JPH07266558A - インクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路 - Google Patents
インクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路Info
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- JPH07266558A JPH07266558A JP6345194A JP6345194A JPH07266558A JP H07266558 A JPH07266558 A JP H07266558A JP 6345194 A JP6345194 A JP 6345194A JP 6345194 A JP6345194 A JP 6345194A JP H07266558 A JPH07266558 A JP H07266558A
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- resistance
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 充電抵抗１０３と放電抵抗１０４と充電用電
界効果トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジス
タ１０２とを半導体集積回路に内蔵し、且つ充電抵抗１
０３と放電抵抗１０４との抵抗値の温度依存性は充電用
電界効果トランジスタ１０１放電用電界効果トランジス
タ１０２の温度依存性よりも小さいことを特徴とするイ
ンクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積
回路。 【効果】 インクジェットプリンターの印字ヘッドのイ
ンク吐出性能が安定し、半導体集積回路に温度が上昇し
ても、インクジェットプリンターの印字ヘッドを駆動す
る駆動出力波形をほぼ一定に保ち、常に高品質な印字条
件を提供することが可能となり、且つ部品コストと実装
コストもを下げることが可能となる。
界効果トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジス
タ１０２とを半導体集積回路に内蔵し、且つ充電抵抗１
０３と放電抵抗１０４との抵抗値の温度依存性は充電用
電界効果トランジスタ１０１放電用電界効果トランジス
タ１０２の温度依存性よりも小さいことを特徴とするイ
ンクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積
回路。 【効果】 インクジェットプリンターの印字ヘッドのイ
ンク吐出性能が安定し、半導体集積回路に温度が上昇し
ても、インクジェットプリンターの印字ヘッドを駆動す
る駆動出力波形をほぼ一定に保ち、常に高品質な印字条
件を提供することが可能となり、且つ部品コストと実装
コストもを下げることが可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
ターの印字ヘッドを駆動する半導体集積回路（以下ドラ
イバーＩＣと記載する）の構成に関する。
ターの印字ヘッドを駆動する半導体集積回路（以下ドラ
イバーＩＣと記載する）の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に印字ヘッド材料としてピエゾな
ど圧電素子を加工するインクジェットプリンターにおい
て、インクジェットプリンターの印字性能は、印字ヘッ
ドの加工精度や構造による印字ヘッド自身の性能に加
え、印字ヘッドの電気的な駆動方法によっても大きく変
化する。
ど圧電素子を加工するインクジェットプリンターにおい
て、インクジェットプリンターの印字性能は、印字ヘッ
ドの加工精度や構造による印字ヘッド自身の性能に加
え、印字ヘッドの電気的な駆動方法によっても大きく変
化する。
【０００３】印字ヘッドの電気的な駆動方法としては、
圧電素子を加工して作るインク室にインクを溜めて電圧
を印加し、圧電素子を変形することでインク室の容積が
減少し、溜まっているインクを吐出する駆動方法（以
下、押し打ちと記載する）である。
圧電素子を加工して作るインク室にインクを溜めて電圧
を印加し、圧電素子を変形することでインク室の容積が
減少し、溜まっているインクを吐出する駆動方法（以
下、押し打ちと記載する）である。
【０００４】または圧電素子に電圧を印加し、インク室
の容積を増加してインク室にインクを充填し、その後電
圧をオフすることでインク室の容量が減少し、インクを
吐出する駆動方法（以下、引き打ちと記載する）などが
ある。
の容積を増加してインク室にインクを充填し、その後電
圧をオフすることでインク室の容量が減少し、インクを
吐出する駆動方法（以下、引き打ちと記載する）などが
ある。
【０００５】いずれの駆動方法においても、圧電素子を
どのように変形するかということが印字性能を大きく左
右することになる。
どのように変形するかということが印字性能を大きく左
右することになる。
【０００６】図５は従来例であるインクジェットプリン
ターの印字ヘッドを駆動する半導体集積回路の出力部の
回路図である。図５を用いて出力部の回路構成を説明す
る。
ターの印字ヘッドを駆動する半導体集積回路の出力部の
回路図である。図５を用いて出力部の回路構成を説明す
る。
【０００７】インクジェットプリンタの印字ヘッドの等
価回路は、図５で示す第１の静電容量５０５、第２の静
電容量５０６、第３の静電容量５０７、第４の静電容量
５０８として表すことが出来る。
価回路は、図５で示す第１の静電容量５０５、第２の静
電容量５０６、第３の静電容量５０７、第４の静電容量
５０８として表すことが出来る。
【０００８】第１の静電容量５０５と第２の静電容量５
０６とは充電用電界効果トランジスタ５０１と放電用電
界効果トランジスタ５０２とで駆動する吐出チャンネル
であり、第３の静電容量５０７と第４の静電容量５０８
とはそれぞれとなりの吐出チャンネルを表している。
０６とは充電用電界効果トランジスタ５０１と放電用電
界効果トランジスタ５０２とで駆動する吐出チャンネル
であり、第３の静電容量５０７と第４の静電容量５０８
とはそれぞれとなりの吐出チャンネルを表している。
【０００９】ドライバＩＣに内蔵している充電用電界効
果トランジスタ５０１と放電用電界効果トランジスタ５
０２とはそれぞれ外付けの充電抵抗５０３と放電抵抗５
０４とを介し、第１の静電容量５０５と第２の静電容量
５０６とに接続している。
果トランジスタ５０１と放電用電界効果トランジスタ５
０２とはそれぞれ外付けの充電抵抗５０３と放電抵抗５
０４とを介し、第１の静電容量５０５と第２の静電容量
５０６とに接続している。
【００１０】インクジェットプリンターの印字ヘッドの
第１の静電容量５０５と第２の静電容量５０６と第３の
静電容量５０７と第４の静電容量５０８との静電容量値
は圧電素子材料を加工するときの構造により依存する
が、一般的に数百ピコファラッドから数万ピコファラッ
ドの容量値を示す。
第１の静電容量５０５と第２の静電容量５０６と第３の
静電容量５０７と第４の静電容量５０８との静電容量値
は圧電素子材料を加工するときの構造により依存する
が、一般的に数百ピコファラッドから数万ピコファラッ
ドの容量値を示す。
【００１１】ドライバーＩＣに外付けしている充電抵抗
５０３と放電抵抗５０４の抵抗値はインクジェットプリ
ンターの印字ヘッドの第１の静電容量５０５と第２の静
電容量５０６とを充放電する時定数を決め、インクジェ
ットプリンターの印字ヘッドを変形する条件を決定す
る。
５０３と放電抵抗５０４の抵抗値はインクジェットプリ
ンターの印字ヘッドの第１の静電容量５０５と第２の静
電容量５０６とを充放電する時定数を決め、インクジェ
ットプリンターの印字ヘッドを変形する条件を決定す
る。
【００１２】次に図５を用いて出力部の駆動方法を説明
する。例えば押し打ちの場合、駆動信号の入力端子５０
９に駆動信号としてハイが入力すると、放電用電界効果
トランジスタ５０２がオンし第１の静電容量５０５と第
２の静電容量５０６とは、放電状態となる。
する。例えば押し打ちの場合、駆動信号の入力端子５０
９に駆動信号としてハイが入力すると、放電用電界効果
トランジスタ５０２がオンし第１の静電容量５０５と第
２の静電容量５０６とは、放電状態となる。
【００１３】つぎに駆動信号がハイからローに変化する
と、第１の静電容量５０５と第２の静電容量５０６は充
電抵抗５０３の抵抗値と第１の静電容量５０５と第２の
静電容量５０６との容量値により決定する時定数で充電
し、圧電素子であるインクジェットプリンターの印字ヘ
ッドが変形することによりインクを吐出する。
と、第１の静電容量５０５と第２の静電容量５０６は充
電抵抗５０３の抵抗値と第１の静電容量５０５と第２の
静電容量５０６との容量値により決定する時定数で充電
し、圧電素子であるインクジェットプリンターの印字ヘ
ッドが変形することによりインクを吐出する。
【００１４】また駆動信号がローからハイに変化する
と、放電抵抗５０４の抵抗値と、第１の静電容量５０５
と第２の静電容量５０６との容量値とにより決定する時
定数で放電し、もとの状態に戻る。
と、放電抵抗５０４の抵抗値と、第１の静電容量５０５
と第２の静電容量５０６との容量値とにより決定する時
定数で放電し、もとの状態に戻る。
【００１５】インク吐出の駆動方法として、例えばイン
クを吐出する時に瞬時に印字ヘッドを変形しインク吐出
後ゆっくりともとの状態に戻す場合は、充電抵抗５０３
の抵抗値はなるべく小さくして瞬時に印字ヘッドを充電
し、放電抵抗５０４の抵抗値はなるべく大きくし時間を
かけて印字ヘッドを放電する。
クを吐出する時に瞬時に印字ヘッドを変形しインク吐出
後ゆっくりともとの状態に戻す場合は、充電抵抗５０３
の抵抗値はなるべく小さくして瞬時に印字ヘッドを充電
し、放電抵抗５０４の抵抗値はなるべく大きくし時間を
かけて印字ヘッドを放電する。
【００１６】上記記載の内容は、ひとつの吐出チャネル
だけの説明であるが実際のインクジェットプリンターの
印字ヘッドは、４８から６４のインクの吐出チャンネル
を持っており、外付けの充電抵抗と放電抵抗だけでも９
６から１２８個となる。
だけの説明であるが実際のインクジェットプリンターの
印字ヘッドは、４８から６４のインクの吐出チャンネル
を持っており、外付けの充電抵抗と放電抵抗だけでも９
６から１２８個となる。
【００１７】したがって例えば６４の吐出チャネルを有
する印字ヘッドの場合は、おのおの６４個の充電用電界
効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタとを有
するドライバーＩＣと、６４個の充電抵抗と、６４個の
放電抵抗とを印字ヘッド上に搭載すると実装面積が増大
して、印字ヘッドそのものが大きくなり実用的ではなく
なる。
する印字ヘッドの場合は、おのおの６４個の充電用電界
効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタとを有
するドライバーＩＣと、６４個の充電抵抗と、６４個の
放電抵抗とを印字ヘッド上に搭載すると実装面積が増大
して、印字ヘッドそのものが大きくなり実用的ではなく
なる。
【００１８】よって別の基板上にこれらの駆動回路を搭
載し、電源用の配線も含めると１３０本以上のＦＰＣ等
のフラットケーブルを使って印字ヘッドに接続すること
となる。
載し、電源用の配線も含めると１３０本以上のＦＰＣ等
のフラットケーブルを使って印字ヘッドに接続すること
となる。
【００１９】しかし１３０本以上の配線をＦＰＣ等で接
続することは信頼性を下げることや、コネクターやＦＰ
Ｃの部品単価が上がり製造コストを引き上げるという課
題が発生する。
続することは信頼性を下げることや、コネクターやＦＰ
Ｃの部品単価が上がり製造コストを引き上げるという課
題が発生する。
【００２０】これらの課題を解決するため、充電抵抗と
放電抵抗とをドライバーＩＣに内蔵することが考えられ
ている。充電抵抗と放電抵抗とをドライバーＩＣに内蔵
することで実装面積が縮小し、印字ヘッド上にドライバ
ーＩＣを実装することが可能となり、またＦＰＣやコネ
クターの極数が減り、信頼性の向上とコストを下げるこ
とが可能となる。
放電抵抗とをドライバーＩＣに内蔵することが考えられ
ている。充電抵抗と放電抵抗とをドライバーＩＣに内蔵
することで実装面積が縮小し、印字ヘッド上にドライバ
ーＩＣを実装することが可能となり、またＦＰＣやコネ
クターの極数が減り、信頼性の向上とコストを下げるこ
とが可能となる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】しかし、充電抵抗と放
電抵抗とをドライバーＩＣに内蔵すると、充放電時に流
れる電流により、ドライバーＩＣチップ内で熱が発生
し、ドライバーＩＣのチップ温度が上昇する。
電抵抗とをドライバーＩＣに内蔵すると、充放電時に流
れる電流により、ドライバーＩＣチップ内で熱が発生
し、ドライバーＩＣのチップ温度が上昇する。
【００２２】また、そのドライバーＩＣのチップ温度の
上昇は、印字データによっても変わってくる。
上昇は、印字データによっても変わってくる。
【００２３】例えば、６４チャンネルのインクジェット
印字ヘッドにおいて、６４チャンネルすべてのチャンネ
ルを駆動する場合と、数チャンネルを駆動するのでは、
流れる電流量が違うためドライバーＩＣのチップ温度の
上昇に差が出る。
印字ヘッドにおいて、６４チャンネルすべてのチャンネ
ルを駆動する場合と、数チャンネルを駆動するのでは、
流れる電流量が違うためドライバーＩＣのチップ温度の
上昇に差が出る。
【００２４】したがってドライバーＩＣを構成する充電
用電界効果トランジスタや放電用電界効果トランジスタ
のオン抵抗と、同じくドライバーＩＣを構成する充電抵
抗や放電抵抗との温度特性により、充放電時の時定数が
温度によって変化してしまい、印字にムラがでるという
課題がある。
用電界効果トランジスタや放電用電界効果トランジスタ
のオン抵抗と、同じくドライバーＩＣを構成する充電抵
抗や放電抵抗との温度特性により、充放電時の時定数が
温度によって変化してしまい、印字にムラがでるという
課題がある。
【００２５】本発明の目的は上記課題を解決し、ドライ
バーＩＣは充電抵抗と放電抵抗と充電用電界効果トラン
ジスタと放電用電界効果トランジスタとを有し、ドライ
バーＩＣの温度の変化に対しても充放電時の時定数がほ
とんど変化せず印字のムラのないインクジェットプリン
ターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路を提供すること
である。
バーＩＣは充電抵抗と放電抵抗と充電用電界効果トラン
ジスタと放電用電界効果トランジスタとを有し、ドライ
バーＩＣの温度の変化に対しても充放電時の時定数がほ
とんど変化せず印字のムラのないインクジェットプリン
ターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路を提供すること
である。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明ではインクジェットプリンターの印字ヘッ
ドを駆動する半導体集積回路において、充電抵抗と放電
抵抗と充電用電界効果トランジスタと放電用電界効果ト
ランジスタとをドライバーＩＣに内蔵し且つ、充電抵抗
と放電抵抗との温度依存性は充電用電界効果トランジス
タと放電用電界効果トランジスタとのオン抵抗の温度依
存性よりも小さいことを特徴とし、また充電抵抗と放電
抵抗とは充電用電界効果トランジスタと放電用電界効果
トランジスタとのオン抵抗の温度係数と相反する符号の
温度係数を有するポリシリコン抵抗で構成することを特
徴とする。
めに、本発明ではインクジェットプリンターの印字ヘッ
ドを駆動する半導体集積回路において、充電抵抗と放電
抵抗と充電用電界効果トランジスタと放電用電界効果ト
ランジスタとをドライバーＩＣに内蔵し且つ、充電抵抗
と放電抵抗との温度依存性は充電用電界効果トランジス
タと放電用電界効果トランジスタとのオン抵抗の温度依
存性よりも小さいことを特徴とし、また充電抵抗と放電
抵抗とは充電用電界効果トランジスタと放電用電界効果
トランジスタとのオン抵抗の温度係数と相反する符号の
温度係数を有するポリシリコン抵抗で構成することを特
徴とする。
【００２７】
【作用】半導体集積回路に内蔵する充電抵抗と放電抵抗
とは充電用電界効果トランジスタと放電用電界効果トラ
ンジスタとのオン抵抗の温度係数と相反する符号の温度
係数を有することで、半導体集積回路の温度変化に対し
て充放電時の時定数がほとんど変化せず印字ムラのない
インクジェットプリンターが可能となる。
とは充電用電界効果トランジスタと放電用電界効果トラ
ンジスタとのオン抵抗の温度係数と相反する符号の温度
係数を有することで、半導体集積回路の温度変化に対し
て充放電時の時定数がほとんど変化せず印字ムラのない
インクジェットプリンターが可能となる。
【００２８】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の実施例であるインクジェットプリン
ターの印字ヘッドを駆動する半導体集積回路の出力部を
示す回路図である。
る。図１は本発明の実施例であるインクジェットプリン
ターの印字ヘッドを駆動する半導体集積回路の出力部を
示す回路図である。
【００２９】インクジェットプリンタの印字ヘッドの等
価回路は、図１で示す第１の静電容量１０５、第２の静
電容量１０６、第３の静電容量１０７、第４の静電容量
１０８として表すことが出来る。
価回路は、図１で示す第１の静電容量１０５、第２の静
電容量１０６、第３の静電容量１０７、第４の静電容量
１０８として表すことが出来る。
【００３０】第１の静電容量１０５と第２の静電容量１
０６とは充電用電界効果トランジスタ１０１と放電用電
界効果トランジスタ１０２とで駆動する吐出チャンネル
であり、第３の静電容量１０７と第４の静電容量１０８
とはそれぞれとなりの吐出チャンネルを表している。
０６とは充電用電界効果トランジスタ１０１と放電用電
界効果トランジスタ１０２とで駆動する吐出チャンネル
であり、第３の静電容量１０７と第４の静電容量１０８
とはそれぞれとなりの吐出チャンネルを表している。
【００３１】図１に示すインクジェットプリンターの印
字ヘッドの駆動信号を入力する入力端子１０９は充電用
電界効果トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジ
スタ１０２のゲート端子に接続し、充電用電界効果トラ
ンジスタ１０１の一方の端子は電源ＶＨに接続し、また
充電用電界効果トランジスタ１０１の他方の端子は充電
時の時定数を決定する充電抵抗１０３の一方の端子に接
続する。
字ヘッドの駆動信号を入力する入力端子１０９は充電用
電界効果トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジ
スタ１０２のゲート端子に接続し、充電用電界効果トラ
ンジスタ１０１の一方の端子は電源ＶＨに接続し、また
充電用電界効果トランジスタ１０１の他方の端子は充電
時の時定数を決定する充電抵抗１０３の一方の端子に接
続する。
【００３２】さらに、放電用電界効果トランジスタ１０
２の一方の端子は、グランドレベルに接続し、また放電
用電界効果トランジスタ１０２の他方の端子は放電時の
時定数を決定する放電抵抗１０４の一方の端子に接続す
る。
２の一方の端子は、グランドレベルに接続し、また放電
用電界効果トランジスタ１０２の他方の端子は放電時の
時定数を決定する放電抵抗１０４の一方の端子に接続す
る。
【００３３】充電抵抗１０３の他方の端子と放電抵抗１
０４の他方の端子とは互いに接続し、インクジェットプ
リンターの印字ヘッドの等価容量であり充電用電界効果
トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジスタ１０
２とにより駆動する第１の静電容量１０５の一方の端子
と第２の静電容量１０６の一方の端子に接続する。
０４の他方の端子とは互いに接続し、インクジェットプ
リンターの印字ヘッドの等価容量であり充電用電界効果
トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジスタ１０
２とにより駆動する第１の静電容量１０５の一方の端子
と第２の静電容量１０６の一方の端子に接続する。
【００３４】第１の静電容量１０５の他方の端子と第２
の静電容量１０６の他方の端子はグランドに接続し、ま
たグランドはそれぞれとなりのインクの吐出チャンネル
である第３の静電容量１０７および第４の静電容量１０
８に接続する。
の静電容量１０６の他方の端子はグランドに接続し、ま
たグランドはそれぞれとなりのインクの吐出チャンネル
である第３の静電容量１０７および第４の静電容量１０
８に接続する。
【００３５】充電用電界効果トランジスタ１０１と放電
用電界効果トランジスタ１０２と充電抵抗１０３と放電
抵抗１０４とはドライバーＩＣに内蔵している。
用電界効果トランジスタ１０２と充電抵抗１０３と放電
抵抗１０４とはドライバーＩＣに内蔵している。
【００３６】本実施例では充電抵抗１０３と放電抵抗１
０４とは、シート抵抗が１ＫΩ／□以下のポリシリコン
抵抗を用い、充電抵抗１０３は７５０Ωに設計し、放電
抵抗１０４は２２５０Ωに設計している。充電用電界効
果トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジスタ１
０２のオン抵抗は５０Ωに設計し、静電容量１０５は６
８０ｐＦのインクジェット印字ヘッドの実施例である。
０４とは、シート抵抗が１ＫΩ／□以下のポリシリコン
抵抗を用い、充電抵抗１０３は７５０Ωに設計し、放電
抵抗１０４は２２５０Ωに設計している。充電用電界効
果トランジスタ１０１と放電用電界効果トランジスタ１
０２のオン抵抗は５０Ωに設計し、静電容量１０５は６
８０ｐＦのインクジェット印字ヘッドの実施例である。
【００３７】図２はポリシリコン抵抗のシート抵抗値の
温度に対する変化を示す図であり、２０℃時のシート抵
抗値４５０Ω／□の第１のポリシリ抵抗２０１と、２０
℃時のシート抵抗値６８０Ω／□の第２のポリシリ抵抗
２０２と、２０℃時のシート抵抗値８００Ω／□の第３
のポリシリ抵抗２０３と、２０℃時のシート抵抗値１０
００Ω／□の第４のポリシリ抵抗２０４と、２０℃時の
シート抵抗値１５００Ω／□の第５のポリシリ抵抗２０
５と、２０℃時のシート抵抗値２９００Ω／□の第６の
ポリシリ抵抗２０６との温度に対する変化を示してい
る。
温度に対する変化を示す図であり、２０℃時のシート抵
抗値４５０Ω／□の第１のポリシリ抵抗２０１と、２０
℃時のシート抵抗値６８０Ω／□の第２のポリシリ抵抗
２０２と、２０℃時のシート抵抗値８００Ω／□の第３
のポリシリ抵抗２０３と、２０℃時のシート抵抗値１０
００Ω／□の第４のポリシリ抵抗２０４と、２０℃時の
シート抵抗値１５００Ω／□の第５のポリシリ抵抗２０
５と、２０℃時のシート抵抗値２９００Ω／□の第６の
ポリシリ抵抗２０６との温度に対する変化を示してい
る。
【００３８】また図２に示すシート抵抗１ＫΩ／□以下
の第１から第４のポリシリ抵抗である２０１・２０２・
２０３・２０４は、２０℃から１００℃まで変化しても
変化率は１０％以内であることがわかる。
の第１から第４のポリシリ抵抗である２０１・２０２・
２０３・２０４は、２０℃から１００℃まで変化しても
変化率は１０％以内であることがわかる。
【００３９】しかし、シート抵抗１５００Ω／□の第５
のポリシリ抵抗２０５と、シート抵抗２９００Ω／□の
第６のポリシリ抵抗２０６は、２０℃から１００℃まで
変化で、１０％以上の変化率となりシート抵抗値が大き
くなるにつれて抵抗値の変化率が大きくなることを現し
ている。
のポリシリ抵抗２０５と、シート抵抗２９００Ω／□の
第６のポリシリ抵抗２０６は、２０℃から１００℃まで
変化で、１０％以上の変化率となりシート抵抗値が大き
くなるにつれて抵抗値の変化率が大きくなることを現し
ている。
【００４０】ここで、シート抵抗１ＫΩ／□の第４のポ
リシリ抵抗２０４を用いる場合、２０℃時７５０Ωの充
電抵抗は、１００℃で６７５Ωとなり、同じく２０℃時
２２５０Ωの放電抵抗は、１００℃で２０２５Ωとな
る。
リシリ抵抗２０４を用いる場合、２０℃時７５０Ωの充
電抵抗は、１００℃で６７５Ωとなり、同じく２０℃時
２２５０Ωの放電抵抗は、１００℃で２０２５Ωとな
る。
【００４１】また、図３は本発明の実施例である充電用
電界効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタと
のオン抵抗の温度依存性の変化率を示す図である。
電界効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタと
のオン抵抗の温度依存性の変化率を示す図である。
【００４２】図３に示すように、図１に示す充電用電界
効果トランジスタ１０１のオン抵抗の温度依存性を現す
第１の特性曲線３０２は、２０℃時に５０Ωのものが、
１００℃では３６％増加して６８Ωとなり、同様に図１
に示す放電用電界効果トランジスタ１０２のオン抵抗の
温度依存性を現す第２の特性曲線３０１は、２０℃時に
５０Ωのものが、１００℃では４６％増加して７３Ωと
なるようすを示している。
効果トランジスタ１０１のオン抵抗の温度依存性を現す
第１の特性曲線３０２は、２０℃時に５０Ωのものが、
１００℃では３６％増加して６８Ωとなり、同様に図１
に示す放電用電界効果トランジスタ１０２のオン抵抗の
温度依存性を現す第２の特性曲線３０１は、２０℃時に
５０Ωのものが、１００℃では４６％増加して７３Ωと
なるようすを示している。
【００４３】ここで、２０℃の時の図１に示す充電抵抗
１０３と充電用電界効果トランジスタ１０１のオン抵抗
との合成抵抗は７５０Ω＋５０Ω＝８００Ωとなり、ま
た同様に２０℃の時の図１に示す放電抵抗１０４と放電
用電界効果トランジスタ１０２のオン抵抗との合成抵抗
は２２５０Ω＋５０Ω＝２３００Ωとなる。
１０３と充電用電界効果トランジスタ１０１のオン抵抗
との合成抵抗は７５０Ω＋５０Ω＝８００Ωとなり、ま
た同様に２０℃の時の図１に示す放電抵抗１０４と放電
用電界効果トランジスタ１０２のオン抵抗との合成抵抗
は２２５０Ω＋５０Ω＝２３００Ωとなる。
【００４４】また、１００℃時の図１に示す充電抵抗１
０３と充電用電界効果トランジスタ１０１のオン抵抗と
の合成抵抗は６７５Ω＋６８Ω＝７４３Ωとなり、同様
に１００℃時の図１に示す放電抵抗１０４と放電用電界
効果トランジスタ１０２のオン抵抗との合成抵抗は２０
２５Ω＋７３Ω＝２０９８Ωとなる。
０３と充電用電界効果トランジスタ１０１のオン抵抗と
の合成抵抗は６７５Ω＋６８Ω＝７４３Ωとなり、同様
に１００℃時の図１に示す放電抵抗１０４と放電用電界
効果トランジスタ１０２のオン抵抗との合成抵抗は２０
２５Ω＋７３Ω＝２０９８Ωとなる。
【００４５】したがって、充電時の合成抵抗の変化率の
絶対値は２０℃から１００℃で７％となり、放電時の合
成抵抗の変化率の絶対値は２０℃から１００℃で９％と
なり時定数の変化に対してほとんど影響がなくなる。
絶対値は２０℃から１００℃で７％となり、放電時の合
成抵抗の変化率の絶対値は２０℃から１００℃で９％と
なり時定数の変化に対してほとんど影響がなくなる。
【００４６】図４は図１のＡ点におけるインクジェット
プリンターの印字ヘッドの駆動出力波形を示す図であ
る。第１の駆動出力波形４０１は本実施例におけるイン
クジェット印字ヘッド６４チャンネルのうち１チャンネ
ルだけを駆動する場合であり、チップ温度は約２８℃で
ある。
プリンターの印字ヘッドの駆動出力波形を示す図であ
る。第１の駆動出力波形４０１は本実施例におけるイン
クジェット印字ヘッド６４チャンネルのうち１チャンネ
ルだけを駆動する場合であり、チップ温度は約２８℃で
ある。
【００４７】また、第２の駆動出力波形４０２は本実施
例におけるインクジェット印字ヘッド６４チャンネルす
べてのチャンネルを駆動する場合であり、ドライバーＩ
Ｃのチップ温度は約１００℃である。合成抵抗の温度依
存性が小さい為チップ温度２８℃における第１の駆動出
力波形４０１と１００℃における第２の駆動出力波形４
０２とで大きな差は見られない。
例におけるインクジェット印字ヘッド６４チャンネルす
べてのチャンネルを駆動する場合であり、ドライバーＩ
Ｃのチップ温度は約１００℃である。合成抵抗の温度依
存性が小さい為チップ温度２８℃における第１の駆動出
力波形４０１と１００℃における第２の駆動出力波形４
０２とで大きな差は見られない。
【００４８】さらに、第３の駆動出力波形４０３は、図
１に示す充電抵抗１０３と放電抵抗１０４とに拡散抵抗
を用い、インクジェット印字ヘッド６４チャンネルすべ
てのチャンネルを駆動する場合であり、チップ温度は約
１００℃である。温度が上昇と共に拡散抵抗の抵抗値も
高くなり第３の駆動出力波形４０３に遅延が生じインク
ジェットプリンターの印字ヘッドの駆動条件も変わって
しまうことがわかる。
１に示す充電抵抗１０３と放電抵抗１０４とに拡散抵抗
を用い、インクジェット印字ヘッド６４チャンネルすべ
てのチャンネルを駆動する場合であり、チップ温度は約
１００℃である。温度が上昇と共に拡散抵抗の抵抗値も
高くなり第３の駆動出力波形４０３に遅延が生じインク
ジェットプリンターの印字ヘッドの駆動条件も変わって
しまうことがわかる。
【００４９】このように充電時の合成抵抗と放電時の合
成抵抗との温度係数が小さくなることで、温度に対する
充放電時の時定数がほぼ一定となる。したがって、イン
クジェットプリンターの印字ヘッドのインク吐出性能も
安定し、ドライバーＩＣに温度上昇が生じても常に高品
質な印字品質を保つことが可能となる。
成抵抗との温度係数が小さくなることで、温度に対する
充放電時の時定数がほぼ一定となる。したがって、イン
クジェットプリンターの印字ヘッドのインク吐出性能も
安定し、ドライバーＩＣに温度上昇が生じても常に高品
質な印字品質を保つことが可能となる。
【００５０】充電抵抗１０３と放電抵抗１０４とは、充
電用電界効果トランジスタ１０１と放電用電界効果トラ
ンジスタ１０２とのオン抵抗に比べて大きいため、温度
依存性が十分小さければ、正の温度係数を持つ抵抗体と
負の温度係数を持つ抵抗体を組合わせて見かけ上、抵抗
体の温度係数を小さくする抵抗体でも本発明の効果を発
揮することは明らかである。
電用電界効果トランジスタ１０１と放電用電界効果トラ
ンジスタ１０２とのオン抵抗に比べて大きいため、温度
依存性が十分小さければ、正の温度係数を持つ抵抗体と
負の温度係数を持つ抵抗体を組合わせて見かけ上、抵抗
体の温度係数を小さくする抵抗体でも本発明の効果を発
揮することは明らかである。
【００５１】また本発明では出力用のトランジスタとし
て電界効果トランジスタを使用しているが、ＮＰＮまた
はＰＮＰ型のトランジスタを使用しても本発明の効果を
発揮することは明らかである。
て電界効果トランジスタを使用しているが、ＮＰＮまた
はＰＮＰ型のトランジスタを使用しても本発明の効果を
発揮することは明らかである。
【００５２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、充電用電
界効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタと、
温度依存性の低い充電抵抗と放電抵抗とを半導体集積回
路に内蔵し、充電時の充電用電界効果トランジスタと充
電抵抗との合成抵抗と、放電時の放電用電界効果トラン
ジスタと放電抵抗との合成抵抗との温度係数が小さくな
ることで、温度に対する充放電時の時定数がほぼ一定と
なる。
界効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタと、
温度依存性の低い充電抵抗と放電抵抗とを半導体集積回
路に内蔵し、充電時の充電用電界効果トランジスタと充
電抵抗との合成抵抗と、放電時の放電用電界効果トラン
ジスタと放電抵抗との合成抵抗との温度係数が小さくな
ることで、温度に対する充放電時の時定数がほぼ一定と
なる。
【００５３】したがって、インクジェットプリンターの
印字ヘッドのインク吐出性能も安定し、半導体集積回路
に温度が上昇しても、インクジェットプリンターの印字
ヘッドを駆動する駆動出力波形をほぼ一定に保ち、常に
高品質な印字条件を提供することが可能となり、且つ部
品コストと実装コストもを下げることが可能となる。
印字ヘッドのインク吐出性能も安定し、半導体集積回路
に温度が上昇しても、インクジェットプリンターの印字
ヘッドを駆動する駆動出力波形をほぼ一定に保ち、常に
高品質な印字条件を提供することが可能となり、且つ部
品コストと実装コストもを下げることが可能となる。
【図１】本発明の実施例であるインクジェットプリンタ
ーの印字ヘッドの駆動する半導体集積回路の出力部の回
路図である。
ーの印字ヘッドの駆動する半導体集積回路の出力部の回
路図である。
【図２】本発明の実施例であるポリシリコン抵抗の温度
依存性を示す図である。
依存性を示す図である。
【図３】本発明の実施例である充電用電界効果トランジ
スタと放電用電界効果トランジスタとのオン抵抗の温度
依存性を示す図である。
スタと放電用電界効果トランジスタとのオン抵抗の温度
依存性を示す図である。
【図４】本発明の実施例である駆動出力波形の温度依存
性を示す図である。
性を示す図である。
【図５】従来例であるインクジェット印字ヘッドの駆動
する半導体集積回路の出力部の回路図である。
する半導体集積回路の出力部の回路図である。
１０１ 充電用電界効果トランジスタ １０２ 放電用電界効果トランジスタ １０３ 充電抵抗 １０４ 放電抵抗 １０５ 第１の静電容量 １０６ 第２の静電容量 １０７ 第３の静電容量 １０８ 第４の静電容量 １０９ 駆動信号入力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/822
Claims (3)
- 【請求項１】 圧電素子材料を印字ヘッドとするインク
ジェットプリンターの印字ヘッドを駆動する半導体集積
回路において、印字ヘッドの充放電の時定数を決定する
充電抵抗と放電抵抗と充電用電界効果トランジスタと放
電用電界効果トランジスタとを半導体集積回路に内蔵
し、且つ充電抵抗と放電抵抗との温度依存性は充電用電
界効果トランジスタと放電用電界効果トランジスタとの
オン抵抗の温度依存性に比べて低温度依存性であること
を特徴とするインクジェットプリンターの印字ヘッド駆
動用半導体集積回路。 - 【請求項２】 圧電素子材料を印字ヘッドとするインク
ジェットプリンターの印字ヘッドを駆動する半導体集積
回路において、印字ヘッドの充放電の時定数を決定する
充電抵抗と放電抵抗と充電用電界効果トランジスタと放
電用電界効果トランジスタとを半導体集積回路に内蔵
し、且つ充電抵抗と放電抵抗とは充電用電界効果トラン
ジスタと放電用電界効果トランジスタとのオン抵抗の温
度係数と相反する符号の温度係数を有し、充電抵抗と充
電用電界効果トランジスタとの合成抵抗の温度依存性
と、放電抵抗と放電用電界効果トランジスタとの合成抵
抗の温度依存性とは低温度依存性とすることを特徴とす
るインクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体
集積回路。 - 【請求項３】 圧電素子材料を印字ヘッドとするインク
ジェットプリンターの印字ヘッドを駆動する半導体集積
回路において、印字ヘッドの充放電の時定数を決定する
充電抵抗と放電抵抗と充電用電界効果トランジスタと放
電用電界効果トランジスタとを半導体集積回路に内蔵
し、充電抵抗と放電抵抗とは、ポリシリコンに不純物を
拡散するポリシリコン抵抗で構成することを特徴とする
インクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集
積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6345194A JPH07266558A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | インクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6345194A JPH07266558A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | インクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07266558A true JPH07266558A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13229623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6345194A Pending JPH07266558A (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | インクジェットプリンターの印字ヘッド駆動用半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07266558A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047710A1 (fr) * | 1997-04-18 | 1998-10-29 | Seiko Epson Corporation | Tete a jet d'encre et enregistreur a jet d'encre pourvu de cette tete |
| JP2009056642A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 圧電ヘッド駆動制御装置及び圧電ヘッド駆動制御プログラム |
| JP2017092812A (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 富士電機株式会社 | 半導体集積回路 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6345194A patent/JPH07266558A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998047710A1 (fr) * | 1997-04-18 | 1998-10-29 | Seiko Epson Corporation | Tete a jet d'encre et enregistreur a jet d'encre pourvu de cette tete |
| US6517195B1 (en) | 1997-04-18 | 2003-02-11 | Seiko Epson Corporation | Ink jet head with an integrated charging control circuit |
| JP2009056642A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Fuji Xerox Co Ltd | 圧電ヘッド駆動制御装置及び圧電ヘッド駆動制御プログラム |
| JP2017092812A (ja) * | 2015-11-13 | 2017-05-25 | 富士電機株式会社 | 半導体集積回路 |
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