JP3849198B2 - インクジェットヘッドの駆動回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットプリンタに搭載され、複数の各ノズル開口に対応して圧電素子を配置した複数のヘッド部を有するとともに、各ヘッド部の圧電素子に対してコンデンサの充放電により発生する駆動信号を印加することにより各ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェットヘッドの駆動回路に関し、特に、各ヘッド部に共通する調整回路を設けることにより、その調整回路を介して各ヘッドにおける駆動信号の電圧波形を統一的に調整することが可能であり、もってインクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、圧電型のインクジェットヘッドにおけるように、インク吐出手段として圧電（ピエゾ）素子が用いられているインクジェットヘッドでは、ノズル開口に付設されたピエゾ素子に対して急峻に変化する駆動信号（駆動電圧）を印加することによりピエゾ素子に体積変動を発生してインク室の体積を変化させ、ノズル開口からインク滴を用紙上に吐出して各種の記録を行う。
【０００３】
ここに、ピエゾ素子は、その電気的特性がキャパシタンスであることから、ピエゾ素子に印加される駆動信号の電圧波形を単純に矩形波にした場合には、ピエゾ素子への入力電流が大きくなり、この結果、駆動回路を破損してしまう虞がある。かかる事情を勘案して、従来ではインクジェットヘッドのピエゾ素子を駆動する電圧波形として、ピエゾ素子への入力電流が小さくなるように台形波や三角波が用いられている。このように台形波や三角波を駆動電圧波形とした場合、その駆動電圧の傾きはインクジェットヘッドにおけるインク吐出速度、インク吐出量等に影響を与えることが分かっており、これより駆動電圧の傾きを制御する必要がある。
【０００４】
前記した要請を満足すべく従来におけるインクジェットヘッドの駆動回路では、コンデンサ（キャパシタンス）、定電流回路及び定電流回路の電流値を調整する調整回路を使用し、定電流回路を介してキャパシタンスに電荷を充放電するとともに、定電流回路の電流値に基づき駆動電圧の傾きを制御した電圧波形を生成し、その電圧波形をアンプで増幅した後ピエゾ素子の駆動を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来におけるインクジェットヘッドの駆動回路では、記録のカラー化等に対応して複数のヘッド部をインクジェットヘッドに設ける場合（ヘッド部は、使用されるインク色数に応じて複数設けられ、各ヘッドにはそれぞれ複数のノズル開口及びピエゾ素子が設けられる）、駆動信号の電圧波形を生成する回路からアンプに流入する流入電流が増加してしまうこととなり、これより１つのヘッド部からインクの吐出を行う場合と複数のヘッド部からインクを吐出する場合とでは、駆動信号の電圧波形が変化してしまう。
【０００６】
これを防止すべく従来においては、キャパシタンス、定電流回路、定電流回路の電流値を調整する調整回路、及び、アンプを１つの駆動回路ユニットとして構成し、かかる駆動回路ユニットがヘッド部の数に応じて複数個必要となり、また、各駆動回路ユニット毎に駆動信号の電圧波形を調整する必要がある。
【０００７】
また、各ヘッド部の駆動制御上、各ヘッド部毎にノズルの駆動タイミングを任意の時間ずらす必要がある場合にも、前記と同様に、複数の駆動回路ユニットが必要となり、また、各駆動回路ユニット毎に駆動信号の電圧波形を調整する必要がある。
【０００８】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、各ヘッド部に共通する調整回路を設けることにより、その調整回路を介して各ヘッドにおける駆動信号の電圧波形を統一的に調整することが可能であり、もってインクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、複数の調整回路を設けるとともに各調整回路を切換可能とすることにより、各種の印字形態に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に係るインクジェットヘッドの駆動回路は、複数のノズル開口のそれぞれに対応させて圧電素子を配置した少なくとも２つのヘッド部を有し、各ヘッド部における各圧電素子に対して駆動信号を印加することにより各開口からインクを吐出するインクジェットヘッドの駆動回路において、前記各ヘッド部の各圧電素子に前記駆動信号を供給すべく該各ヘッド部毎に対応して設けられたコンデンサと、前記各コンデンサに接続される複数の接続端子を有し、充電信号に基づき前記各コンデンサを充電する充電回路と、前記各コンデンサに接続される複数の接続端子を有し、放電信号に基づき前記各コンデンサを放電する放電回路とを備え、前記充電回路は、前記充電信号に基づき入力電流が流れる第１ソース側と前記各接続端子にそれぞれ接続されて前記各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき前記入力電流に比例した同一の出力電流が流れる複数の第１出力側とから構成される第１カレントミラー回路と、前記第１カレントミラー回路の前記第１ソース側と前記各第１出力側とを流れる電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整する第１調整回路と、を有し、前記放電回路は、前記放電信号に基づき入力電流が流れる第２ソース側と前記各接続端子にそれぞれ接続されて前記各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき前記入力電流に比例した同一の出力電流が流れる複数の第２出力側とから構成される第２カレントミラー回路と、前記第２カレントミラー回路の前記第２ソース側と前記各第２出力側とを流れる電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整する第２調整回路と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１のインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路に対して充電信号が印加されると、充電回路の第１カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき各ヘッド部に対応して設けられたコンデンサが充電される。また、放電回路に対して放電信号が印加されると、放電回路の第２カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づきこの各ヘッド部に対応して設けられた各コンデンサが放電される。このように、各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき各コンデンサの充放電を行うことによって、各ヘッドの各圧電素子に駆動信号が印加され、各ノズル開口からインク滴が吐出されて文字等の記録が行われる。
【００１２】
このとき、第１調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサへの充電特性、即ち、駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第１カレントミラー回路は、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第１調整回路を介して第１カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００１３】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてノズル開口からインク滴を吐出し、コンデンサの放電時にインク室内にインクを吸入する、所謂、押し打ち方式が存在するが、かかる押し打ち方式では、特に、コンデンサの充電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となる請求項１の駆動回路は、押し打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００１４】
また、放電回路に第２カレントミラー回路が設けられるとともとに、第２調整回路が設けられており、これにより各コンデンサの放電時において、第２調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサからの放電特性、即ち、駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第２カレントミラー回路は、第１カレントミラー回路と同様、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第２調整回路を介して第２カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００１５】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、前記押し打ち方式に加えて、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてインク室からインクを吸入し、コンデンサの放電時にノズル開口からインク滴を吐出する、所謂、引き打ち方式が存在するが、かかる引き打ち方式では、コンデンサの充電時及び放電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路及び第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となるため、引き打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００１６】
また、請求項２に係るインクジェットヘッドの駆動回路は、前記充電回路には、前記第１カレントミラー回路の前記第１ソース側と前記各第１出力側の電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整し、前記第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、前記放電回路には、前記第２カレントミラー回路の前記第２ソース側と前記各第２出力側の電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整し、前記第２調整回路と切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２のインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路側に、第１調整回路に加えて、第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、また、放電回路側に、第２調整回路に加えて、第２調整回路と選択的に切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることから、各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形（傾き）をそれぞれ予め２種類設定することが可能となる。これにより、例えば、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタが２種類の印字解像度を有する場合においても、各調整回路を選択的に使用することにより各印字解像度に応じてフレキシブルに対応することが可能となり、従って、各種の印字形態に容易に対応することができるものである。
【００１８】
更に、請求項３に係るインクジェットヘッドの駆動回路は、請求項２に記載の駆動回路において、前記第１調整回路は、第１可変抵抗器を含み、前記第３調整回路は、第２可変抵抗器を含み、前記第２調整回路は、第３可変抵抗器を含み、前記第４調整回路は、第４可変抵抗器を含み、前記第１可変抵抗器と第２可変抵抗器とは、前記第１ソース側に流れる電流値が異なるように設定され、前記第３可変抵抗器と第４可変抵抗器とは、前記第２ソース側に流れる電流値が異なるように設定されていることを特徴とする。
請求項３のインクジェットヘッドの駆動回路では、第１乃至第４調整回路を可変抵抗器を含む簡単な回路構成により達成することが可能となる。また、充電回路は、第１カレン トミラー回路の第１ソース側と各第１出力側を共用することが可能となり、また、放電回路は、第２カレントミラー回路の第２ソース側と各第２出力側を共用することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクジェットヘッドの駆動回路について、本発明を具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタの制御系の概略構成について図１に基づき説明する。図１はインクジェットプリンタの制御系の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【００２０】
図１において、インクジェットプリンタの制御系はＣＰＵ２を核として構成されており、ＣＰＵ２は、予めメモリ４に記憶された各種動作プログラムに従って、インクジェットヘッド１８におけるスイッチ素子８、ヘッド駆動回路６、及び、駆動制御回路１０の駆動制御を行う。
【００２１】
ここに、インクジェットヘッド１８は、複数のノズル開口（図示せず）のそれぞれに対応して圧電素子１２を配置した複数のヘッド部３０Ａ等（図２、図３参照）を有しており、また、各圧電素子１２に接続されたスイッチ素子８は、ＣＰＵ２からの制御信号に従ってヘッド駆動回路６と圧電素子１２とを選択的に接続するアナログスイッチ素子である。尚、インクジェットヘッド１８は、４色（ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン）のインクによりフルカラーで印字可能なヘッドであり、インクの各色数に対応して４つのヘッド部（図２では、その内２つのヘッド部３０Ａ、３０Ｂが示されている）が設けられている。
【００２２】
また、ヘッド駆動回路６は、ＣＰＵ２からの各種制御信号に基づき、各圧電素子１２を駆動する駆動信号を出力するものであり、かかる駆動信号は、スイッチ素子８を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂにおける圧電素子１２に印加され、これにより各ノズル開口からインク滴が用紙上に吐出されて各種の記録が行われる。尚、ヘッド駆動回路６の詳細な構成については後述する。
【００２３】
更に、駆動制御回路１０は、ＣＰＵ２からの制御信号に基づいて、キャリジモータ１４及び用紙送りモータ１６を駆動するものである。ここに、キャリッジモータ１４は、タイミングベルトを介してキャリッジ上のインクジェットヘッド１８を移動させ、また、用紙送りモータ１６は、ベルト、回転軸、ローラ等を介して用紙を搬送するものである。
【００２４】
次に、第１実施形態に係るヘッド駆動回路６について図２に基づき説明する。図２は第１実施形態のヘッド駆動回路６を示す回路図である。図２において、ヘッド駆動回路６は、大別して、充電回路３１、放電回路３２、電流増幅回路３３、及び、充電回路３１と電流増幅回路３３との間に接続されたコンデンサＣ１、Ｃ２から構成されている。かかるヘッド駆動回路６中、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１１、Ｑ１３は、ＰＮＰトランジスタであり、また、Ｑ１、 Ｑ４、Ｑ７、 Ｑ１０、 Ｑ１２、 Ｑ１４、 Ｑ１５、 Ｑ１６、 Ｑ１７、 Ｑ１ ８、 Ｑ１９は、ＮＰＮトランジスタである。Ｒ１からＲ３０は、抵抗器である 。ＶＲ１、ＶＲ２は可変抵抗器である。Ｃ１、Ｃ２は、コンデンサである。２０は充電信号入力端子であり、充電回路３１により各コンデンサＣ１、Ｃ２を充電する際に充電信号が入力される。２１及び２２は、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂを独立して個別に駆動する際にＣＰＵ２から制御信号が選択的に入力される制御信号入力端子であり、例えば、ヘッド部３０Ａを駆動する場合には制御信号入力端子２１に制御信号が入力されてコンデンサＣ１の充電が行われる。２３は放電信号入力端子であり、放電回路３２により各コンデンサＣ１、Ｃ２を放電する際に放電信号が入力される。２４及び２５は、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂを独立して個別に駆動すべくコンデンサＣ１、Ｃ２の放電を行う際にＣＰＵ２から制御信号が選択的に入力される制御信号入力端子であり、例えば、コンデンサＣ１の放電を行う場合には制御信号入力端子２４に制御信号が入力されてコンデンサＣ１の放電が行われる。２６、２７は、それぞれヘッド３０Ａ、３０Ｂに対応し、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂに対して駆動信号が出力される出力端子である。
【００２５】
ここに、充電回路３１において、ＰＮＰトランジスタＱ３、Ｑ６、Ｑ９は、所謂、第１カレントミラー回路を構成しておりＰＮＰトランジスタＱ３がソース側、ＰＮＰトランジスタＱ６、Ｑ９が出力側となっている。尚、ＮＰＮトランジスタＱ１、ＰＮＰトランジスタＱ２はＰＮＰトランジスタＱ３を、ＮＰＮトランジスタＱ４、ＰＮＰトランジスタＱ５はＰＮＰトランジスタＱ６を、ＮＰＮトランジスタＱ７、ＰＮＰトランジスタＱ８はＰＮＰトランジスタＱ９を、それぞれ充電信号入力端子２０からの充電信号、制御信号入力端子２１、２２からの制御信号に基づいてオン、オフするためのものである。また、抵抗器Ｒ６は、ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタからベースとコレクタに流れる電流を制限するものである。更に、可変抵抗器ＶＲ１は、抵抗器Ｒ６に流れる電流とＰＮＰトランジスタＱ６、Ｑ９のコレクタに流れる電流との比率を調整するものであり、第１調整回路を構成している。
【００２６】
また、放電回路３２において、ＮＰＮトランジスタＱ１５、Ｑ１７、Ｑ１９は、第２カレントミラー回路を構成しており、ＮＰＮトランジスタ１５がソース側、ＮＰＮトランジスタ１７、１９が出力側となっている。尚、ＮＰＮトランジスタＱ１４はＮＰＮトランジスタＱ１５を、ＮＰＮトランジスタＱ１６はＮＰＮトランジスタＱ１７を、ＮＰＮトランジスタＱ１８はＮＰＮトランジスタＱ１９をそれぞれ放電信号入力端子２３からの放電信号、制御信号入力端子２４、２５からの制御信号に基づいてオン、オフするためのものである。また、抵抗器Ｒ２２は、ＮＰＮトランジスタＱ１５のエミッタからベースとコレクタに流れる電流を制限するものである。更に、可変抵抗器ＶＲ２は、抵抗器Ｒ２２に流れる電流とＮＰＮトランジスタＱ１７、Ｑ１９のコレクタに流れる電流との比率を調整するものであり、第２調整回路を構成している。
【００２７】
更に、コンデンサＣ１は、ＰＮＰトランジスタＱ６により充電されＮＰＮトランジスタＱ１７により放電されることにより駆動信号の電圧波形を発生するものである。同様に、コンデンサＣ２は、ＰＮＰトランジスタＱ９により充電されＮＰＮトランジスタＱ１９により放電されることにより駆動信号の電圧波形を発生するものである。
【００２８】
また、電流増幅回路３３において、ＰＮＰトランジスタＱ１１とＮＰＮトランジスタＱ１０、及び、ＰＮＰトランジスタＱ１３とＮＰＮトランジスタＱ１２は、それぞれプッシュプル回路を構成しており、コンデンサＣ１、Ｃ２で発生した電圧波形を有する駆動信号を電流増幅するものである。
【００２９】
尚、抵抗器Ｒ５、Ｒ１２、Ｒ１８、Ｒ２１、Ｒ２５、Ｒ２９は、第１及び第２カレントミラー回路を構成する各トランジスタ間のバラツキにより生ずる出力側の電流比のバラツキを抑えるためのものである。また、抵抗器Ｒ１１は、ＰＮＰトランジスタＱ６が飽和した時のベース電流を制限するものであり、抵抗器Ｒ１７は、ＰＮＰトランジスタＱ９が飽和した時のベース電流を制限するものである。更に、抵抗器Ｒ２６は、ＮＰＮトランジスタＱ１７が飽和した時のベース電流を制限するものであり、抵抗器Ｒ３０は、ＮＰＮトランジスタＱ１９が飽和した時のベース電流を制限するものである。
【００３０】
続いて、前記のように構成されるヘッド駆動回路６の動作について説明する。先ず、ヘッド部３０Ａを駆動する場合、充電信号入力端子２０を介して充電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ２がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタからベースとコレクタに抵抗器Ｒ５、Ｒ６と可変抵抗器ＶＲ１で制限された電流が流れる。同様に、放電信号入力端子２３を介して放電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１４がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースとコレクタからエミッタに抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２と可変抵抗器ＶＲ２で制限された電流が流れる。
【００３１】
次に、制御信号入力端子２１から制御信号が入力され、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ５がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ６のコレクタに可変抵抗器ＶＲ１で調整された電流比で抵抗器Ｒ６に流れる電流に比例した電流が流れる。これにより、コンデンサＣ１が充電される。コンデンサＣ１の電位が上がり、ＰＮＰトランジスタＱ６が飽和すると充電は停止する。そして、制御信号入力端子２１への制御信号の入力を停止すると、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフ状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ５がオフ状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ６には、電流が流れなくなる。
【００３２】
続いて、制御信号入力端子２４から制御信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１６がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１７のコレクタに可変抵抗器ＶＲ２で調整された電流比で抵抗器Ｒ２２に流れる電流に比例した電流が流れ、コンデンサＣ１が放電される。コンデンサＣ１の電位が下がり、ＮＰＮトランジスタＱ１７が飽和すると放電は停止する。そして、制御信号入力端子２４への制御信号の入力を停止すると、ＮＰＮトランジスタＱ１６がオフ状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ１７がオフ状態になり、電流が流れなくなる。
【００３３】
前記したコンデンサＣ１の充放電動作によりコンデンサＣ１には、台形状の電圧波形を有する駆動信号が発生し、この駆動信号がＰＮＰトランジスタＱ１１とＮＰＮトランジスタＱ１０からなる電流増幅回路により増幅された後、出力端子２６を介してヘッド部３０Ａに出力される。
【００３４】
このとき、駆動信号の台形状電圧波形において、駆動信号の立ち上がり時の電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ１の調整状態に基づき、コンデンサＣ１への充電特性に従って設定される。また、同様に、駆動信号の立ち下がり時における電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ２の調整状態に基づき、コンデンサＣ１の放電特性に従って設定される。
【００３５】
次に、ヘッド部３０Ｂを駆動する場合には、前記動作と同様に、制御信号入力端子２２から制御信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ７がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ８がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ１で調整された電流比で抵抗器Ｒ６に流れる電流に比例した電流が流れる。これにより、コンデンサＣ２が充電される。コンデンサＣ２の電位が上がり、ＰＮＰトランジスタＱ９が飽和すると充電は停止する。そして、制御信号入力端子２２への制御信号の入力を停止すると、ＮＰＮトランジスタＱ７をオフ状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ８がオフ状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ９には、電流が流れなくなる。
【００３６】
続いて、制御信号入力端子２５から制御信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１８がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ２で調整された電流比で抵抗器Ｒ２２に流れる電流に比例した電流が流れ、コンデンサＣ２が放電される。コンデンサＣ２の電位が下がり、ＮＰＮトランジスタＱ１９が飽和すると放電は停止する。
【００３７】
前記したコンデンサＣ２の充放電動作によりコンデンサＣ２には、台形状の電圧波形を有する駆動信号が発生し、この駆動信号がＰＮＰトランジスタＱ１３とＮＰＮトランジスタＱ１２からなる電流増幅回路により増幅された後、出力端子２７を介してヘッド部３０Ｂに出力される。
【００３８】
このとき、駆動信号の台形状電圧波形において、駆動信号の立ち上がり時の電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ１の調整状態に基づき、コンデンサＣ２への充電特性に従って設定される。また、同様に、駆動信号の立ち下がり時における電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ２の調整状態に基づき、コンデンサＣ２の放電特性に従って設定される。
【００３９】
前記のように各出力端子２６、２７から出力された駆動信号は、ＣＰＵ２による制御下にスイッチ素子８を介して選択された圧電素子１２に対して印加され、これにより各ノズル開口からインク滴が吐出されて所望の記録が行われる。
【００４０】
以上詳細に説明した通り第１実施形態に係るヘッド駆動回路６では、充電回路３１における第１カレントミラー回路（各トランジスタＱ３、Ｑ６、Ｑ９により構成される）が、その出力側において各コンデンサＣ１、Ｃ２への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、また、放電回路３２における第２カレントミラー回路（各トランジスタＱ１４、Ｑ１６、Ｑ１８により構成される）が、第１カレントミラー回路と同様、その出力側において各コンデンサＣ１、Ｃ２への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行う。
【００４１】
従って、第１調整回路（可変抵抗器ＶＲ１等）を介して第１カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂにおける圧電素子１２への駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となり、また、第２調整回路（可変抵抗器ＶＲ２等）を介して第２カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂにおける圧電素子への駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となるものである。
【００４２】
これにより、充電回路３１側にて１つの共通の第１調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整するとともに、放電回路３２側にて１つの共通の第２調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、この結果、インクジェットヘッド１８の多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することができるものである。
【００４３】
また、第１実施形態のヘッド駆動回路６では、少なくとも第１調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能であることから、押し打ち方式のインクジェットヘッド１８に適用することができ、また、少なくとも第２調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能であることから、引き打ち方式のインクジェットヘッド１８に適用することができる。更に、第１調整回路及び第２調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能でもあることから、押し打ち方式あるいは引き打ち方式のいずれのインクジェットヘッド１８にも適用することができるものである。
【００４４】
更に、各制御信号入力端子２１、２２に対しては、それぞれ独立して制御信号を入力することが可能であり、従って、前記各出力端子２６、２７より出力される駆動信号を任意の時間ずらせて発生させることもできる。
【００４５】
次に、第２実施形態に係るヘッド駆動回路について図３に基づき説明する。図３は第２実施形態のヘッド駆動回路を示す回路図である。尚、第２実施形態のヘッド駆動回路は、基本的に、前記第１実施形態のヘッド駆動回路６と同一の構成を有しており、充電回路３１にて第１カレントミラー回路におけるソース側の電流値と出力側の電流値の比を調整する調整回路を複数設け、また、放電回路３２にて第２カレントミラー回路におけるソース側の電流値と出力側の電流値の比を調整する調整回路を複数設けた点で、第１実施形態のヘッド駆動回路６と異なるのみであり、残余の構成については同一である。従って、以下においては、第１実施形態のヘッド駆動回路６と異なる構成についてのみ説明することとし、また、第１実施形態におけると同一の構成要素については同一の番号を付して説明する。
【００４６】
図３において、充電回路３１には、前記第１調整回路（可変抵抗器ＶＲ１等から構成される）に加えて、第３調整回路３４が設けられおり、また、放電回路３２には、前記第２調整回路（可変抵抗器ＶＲ２等から構成される）に加えて、第４調整回路３５が設けられている。
【００４７】
ここに、第３調整回路３４において、Ｒ３１乃至Ｒ３４は抵抗器、ＶＲ３は可変抵抗器、Ｑ２０はＮＰＮトランジスタ、Ｑ２１はＰＮＰトランジスタである。また、２８は充電信号入力端子であり、前記充電信号入力端子２０とは選択的に使用される。更に、第４調整回路３５において、Ｒ３５及びＲ３６は抵抗器、ＶＲ４は可変抵抗器、Ｑ２２はＮＰＮトランジスタである。また、２９は放電信号入力端子であり、前記放電信号入力端子２３とは選択的に使用される。残余の構成については前記第１実施形態のヘッド駆動回路６と同一の構成を有する。
【００４８】
次に、前記第２実施形態のヘッド駆動回路６の動作について説明する。尚、前記したように、充電信号入力端子２０、放電信号入力端子２３により可変抵抗器ＶＲ１、ＶＲ２で調整された電流比で台形状の電圧波形を有する駆動信号が発生される動作は、前記第１実施形態にて説明したと同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００４９】
前記したと同一動作の後、各充電信号入力端子２０、放電信号入力端子２３への充電信号、放電信号を停止し、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ１４とＰＮＰトランジスタＱ２をオフ状態にする。この後、充電信号入力端子２８から充電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２０がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ２１がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタからベースとコレクタに抵抗器Ｒ５、Ｒ６と可変抵抗器ＶＲ３で制限された電流が流れる。
【００５０】
同様に、放電信号入力端子２９に放電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースとコレクタからエミッタに抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２と可変抵抗器ＶＲ４で制限された電流が流れる。以降は、第１実施形態の場合と同様の動作が行われ、ＰＮＰトランジスタＱ６、Ｑ９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ３で調整された電流比で抵抗器Ｒ６に流れる電流に比例した電流が流れ、各コンデンサＣ１、Ｃ２が充電される。同様にして、ＮＰＮトランジスタＱ１７、Ｑ１９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ４で調整された電流比で抵抗器Ｒ２２に流れる電流に比例した電流が流れ、コンデンサＣ１、Ｃ２が放電される。この充放電動作によりコンデンサＣ１、Ｃ２にインクジェットヘッド１８を駆動する台形波形を有する駆動信号が発生し、かかる駆動信号がＰＮＰトランジスタＱ１１、Ｑ１３とＮＰＮトランジスタＱ１０、Ｑ１２からなる電流増幅回路により増幅された後、各出力端子２６、２７を介してヘッド部３０Ａ、３０Ｂに出力される。
【００５１】
以上説明した通り第２実施形態に係るヘッド駆動回路６では、充電回路３１側に、第１調整回路に加えて、第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路３４が設けられ、また、放電回路３２側に、第２調整回路に加えて、第２調整回路と選択的に切り換えて使用される第４調整回路３５が設けられているので、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形（傾き）をそれぞれ予め２種類設定することが可能となる。これにより、例えば、インクジェットヘッド１８が搭載されるインクジェットプリンタが２種類の印字解像度（例えば、３００ｄｐｉと６００ｄｐｉ）を有する場合においても、各調整回路を選択的に使用することにより各印字解像度に応じてフレキシブルに対応することが可能となり、従って、各種の印字形態に容易に対応することができるものである。
【００５２】
尚、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【００５３】
例えば、上記第２実施形態においては、第３及び第４調整回路３４、３５を追加したものであるが、更に第５及び第６調整回路等を適宜追加するようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１のインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路に対して充電信号が印加されると、充電回路の第１カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき各ヘッド部に対応して設けられたコンデンサが充電される。また、放電回路に対して放電信号が印加されると、放電回路の第２カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づきこの各ヘッド部に対応して設けられた各コンデンサが放電される。このように、各コンデンサの充放電を行うことに基づき各ヘッドの各圧電素子に駆動信号が印加され、各ノズル開口からインク滴が吐出されて文字等の記録が行われる。
【００５５】
このとき、第１調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサへの充電特性、即ち、駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第１カレントミラー回路は、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第１調整回路を介して第１カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００５６】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてノズル開口からインク滴を吐出し、コンデンサの放電時にインク室内にインクを吸入する、所謂、押し打ち方式が存在するが、かかる押し打ち方式では、特に、コンデンサの充電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となる請求項１の駆動回路は、押し打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００５７】
また、放電回路に第２カレントミラー回路が設けられるとともとに、第２調整回路が設けられており、これにより各コンデンサの放電時において、第２調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサからの放電特性、即ち、駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第２カレントミラー回路は、第１カレントミラー回路と同様、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第２調整回路を介して第２カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００５８】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、前記押し打ち方式に加えて、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてインク室からインクを吸入し、コンデンサの放電時にノズル開口からインク滴を吐出する、所謂、引き打ち方式が存在するが、かかる引き打ち方式では、コンデンサの充電時及び放電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路及び第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となるため、引き打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００５９】
また、請求項２に係るインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路側に、第１調整回路に加えて、第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、また、放電回路側に、第２調整回路に加えて、第２調整回路と選択的に切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることから、各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形（傾き）をそれぞれ予め２種類設定することが可能となる。これにより、例えば、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタが２種類の印字解像度を有する場合においても、各調整回路を選択的に使用することにより各印字解像度に応じてフレキシブルに対応することが可能となり、従って、各種の印字形態に容易に対応することができるものである。
【００６０】
更に、請求項３に係るインクジェットヘッドの駆動回路では、第１乃至第４調整回路を可変抵抗器を含む簡単な回路構成により達成することが可能となる。また、充電回路は、第１カレントミラー回路の第１ソース側と各第１出力側を共用することが可能となり、また、放電回路は、第２カレントミラー回路の第２ソース側と各第２出力側を共用することが可能となる。
【００６１】
以上の通り本発明は、各ヘッド部に共通する調整回路を設けることにより、その調整回路を介して各ヘッドにおける駆動信号の電圧波形を統一的に調整することが可能であり、もってインクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路、及び、複数の調整回路を設けるとともに各調整回路を切換可能とすることにより、各種の印字形態に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インクジェットプリンタの制御系の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】 第１実施形態のヘッド駆動回路を示す回路図である。
【図３】 第２実施形態のヘッド駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
２ ＣＰＵ
４ メモリ
６ ヘッド駆動回路
８ スイッチ素子
１０ 駆動回路
１２ 素子
１４ キャリジモータ
１６ 用紙送りモータ
１８ インクジェットヘッド
Ｒ１〜Ｒ３６ 抵抗器
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
ＶＲ１〜ＶＲ４ 可変抵抗器
Ｑ１〜Ｑ２２ トランジスタ
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェットプリンタに搭載され、複数の各ノズル開口に対応して圧電素子を配置した複数のヘッド部を有するとともに、各ヘッド部の圧電素子に対してコンデンサの充放電により発生する駆動信号を印加することにより各ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェットヘッドの駆動回路に関し、特に、各ヘッド部に共通する調整回路を設けることにより、その調整回路を介して各ヘッドにおける駆動信号の電圧波形を統一的に調整することが可能であり、もってインクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、圧電型のインクジェットヘッドにおけるように、インク吐出手段として圧電（ピエゾ）素子が用いられているインクジェットヘッドでは、ノズル開口に付設されたピエゾ素子に対して急峻に変化する駆動信号（駆動電圧）を印加することによりピエゾ素子に体積変動を発生してインク室の体積を変化させ、ノズル開口からインク滴を用紙上に吐出して各種の記録を行う。
【０００３】
ここに、ピエゾ素子は、その電気的特性がキャパシタンスであることから、ピエゾ素子に印加される駆動信号の電圧波形を単純に矩形波にした場合には、ピエゾ素子への入力電流が大きくなり、この結果、駆動回路を破損してしまう虞がある。かかる事情を勘案して、従来ではインクジェットヘッドのピエゾ素子を駆動する電圧波形として、ピエゾ素子への入力電流が小さくなるように台形波や三角波が用いられている。このように台形波や三角波を駆動電圧波形とした場合、その駆動電圧の傾きはインクジェットヘッドにおけるインク吐出速度、インク吐出量等に影響を与えることが分かっており、これより駆動電圧の傾きを制御する必要がある。
【０００４】
前記した要請を満足すべく従来におけるインクジェットヘッドの駆動回路では、コンデンサ（キャパシタンス）、定電流回路及び定電流回路の電流値を調整する調整回路を使用し、定電流回路を介してキャパシタンスに電荷を充放電するとともに、定電流回路の電流値に基づき駆動電圧の傾きを制御した電圧波形を生成し、その電圧波形をアンプで増幅した後ピエゾ素子の駆動を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来におけるインクジェットヘッドの駆動回路では、記録のカラー化等に対応して複数のヘッド部をインクジェットヘッドに設ける場合（ヘッド部は、使用されるインク色数に応じて複数設けられ、各ヘッドにはそれぞれ複数のノズル開口及びピエゾ素子が設けられる）、駆動信号の電圧波形を生成する回路からアンプに流入する流入電流が増加してしまうこととなり、これより１つのヘッド部からインクの吐出を行う場合と複数のヘッド部からインクを吐出する場合とでは、駆動信号の電圧波形が変化してしまう。
【０００６】
これを防止すべく従来においては、キャパシタンス、定電流回路、定電流回路の電流値を調整する調整回路、及び、アンプを１つの駆動回路ユニットとして構成し、かかる駆動回路ユニットがヘッド部の数に応じて複数個必要となり、また、各駆動回路ユニット毎に駆動信号の電圧波形を調整する必要がある。
【０００７】
また、各ヘッド部の駆動制御上、各ヘッド部毎にノズルの駆動タイミングを任意の時間ずらす必要がある場合にも、前記と同様に、複数の駆動回路ユニットが必要となり、また、各駆動回路ユニット毎に駆動信号の電圧波形を調整する必要がある。
【０００８】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、各ヘッド部に共通する調整回路を設けることにより、その調整回路を介して各ヘッドにおける駆動信号の電圧波形を統一的に調整することが可能であり、もってインクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、複数の調整回路を設けるとともに各調整回路を切換可能とすることにより、各種の印字形態に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に係るインクジェットヘッドの駆動回路は、複数のノズル開口のそれぞれに対応させて圧電素子を配置した少なくとも２つのヘッド部を有し、各ヘッド部における各圧電素子に対して駆動信号を印加することにより各開口からインクを吐出するインクジェットヘッドの駆動回路において、前記各ヘッド部の各圧電素子に前記駆動信号を供給すべく該各ヘッド部毎に対応して設けられたコンデンサと、前記各コンデンサに接続される複数の接続端子を有し、充電信号に基づき前記各コンデンサを充電する充電回路と、前記各コンデンサに接続される複数の接続端子を有し、放電信号に基づき前記各コンデンサを放電する放電回路とを備え、前記充電回路は、前記充電信号に基づき入力電流が流れる第１ソース側と前記各接続端子にそれぞれ接続されて前記各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき前記入力電流に比例した同一の出力電流が流れる複数の第１出力側とから構成される第１カレントミラー回路と、前記第１カレントミラー回路の前記第１ソース側と前記各第１出力側とを流れる電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整する第１調整回路と、を有し、前記放電回路は、前記放電信号に基づき入力電流が流れる第２ソース側と前記各接続端子にそれぞれ接続されて前記各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき前記入力電流に比例した同一の出力電流が流れる複数の第２出力側とから構成される第２カレントミラー回路と、前記第２カレントミラー回路の前記第２ソース側と前記各第２出力側とを流れる電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整する第２調整回路と、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１のインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路に対して充電信号が印加されると、充電回路の第１カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき各ヘッド部に対応して設けられたコンデンサが充電される。また、放電回路に対して放電信号が印加されると、放電回路の第２カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づきこの各ヘッド部に対応して設けられた各コンデンサが放電される。このように、各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき各コンデンサの充放電を行うことによって、各ヘッドの各圧電素子に駆動信号が印加され、各ノズル開口からインク滴が吐出されて文字等の記録が行われる。
【００１２】
このとき、第１調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサへの充電特性、即ち、駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第１カレントミラー回路は、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第１調整回路を介して第１カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００１３】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてノズル開口からインク滴を吐出し、コンデンサの放電時にインク室内にインクを吸入する、所謂、押し打ち方式が存在するが、かかる押し打ち方式では、特に、コンデンサの充電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となる請求項１の駆動回路は、押し打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００１４】
また、放電回路に第２カレントミラー回路が設けられるとともとに、第２調整回路が設けられており、これにより各コンデンサの放電時において、第２調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサからの放電特性、即ち、駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第２カレントミラー回路は、第１カレントミラー回路と同様、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第２調整回路を介して第２カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００１５】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、前記押し打ち方式に加えて、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてインク室からインクを吸入し、コンデンサの放電時にノズル開口からインク滴を吐出する、所謂、引き打ち方式が存在するが、かかる引き打ち方式では、コンデンサの充電時及び放電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路及び第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となるため、引き打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００１６】
また、請求項２に係るインクジェットヘッドの駆動回路は、前記充電回路には、前記第１カレントミラー回路の前記第１ソース側と前記各第１出力側の電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整し、前記第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、前記放電回路には、前記第２カレントミラー回路の前記第２ソース側と前記各第２出力側の電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整し、前記第２調整回路と切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項２のインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路側に、第１調整回路に加えて、第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、また、放電回路側に、第２調整回路に加えて、第２調整回路と選択的に切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることから、各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形（傾き）をそれぞれ予め２種類設定することが可能となる。これにより、例えば、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタが２種類の印字解像度を有する場合においても、各調整回路を選択的に使用することにより各印字解像度に応じてフレキシブルに対応することが可能となり、従って、各種の印字形態に容易に対応することができるものである。
【００１８】
更に、請求項３に係るインクジェットヘッドの駆動回路は、請求項２に記載の駆動回路において、前記第１調整回路は、第１可変抵抗器を含み、前記第３調整回路は、第２可変抵抗器を含み、前記第２調整回路は、第３可変抵抗器を含み、前記第４調整回路は、第４可変抵抗器を含み、前記第１可変抵抗器と第２可変抵抗器とは、前記第１ソース側に流れる電流値が異なるように設定され、前記第３可変抵抗器と第４可変抵抗器とは、前記第２ソース側に流れる電流値が異なるように設定されていることを特徴とする。
請求項３のインクジェットヘッドの駆動回路では、第１乃至第４調整回路を可変抵抗器を含む簡単な回路構成により達成することが可能となる。また、充電回路は、第１カレン トミラー回路の第１ソース側と各第１出力側を共用することが可能となり、また、放電回路は、第２カレントミラー回路の第２ソース側と各第２出力側を共用することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインクジェットヘッドの駆動回路について、本発明を具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタの制御系の概略構成について図１に基づき説明する。図１はインクジェットプリンタの制御系の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【００２０】
図１において、インクジェットプリンタの制御系はＣＰＵ２を核として構成されており、ＣＰＵ２は、予めメモリ４に記憶された各種動作プログラムに従って、インクジェットヘッド１８におけるスイッチ素子８、ヘッド駆動回路６、及び、駆動制御回路１０の駆動制御を行う。
【００２１】
ここに、インクジェットヘッド１８は、複数のノズル開口（図示せず）のそれぞれに対応して圧電素子１２を配置した複数のヘッド部３０Ａ等（図２、図３参照）を有しており、また、各圧電素子１２に接続されたスイッチ素子８は、ＣＰＵ２からの制御信号に従ってヘッド駆動回路６と圧電素子１２とを選択的に接続するアナログスイッチ素子である。尚、インクジェットヘッド１８は、４色（ブラック、マゼンタ、イエロー、シアン）のインクによりフルカラーで印字可能なヘッドであり、インクの各色数に対応して４つのヘッド部（図２では、その内２つのヘッド部３０Ａ、３０Ｂが示されている）が設けられている。
【００２２】
また、ヘッド駆動回路６は、ＣＰＵ２からの各種制御信号に基づき、各圧電素子１２を駆動する駆動信号を出力するものであり、かかる駆動信号は、スイッチ素子８を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂにおける圧電素子１２に印加され、これにより各ノズル開口からインク滴が用紙上に吐出されて各種の記録が行われる。尚、ヘッド駆動回路６の詳細な構成については後述する。
【００２３】
更に、駆動制御回路１０は、ＣＰＵ２からの制御信号に基づいて、キャリジモータ１４及び用紙送りモータ１６を駆動するものである。ここに、キャリッジモータ１４は、タイミングベルトを介してキャリッジ上のインクジェットヘッド１８を移動させ、また、用紙送りモータ１６は、ベルト、回転軸、ローラ等を介して用紙を搬送するものである。
【００２４】
次に、第１実施形態に係るヘッド駆動回路６について図２に基づき説明する。図２は第１実施形態のヘッド駆動回路６を示す回路図である。図２において、ヘッド駆動回路６は、大別して、充電回路３１、放電回路３２、電流増幅回路３３、及び、充電回路３１と電流増幅回路３３との間に接続されたコンデンサＣ１、Ｃ２から構成されている。かかるヘッド駆動回路６中、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ８、Ｑ９、Ｑ１１、Ｑ１３は、ＰＮＰトランジスタであり、また、Ｑ１、 Ｑ４、Ｑ７、 Ｑ１０、 Ｑ１２、 Ｑ１４、 Ｑ１５、 Ｑ１６、 Ｑ１７、 Ｑ１ ８、 Ｑ１９は、ＮＰＮトランジスタである。Ｒ１からＲ３０は、抵抗器である 。ＶＲ１、ＶＲ２は可変抵抗器である。Ｃ１、Ｃ２は、コンデンサである。２０は充電信号入力端子であり、充電回路３１により各コンデンサＣ１、Ｃ２を充電する際に充電信号が入力される。２１及び２２は、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂを独立して個別に駆動する際にＣＰＵ２から制御信号が選択的に入力される制御信号入力端子であり、例えば、ヘッド部３０Ａを駆動する場合には制御信号入力端子２１に制御信号が入力されてコンデンサＣ１の充電が行われる。２３は放電信号入力端子であり、放電回路３２により各コンデンサＣ１、Ｃ２を放電する際に放電信号が入力される。２４及び２５は、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂを独立して個別に駆動すべくコンデンサＣ１、Ｃ２の放電を行う際にＣＰＵ２から制御信号が選択的に入力される制御信号入力端子であり、例えば、コンデンサＣ１の放電を行う場合には制御信号入力端子２４に制御信号が入力されてコンデンサＣ１の放電が行われる。２６、２７は、それぞれヘッド３０Ａ、３０Ｂに対応し、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂに対して駆動信号が出力される出力端子である。
【００２５】
ここに、充電回路３１において、ＰＮＰトランジスタＱ３、Ｑ６、Ｑ９は、所謂、第１カレントミラー回路を構成しておりＰＮＰトランジスタＱ３がソース側、ＰＮＰトランジスタＱ６、Ｑ９が出力側となっている。尚、ＮＰＮトランジスタＱ１、ＰＮＰトランジスタＱ２はＰＮＰトランジスタＱ３を、ＮＰＮトランジスタＱ４、ＰＮＰトランジスタＱ５はＰＮＰトランジスタＱ６を、ＮＰＮトランジスタＱ７、ＰＮＰトランジスタＱ８はＰＮＰトランジスタＱ９を、それぞれ充電信号入力端子２０からの充電信号、制御信号入力端子２１、２２からの制御信号に基づいてオン、オフするためのものである。また、抵抗器Ｒ６は、ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタからベースとコレクタに流れる電流を制限するものである。更に、可変抵抗器ＶＲ１は、抵抗器Ｒ６に流れる電流とＰＮＰトランジスタＱ６、Ｑ９のコレクタに流れる電流との比率を調整するものであり、第１調整回路を構成している。
【００２６】
また、放電回路３２において、ＮＰＮトランジスタＱ１５、Ｑ１７、Ｑ１９は、第２カレントミラー回路を構成しており、ＮＰＮトランジスタ１５がソース側、ＮＰＮトランジスタ１７、１９が出力側となっている。尚、ＮＰＮトランジスタＱ１４はＮＰＮトランジスタＱ１５を、ＮＰＮトランジスタＱ１６はＮＰＮトランジスタＱ１７を、ＮＰＮトランジスタＱ１８はＮＰＮトランジスタＱ１９をそれぞれ放電信号入力端子２３からの放電信号、制御信号入力端子２４、２５からの制御信号に基づいてオン、オフするためのものである。また、抵抗器Ｒ２２は、ＮＰＮトランジスタＱ１５のエミッタからベースとコレクタに流れる電流を制限するものである。更に、可変抵抗器ＶＲ２は、抵抗器Ｒ２２に流れる電流とＮＰＮトランジスタＱ１７、Ｑ１９のコレクタに流れる電流との比率を調整するものであり、第２調整回路を構成している。
【００２７】
更に、コンデンサＣ１は、ＰＮＰトランジスタＱ６により充電されＮＰＮトランジスタＱ１７により放電されることにより駆動信号の電圧波形を発生するものである。同様に、コンデンサＣ２は、ＰＮＰトランジスタＱ９により充電されＮＰＮトランジスタＱ１９により放電されることにより駆動信号の電圧波形を発生するものである。
【００２８】
また、電流増幅回路３３において、ＰＮＰトランジスタＱ１１とＮＰＮトランジスタＱ１０、及び、ＰＮＰトランジスタＱ１３とＮＰＮトランジスタＱ１２は、それぞれプッシュプル回路を構成しており、コンデンサＣ１、Ｃ２で発生した電圧波形を有する駆動信号を電流増幅するものである。
【００２９】
尚、抵抗器Ｒ５、Ｒ１２、Ｒ１８、Ｒ２１、Ｒ２５、Ｒ２９は、第１及び第２カレントミラー回路を構成する各トランジスタ間のバラツキにより生ずる出力側の電流比のバラツキを抑えるためのものである。また、抵抗器Ｒ１１は、ＰＮＰトランジスタＱ６が飽和した時のベース電流を制限するものであり、抵抗器Ｒ１７は、ＰＮＰトランジスタＱ９が飽和した時のベース電流を制限するものである。更に、抵抗器Ｒ２６は、ＮＰＮトランジスタＱ１７が飽和した時のベース電流を制限するものであり、抵抗器Ｒ３０は、ＮＰＮトランジスタＱ１９が飽和した時のベース電流を制限するものである。
【００３０】
続いて、前記のように構成されるヘッド駆動回路６の動作について説明する。先ず、ヘッド部３０Ａを駆動する場合、充電信号入力端子２０を介して充電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ２がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタからベースとコレクタに抵抗器Ｒ５、Ｒ６と可変抵抗器ＶＲ１で制限された電流が流れる。同様に、放電信号入力端子２３を介して放電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１４がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースとコレクタからエミッタに抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２と可変抵抗器ＶＲ２で制限された電流が流れる。
【００３１】
次に、制御信号入力端子２１から制御信号が入力され、ＮＰＮトランジスタＱ４がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ５がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ６のコレクタに可変抵抗器ＶＲ１で調整された電流比で抵抗器Ｒ６に流れる電流に比例した電流が流れる。これにより、コンデンサＣ１が充電される。コンデンサＣ１の電位が上がり、ＰＮＰトランジスタＱ６が飽和すると充電は停止する。そして、制御信号入力端子２１への制御信号の入力を停止すると、ＮＰＮトランジスタＱ４がオフ状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ５がオフ状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ６には、電流が流れなくなる。
【００３２】
続いて、制御信号入力端子２４から制御信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１６がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１７のコレクタに可変抵抗器ＶＲ２で調整された電流比で抵抗器Ｒ２２に流れる電流に比例した電流が流れ、コンデンサＣ１が放電される。コンデンサＣ１の電位が下がり、ＮＰＮトランジスタＱ１７が飽和すると放電は停止する。そして、制御信号入力端子２４への制御信号の入力を停止すると、ＮＰＮトランジスタＱ１６がオフ状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ１７がオフ状態になり、電流が流れなくなる。
【００３３】
前記したコンデンサＣ１の充放電動作によりコンデンサＣ１には、台形状の電圧波形を有する駆動信号が発生し、この駆動信号がＰＮＰトランジスタＱ１１とＮＰＮトランジスタＱ１０からなる電流増幅回路により増幅された後、出力端子２６を介してヘッド部３０Ａに出力される。
【００３４】
このとき、駆動信号の台形状電圧波形において、駆動信号の立ち上がり時の電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ１の調整状態に基づき、コンデンサＣ１への充電特性に従って設定される。また、同様に、駆動信号の立ち下がり時における電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ２の調整状態に基づき、コンデンサＣ１の放電特性に従って設定される。
【００３５】
次に、ヘッド部３０Ｂを駆動する場合には、前記動作と同様に、制御信号入力端子２２から制御信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ７がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ８がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ１で調整された電流比で抵抗器Ｒ６に流れる電流に比例した電流が流れる。これにより、コンデンサＣ２が充電される。コンデンサＣ２の電位が上がり、ＰＮＰトランジスタＱ９が飽和すると充電は停止する。そして、制御信号入力端子２２への制御信号の入力を停止すると、ＮＰＮトランジスタＱ７をオフ状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ８がオフ状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ９には、電流が流れなくなる。
【００３６】
続いて、制御信号入力端子２５から制御信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ１８がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ２で調整された電流比で抵抗器Ｒ２２に流れる電流に比例した電流が流れ、コンデンサＣ２が放電される。コンデンサＣ２の電位が下がり、ＮＰＮトランジスタＱ１９が飽和すると放電は停止する。
【００３７】
前記したコンデンサＣ２の充放電動作によりコンデンサＣ２には、台形状の電圧波形を有する駆動信号が発生し、この駆動信号がＰＮＰトランジスタＱ１３とＮＰＮトランジスタＱ１２からなる電流増幅回路により増幅された後、出力端子２７を介してヘッド部３０Ｂに出力される。
【００３８】
このとき、駆動信号の台形状電圧波形において、駆動信号の立ち上がり時の電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ１の調整状態に基づき、コンデンサＣ２への充電特性に従って設定される。また、同様に、駆動信号の立ち下がり時における電圧傾きは、可変抵抗器ＶＲ２の調整状態に基づき、コンデンサＣ２の放電特性に従って設定される。
【００３９】
前記のように各出力端子２６、２７から出力された駆動信号は、ＣＰＵ２による制御下にスイッチ素子８を介して選択された圧電素子１２に対して印加され、これにより各ノズル開口からインク滴が吐出されて所望の記録が行われる。
【００４０】
以上詳細に説明した通り第１実施形態に係るヘッド駆動回路６では、充電回路３１における第１カレントミラー回路（各トランジスタＱ３、Ｑ６、Ｑ９により構成される）が、その出力側において各コンデンサＣ１、Ｃ２への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、また、放電回路３２における第２カレントミラー回路（各トランジスタＱ１４、Ｑ１６、Ｑ１８により構成される）が、第１カレントミラー回路と同様、その出力側において各コンデンサＣ１、Ｃ２への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行う。
【００４１】
従って、第１調整回路（可変抵抗器ＶＲ１等）を介して第１カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂにおける圧電素子１２への駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となり、また、第２調整回路（可変抵抗器ＶＲ２等）を介して第２カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂにおける圧電素子への駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となるものである。
【００４２】
これにより、充電回路３１側にて１つの共通の第１調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整するとともに、放電回路３２側にて１つの共通の第２調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、この結果、インクジェットヘッド１８の多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することができるものである。
【００４３】
また、第１実施形態のヘッド駆動回路６では、少なくとも第１調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能であることから、押し打ち方式のインクジェットヘッド１８に適用することができ、また、少なくとも第２調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能であることから、引き打ち方式のインクジェットヘッド１８に適用することができる。更に、第１調整回路及び第２調整回路を介して各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能でもあることから、押し打ち方式あるいは引き打ち方式のいずれのインクジェットヘッド１８にも適用することができるものである。
【００４４】
更に、各制御信号入力端子２１、２２に対しては、それぞれ独立して制御信号を入力することが可能であり、従って、前記各出力端子２６、２７より出力される駆動信号を任意の時間ずらせて発生させることもできる。
【００４５】
次に、第２実施形態に係るヘッド駆動回路について図３に基づき説明する。図３は第２実施形態のヘッド駆動回路を示す回路図である。尚、第２実施形態のヘッド駆動回路は、基本的に、前記第１実施形態のヘッド駆動回路６と同一の構成を有しており、充電回路３１にて第１カレントミラー回路におけるソース側の電流値と出力側の電流値の比を調整する調整回路を複数設け、また、放電回路３２にて第２カレントミラー回路におけるソース側の電流値と出力側の電流値の比を調整する調整回路を複数設けた点で、第１実施形態のヘッド駆動回路６と異なるのみであり、残余の構成については同一である。従って、以下においては、第１実施形態のヘッド駆動回路６と異なる構成についてのみ説明することとし、また、第１実施形態におけると同一の構成要素については同一の番号を付して説明する。
【００４６】
図３において、充電回路３１には、前記第１調整回路（可変抵抗器ＶＲ１等から構成される）に加えて、第３調整回路３４が設けられおり、また、放電回路３２には、前記第２調整回路（可変抵抗器ＶＲ２等から構成される）に加えて、第４調整回路３５が設けられている。
【００４７】
ここに、第３調整回路３４において、Ｒ３１乃至Ｒ３４は抵抗器、ＶＲ３は可変抵抗器、Ｑ２０はＮＰＮトランジスタ、Ｑ２１はＰＮＰトランジスタである。また、２８は充電信号入力端子であり、前記充電信号入力端子２０とは選択的に使用される。更に、第４調整回路３５において、Ｒ３５及びＲ３６は抵抗器、ＶＲ４は可変抵抗器、Ｑ２２はＮＰＮトランジスタである。また、２９は放電信号入力端子であり、前記放電信号入力端子２３とは選択的に使用される。残余の構成については前記第１実施形態のヘッド駆動回路６と同一の構成を有する。
【００４８】
次に、前記第２実施形態のヘッド駆動回路６の動作について説明する。尚、前記したように、充電信号入力端子２０、放電信号入力端子２３により可変抵抗器ＶＲ１、ＶＲ２で調整された電流比で台形状の電圧波形を有する駆動信号が発生される動作は、前記第１実施形態にて説明したと同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００４９】
前記したと同一動作の後、各充電信号入力端子２０、放電信号入力端子２３への充電信号、放電信号を停止し、ＮＰＮトランジスタＱ１、Ｑ１４とＰＮＰトランジスタＱ２をオフ状態にする。この後、充電信号入力端子２８から充電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２０がオン状態になり、また、それによりＰＮＰトランジスタＱ２１がオン状態になり、ＰＮＰトランジスタＱ３のエミッタからベースとコレクタに抵抗器Ｒ５、Ｒ６と可変抵抗器ＶＲ３で制限された電流が流れる。
【００５０】
同様に、放電信号入力端子２９に放電信号が入力されると、ＮＰＮトランジスタＱ２２がオン状態になり、ＮＰＮトランジスタＱ１５のベースとコレクタからエミッタに抵抗器Ｒ２１、Ｒ２２と可変抵抗器ＶＲ４で制限された電流が流れる。以降は、第１実施形態の場合と同様の動作が行われ、ＰＮＰトランジスタＱ６、Ｑ９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ３で調整された電流比で抵抗器Ｒ６に流れる電流に比例した電流が流れ、各コンデンサＣ１、Ｃ２が充電される。同様にして、ＮＰＮトランジスタＱ１７、Ｑ１９のコレクタに可変抵抗器ＶＲ４で調整された電流比で抵抗器Ｒ２２に流れる電流に比例した電流が流れ、コンデンサＣ１、Ｃ２が放電される。この充放電動作によりコンデンサＣ１、Ｃ２にインクジェットヘッド１８を駆動する台形波形を有する駆動信号が発生し、かかる駆動信号がＰＮＰトランジスタＱ１１、Ｑ１３とＮＰＮトランジスタＱ１０、Ｑ１２からなる電流増幅回路により増幅された後、各出力端子２６、２７を介してヘッド部３０Ａ、３０Ｂに出力される。
【００５１】
以上説明した通り第２実施形態に係るヘッド駆動回路６では、充電回路３１側に、第１調整回路に加えて、第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路３４が設けられ、また、放電回路３２側に、第２調整回路に加えて、第２調整回路と選択的に切り換えて使用される第４調整回路３５が設けられているので、各ヘッド部３０Ａ、３０Ｂの圧電素子１２に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形（傾き）をそれぞれ予め２種類設定することが可能となる。これにより、例えば、インクジェットヘッド１８が搭載されるインクジェットプリンタが２種類の印字解像度（例えば、３００ｄｐｉと６００ｄｐｉ）を有する場合においても、各調整回路を選択的に使用することにより各印字解像度に応じてフレキシブルに対応することが可能となり、従って、各種の印字形態に容易に対応することができるものである。
【００５２】
尚、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【００５３】
例えば、上記第２実施形態においては、第３及び第４調整回路３４、３５を追加したものであるが、更に第５及び第６調整回路等を適宜追加するようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１のインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路に対して充電信号が印加されると、充電回路の第１カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき各ヘッド部に対応して設けられたコンデンサが充電される。また、放電回路に対して放電信号が印加されると、放電回路の第２カレントミラー回路を介して各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づきこの各ヘッド部に対応して設けられた各コンデンサが放電される。このように、各コンデンサの充放電を行うことに基づき各ヘッドの各圧電素子に駆動信号が印加され、各ノズル開口からインク滴が吐出されて文字等の記録が行われる。
【００５５】
このとき、第１調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサへの充電特性、即ち、駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第１カレントミラー回路は、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第１調整回路を介して第１カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち上がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００５６】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてノズル開口からインク滴を吐出し、コンデンサの放電時にインク室内にインクを吸入する、所謂、押し打ち方式が存在するが、かかる押し打ち方式では、特に、コンデンサの充電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となる請求項１の駆動回路は、押し打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００５７】
また、放電回路に第２カレントミラー回路が設けられるとともとに、第２調整回路が設けられており、これにより各コンデンサの放電時において、第２調整回路の調整状態に基づき、各コンデンサからの放電特性、即ち、駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）が設定される。ここに、第２カレントミラー回路は、第１カレントミラー回路と同様、その出力側において各接続端子への出力電流値を同一とし、また、その電流値をソース側の電流値に比例させる作用を行い、従って、第２調整回路を介して第２カレントミラー回路のソース側の電流値と出力側の電流値との比を調整することにより、複数の各ヘッド部における圧電素子への駆動信号の立ち下がり時における電圧波形（傾き）を調整することが可能となる。これにより、１つの共通の第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となり、インクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能となる。
【００５８】
ここに、インクジェットヘッドの印字方式には、前記押し打ち方式に加えて、コンデンサの充電時に駆動信号により圧電素子を変形させてインク室からインクを吸入し、コンデンサの放電時にノズル開口からインク滴を吐出する、所謂、引き打ち方式が存在するが、かかる引き打ち方式では、コンデンサの充電時及び放電時における駆動信号の電圧波形がインク吐出速度、インク吐出量等に影響を及ぼすことから、かかる点で、第１調整回路及び第２調整回路を介して各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形を統一的に調整することが可能となるため、引き打ち方式のインクジェットヘッドに適用して好適なものである。
【００５９】
また、請求項２に係るインクジェットヘッドの駆動回路では、充電回路側に、第１調整回路に加えて、第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、また、放電回路側に、第２調整回路に加えて、第２調整回路と選択的に切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることから、各ヘッド部の圧電素子に印加される駆動信号の立ち上がり時及び立ち下がり時における電圧波形（傾き）をそれぞれ予め２種類設定することが可能となる。これにより、例えば、インクジェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタが２種類の印字解像度を有する場合においても、各調整回路を選択的に使用することにより各印字解像度に応じてフレキシブルに対応することが可能となり、従って、各種の印字形態に容易に対応することができるものである。
【００６０】
更に、請求項３に係るインクジェットヘッドの駆動回路では、第１乃至第４調整回路を可変抵抗器を含む簡単な回路構成により達成することが可能となる。また、充電回路は、第１カレントミラー回路の第１ソース側と各第１出力側を共用することが可能となり、また、放電回路は、第２カレントミラー回路の第２ソース側と各第２出力側を共用することが可能となる。
【００６１】
以上の通り本発明は、各ヘッド部に共通する調整回路を設けることにより、その調整回路を介して各ヘッドにおける駆動信号の電圧波形を統一的に調整することが可能であり、もってインクジェットヘッドの多ヘッド部化（多ノズル化）に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路、及び、複数の調整回路を設けるとともに各調整回路を切換可能とすることにより、各種の印字形態に容易に対応することが可能なインクジェットヘッドの駆動回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インクジェットプリンタの制御系の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】 第１実施形態のヘッド駆動回路を示す回路図である。
【図３】 第２実施形態のヘッド駆動回路を示す回路図である。
【符号の説明】
２ ＣＰＵ
４ メモリ
６ ヘッド駆動回路
８ スイッチ素子
１０ 駆動回路
１２ 素子
１４ キャリジモータ
１６ 用紙送りモータ
１８ インクジェットヘッド
Ｒ１〜Ｒ３６ 抵抗器
Ｃ１、Ｃ２ コンデンサ
ＶＲ１〜ＶＲ４ 可変抵抗器
Ｑ１〜Ｑ２２ トランジスタ
Claims (3)
- 複数のノズル開口のそれぞれに対応させて圧電素子を配置した少なくとも２つのヘッド部を有し、各ヘッド部における各圧電素子に対して駆動信号を印加することにより各開口からインクを吐出するインクジェットヘッドの駆動回路において、
前記各ヘッド部の各圧電素子に前記駆動信号を供給すべく該各ヘッド部毎に対応して設けられたコンデンサと、
前記各コンデンサに接続される複数の接続端子を有し、充電信号に基づき前記各コンデンサを充電する充電回路と、
前記各コンデンサに接続される複数の接続端子を有し、放電信号に基づき前記各コンデンサを放電する放電回路とを備え、
前記充電回路は、
前記充電信号に基づき入力電流が流れる第１ソース側と前記各接続端子にそれぞれ接続されて前記各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき前記入力電流に比例した同一の出力電流が流れる複数の第１出力側とから構成される第１カレントミラー回路と、
前記第１カレントミラー回路の前記第１ソース側と前記各第１出力側とを流れる電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整する第１調整回路と、
を有し、
前記放電回路は、
前記放電信号に基づき入力電流が流れる第２ソース側と前記各接続端子にそれぞれ接続されて前記各ヘッド部を個別に駆動する制御信号に基づき前記入力電流に比例した同一の出力電流が流れる複数の第２出力側とから構成される第２カレントミラー回路と、
前記第２カレントミラー回路の前記第２ソース側と前記各第２出力側とを流れる電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整する第２調整回路と、
を有することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動回路。 - 前記充電回路には、前記第１カレントミラー回路の前記第１ソース側と前記各第１出力側の電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整し、前記第１調整回路と選択的に切り換えて使用される第３調整回路が設けられ、前記放電回路には、前記第２カレントミラー回路の前記第２ソース側と前記各第２出力側の電流値の比を変化させて前記駆動信号の電圧波形を調整し、前記第２調整回路と切り換えて使用される第４調整回路が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの駆動回路。
- 前記第１調整回路は、第１可変抵抗器を含み、
前記第３調整回路は、第２可変抵抗器を含み、
前記第２調整回路は、第３可変抵抗器を含み、
前記第４調整回路は、第４可変抵抗器を含み、
前記第１可変抵抗器と第２可変抵抗器とは、前記第１ソース側に流れる電流値が異なるように設定され、
前記第３可変抵抗器と第４可変抵抗器とは、前記第２ソース側に流れる電流値が異なるように設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ヘッドの駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02673797A JP3849198B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | インクジェットヘッドの駆動回路 |
| US09/016,933 US6104178A (en) | 1997-02-10 | 1998-02-02 | Drive circuit for driving an ink jet head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02673797A JP3849198B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | インクジェットヘッドの駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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