JP5114978B2

JP5114978B2 - 圧電素子の駆動回路

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Publication number: JP5114978B2
Application number: JP2007062455A
Authority: JP
Inventors: 浩三原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: JP2008221583A

Description

本発明は、駆動電圧を印加することにより圧電素子を振動させる圧電素子の駆動回路に関するものである。

記録ヘッドのインク吐出口からインクを吐出して画像を記録する、いわゆるインクジェットプリンタでは、記録ヘッドにピエゾ素子等の圧電素子を設け、この圧電素子の変形を利用してインクタンクの圧力を制御し、インクを吐出させるインクジェットプリンタがある。

上記圧電素子の振動エネルギー（電圧印加）を利用するインクジェットプリンタは、インクタンクにつながる流路に設けられた圧電素子を画像情報に応じて振動させ、この圧電素子の歪みによってインク滴を形成する。このとき、圧電素子にかかる電圧の波形を細やかに制御することで、インク吐出口の液面（メニスカス）や吐出後のインクの再供給を制御することができる。すなわち、圧電素子へ印加する電圧の波形パターンにより、階調表現を含め、インク滴の量を細やかに制御可能である。

圧電素子に振動エネルギー（電圧印加）を与える駆動に関する従来技術として、出力ドライバのオンオフに応じて高電圧出力が行なわれる矩形波駆動（デジタル駆動）の技術（特許文献１参照）や、吐出する液滴に応じて電圧を増幅させるアナログ駆動の技術（特許文献２参照）が開示されている。
特開２００４−２７４６６５公報特開２００５−１２５８０４公報

しかしながら、従来の特許文献１では、簡易な回路構成であるが、波形パターンの自由度が低い。一方、特許文献２では、波形パターンの自由度が高く、安定した吐出量で高画質な画像を形成できるが、回路構成が複雑となる。

言い換えれば、両者は二律背反の関係にあり、設計のコンセプトに応じて、何れか選択する必要があった。参考として、アナログ駆動とデジタル駆動の双方の長所及び短所を列挙する（表１参照）。

本発明は上記事実を考慮し、複雑な駆動波形を生成することができる圧電素子の駆動回路を得ることが目的である。

本発明は、段階的なレベルで電圧を変化させて第１の駆動電圧を生成する第１の駆動電圧生成回路と、所定の周波数及び振幅を有する交流電圧である第２の駆動電圧を生成する第２の駆動電圧生成回路と、前記第１の駆動電圧生成回路で生成された第１の駆動電圧と、前記第２の駆動電圧生成回路で生成された第２の駆動電圧とのいずれかの電圧、又は前記第１の駆動電圧と前記第２の駆動電圧とを重畳した電圧を圧電素子へ印加する印加制御手段と、を有している。

本発明によれば、段階的なレベルで駆動電圧を変化させる第１の駆動電圧生成回路と、所定の周波数及び振幅を有する交流電圧である第２の駆動電圧生成回路とを印加制御手段により切り替えることにより、第１の駆動電圧と、第２の駆動電圧とのいずれかの電圧、又は第１の駆動電圧と第２の駆動電圧とを重畳した電圧を圧電素子へ印加することにより、第１の駆動電圧生成回路と第２の駆動電圧生成回路との長所を備える駆動電圧を生成することができる。

また、上記発明において、前記印加制御手段は、前記第１の駆動電圧と前記第２の駆動電圧とのいずれかの電圧を時分割で選択して前記圧電素子へ印加することを特徴としている。

時分割で切替制御することにより、第１の駆動電圧生成回路と第２の駆動電圧生成回路とを独立して制御しやすくなる。

また、上記発明において、前記第１の駆動電圧生成回路が、基準ベース電圧に対して高電圧の電源部と、前記印加制御手段からの制御信号に基づいて、前記電源部からの電圧を前記圧電素子へ印加するか、又は前記基準ベース電圧を印加するかを切り替える切替スイッチと、を備えたデジタル型駆動電圧生成回路であることを特徴としている。

圧電素子へ電圧を印加する第１の駆動電圧生成回路が、デジタル型駆動電圧生成回路であることから、駆動波形の構成をシンプルにすることができる。

さらに、上記発明において、前記第２の駆動電圧生成回路が、前記所定の周波数及び振幅を有する交流電圧を出力する増幅器と、前記印加制御手段からの制御信号に基づいて、前記増幅器からの交流電圧を前記圧電素子へ印加するか否かを切り替える切替スイッチと、を備えたアナログ型駆動電圧生成回路であることを特徴としている。

圧電素子へ電圧を印加する第２の駆動電圧生成回路が、増幅器を備えるアナログ型駆動電圧生成回路であることから、波形パターンの自由度を高くすることができる。

また、前記増幅器から出力される交流電圧の波形パターンが、正弦波、又は矩形波であることを特徴としている。

増幅器から出力される波形パターンが正弦波、又は矩形波であることから、増幅器を備えているアナログ型駆動電圧生成回路の構成を小さくすることができる。

以上説明した如く本発明では、複雑な駆動波形を生成することができる圧電素子の駆動回路を得ることができるという優れた効果を有する。

「第１の実施の形態」
図１は、第１の実施の形態に係るインクジェット式の画像形成装置１０の全体構成を示す概略図である。

画像形成装置１０は、記録ヘッドアレイ１２を備える。記録ヘッドアレイ１２は、シアン色のインク液（Ｃ）、マゼンタ色のインク液（Ｍ）、イエロー色のインク液（Ｙ）、ブラック色のインク液（Ｋ）に対応して４つの記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋを備える。なお、これ以降、ＹＭＣＫを区別する場合は、符号の後にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかを付して説明し、ＹＭＣＫを区別しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

記録ヘッド１４は、その幅が記録媒体である記録用紙１６の幅にほぼ等しいＦＷＡ（ＦｕｌｌＷｉｄｔｈＡｒｒａｙ）と称される長尺状の記録ヘッドである。当該記録ヘッド１４は、搬送されてくる記録用紙１６へ各色のインク液滴をノズルから吐出し、画像形成装置１０に入力された画像データに基づいて画像を形成する。

記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋは、それぞれＣＭＹＫの各インク液を各々貯蔵したインクカートリッジ１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋと図示しない配管で接続され、インク液が記録ヘッド１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋに供給される。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。

図１に示す画像形成装置１０の一部を構成する記録ヘッドアレイ１２の下方には、無端ベルトである搬送ベルト１９が備えられる。搬送ベルト１９は、駆動ロール２０Ａ、２０Ｂに巻き掛けられ、この駆動ロール２０Ａ、２０Ｂの回転力によって図１の反時計回り方向であるＡ方向に周回駆動する。記録ヘッドアレイ１２と対向するときの搬送ベルト１９は平坦とされ、この平坦状態の領域に記録用紙１６が搬送される。すなわち、搬送ベルト１９は、記録用紙１６と記録ヘッドアレイ１２とを相対的に移動させる。そして、記録用紙１６に対して記録ヘッド１４からインク液滴が吐出され、画像が形成される。このとき、記録ヘッド１４は、各々時間差を持ってノズル５６（図２参照）から記録用紙１６へ液滴を吐出する。これにより、各色のインク液滴が記録用紙１６上で重ね合わせされ、画像は形成される。

図１の搬送ベルト１９の記録ヘッドアレイ１２と対向する領域よりも駆動方向上流側には、帯電ロール２２が配置される。帯電ロール２２は、所定の電圧が印加されており、駆動ロール２０Ａとの間で搬送ベルト１９及び記録用紙１６を挟みつつ従動することで、記録用紙１６に電荷を与える。帯電ロール２２によって電荷を与えられた記録用紙１６は、搬送ベルト１９に静電吸着し、搬送ベルト１９の周回駆動と共に搬送される。

記録用紙１６は、図１の画像形成装置１０の内部下部に備えられた給紙トレイ２４に蓄積される。記録用紙１６は、ピックアップロール２６によって給紙トレイ２４から一枚ずつ取り出され、複数の搬送ローラ２８を備える搬送部３０によって搬送ベルト１９へ搬送される。

記録ヘッドアレイ１２と対向する部分から図１の搬送ベルト１９の駆動方向下流側には、剥離プレート３２が配置されている。剥離プレート３２は、記録用紙１６を搬送ベルト１９から剥離させる。搬送ベルト１９から剥離された記録用紙１６は、排出搬送部３４を構成する複数の排出ローラ３６で搬送され、画像形成装置１０の上部に設けられた排紙トレイ３８に排出される。

剥離プレート３２から図１の搬送ベルト１９の回転方向下流側には、駆動ロール２０Ｂとの間で搬送ベルト１９を挟持可能なクリーニングロール４０が配置される。クリーニングロール４０は、搬送ベルト１９の表面をクリーニングする。

また、片面に画像が形成された記録用紙１６は、複数の反転用ローラ４２で構成された反転搬送部４４によって、再び搬送ベルト１９へ搬送され、もう一方の面に画像を形成させることができる。反転搬送部４４は、排出搬送部３４から分岐し、搬送部３０へ記録用紙１６を搬送できるように配置される。

記録ヘッドアレイ１２の近傍には、各記録ヘッド１４のインクの詰まりを防止するための清掃や、インクの詰まりが発生した際に吸引回復動作等を行うメンテナンスユニット４６が、各色の記録ヘッド１４に対応して設けられている。メンテナンスユニット４６を使用する場合は、記録ヘッド１４が図１の上方に移動し、メンテナンスユニット４６が図１の左右からスライドして各色の記録ヘッドアレイ１２の各ノズルに対向する位置に移動する。メンテナンスユニット４６の構成はこれに限るものではなく、メンテナンス時に、記録ヘッドアレイ１２の各ノズルに対向可能に配置できればよく、他の構成とすることもできる。

なお、第１の実施の形態においては、画像形成装置１０をＦＷＡ式の記録ヘッド１４を備えるものとして説明するが、画像形成装置１０の記録ヘッド１４をＰＷＡ（ＰａｒｔｉａｌＷｉｄｔｈＡｒｒａｙ）式としてもよい。

次に、図２に、記録ヘッド１４の内部構造を示す。

記録ヘッド１４は、インクタンク５０、供給路５２、圧力室５４、ノズル５６、及び圧電素子５８を有している。これらは、１組となり記録ヘッド１４に複数備えられる。

インクタンク５０には、前述のインクカートリッジ１８（図１参照）からのインクが蓄えられ、インクタンク５０は、供給路５２を介して圧力室５４と連通し、さらに圧力室５４はノズル５６を介して外部と連通している。

圧力室５４の一部の壁面（図２の下面）は振動板６０からなり、該振動板６０に圧電素子５８が取り付けられており、圧電素子５８が駆動（伸縮）することによって振動板６０を振動させ、圧力室５４内のインク液に圧力波が発生する。すなわち、圧電素子５８の振動によって発生する圧力波によって、インクタンク５０に蓄えられたインクが供給路５２、圧力室５４を介してノズル５６から吐出されるようになっている。

図３は、第１の実施の形態に係る圧電素子５８を駆動するための駆動回路図である。

図３に示すように、駆動回路は、デジタル型駆動電圧生成回路としてのデジタル駆動回路６２とアナログ型駆動電圧生成回路としてのアナログ駆動回路６４とによって構成されている。

デジタル駆動回路６２は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＰＭＯＳ」という。）６２ＡとＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、「ＮＭＯＳ」という。）６２Ｂとで構成されている。

デジタル駆動回路６２では、信号線６１に２個のスイッチング素子（ＰＭＯＳ６２Ａ、ＮＭＯＳ６２Ｂ）が直列接続され、この信号線６１の一端には電源電圧ＨＶが供給され、他端はアース接地され、これらのスイッチング素子の中間点を前記圧電素子５８の電圧印加点としている。これにより、ＰＭＯＳ６２Ａに入力される制御信号ＴＰの信号レベルがローレベルの場合、ＰＭＯＳ６２Ａはオンとなり、圧電素子５８への印加電圧レベルがＨＶとなる。ＮＭＯＳ６２Ｂに入力される制御信号ＴＮの信号レベルがハイレベルの場合、ＮＭＯＳ６２Ｂはオンとなり、圧電素子５８の印加電圧がグランド（ＧＮＤ）レベルとなる。

アナログ駆動回路６４は、ＰＭＯＳ６４ＡとＮＭＯＳ６４Ｂとで構成されている。

アナログ駆動回路６４では、信号線６３に２個のスイッチング素子（ＰＭＯＳ６４Ａ、ＮＭＯＳ６４Ｂ）が並列接続され、この信号線６３の一端にはアンプからの交流（脈流）電圧（図４又は図５参照）が供給され、他端を圧電素子５８の電圧印加点としている。

なお、前記デジタル駆動回路６２の圧電素子５８の電圧印加点と、このアナログ駆動回路６４の圧電素子５８の電圧印加点とは、点６５で接続され、時分割でデジタル駆動回路６２又は、デジタル駆動回路６２とアナログ駆動回路６４とからの電圧が印加されるようになっている。

ＰＭＯＳ６４Ａに入力される制御信号ＡＰと、ＮＭＯＳ６４Ｂに入力される制御信号ＡＮの信号レベルにより、ＡＭＰから出力される正弦波の駆動電圧を圧電素子５８へ印加する。

第１の実施の形態では、主にデジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａへの制御信号ＴＰと、ＮＭＯＳ６２Ｂへの制御信号ＴＮとを用いて、圧電素子５８への電圧の印加をＨＶレベルとグランドレベルとへ変化させる。このデジタル駆動回路６２への制御に、アナログ駆動回路６４のＰＭＯＳ６４Ａへの制御信号ＡＰと、ＮＭＯＳ６４Ｂへの制御信号ＡＮとを時分割で組み合わせることにより、自由に駆動波形の形状を生成できる。

以下、第１の実施の形態の作用を説明する。

上述のような回路構成に基づき、駆動波形の生成について説明する。

図４は、増粘防止のためのシェーク波形の一例である。

圧力室内の液体は、インク液を吐出するノズルの液面が空気等に接触することで、粘度が増すことがある。この粘度が増すことを防止するために、印刷を実行していない待機時に、増粘防止のためのシェーク駆動をする。

図４に示すように、アンプから記録ヘッド１４の固有振動周波数ｆの正弦波が出力され、ＨＶとＧＮＤとは一定レベルの電圧となっている。この３種類の電圧レベルを、制御信号ＴＰ、ＴＮ、ＡＰ、ＡＮを印字周期内において時分割で組み合わせることにより、図４に示すようなシェーク波形が生成される。

波形パターン１は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオン、つまり、ローレベルの制御信号ＴＰがＰＭＯＳ６２Ａに入力され、電圧レベルがＨＶとなる。ＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で固有振動周波数ｆの１周期経過後に、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される固有振動周波数ｆの１周期分の正弦波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン２は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのオンの状態が固有振動周波数ｆの１周期経過後に、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される正側の１／２周期分の正弦波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン３は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で、固有振動周波数ｆの１周期と、正側の１／２周期とが経過後に、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される負側の１／２周期分の正弦波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

図５は、インク液滴を吐出するための駆動波形の一例である。

駆動波形は、主にデジタル駆動回路６２で生成し、デジタル駆動回路６２で生成された駆動波形に、時分割にアナログ駆動回路６４で生成した駆動波形を組み合わせることにより、液滴吐出を自由に制御することができる。

図５は、図４のシェーク波形と同様に、ＡＭＰから記録ヘッド１４の固有振動周波数ｆの正弦波が出力され、ＨＶとＧＮＤとは一定レベルの電圧となっている。この３種類の電圧レベルと、制御信号ＴＰ、ＴＮ、ＡＰ、ＡＮを印字周期内において時分割で組み合わせることにより、図５に示すような駆動波形が生成される。

波形パターン４は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２がオンの状態から、固有振動周波数ｆの１周期分デジタル駆動回路６２のＮＭＯＳがオンの状態となり、電圧がＧＮＤレベルとなる。次に、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態となり、更にアナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される固有振動周波数ｆの正側の１／２周期分の正弦波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン５は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２がオンの状態で、固有振動周波数ｆの１／２周期経過後に、アナログ駆動回路のＡＭＰから出力される負側の１／２周期分の正弦波が組み合わされる。次に、デジタル駆動回路６２のＮＭＯＳ６２Ｂがオンの状態となり、電圧レベルがＧＮＤとなる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン６は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される正側の１／２周期分の正弦波が組み合わされる。次に、固有振動周波数ｆの１／２周期分のデジタル駆動回路６２のＮＭＯＳ６２Ｂがオンの状態となり、電圧レベルがＧＮＤとなる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

「第２の実施の形態」
以下に本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、この第２の実施の形態において、前記第１の実施の形態と同一構成部分について、同一の符号を付してその構成の説明を省略する。

第２の実施の形態の特徴は、第１の実施の形態で、アンプから出力される駆動波形が正弦波であることに対し、波形を構成する要素パラメータを変化させることにより矩形波が出力されることである。

図６は、増粘防止のためのシェーク波形の一例である。

図６に示すように、アンプから記録ヘッド１４の固有振動周波数ｆの矩形波が出力され、ＨＶとＧＮＤとは一定レベルの電圧となっている。この３種類の電圧レベルと、制御信号ＴＰ、ＴＮ、ＡＰ、ＡＮを印字周期内において時分割で組み合わせることにより、図６に示すようなシェーク波形が生成される。

波形パターン１は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオン、つまり、制御信号ＴＰがＰＭＯＳ６２Ａのゲートに入力され、電圧レベルがＨＶとなる。ＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で固有振動周波数ｆの１周期経過後に、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される固有振動周波数ｆの１周期分の矩形波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン２は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で、固有振動周波数ｆの１周期経過後に、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される正側の１／２周期分の矩形波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン３は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で、固有振動周波数ｆの１周期と、正側の１／２周期とが経過後に、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される負側の１／２周期分の矩形波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

図７は、インク液滴を吐出するための駆動波形の一例である。

図７は、図６のシェーク波形と同様に、ＡＭＰから記録ヘッド１４の固有振動周波数ｆの矩形波が出力され、ＨＶとＧＮＤとは一定レベルの電圧となっている。この３種類の電圧レベルと、制御信号ＴＰ、ＴＮ、ＡＰ、ＡＮを印字周期内において時分割で組み合わせることにより、図７に示すような駆動波形が生成される。

波形パターン４は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２がオンの状態から、固有振動周波数ｆの１周期分デジタル駆動回路６２のＮＭＯＳがオンの状態となり、電圧がＧＮＤレベルとなる。次に、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態となり、更にアナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される固有振動周波数ｆの正側の１／２周期分の矩形波が組み合わされる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａのみがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン５は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２がオンの状態で、固有振動周波数ｆの１／２周期経過後に、アナログ駆動回路のＡＭＰから出力される負側の１／２周期分の矩形波が組み合わされる。次に、デジタル駆動回路６２のＮＭＯＳ６２Ｂがオンの状態となり、電圧レベルがＧＮＤとなる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

波形パターン６は、まず、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態で、アナログ駆動回路６４のＡＭＰから出力される正側の１／２周期分の矩形波が組み合わされる。次に、固有振動周波数ｆの１／２周期分のデジタル駆動回路６２のＮＭＯＳ６２Ｂがオンの状態となり、電圧レベルがＧＮＤとなる。その後、デジタル駆動回路６２のＰＭＯＳ６２Ａがオンの状態となり、電圧レベルがＨＶとなる。

なお、第１の実施の形態では、１つの圧電素子５８へ印加する駆動波形を生成するための駆動回路は、１つのデジタル駆動回路６２と、１つのアナログ駆動回路６４とで構成されているが、これに限ったものではない。例えば、図８に示すように、デジタル駆動回路６２、６８の２つ、アナログ駆動回路６４、７０の２つを備える各２系列構成のような複数系列の構成にしてもよい。

図８に示すように、各２系列の構成や複数系列の構成にした場合でも、各矩形波駆動回路、各アナログ駆動回路を構成する各ＰＭＯＳ、ＮＭＯＳのゲートに独立した制御信号を入力することで、より複雑な駆動波形を生成することができる。

また、アナログ駆動回路６４を配設することにより、製造時にアナログ駆動回路６４を介してインピーダンスアナライザ等を用いて圧電素子５８の測定が容易に行なうことができる。

さらに、固有振動周波数ｆを、正側の１／２周期と負側の１／２周期とを合わせた所謂正弦波や矩形波の１周期としたが、これに限ったものではない。例えば、正弦波、矩形波の正側の１／２の範囲又は、負側の１／２の範囲を、それぞれ固有振動周波数ｆとしてもよい。

第１の実施の形態に係るインクジェット式の画像形成装置１０の全体構成を示す概略図である。第１の実施の形態に係る記録ヘッドの内部構造を示す断面図である。第１の実施の形態に係る圧電素子を駆動するための駆動回路図である。第１の実施の形態に係る増粘防止のためのシェーク波形の一例を示す図である。第１の実施の形態に係るインク液滴を吐出するための駆動波形の一例を示す図である。第２の実施の形態に係る増粘防止のためのシェーク波形の一例を示す図である。第２の実施の形態に係るインク液滴を吐出するための駆動波形の一例を示す図である。圧電素子を駆動するための各２系列構成の回路構成図である。

符号の説明

５８圧電素子
６２デジタル駆動回路（第１の駆動電圧生成手段）
６４アナログ駆動回路（第２の駆動電圧生成手段）
６６制御部（印加制御手段、切替スイッチ）
６８ＡＭＰ（増幅器）
ＨＶ電源部

Claims

段階的なレベルで電圧を変化させて第１の駆動電圧を生成する第１の駆動電圧生成回路と、
所定の周波数及び振幅を有する交流電圧である第２の駆動電圧を生成する第２の駆動電圧生成回路と、
前記第１の駆動電圧生成回路で生成された第１の駆動電圧と、前記第２の駆動電圧生成回路で生成された第２の駆動電圧とのいずれかの電圧、又は前記第１の駆動電圧と前記第２の駆動電圧とを重畳した電圧を圧電素子へ印加する印加制御手段と、
を有する圧電素子の駆動回路。
前記印加制御手段は、前記第１の駆動電圧と前記第２の駆動電圧とのいずれかの電圧を時分割で選択して前記圧電素子へ印加することを特徴とする請求項１記載の圧電素子の駆動回路。
前記第１の駆動電圧生成回路が、基準ベース電圧に対して高電圧の電源部と、前記印加制御手段からの制御信号に基づいて、前記電源部からの電圧を前記圧電素子へ印加するか、又は前記基準ベース電圧を印加するかを切り替える切替スイッチと、を備えたデジタル型駆動電圧生成回路であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の圧電素子の駆動回路。
前記第２の駆動電圧生成回路が、前記所定の周波数及び振幅を有する交流電圧を出力する増幅器と、前記印加制御手段からの制御信号に基づいて、前記増幅器からの交流電圧を前記圧電素子へ印加するか否かを切り替える切替スイッチと、を備えたアナログ型駆動電圧生成回路であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の圧電素子の駆動回路。
前記増幅器から出力される交流電圧の波形パターンが、正弦波、又は矩形波であることを特徴とする請求項４記載の圧電素子の駆動回路。