共有する。いずれの場合でも、トランジスタ
Ｔｒ４には、トランジスタＴｒ２よりも入力容量が大き
く、同等に高速で、大出力のＦＥＴ等が該当する。入力
容量の大きなトランジスタを駆動する場合には、より大
きな入力信号が必要となるが、インダクタンスＬ２２、
抵抗Ｒ２２と合威容量により形成される前述の並列同調
回路の効果により、トランジスタＴｒ４を駆動するに十
分な振幅を供給することができる。また、トランジスタ
Ｔｒ４のソースと接地間には、充放電用コンデンサＣ１
１を備えており、高速なスイッチングに必要な電荷を供
給している。
【０１７３】トランジスタＴｒ４のドレインはインダク
タンスＬ２４と抵抗Ｒ２４を並列に、コンデンサＣ１２
を直列に介して圧電素子に接続される。インダクタンス
Ｌ２４はトランジスタＴｒ４の出力容量と圧電素子の持
つ容量の合成容量に対してＲＬＣ並列同調回路を形成
し、圧電素子の駆動電圧を増大させる。また、抵抗Ｒ２
４は尖鋭度Ｑの制御、すなわちバースト波におけるＲＦ
信号部分の、開始及び終了時の波形整形が目的であり、
１＜Ｑ＜２が望ましい。
タンスＬ２４と抵抗Ｒ２４を並列に、コンデンサＣ１２
を直列に介して圧電素子に接続される。インダクタンス
Ｌ２４はトランジスタＴｒ４の出力容量と圧電素子の持
つ容量の合成容量に対してＲＬＣ並列同調回路を形成
し、圧電素子の駆動電圧を増大させる。また、抵抗Ｒ２
４は尖鋭度Ｑの制御、すなわちバースト波におけるＲＦ
信号部分の、開始及び終了時の波形整形が目的であり、
１＜Ｑ＜２が望ましい。
【０１７４】コンデンサＣ１２は、圧電素子への直流成
分の印加を阻止するための安全対策である。
分の印加を阻止するための安全対策である。
【０１７５】このように、本実施の形態では、容量の小
さなトランジスタを駆動する並列同調回路を順次連結す
ることによって、容量の大きなトランジスタを駆動でき
るので、小電力によって、圧電素子７を駆動するに十分
な信号を得ることができる。
さなトランジスタを駆動する並列同調回路を順次連結す
ることによって、容量の大きなトランジスタを駆動でき
るので、小電力によって、圧電素子７を駆動するに十分
な信号を得ることができる。
【０１７６】なお、圧電素子に接続する前に、さらに複
数のトランジスタ及び並列同調回路を接続することで、
より大きな駆動電圧を圧電素子に与えられることは言う
までもない。
数のトランジスタ及び並列同調回路を接続することで、
より大きな駆動電圧を圧電素子に与えられることは言う
までもない。
【０１７７】本第８実施の形態は、上記第７実施の形態
と同様に、上記第１実施の形態乃至第６実施の形態と組
み合わせて実施することができる。
と同様に、上記第１実施の形態乃至第６実施の形態と組
み合わせて実施することができる。
【０１７８】〔第９実施の形態〕図１６には本実施の形
態における駆動回路３０から圧電素子までの回路図を示
す。本実施の形態では、コンデンサＣ１０までの回路
は、第８の実施例と同様である。
態における駆動回路３０から圧電素子までの回路図を示
す。本実施の形態では、コンデンサＣ１０までの回路
は、第８の実施例と同様である。
【０１７９】信号は、コンデンサＣ１０を直列に介し
て、トランジスタＴｒ４に接続される。ここで、トラン
ジスタＴｒ４とトランジスタＴｒ５は、所謂カスコード
増幅器を形成している。このため、入力側から見たトラ
ンジスタＴｒ４の入力容量は、ミラー効果により小さく
することができる。そのため、トランジスタＴｒ４の駆
動はより容易になる。もちろん、インダクタンスＬ２２
はトランジスタＴｒ３の出力容量とトランジスタＴｒ４
を含むカスコード増幅器の入力容量の合成容量に対して
並列同調回路を形成しており、入力信号と同調したより
大きな振幅の正弦波によるバースト波信号を得ることが
できる。また、抵抗Ｒ２２は尖鋭度Ｑの制御、すなわち
バースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了時の
波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さら
に、トランジスタＴｒ３のソースと接地間に充放電用コ
ンデンサＣ１１が接続されており、高速なスイッチング
に必要な電荷を供給している。
て、トランジスタＴｒ４に接続される。ここで、トラン
ジスタＴｒ４とトランジスタＴｒ５は、所謂カスコード
増幅器を形成している。このため、入力側から見たトラ
ンジスタＴｒ４の入力容量は、ミラー効果により小さく
することができる。そのため、トランジスタＴｒ４の駆
動はより容易になる。もちろん、インダクタンスＬ２２
はトランジスタＴｒ３の出力容量とトランジスタＴｒ４
を含むカスコード増幅器の入力容量の合成容量に対して
並列同調回路を形成しており、入力信号と同調したより
大きな振幅の正弦波によるバースト波信号を得ることが
できる。また、抵抗Ｒ２２は尖鋭度Ｑの制御、すなわち
バースト波におけるＲＦ信号部分の、開始及び終了時の
波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜２が望ましい。さら
に、トランジスタＴｒ３のソースと接地間に充放電用コ
ンデンサＣ１１が接続されており、高速なスイッチング
に必要な電荷を供給している。
【０１８０】トランジスタＴｒ５のドレインはインダク
タンスＬ２４と抵抗Ｒ２４を並列に、コンデンサＣ１２
を直列に介して圧電素子に接続される。インダクタンス
Ｌ２４はトランジスタＴｒ５の出力容量と圧電素子の持
つ容量の合成容量に対して並列同調回路を形成し、圧電
素子の駆動電圧を増大させる。また、抵抗Ｒ２４は尖鋭
度Ｑの制御、すなわちバースト波におけるＲＦ信号部分
の、開始及び終了時の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜
２が望ましい。
タンスＬ２４と抵抗Ｒ２４を並列に、コンデンサＣ１２
を直列に介して圧電素子に接続される。インダクタンス
Ｌ２４はトランジスタＴｒ５の出力容量と圧電素子の持
つ容量の合成容量に対して並列同調回路を形成し、圧電
素子の駆動電圧を増大させる。また、抵抗Ｒ２４は尖鋭
度Ｑの制御、すなわちバースト波におけるＲＦ信号部分
の、開始及び終了時の波形整形が目的であり、１＜Ｑ＜
２が望ましい。
【０１８１】コンデンサＣ１２は、圧電素子への直流成
分の印加を阻止するための安全対策である。
分の印加を阻止するための安全対策である。
【０１８２】圧電素子に接続する前に、さらに複数のト
ランジスタ及び並列同調回路を接続することで、より大
きな駆動電圧を圧電素子に与えられることは言うまでも
ない。
ランジスタ及び並列同調回路を接続することで、より大
きな駆動電圧を圧電素子に与えられることは言うまでも
ない。
【０１８３】このように、本実施の形態は、スイッチン
グ手段と並列共振回路を組み合わせ、それを複数段容量
接続し、より高出力なスイッチング手段を順次スイッチ
ングすることにより、低電圧のバースト波信号の入力に
対して、出力端に接続された圧電素子を駆動するに充分
な出力を得ることができる。
グ手段と並列共振回路を組み合わせ、それを複数段容量
接続し、より高出力なスイッチング手段を順次スイッチ
ングすることにより、低電圧のバースト波信号の入力に
対して、出力端に接続された圧電素子を駆動するに充分
な出力を得ることができる。
【０１８４】なお、上述の第７乃至第９実施の形態で
は、各並列共振回路は入力信号に対して同調している
が、必ずしもその必要はなく、例えば、共振周波数を入
力信号の倍に設定して、より高い周波数の出力を得るこ
とも可能である。
は、各並列共振回路は入力信号に対して同調している
が、必ずしもその必要はなく、例えば、共振周波数を入
力信号の倍に設定して、より高い周波数の出力を得るこ
とも可能である。
【０１８５】本第９実施の形態は、上記第７実施の形態
と同様に、上記第１実施の形態乃至第６実施の形態と組
み合わせて実施することができる。
と同様に、上記第１実施の形態乃至第６実施の形態と組
み合わせて実施することができる。
【０１８６】〔第１０実施の形態〕印字速度を高速にす
るため、印字データによって多数の振動子を切り換えて
制御するためには、ＲＦ増幅器ＲＦＡによって増幅され
たＲＦ信号を切り換える必要があり、高耐圧のダイオー
ドやバラクタなどのＲＦスイッチ素子を使用しなければ
ならない（図２２）。ところが、高耐圧のダイオード等
のＲＦスイッチを用いてもＲＦ信号が増幅後にＲＦスイ
ッチにより切りかえられるため、エネルギ効率の低下、
列間のアイソレーションの低下等の問題を避けることが
できない。
るため、印字データによって多数の振動子を切り換えて
制御するためには、ＲＦ増幅器ＲＦＡによって増幅され
たＲＦ信号を切り換える必要があり、高耐圧のダイオー
ドやバラクタなどのＲＦスイッチ素子を使用しなければ
ならない（図２２）。ところが、高耐圧のダイオード等
のＲＦスイッチを用いてもＲＦ信号が増幅後にＲＦスイ
ッチにより切りかえられるため、エネルギ効率の低下、
列間のアイソレーションの低下等の問題を避けることが
できない。
【０１８７】本実施の形態では、高耐圧の素子を要せ
ず、高周波信号の切換を容易とするものである。すなわ
ち、上記実施の形態では、ＲＦ信号を増幅した後にスイ
ッチングするが、本実施の形態では、スイッチングした
後にＲＦ信号を増幅したものである。なお、本実施の形
態は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部分に
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
ず、高周波信号の切換を容易とするものである。すなわ
ち、上記実施の形態では、ＲＦ信号を増幅した後にスイ
ッチングするが、本実施の形態では、スイッチングした
後にＲＦ信号を増幅したものである。なお、本実施の形
態は、上記実施の形態と同様の構成のため、同一部分に
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１８８】図１７には本発明の実施の形態であるイン
クジェットプリンタの駆動回路の模式図を示した。
クジェットプリンタの駆動回路の模式図を示した。
【０１８９】ＰＬＬ等を用いたＲＦ信号発生源ＲＦで生
成されたＲＦ信号は、例えば、ＴＴＬやＣＭＯＳレベル
等の低電圧の信号として、列切換回路ＲＯＷ（ＲＷ１〜
ＲＷｎの何れか）に入力される。列切換回路ＲＯＷで
は、列選択信号ＳＥＬにより選択された列切換回路（Ｒ
Ｗ１〜ＲＷｎの何れか）のみＲＦ信号を通過させ、選択
された列切換回路（ＲＷ１〜ＲＷｎの何れか）に対応す
る高周波増幅回路ＲＦＡ（ＲＦ１〜ＲＦｎの何れか）に
よりＲＦ信号を増幅して振動子列ＡｃＴ（Ａｃ１〜Ａｃ
ｎの何れか）に直接ＲＦ信号を印加する。
成されたＲＦ信号は、例えば、ＴＴＬやＣＭＯＳレベル
等の低電圧の信号として、列切換回路ＲＯＷ（ＲＷ１〜
ＲＷｎの何れか）に入力される。列切換回路ＲＯＷで
は、列選択信号ＳＥＬにより選択された列切換回路（Ｒ
Ｗ１〜ＲＷｎの何れか）のみＲＦ信号を通過させ、選択
された列切換回路（ＲＷ１〜ＲＷｎの何れか）に対応す
る高周波増幅回路ＲＦＡ（ＲＦ１〜ＲＦｎの何れか）に
よりＲＦ信号を増幅して振動子列ＡｃＴ（Ａｃ１〜Ａｃ
ｎの何れか）に直接ＲＦ信号を印加する。
【０１９０】このとき、印字データに基づき制御される
行選択回路ＣＴで選択された行との組み合わせにより、
液体インクを吐出する圧電素子７が選択され、印字デー
タに対応した画像を印字する。
行選択回路ＣＴで選択された行との組み合わせにより、
液体インクを吐出する圧電素子７が選択され、印字デー
タに対応した画像を印字する。
【０１９１】上記列切換回路ＲＷは、本発明の切換手段
に対応し、行選択回路ＣＴは本発明の作動手段に対応す
る。また、高周波増幅回路ＲＦＡは、本発明の増幅手段
に対応する。さらに、振動子列は、本発明の圧電素子列
に対応し、振動子列ＡｃＴ（Ａｃ１〜Ａｃｎ）からなる
振動子列は、本発明の圧電素子群に対応する。
に対応し、行選択回路ＣＴは本発明の作動手段に対応す
る。また、高周波増幅回路ＲＦＡは、本発明の増幅手段
に対応する。さらに、振動子列は、本発明の圧電素子列
に対応し、振動子列ＡｃＴ（Ａｃ１〜Ａｃｎ）からなる
振動子列は、本発明の圧電素子群に対応する。
【０１９２】次に、高周波増幅回路としてスイッチング
方式の増幅器を用いた場合の列切換回路を説明する。図
１８に示すように、列切換回路をＰチャンネルＭＯＳト
ランジスタＴｒ６と、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ
Ｔｒ７によって構成する。このとき、ＭＯＳトランジス
タがオフ時の出力電圧をＭＯＳトランジスタのパラメー
タ（オン抵抗等）を変更することにより調整して、オフ
時の出力電圧を高周波増幅スイッチング回路のスレッシ
ョルド電圧Ｖｔｈ（図２０（Ｃ）参照）より低く設定す
る。これにより、ＭＯＳトランジスタがオフ時の振動子
の誤動作を防止できる。
方式の増幅器を用いた場合の列切換回路を説明する。図
１８に示すように、列切換回路をＰチャンネルＭＯＳト
ランジスタＴｒ６と、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタ
Ｔｒ７によって構成する。このとき、ＭＯＳトランジス
タがオフ時の出力電圧をＭＯＳトランジスタのパラメー
タ（オン抵抗等）を変更することにより調整して、オフ
時の出力電圧を高周波増幅スイッチング回路のスレッシ
ョルド電圧Ｖｔｈ（図２０（Ｃ）参照）より低く設定す
る。これにより、ＭＯＳトランジスタがオフ時の振動子
の誤動作を防止できる。
【０１９３】なお、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタＴ
ｒ７は、本発明の増幅トランジスタに対応し、Ｐチャン
ネルＭＯＳトランジスタＴｒ６は、本発明の切換トラン
ジスタに対応する。
ｒ７は、本発明の増幅トランジスタに対応し、Ｐチャン
ネルＭＯＳトランジスタＴｒ６は、本発明の切換トラン
ジスタに対応する。
【０１９４】また、列切換回路において、オフ時の出力
電圧調整の他例としては、図１９に示すように、Ｎ−チ
ャンネルＭＯＳトランジスタＴｒ７のゲート端子に対
し、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を挿入して調整する。すなわ
ち、抵抗Ｒ２５の一端を電源Ｖに接続しかつ他端をＮ−
チャンネルＭＯＳトランジスタＴｒ７のゲート端子に接
続する。また、抵抗Ｒ２６の一端を接地しかつ他端をＮ
−チャンネルＭＯＳトランジスタＴｒ７のゲート端子に
接続する。このようにすることでＭＯＳトランジスタの
オフ時の出力電圧を調整可能である。なお、抵抗Ｒ２
５，Ｒ２６は、本発明の設定手段に対応する。
電圧調整の他例としては、図１９に示すように、Ｎ−チ
ャンネルＭＯＳトランジスタＴｒ７のゲート端子に対
し、抵抗Ｒ２５，Ｒ２６を挿入して調整する。すなわ
ち、抵抗Ｒ２５の一端を電源Ｖに接続しかつ他端をＮ−
チャンネルＭＯＳトランジスタＴｒ７のゲート端子に接
続する。また、抵抗Ｒ２６の一端を接地しかつ他端をＮ
−チャンネルＭＯＳトランジスタＴｒ７のゲート端子に
接続する。このようにすることでＭＯＳトランジスタの
オフ時の出力電圧を調整可能である。なお、抵抗Ｒ２
５，Ｒ２６は、本発明の設定手段に対応する。
【０１９５】これらの切換回路は、行と列の駆動信号を
入れ替えても同様の回路構成で動作が可能である。
入れ替えても同様の回路構成で動作が可能である。
【０１９６】図２０には、駆動回路の信号波形を示し
た。図２０（Ａ）に示したＲＦ信号は、ＲＦ信号発生源
ＲＦより出力された信号である。図２０（Ｂ）に示した
列選択信号は、図１７に示す列選択信号ＳＥＬのうちの
１チャンネル分の信号波形である。図２０（Ｃ）に示す
信号は、図１７の列切換回路ＲＷｎの出力信号波形であ
る。
た。図２０（Ａ）に示したＲＦ信号は、ＲＦ信号発生源
ＲＦより出力された信号である。図２０（Ｂ）に示した
列選択信号は、図１７に示す列選択信号ＳＥＬのうちの
１チャンネル分の信号波形である。図２０（Ｃ）に示す
信号は、図１７の列切換回路ＲＷｎの出力信号波形であ
る。
【０１９７】このように、本実施の形態では、ＲＦスイ
ッチに印加される信号電圧を低く押さえることが可能と
なり、ＰＩＮダイオードやバラクタ等のＲＦスイッチ素
子として高耐圧の素子を必要とせず、高周波信号の切換
が可能となる。
ッチに印加される信号電圧を低く押さえることが可能と
なり、ＰＩＮダイオードやバラクタ等のＲＦスイッチ素
子として高耐圧の素子を必要とせず、高周波信号の切換
が可能となる。
【０１９８】また、低振幅のＲＦ信号を切りかえるた
め、ＲＦスイッチ部での信号の減衰を押さえることがで
き、高周波増幅スイッチング回路の小型化が容易とな
る。
め、ＲＦスイッチ部での信号の減衰を押さえることがで
き、高周波増幅スイッチング回路の小型化が容易とな
る。
【０１９９】また、信号切換時の信号の振幅が小さいた
め、他の列への信号の漏れ込みが少なくなり、列間のア
イツレーションの向上によるインクの誤噴射の防止を行
うことが可能となる。
め、他の列への信号の漏れ込みが少なくなり、列間のア
イツレーションの向上によるインクの誤噴射の防止を行
うことが可能となる。
【０２００】また、列（または行）切換回路のオフ時の
出力電圧を高周波増幅スイッチング回路のスレッショル
ドレベルより低く調整することにより、選択されていな
い列（または行）の高周波増幅スイッチング回路の誤動
作（誤噴射）を防止することが可能となる。
出力電圧を高周波増幅スイッチング回路のスレッショル
ドレベルより低く調整することにより、選択されていな
い列（または行）の高周波増幅スイッチング回路の誤動
作（誤噴射）を防止することが可能となる。
【０２０１】また、ＲＦスイッチ回路にＭＯＳトランジ
スタを用いて、ＲＦスイッチアレーを構成することによ
り、ＲＦスイッチ回路の集積化が容易となり、駆動回路
の小型化が可能となる。
スタを用いて、ＲＦスイッチアレーを構成することによ
り、ＲＦスイッチ回路の集積化が容易となり、駆動回路
の小型化が可能となる。
【０２０２】本第１０実施の形態は、上記第１実施の形
態乃至第９実施の形態と組み合わせて実施することがで
きる。第１実施の形態乃至第６実施の形態に組み合わせ
るには、第１実施の形態乃至第６実施の形態のコントロ
ーラ６６からの出力を列切換回路ＲＷの出力に対応させ
（すなわちコントローラ６６からの出力に列切換回路Ｒ
Ｗを追加し）、振動子の駆動回路６２をＲＦ増幅器ＲＦ
Ａに対応させればよい。また、第７実施の形態乃至第９
実施の形態に組み合わせるには、第７実施の形態乃至第
９実施の形態のコントローラ８４からの出力を列切換回
路ＲＷの出力に対応させ（すなわちコントローラ８４か
らの出力に列切換回路ＲＷを追加し）、第７実施の形態
乃至第９実施の形態のスイッチング手段８８（ＴＲ２〜
５）の出力をＲＦ増幅器ＲＦＡに対応（すなわちスイッ
チング手段８８からの出力にＲＦ増幅器ＲＦＡを追加）
させればよい。なお、これらのスイッチング手段８８
（ＴＲ２〜５）を増幅器として機能させる場合には、こ
れらが増幅器ＲＦＡに対応される。
態乃至第９実施の形態と組み合わせて実施することがで
きる。第１実施の形態乃至第６実施の形態に組み合わせ
るには、第１実施の形態乃至第６実施の形態のコントロ
ーラ６６からの出力を列切換回路ＲＷの出力に対応させ
（すなわちコントローラ６６からの出力に列切換回路Ｒ
Ｗを追加し）、振動子の駆動回路６２をＲＦ増幅器ＲＦ
Ａに対応させればよい。また、第７実施の形態乃至第９
実施の形態に組み合わせるには、第７実施の形態乃至第
９実施の形態のコントローラ８４からの出力を列切換回
路ＲＷの出力に対応させ（すなわちコントローラ８４か
らの出力に列切換回路ＲＷを追加し）、第７実施の形態
乃至第９実施の形態のスイッチング手段８８（ＴＲ２〜
５）の出力をＲＦ増幅器ＲＦＡに対応（すなわちスイッ
チング手段８８からの出力にＲＦ増幅器ＲＦＡを追加）
させればよい。なお、これらのスイッチング手段８８
（ＴＲ２〜５）を増幅器として機能させる場合には、こ
れらが増幅器ＲＦＡに対応される。
【０２０３】本発明は、印字速度を高速にするために、
インクを噴出する機構を多数、一列に配置して同時に複
数の位置の印字をする機構を持つインクジェット記録装
置に関して、なされたが。インクジェット装置以外にお
いても、多数エネルギー変換手段を配列して利用する装
置において利用できる。
インクを噴出する機構を多数、一列に配置して同時に複
数の位置の印字をする機構を持つインクジェット記録装
置に関して、なされたが。インクジェット装置以外にお
いても、多数エネルギー変換手段を配列して利用する装
置において利用できる。
【０２０４】また、本発明は特に、圧電振動子を利用し
て超音波を発生し、インクを液滴化して吐出させ、この
液滴を記録媒体上に付着させることにより、画像を記録
するインクジェット記録装置に於いて顕著に効果を発揮
する。
て超音波を発生し、インクを液滴化して吐出させ、この
液滴を記録媒体上に付着させることにより、画像を記録
するインクジェット記録装置に於いて顕著に効果を発揮
する。
【０２０５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、切
換手段を交流信号の供給側と増幅手段の間に設けること
により、切換手段にかかる信号電力を抑えることがで
き、切換手段に高耐圧素子を用いる必要がなくかつ、切
換手段での信号の減衰を抑制でき、高周波増幅回路等の
増幅手段を小型化することができる、という効果があ
る。
換手段を交流信号の供給側と増幅手段の間に設けること
により、切換手段にかかる信号電力を抑えることがで
き、切換手段に高耐圧素子を用いる必要がなくかつ、切
換手段での信号の減衰を抑制でき、高周波増幅回路等の
増幅手段を小型化することができる、という効果があ
る。
【０２０６】また、複数の圧電素子の駆動数の変動によ
り変動する容量負荷に応じて、調整手段により共振周波
数を調整して予め定めた共振周波数に調整するので、複
数の圧電素子の駆動数が変動して、容量負荷変動が生じ
た場合であっても、予め定めた一定の共振周波数でエネ
ルギを供給することができる、という効果がある。
り変動する容量負荷に応じて、調整手段により共振周波
数を調整して予め定めた共振周波数に調整するので、複
数の圧電素子の駆動数が変動して、容量負荷変動が生じ
た場合であっても、予め定めた一定の共振周波数でエネ
ルギを供給することができる、という効果がある。
【０２０７】また、スイッチング手段と並列共振回路を
組み合わせ、それを複数段容量接続し、より高出力なス
イッチング手段を順次スイッチングすることにより、低
電圧のバースト波信号の入力に対して、出力端に接続さ
れた圧電素子を駆動するに充分な出力を得ることができ
る、という効果がある。
組み合わせ、それを複数段容量接続し、より高出力なス
イッチング手段を順次スイッチングすることにより、低
電圧のバースト波信号の入力に対して、出力端に接続さ
れた圧電素子を駆動するに充分な出力を得ることができ
る、という効果がある。
【図１】 本発明の第４実施の形態にかかり、インク吐
出装置の圧電素子及び駆動回路の周辺回路を示し、印字
パターンによる容量変動をＬＣ回路で調整するための構
成図である。
出装置の圧電素子及び駆動回路の周辺回路を示し、印字
パターンによる容量変動をＬＣ回路で調整するための構
成図である。
【図２】 本発明が適用可能な多色用の画像形成装置の
一例の構造を示す概略断面図である。
一例の構造を示す概略断面図である。
【図３】 本発明が適用可能なインク吐出装置のインク
吐出部２０と駆動回路３０の模式図を示す線図である。
吐出部２０と駆動回路３０の模式図を示す線図である。
【図４】 本発明が適用可能な駆動回路３０から圧電素
子までの等価回路を示す線図である。
子までの等価回路を示す線図である。
【図５】 本発明の第１実施の形態にかかり、インク吐
出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、印
字パターンによる容量変動を可変容量素子で調整するた
めの構成図である。
出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、印
字パターンによる容量変動を可変容量素子で調整するた
めの構成図である。
【図６】 本発明の第２実施の形態にかかり、インク吐
出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、印
字パターンによる容量変動を可変容量素子で調整するた
めの構成図である。
出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、印
字パターンによる容量変動を可変容量素子で調整するた
めの構成図である。
【図７】 本発明の第３実施の形態にかかり、インク吐
出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、印
字パターンによる容量変動をインダクタンス可変素子で
調整するための構成図である。
出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、印
字パターンによる容量変動をインダクタンス可変素子で
調整するための構成図である。
【図８】 印字パターンによる容量変動をＬＣ回路によ
り駆動周波数に対して不足する複素数成分を補うことを
説明するための説明図である。
り駆動周波数に対して不足する複素数成分を補うことを
説明するための説明図である。
【図９】 制限抵抗についての説明図である。
【図１０】 本発明の第５実施の形態にかかり、インク
吐出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、
印字パターンによる容量変動をインダクタンスを縮退し
たときの構成図である。
吐出装置の圧電素子７及び駆動回路の周辺回路を示し、
印字パターンによる容量変動をインダクタンスを縮退し
たときの構成図である。
【図１１】 第３乃至第５実施の形態を同時に実施した
場合のシミュレーション結果を示し、等価抵抗での電圧
波形を示す線図である。
場合のシミュレーション結果を示し、等価抵抗での電圧
波形を示す線図である。
【図１２】 本発明の第６実施の形態にかかり、電圧制
御容量可変素子を制御する電圧として電流を検知して決
定するための構成図である。
御容量可変素子を制御する電圧として電流を検知して決
定するための構成図である。
【図１３】 本発明の実施の形態であるインクと種粒と
駆動回路の模式図である。
駆動回路の模式図である。
【図１４】 第７実施の形態にかかる駆動回路の模式図
である。
である。
【図１５】 第８実施の形態にかかる駆動回路の模式図
である。
である。
【図１６】 第９実施の形態にかかる駆動回路の模式図
である。
である。
【図１７】 第１０実施の形態にかかる駆動回路の概略
図である。
図である。
【図１８】 第１０実施の形態にかかるＲＦスイッチ
（列切換回路）の１チャンネル分の回路図である。
（列切換回路）の１チャンネル分の回路図である。
【図１９】 第１０実施の形態にかかるＲＦスイッチ
（列切換回路）１チャンネル分で抵抗を調整によりオフ
時の出力電圧調整のための回路図である。
（列切換回路）１チャンネル分で抵抗を調整によりオフ
時の出力電圧調整のための回路図である。
【図２０】 第１０実施の形態にかかる駆動回路の信号
波形図である。
波形図である。
【図２１】 従来のダイオードによるＲＦスイッチの回
路図である。
路図である。
【図２２】 従来の駆動回路を示す概略図である。
１ インク吐出部 ２ インク保持部 ３ 側壁部 ４ インク室 ５ フレネルレンズ ６ 上部電極 ７ 圧電素子 ８ 下部電極 ２０ インク吐出ヘッド ３０ 駆動回路 ６０ 振動子の縮退電気等価回路 ６２ 振動子の駆動回路 ６６ コントローラ ７６ ＬＣ回路 Ｌｄ インダクタンス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三原 顕 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 平塚 昌史 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 Ｆターム(参考） 2C057 AF51 AF99 AG14 AG62 AR16 BA10 BA14 BF06
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の圧電素子に交流信号を供給すると
共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを吐出
して画像を形成するインクジェッ卜記録装置の駆動装置
において、 前記交流信号が供給されかつ前記インクの射出を開始さ
せる圧電素子を選択する選択信号により、前記交流信号
を液体インクを吐出するために切り換える切換手段と、 前記圧電素子に接続されかつ前記交流信号を増幅する増
幅手段と、 を直列に接続したことを特徴とするインクジェッ卜記録
装置の駆動装置。 - 【請求項２】 複数の圧電素子に交流信号を供給すると
共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを吐出
して画像を形成するインクジェッ卜記録装置の駆動装置
において、 前記複数の圧電素子をマトリクス状に配置するために、
一列に複数の圧電素子を有する圧電素子列を複数備えた
圧電素子群と、 各々前記圧電素子列に対応して設けられかつ、前記画像
を形成するための画像信号を含む交流信号を、前記圧電
素子から液体インクを吐出させるために切り換える複数
の切換手段と、 各々前記圧電素子列に対応して接続されかつ前記圧電素
子群と前記切換手段との間に設けられ、前記交流信号を
増幅する複数の増幅手段と、 を有することを特徴とするインクジェッ卜記録装置の駆
動装置。 - 【請求項３】 前記圧電素子列に属する少なくとも１つ
の圧電素子から液体インクを吐出させるために前記少な
くとも１つの圧電素子を作動可能にする作動手段をさら
に備えたことを特徴とする請求項２に記載のインクジェ
ッ卜記録装置の駆動装置。 - 【請求項４】 前記切換手段は、前記交流信号を増幅す
る増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタと並列に
接続されかつ前記圧電素子列を選択する選択信号により
前記増幅トランジスタの作動または非作動を切り換える
切換トランジスタとを含むことを特徴とする請求項２ま
たは３に記載のインクジェッ卜記録装置の駆動装置。 - 【請求項５】 前記切換手段は、前記増幅トランジスタ
の入力側に接続されかつ入力された交流信号の電圧を設
定する設定手段を含むことを特徴とする請求項４に記載
のインクジェッ卜記録装置の駆動装置。 - 【請求項６】 複数の圧電素子に交流信号を供給すると
共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを吐出
して画像を形成するインクジェッ卜記録装置の駆動装置
において、 前記複数の圧電素子と並列に接続されたインダクタンス
と、 入力信号に応じて、前記複数の圧電素子と前記交流信号
との接続をオンオフ制御することにより前記液体インク
の射出を制御する制御スイッチング手段と、 前記複数の圧電素子の容量負荷変動に応じて共振周波数
を調整することにより予め定めた共振周波数に調整する
調整手段と、を備えたインクジェッ卜記録装置の駆動装
置。 - 【請求項７】 前記調整手段は、インダクタンス素子と
コンデンサとを並列接続したＬＣ回路であることを特徴
とする請求項６に記載のインクジェッ卜記録装置の駆動
装置。 - 【請求項８】 前記調整手段は、抵抗素子とコンデンサ
とを直列接続したＲＣ回路であることを特徴とする請求
項６に記載のインクジェッ卜記録装置の駆動装置。 - 【請求項９】 前記調整手段は、電圧制御素子と、前記
容量負荷変動に応じて前記電圧制御素子を制御する素子
制御手段とを含むことを特徴とする請求項６に記載のイ
ンクジェッ卜記録装置の駆動装置。 - 【請求項１０】 前記調整手段は、供給電力を検出する
電力検出手段を備え、検出電力に基づいて前記共振周波
数を予め定めた共振周波数に調整する電力制御手段とを
含むことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット
記録装置の駆動装置。 - 【請求項１１】 複数の圧電素子に交流信号を供給する
と共に、少なくとも１つの圧電素子から液体インクを吐
出するインクジェッ卜記録装置の駆動装置において、 前記複数の圧電素子と並列に接続され同調回路を構成す
るインダクタンスと、 前記複数の圧電素子と前記交流信号との接続を制御する
第１スイッチング手段と、 前記第１スイッチング手段に並列に接続された共振回路
と、 前記共振回路に対して前記交流信号の供給を制御する第
２スイッチング手段と、 入力信号に応じて、前記第２スイッチング手段にオンオ
フを繰り返さすことにより前記液体インクの射出を制御
する制御手段と、 を備えたインクジェッ卜記録装置の駆動装置。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１の何れか１項
に記載のインクジェット記録装置の駆動装置を備えたイ
ンクジェット記録装置。
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