JP2008068526A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動デバイスの温度が上昇するのを抑制する。
【解決手段】インクジェットヘッド１が、ノズルに関連づけられた個別電極１３５及びグランド電極で圧電シートを挟持するアクチュエータユニット２１と、各個別電極１３５に対応する駆動信号を生成する駆動信号生成回路５１ａ、５２ｂを有する第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２と、各個別電極１３５に対応する駆動信号生成回路５１ａ、５２ａに接続されたスイッチ５７ａを有するスイッチングデバイス５７とを含んでいる。スイッチ制御部６６が、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の一方が上限温度以上になると、他方が有する駆動信号生成回路５１ａ、５２ａからの駆動信号が個別電極１３５に出力されるようにスイッチ５７ａを制御する。
【選択図】図７

Description

本発明は、インク滴を吐出して印刷を行うインクジェット記録装置に関する。

被記録媒体である記録用紙にインク滴を吐出することによって記録用紙上に画像を印刷（記録）するインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が知られている。このようなインクジェットプリンタとしては、インク滴を吐出するノズルとノズルに連通する圧力室とを備えた流路ユニットと、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータとを有する記録ヘッドと、アクチュエータを駆動するためのパルスを生成するドライバＩＣ（駆動デバイス）とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。アクチュエータは、圧力室の容積を変化させることにより圧力室に圧力を付加するものであり、複数の圧力室に跨る圧電シート（圧電層）と、各圧力室に対向する複数の個別電極と、複数の個別電極に圧電シートを介して対向する基準電位が付与された共通電極とを有している。このアクチュエータは、ドライバＩＣの駆動信号生成回路からパルス状の駆動信号が個別電極に付与されることによって、その個別電極と共通電極との間に挟まれた圧電シートの部分に対してその厚み方向に電界を発生させ、この部分の圧電シートを変形させる。このとき、圧力室の容積が変化して圧力室内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与される。

特開２００２−３６５６８号公報（図１）

インクジェットプリンタにおいては、印刷速度の高速化が望まれている。印刷速度の高速化を図るためインク滴の吐出周期を短くしようとすると、ドライバＩＣから出力されるパルスの周波数を高くする必要がある。しかしながら、周波数の高いパルスを連続出力すると、ドライバＩＣの発熱量が多くなりドライバＩＣが高温になる。ドライバＩＣが所定の上限温度以上になると、ドライバＩＣの熱破壊を防止するため、印刷を中断しなければならなくなる。

そこで、本発明は、駆動デバイスの温度が上昇するのを抑制することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明のインクジェット記録装置は、共通インク室から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている流路ユニットと、前記圧力室に対応して前記流路ユニットに固定され、且つ、前記圧力室に対向している個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含んでいる複数のアクチュエータとを備えている。さらに、複数の入力端子と出力端子とを有し且ついずれかの前記入力端子に入力された駆動信号のいずれかを前記出力端子から前記個別電極に出力するものであって、前記出力端子が対応する前記個別電極にそれぞれ接続されている複数のスイッチと、互いに異なる前記入力端子を介して前記スイッチに接続されていると共に前記入力端子に入力される前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路であって、互いに異なる前記スイッチにそれぞれ接続された複数の前記駆動信号生成回路を有する複数の駆動デバイスと、前記スイッチが有する複数の前記入力端子のいずれかを選択すると共に、選択した前記入力端子に入力された前記駆動信号が前記出力端子から前記個別電極に出力されるように前記スイッチを制御するスイッチ制御手段とを備えている。

本発明によると、個別電極に対応するスイッチに接続された複数の駆動信号生成回路が互いに異なる駆動デバイス内に配置されているため、スイッチ制御手段が選択する入力端子を適宜変更することによって、各駆動デバイスにける駆動信号生成回路の使用頻度を低くすることができる。これにより、各駆動デバイスの温度が上昇するのを抑制することができる。

本発明においては、前記スイッチ制御手段が、前記スイッチが有する複数の前記入力端子のいずれかを、全ての前記入力端子が選択されるようなパターンに基づいて順次選択することが好ましい。これによると、各駆動デバイスの温度が上昇するのを確実に抑制することができる。

このとき、前記パターンは、前記スイッチが有する全ての前記入力端子が平均的に選択されるように決定されてもよい。これによると、個別電極に関連付けられた複数の駆動信号生成回路が平均的に選択されるため、各駆動デバイスの温度が上昇するのを効率よく抑制することができる。

本発明においては、被記録媒体に記録すべき画像に関する画像データを記憶する画像データ記憶手段と、前記画像データ記憶手段に記録された前記画像データに基づいて、前記パターンを決定するパターン決定手段とをさらに備えていてもよい。これによると、画像データから入力端子を選択するパターンを決定するため、各駆動デバイスの温度が上昇するのをさらに効率よく抑制することができる。

また、本発明においては、前記駆動デバイスの温度を検知する温度検知手段をさらに備えており、前記温度検知手段が所定の上限温度以上の温度を検知したとき、前記スイッチ制御手段が、前記上限温度以上の温度を有する前記駆動デバイス以外の前記駆動デバイスが有する前記駆動信号生成回路が接続された前記入力端子を選択することが好ましい。これによると、各駆動デバイスの温度が上昇温度を超えないようにすることができる。

さらに、本発明においては、前記駆動デバイスが、互いに異なる全ての前記スイッチに接続された複数の前記駆動信号生成回路を有しており、前記スイッチ制御手段が、１つの前記駆動デバイスが有する前記駆動信号生成回路に接続された前記入力端子を同一のタイミングで選択することが好ましい。これによると、駆動デバイス単位で駆動信号生成回路が駆動するように入力端子が選択されるため、回路構成を簡素化することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係る好適な実施形態であるインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタである。インクジェットプリンタ１０１は、インクジェットプリンタ１０１全体を制御する制御装置１６を有している。また、このインクジェットプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２がそれぞれ構成されている。

インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙（被記録媒体）Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１のすぐ下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ５ａ、５ｂが配置されている。一対の送りローラ５ａ、５ｂは、用紙Ｐを給紙部１１から図中右方に送り出すためのものである。用紙搬送経路の中間部には、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻き回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内においてインクジェットヘッド１と対向する位置に配置されたプラテン１５とを含むベルト搬送機構１３が設けられている。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する領域において搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１から送りローラ５ａ、５ｂによって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付けるものである。

図示しない搬送モータがベルトローラ６を回転させることによって、搬送ベルト８が駆動される。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によって外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。このように、搬送ベルト８、ベルトローラ６、７、及びベルトローラ６を回転させる搬送モータが用紙Ｐを搬送する搬送機構を構成している。

用紙搬送経路に沿って搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離機構１４が設けられている。剥離機構１４は、搬送ベルト８の外周面８ａに粘着されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して、図中左方の右方の排紙部１２に向けて送るように構成されている。

４つのインクジェットヘッド１は、４色のインク（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）に対応して、用紙Ｐの搬送方向に沿って４つ並べて設けられている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。４つのインクジェットヘッド１は、その下端にヘッド本体２をそれぞれ有している。ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、ヘッド本体２の底面が搬送ベルト８の外周面８ａに対向するインク吐出面２ａとなっている。搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面の印刷領域に向けてインク吐出面２ａから各色のインク滴が吐出される。これにより、用紙Ｐの印刷領域に所望のカラー画像を形成できるようになっている。

次に、図２を参照しつつインクジェットヘッド１について詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド１の短手方向に沿った断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とを含むヘッド本体２、ヘッド本体２の上面に配置されていると共にヘッド本体２にインクを供給するリザーバユニット７１、アクチュエータユニット２１を駆動させる駆動信号を生成する第１ドライバＩＣ（駆動デバイス）５１、第２ドライバＩＣ（駆動デバイス）５２及びスイッチングデバイス５７が表面に実装されたＣＯＦ（Chip On Film）５０（図７参照）、ＣＯＦ５０と電気的に接続された基板５４、並びに、アクチュエータユニット２１、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４を覆いつつ、外部からインクやインクミストが浸入するのを防ぐためのサイドカバー５３及びヘッドカバー５５を有している。

リザーバユニット７１は、プレート９１〜９４の４枚のプレートが互いに位置合わせされて積層されたものであり、その内部に、図示しないインク流入流路、インクリザーバ６１、及び、１０個のインク流出流路６２が互いに連通するように形成されている。なお、図２においては、１つのインク流出流路６２のみが表れている。インク流入流路は図示しないインクタンクからのインクが流入するものである。インクリザーバ６１はインク流入流路及びインク流出流路６２と連通している。インク流出流路６２は、流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０５ｂ（図３参照）を介して流路ユニット９と連通している。インクタンクからのインクがインク流入流路を介してインクリザーバ６１に流れ込む。インクリザーバ６１に流れ込んだインクはインク流出流路６２を通過し、インク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９に供給される。

また、プレート９４には、凹部９４ａが形成されている。プレート９４の凹部９４ａが形成された部分では、流路ユニット９との間に空隙を形成しており、この空隙内に、アクチュエータユニット２１が配置されている。

ＣＯＦ５０は、表面に形成された図示しない配線が後述する個別電極１３５及び共通電極１３４と電気的に接続されるように、その一方端部近傍がアクチュエータユニット２１の上面に接着されており、他方端部がコネクタ５４ａを介して基板５４に接続されている。

第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２は、アクチュエータユニット２１を駆動する駆動信号を生成するものである。スイッチングデバイス５７は、後述するように、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２から出力された駆動信号のいずれかを選択的にアクチュエータユニット２１に出力するものである。また、第１ドライバＩＣ５１、第２ドライバＩＣ５２及びスイッチングデバイス５７は、リザーバユニット７１の側面に貼り付けられたスポンジ８２によってサイドカバー５３に付勢されている。そして第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２は、放熱シート８１を介してサイドカバー５３の内側面と密着することによってサイドカバー５３と熱的に結合されている（図２においては第１ドライバＩＣ５１のみが表れている）。これにより、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２からの熱がサイドカバー５３を介して外部に放熱される。

基板５４は、制御装置１６や上位の外部装置からの信号を第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２に中継するものである。

サイドカバー５３は、流路ユニット９の上面における短手方向両端部近傍から上方に延在するように取り付けられた金属製の板部材である。ヘッドカバー５５は、流路ユニット９より上方の空間を封止するようにサイドカバー５３の上方に取り付けられている。このように、２つのサイドカバー５３とヘッドカバー５５とにより囲まれる空間内に、リザーバユニット７１、ＣＯＦ５０及び基板５４が配置されている。サイドカバー５３と流路ユニット９との接続部、及び、サイドカバー５３とヘッドカバー５５との嵌合部にシリコン樹脂材料等からなる封止部材５６が塗布されている。これにより、外部からのインクやインクミストの浸入をより確実に防いでいる。

次に、図３〜図６を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図３は、ヘッド本体２の平面図である。図４は、図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図５は、図４に示すV−V線に沿った部分断面図である。図６（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。

ヘッド本体２は、図３に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面９ａに固定された４つのアクチュエータユニット２１を含んでいる。図４に示すように、アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された圧力室１１０に対向して設けられた複数のアクチュエータを含んでおり、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

流路ユニット９は、リザーバユニット７１のプレート９４とほぼ同じ平面形状を有する直方体形状となっている。流路ユニット９の上面９ａには、リザーバユニット７１のインク流出流路６２（図２参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０５ｂに連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。流路ユニット９の下面には、図４及び図５に示すように多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面においてノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。

本実施形態では、等間隔に流路ユニット９の長手方向に並ぶ圧力室１１０の列が、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、後述のアクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。ノズル１０８も、これと同様の配置がされている。

流路ユニット９は、図５に示すように、上から順に、キャビティプレート１２２、ベースプレート１２３、アパーチャプレート１２４、サプライプレート１２５、マニホールドプレート１２６、１２７、１２８、カバープレート１２９、及び、ノズルプレート１３０、という９枚のステンレス鋼等の金属プレートから構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する。

キャビティプレート１２２には、インク供給口１０５ｂ（図３参照）に対応する貫通孔、及び、圧力室１１０に対応する略菱形の貫通孔が多数形成されている。ベースプレート１２３には、各圧力室１１０について圧力室１１０とアパーチャ１１２との連絡孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０５ｂとマニホールド流路１０５との連絡孔（図示せず）が形成されている。アパーチャプレート１２４には、各圧力室１１０についてアパーチャ１１２となる貫通孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０５ｂとマニホールド流路１０５との連絡孔（図示せず）が形成されている。サプライプレート１２５には、各圧力室１１０についてアパーチャ１１２と副マニホールド流路１０５ａとの連絡孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０５ｂとマニホールド流路１０５との連絡孔（図示せず）が形成されている。マニホールドプレート１２６、１２７、１２８には、各圧力室１１０について圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔、及び、積層時に互いに連結してマニホールド流路１０５及び副マニホールド流路１０５ａとなる貫通孔が形成されている。カバープレート１２９には、各圧力室１１０について圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されている。ノズルプレート１３０には、各圧力室１１０についてノズル１０８に対応する孔が形成されている。

これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット９内に、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。

次に、流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。図３〜図５に示すように、リザーバユニット７１からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。

アクチュエータユニット２１について説明する。図３に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。

図６（ａ）に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる３枚の圧電シート（圧電層）１４１〜１４３から構成されている。最上層の圧電シート１４１上における圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された共通電極（グランド電極）１３４が介在している。個別電極１３５は、図６（ｂ）に示すように、圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された円形のランド１３６が設けられている。

共通電極１３４はすべての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位（基準電位）が付与されている。一方、個別電極１３５は、各ランド１３６及びＣＯＦ５０の内部配線を介してスイッチングデバイス５７の各端子（出力端子）と電気的に接続されており、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２からの駆動信号が選択的に入力されるようになっている。つまり、アクチュエータユニット２１において、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働き、圧力室１１０の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれている。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されており、個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。つまり、アクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を、活性部を含む層とし且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２、１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの圧電素子である。図６（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するキャビティプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２、１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、圧力室１１０内に圧力波が発生する。そして、発生した圧力波が圧力室１１０からノズル１０８まで伝播することによってノズル１０８からインク滴が吐出される。

なお、本実施形態においては、予め個別電極１３５に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極１３５にグランド電位を付与し、その後所定のタイミングにて再び所定の電位を個別電極１３５に付与するような駆動信号をドライバＩＣ５２から出力させる（図８参照）。この場合、個別電極１３５がグランド電位になるタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が降下して副マニホールド流路１０５ａから個別インク流路１３２へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極１３５を所定の電位にしたタイミングで、圧力室１１０内のインクの圧力が上昇し、ノズル１０８からインク滴が吐出される。つまり、個別電極１３５に矩形波のパルスを付与することになる。このパルス幅は、圧力室１１０内において圧力波が副マニホールド１０５ａの出口からノズル１０８の先端まで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）であり、圧力室１１０内のインクが負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさるため、強い圧力でインク滴をノズル１０８から吐出させることができる。

次に、制御装置１６と、ＦＰＣ５０に実装された第１ドライバＩＣ５１、第２ドライバＩＣ５２及びスイッチングデバイス５７とについて図７を参照しつつ詳細に説明する。図７は、インクジェットプリンタ１０１の機能ブロック図である。なお、図７においては、１つのアクチュエータユニット２１及びこれに接続されたＣＯＦ５０に関する部分のみを模式的に示している。図７に示すように、制御装置１６は、画像データ記憶部６３と、ドライバＩＣ制御部６４と、温度検知部（温度検知手段）６５と、スイッチ制御部６６とを有している。画像データ記憶部６３は、用紙Ｐに形成する画像に関する画像データを記憶するものである。画像データはパソコンなどの図示しないホストコンピュータから転送される。ドライバＩＣ制御部６４は、ホストコンピュータからの指示により、画像データ記憶部６３に記憶された画像データに関する画像が用紙Ｐに形成されるように、基板５４を介して各インクジェットヘッド１の第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２を制御するものである。温度検知部６５は、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２が有する温度センサ５１ｂ、５２ｂからの出力結果に基づいて第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の温度を検知するものである。スイッチ制御部６６は、温度検知部６５の検知結果に基づいて、スイッチングデバイス５７を制御するものである。

次に、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２は、同一の構成となっており、アクチュエータユニット２１の各個別電極１３５に対応する複数の駆動信号生成回路５１ａ、５２ａと、温度センサ５１ｂ、５２ｂとをそれぞれ有している。駆動信号生成回路５１ａ、５２ａは、制御装置１６からの指示に基づいて対応する個別電極１３５に出力すべき駆動信号を生成するものである。各駆動信号生成回路５１ａ、５２ａが生成した駆動信号はスイッチングデバイス５７の入力端子に出力される。

スイッチングデバイス５７は、アクチュエータユニット２１の各個別電極１３５に対応する複数のスイッチ５７ａを有している。スイッチ５７ａは、２つの入力端子と１つの出力端子とを有している。一方の入力端子に当該スイッチ５７ａに対応する駆動信号生成回路５１ａが、他方の入力端子に当該スイッチ５７ａに対応する駆動信号生成回路５２ａが、出力端子に当該スイッチ５７ａに対応する個別電極１３５がそれぞれ接続されている。このように、各駆動信号生成回路５１ａ、５２ａが、互いに異なるスイッチ５７ａにそれぞれ接続されている。また、各スイッチ５７ａは、各入力端子に入力された駆動信号のいずれかが、対応する個別電極１３５に出力されるように、スイッチ制御部６６に制御される構成となっている。

次に、スイッチ制御部６６の動作について説明する。第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の一方が有する駆動信号生成回路５１ａ、５２ａからの駆動信号がスイッチ５７ａを介して個別電極１３５に連続出力されることによって、例えば、駆動信号生成回路５１ａが個別電極１３５と電気的に接続されているのであれば、駆動信号生成回路５１ａ（第１ドライバＩＣ５１）の温度が上昇する。この温度が、予め設定された上限温度（例えば、１００℃）を超えると、温度検知部６５によって、駆動信号生成回路５１ａ（第１ドライバＩＣ５１）が上限温度以上となったことが検知される。このとき、スイッチ制御部６６が、第２ドライバＩＣ５２の駆動信号生成回路５２ａが接続された入力端子を選択することで、駆動信号生成回路５１ａに代わって駆動信号生成回路５２ａが個別電極１３５と電気的に接続される。これによって、駆動信号生成回路５２ａからの駆動信号が個別電極１３５に出力されることになる。このように、スイッチ制御部６６は、選択された入力端子と接続された駆動信号生成回路５１ａ、５２ａと個別電極１３５とが接続されるようにスイッチ５７ａを制御する。

個別電極１３５に接続された駆動信号生成回路５１ａ、５２ａは、アクチュエータユニット２１を駆動するために大きな電流が流れ発熱する。これにより、第１ドライバＩＣ５１又は第２ドライバＩＣ５２全体が発熱する。一方、個別電極１３５に接続されていない駆動信号生成回路５１ａ、５２ａは、ドライバＩＣ制御部６４からの信号が入力されても大きな電流が流れず発熱しない。つまり、上限温度以上となった第１ドライバＩＣ５１又は第２ドライバＩＣ５２は、駆動信号生成回路５１ａ、５２ａと個別電極１３５との接続が解除されて自然冷却される。このように、スイッチ制御部６６は、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２が上限温度を大きく超えない範囲で、個別電極１３５に接続される第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２が順に切り替わるようにスイッチングデバイス５７を制御する。

以上、説明した本実施形態によると、個別電極１３５に対応するスイッチ５７ａに接続された２つ駆動信号生成回路５１ａ、５２ａが、互いに異なる第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２内に配置されている。そのため、スイッチ制御部６６が、温度検知部６５の検知結果に基づいて選択する入力端子を変更することによって、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２における駆動信号生成回路５１ａ、５２ａの使用頻度を低くすることができる。これにより、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の温度が上昇するのを抑制することができる。また、各ドライバＩＣ５１、５２が高温にさらされる時間が短くなるので、装置の長寿命化に寄与する。

また、スイッチ制御部６６は、温度検知部６５が上限温度以上の温度を検知したときに、上限温度以上となっていない第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の駆動信号生成回路５１ａ、５２ａからの駆動信号が個別電極１３５に出力されるように選択する入力端子を変更する。そのため、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の温度が上限温度を超えないようにすることができる。また、各ドライバＩＣ５１、５２の間で温度による駆動特性の差が生じにくくなり、高い印刷品質が維持できる。

さらに、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の構成が同一であるため、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の低コスト化を図ることができる。

なお、本実施形態では、各ドライバＩＣ５１、５２が、ＣＯＦ５０上で互いに離隔して実装されているので、一方の発熱が他方に移りにくく、発熱したドライバＩＣは良好に冷却される。

＜変形例＞
本実施形態においては、スイッチ制御部６６が、温度検知部６５の検知結果に基づいて選択する入力端子を決定する構成となっているが、入力端子の選択方法はこのような構成に限定されるものではない。例えば、図８に示すように、制御装置１１６が、画像データ記憶部６３に記憶された画像データ（例えば、各ドットの階調データに対応するパルス波形に関するデューティー比）に基づいて、スイッチ５７ａにおける２つの入力端子が異なるタイミングにおいて必ず選択されるような入力端子の選択パターンを決定するパターン決定部１６５を有しており、スイッチ制御部１６６が、パターン決定部１６５が決定した選択パターンに基づいて入力端子の選択を順次行う構成であってもよい。

これによると、パターン決定部１６５が、スイッチ５７ａにおける２つの入力端子が異なるタイミングにおいて必ず選択されるように選択パターンを決定するため、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の温度が上昇するのを確実に抑制することができる。また、パターン決定部１６５が、画像データに基づいて入力端子の選択パターンを決定するため、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の温度が上昇するのをさらに効率よく抑制することができる。

または、図９に示すように、制御装置２１６が、上述したようなパターン決定部１６５の替わりに、予め決定された選択パターンが記憶されたパターン記憶部２６５を有しており、スイッチ制御部２６６が、パターン記憶部２６５に記憶されている選択パターンに基づいて入力端子の選択を順次行う構成であってもよい。このとき、パターン記憶部２６５に記憶された選択パターンは、スイッチ５７ａにおける２つの入力端子が平均的に選択されるように、且つ、第１ドライバＩＣ５１又は第２ドライバＩＣ５２単位で駆動信号生成回路５１ａ、５２ａからの駆動信号が個別電極１３５に出力されるように決定されている。

これによると、スイッチ５７ａにおける２つの入力端子が異なるタイミングにおいて必ず選択されるため、第１ドライバＩＣ５１及び第２ドライバＩＣ５２の温度が上昇するのを確実に抑制することができる。また、パターン記憶部２６５に選択パターンが記憶されているため、スイッチ制御部６６が、素早く入力端子を選択することができると共に、回路構成を簡素化することができる。さらに、第１ドライバＩＣ５１又は第２ドライバＩＣ５２単位で駆動信号生成回路５１ａ、５２ａからの駆動信号が個別電極１３５に出力されるように選択パターンが決定されるため、回路構成をより簡素化することができる。

なお、本変形例においては、選択パターンは、スイッチ５７ａにおける２つの入力端子が平均的に選択されるように決定されているが、２つの入力端子が平均的に選択されていなくてもよいし、一部のスイッチ５７ａにおいていずれか一方の入力端子が選択されないように決定されていてもよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態において、１つのアクチュエータユニット２１を駆動するために２つドライバＩＣを用いる構成であるが、スイッチの入力端子を増やして３つ以上のドライバＩＣを用いる構成であってもよい。

本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの外観側面図である。 図１に示すインクジェットヘッドの短手方向に沿った断面図である。 図２に示すヘッド本体の平面図である。 図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図４に示すV−V線断面図である。 図４に示すアクチュエータユニットの拡大図である。 図１に示すインクジェットプリンタの機能ブロック図である。 図１に示す制御装置の変形例の機能ブロック図である。 図１に示す制御装置のさらなる変形例の機能ブロック図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
９ 流路ユニット
１６、１１６、２１６ 制御装置
２１ アクチュエータユニット
５１ 第１ドライバＩＣ
５１ａ 駆動信号生成回路
５１ｂ 温度センサ
５２ 第２ドライバＩＣ
５２ａ 駆動信号生成回路
５２ｂ 温度センサ
５４ 基板
５７ スイッチングデバイス
５７ａ スイッチ
６３ 画像データ記憶部
６４ ドライバＩＣ制御部
６５ 温度検知部
６６ スイッチ制御部
１０１ インクジェットプリンタ
１０８ ノズル
１１０ 圧力室
１３４ 共通電極
１３５ 個別電極
１６５ パターン決定部
２６５ パターン記憶部

Claims (6)

1. 共通インク室から圧力室を介してノズルに至る複数の個別インク流路が形成されている流路ユニットと、
   前記圧力室に対応して前記流路ユニットに固定され、且つ、前記圧力室に対向している個別電極、基準電位が付与されたグランド電極及び前記個別電極と前記グランド電極との間に配置された圧電層を含んでいる複数のアクチュエータと、
   複数の入力端子と出力端子とを有し且ついずれかの前記入力端子に入力された駆動信号のいずれかを前記出力端子から前記個別電極に出力するものであって、前記出力端子が対応する前記個別電極にそれぞれ接続されている複数のスイッチと、
   互いに異なる前記入力端子を介して前記スイッチに接続されていると共に前記入力端子に入力される前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路であって、互いに異なる前記スイッチにそれぞれ接続された複数の前記駆動信号生成回路を有する複数の駆動デバイスと、
   前記スイッチが有する複数の前記入力端子のいずれかを選択すると共に、選択した前記入力端子に入力された前記駆動信号が前記出力端子から前記個別電極に出力されるように前記スイッチを制御するスイッチ制御手段とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記スイッチ制御手段が、前記スイッチが有する複数の前記入力端子のいずれかを、全ての前記入力端子が選択されるようなパターンに基づいて順次選択することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記パターンは、前記スイッチが有する全ての前記入力端子が平均的に選択されるように決定されていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 被記録媒体に記録すべき画像に関する画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
   前記画像データ記憶手段に記録された前記画像データに基づいて、前記パターンを決定するパターン決定手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記駆動デバイスの温度を検知する温度検知手段をさらに備えており、
   前記温度検知手段が所定の上限温度以上の温度を検知したとき、前記スイッチ制御手段が、前記上限温度以上の温度を有する前記駆動デバイス以外の前記駆動デバイスが有する前記駆動信号生成回路が接続された前記入力端子を選択することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記駆動デバイスが、互いに異なる全ての前記スイッチに接続された複数の前記駆動信号生成回路を有しており、
   前記スイッチ制御手段が、１つの前記駆動デバイスが有する前記駆動信号生成回路に接続された前記入力端子を同一のタイミングで選択することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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