JPH09164676A - インクジェットプリンタのヘッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電極間のピエゾ圧電素子に与える電圧波形の自
由度を大きくし、ノズル毎の階調表現やノズル間の濃度
補正を容易にする。 【解決手段】Ｖdd端子と電極との間に電界効果トランジ
スタ２１を接続し、電極とＶss2 端子との間にＭＯＳト
ランスファゲート２２を接続し、電極とＶss1 端子との
間に電界効果トランジスタ２３を接続する。あるインク
室の電極に接続したトランジスタ２１を導通、隣のイン
ク室の電極に接続したトランスファゲートを非導通にし
てピエゾ圧電素子からなる静電容量を充電し、また、こ
のインク室の電極に接続したトランジスタ２３及び隣の
インク室の電極に接続したトランスファゲートを導通に
して静電容量を逆充電し、さらに、このインク室の電極
に接続したトランスファゲート及び隣のインク室の電極
に接続したトランスファゲートを導通にして静電容量を
放電する。これによりピエゾ圧電素子を歪ませる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピエゾ圧電素子の
隔壁で隔てられ、それぞれ電極を設けたインク室を並べ
て配置したインクジェットヘッドを備えたインクジェッ
トプリンタのヘッド駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のインクジェットプリンタのヘッ
ドは、例えば図９に示す構成になっている。すなわち、
ピエゾ圧電部材１に所定の間隔を開けて複数の凹状の溝
を形成し、この各溝の上に天板２を固定し、各溝部でイ
ンク室３を形成している。そして、各インク室３内の側
壁から底面にわたって電極４をそれぞれ配置している。
各インク室３の手前側前方にはノズル（図示せず）を設
け、後方にはインク補給口（図示せず）を設けている。
このヘッドは、各電極４間にピエゾ圧電部材１が介在す
ることになり、この各電極４間に介在するピエゾ圧電部
材１の部分が各インク室３を隔てる隔壁を構成するピエ
ゾ圧電素子５になり、これにより各電極４間にはピエゾ
圧電素子５からなる静電容量が介在する。従って、この
ヘッドを等価回路で示すと、各電極４で接続したコンデ
ンサの直列回路になる。

【０００３】このようなインクジェットヘッドを駆動す
るヘッド駆動装置としては、特開平２−１８０５４号公
報などが知られている。例えば、図１０に示すように、
ヘッドの等価回路は、各電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，…間
にピエゾ圧電素子からなる各静電容量ＣL1，ＣL2，ＣL
3，ＣL4，…をそれぞれ直列に接続した回路になる。こ
の回路に対して、Ｖdd電源端子と各電極ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ，…との間にＰチャンネルのＭＯＳ型電界効果ト
ランジスタＱ11，Ｑ12，Ｑ13，Ｑ14，Ｑ15，…をそれぞ
れ接続し、各電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，…と接地ライン
Ｇとの間にＮチャンネルのＭＯＳ型電界効果トランジス
タＱ21，Ｑ22，Ｑ23，Ｑ24，Ｑ25，…をそれぞれ接続し
ている。そして、電界効果トランジスタＱ21，Ｑ22，Ｑ
23，Ｑ24，Ｑ25，…にダイオードＤ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，Ｄ
4 ，Ｄ5 ，…を逆極性にして並列に接続している。ま
た、Ｐチャンネルの電界効果トランジスタＱ11，Ｑ12，
Ｑ13，Ｑ14，Ｑ15，…のサブストレートはＶdd電源端子
に接続し、Ｎチャンネルの電界効果トランジスタＱ21，
Ｑ22，Ｑ23，Ｑ24，Ｑ25，…のサブストレートは接地ラ
インＧに接続している。なお、電界効果トランジスタＱ
11，Ｑ12，Ｑ13，Ｑ14，Ｑ15，…のゲート端子に対して
インバータＩＮ1 ，ＩＮ2 ，ＩＮ3 ，ＩＮ4 ，ＩＮ5 ，
…を介して駆動信号を供給するようになっている。

【０００４】このヘッド駆動装置において、例えば電極
ｃに通電する時には、インバータＩＮ3 を介して電界効
果トランジスタＱ13のゲート端子に駆動信号を供給して
このトランジスタＱ13をオンする。また、電界効果トラ
ンジスタＱ22，Ｑ24もオンする。これにより、Ｖdd→ト
ランジスタＱ13→静電容量ＣL2→トランジスタＱ22→接
地ラインＧの経路で充電電流が流れるとともにＶdd→ト
ランジスタＱ13→静電容量ＣL3→トランジスタＱ24→接
地ラインＧの経路で充電電流が流れ、静電容量ＣL2，Ｃ
L3への充電が行われる。

【０００５】また、静電容量ＣL2，ＣL3を放電するとき
は、電界効果トランジスタＱ13をオフするとともに電界
効果トランジスタＱ23をオンする。これにより、接地ラ
インＧ→ダイオードＤ2 →静電容量ＣL2→トランジスタ
Ｑ23→接地ラインＧの経路で放電電流が流れるとともに
接地ラインＧ→ダイオードＤ4 →静電容量ＣL3→トラン
ジスタＱ23→接地ラインＧの経路で放電電流が流れ、静
電容量ＣL2，ＣL3の放電が行われる。この充電及び放電
により、電極ｂ、ｃ間のピエゾ圧電素子及び電極ｃ、ｄ
間のピエゾ圧電素子が歪み、これにより、インク室が一
旦膨脹した後、元の状態に戻り、インク室内に圧力がか
かってインクがノズルから噴射されることになる。

【０００６】しかし、このヘッド駆動装置では、各電極
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，…がＶdd電源端子に接続するか、
接地ラインＧに接続するか、又は開放状態になるかの３
つの選択しかなく、このため、電極間のピエゾ圧電素子
に与える電圧波形の自由度が小さいという問題がある。
このため、図１１に示すように、波形発生器６を設け、
この波形発生器６からヘッド駆動回路７のＶdd電源端子
と接地ラインＧとの間に与える電圧波形を変化できるよ
うにして電極間のピエゾ圧電素子に与える電圧波形の自
由度を大きくしている。

【０００７】また、特開平６−２８６１３６号公報のヘ
ッド駆動装置も知られている。これは、図１２に示すよ
うに、Ｖdd電源端子と各電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，…と
の間にＰＮＰ型トランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，
Ｔ15，…をそれぞれ抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14，Ｒ1
5，…を介して接続し、各電極ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，…
と接地ラインＧとの間にＮＰＮ型トランジスタＴ21，Ｔ
22，Ｔ23，Ｔ24，Ｔ25，…をそれぞれ抵抗Ｒ21，Ｒ22，
Ｒ23，Ｒ24，Ｒ25，…を介して接続している。そして、
トランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，Ｔ15，…をそれ
ぞれＮＰＮ型トランジスタＴ31，Ｔ32，Ｔ33，Ｔ34，Ｔ
35，…のオン、オフ動作により、オン、オフ動作するよ
うになっている。

【０００８】このヘッド駆動装置は、抵抗Ｒ11，Ｒ12，
Ｒ13，Ｒ14，Ｒ15，…により電圧波形の立上がりを制御
し、抵抗Ｒ21，Ｒ22，Ｒ23，Ｒ24，Ｒ25，…により電圧
波形の立下がりを制御できる。また、ある電極に対応す
るトランジスタ、例えば、トランジスタＴ13とトランジ
スタＴ23を同時にオンすることで電極ｃに対してＶdd電
圧を抵抗Ｒ13と抵抗Ｒ23とで分圧した電圧を印加でき
る。このようにして電極間のピエゾ圧電素子に与える電
圧波形の自由度を大きくしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、波形発生器６
は、回路構成が複雑であり、このため、各ノズルに対応
して波形発生器を設けることはなく、複数のノズルに対
して１つの波形発生器を使用することになり、各ノズル
毎にピエゾ圧電素子に与える電圧波形を変化させること
ができない問題がある。

【００１０】また、特開平６−２８６１３６号公報のも
のでは、例えば電圧波形の立上がり、立下がりを急俊に
しようと抵抗Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14，Ｒ15，…及び抵
抗Ｒ21，Ｒ22，Ｒ23，Ｒ24，Ｒ25，…の抵抗値を小さく
すると、電極への印加電位を中間電位にするため対応す
るトランジスタＴ11，Ｔ12，Ｔ13，Ｔ14，Ｔ15，…及び
トランジスタＴ21，Ｔ22，Ｔ23，Ｔ24，Ｔ25，…を同時
にオンすると、大きな電流が流れて抵抗の発熱や消費電
力の増大という問題が生じる。このため、電圧波形の立
上がり、立下がりを急俊にすることが難しいと言う問題
がある。

【００１１】そこで、請求項１記載の発明は、電極間の
ピエゾ圧電素子に与える電圧波形の自由度を大きくで
き、しかも、ピエゾ圧電素子に与える電圧波形を各電極
毎に調整でき、従って、ノズル毎の階調表現やノズル間
の濃度補正が容易にできるインクジェットプリンタのヘ
ッド駆動装置を提供する。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、電極間のピ
エゾ圧電素子に与える電圧波形の自由度を大きくでき、
しかも、ピエゾ圧電素子に与える電圧波形を各電極毎に
調整でき、従って、ノズル毎の階調表現やノズル間の濃
度補正が容易にでき、さらに回路構成を簡単化できるイ
ンクジェットプリンタのヘッド駆動装置を提供する。

【００１３】さらに、請求項３記載の発明は、電極間の
ピエゾ圧電素子に与える電圧波形の自由度を大きくで
き、しかも、ピエゾ圧電素子に与える電圧波形を各電極
毎に調整でき、従って、ノズル毎の階調表現やノズル間
の濃度補正が容易にでき、さらに、電圧波形の立上が
り、立下がりを急俊にすることも容易にできるインクジ
ェットプリンタのヘッド駆動装置を提供する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ピエゾ圧電素子の隔壁で隔てられ、それぞれ電極を設け
たインク室を並べて形成し、各電極間にピエゾ圧電素子
による静電容量を形成したインクジェットヘッドと、第
１の電源端子と各電極との間にそれぞれ接続した複数の
第１の半導体スイッチング素子と、各電極と第１の電源
端子の電位よりも低い電位の第２の電源端子との間にそ
れぞれ接続した複数の双方向スイッチング回路と、各電
極と前記第２の電源端子の電位よりも低い電位の第３の
電源端子との間にそれぞれ接続した複数の第２の半導体
スイッチング素子とを備え、所定のインク室の電極に接
続した第１の半導体スイッチング素子を導通制御すると
ともにこの所定のインク室の電極に接続した双方向スイ
ッチング回路及び第２の半導体スイッチング素子を非導
通制御し、かつ、この所定のインク室と隣合うインク室
の電極に接続した第１の半導体スイッチング素子及び第
２の半導体スイッチング素子を非導通制御するとともに
この所定のインク室と隣合うインク室の電極に接続した
双方向スイッチング回路を導通制御し、これにより所定
のインク室の電極と隣合うインク室の電極との間の静電
容量を充電し、また、所定のインク室の電極に接続した
第１の半導体スイッチング素子及び双方向スイッチング
回路を非導通制御するとともにこの所定のインク室の電
極に接続した第２の半導体スイッチング素子を導通制御
し、かつ、この所定のインク室と隣合うインク室の電極
に接続した第１の半導体スイッチング素子を非導通制御
するとともにこの所定のインク室と隣合うインク室の電
極に接続した双方向スイッチング回路を導通制御し、こ
れにより所定のインク室の電極と隣合うインク室の電極
との間の静電容量を逆充電し、さらに、所定のインク室
の電極に接続した第１の半導体スイッチング素子及び第
２の半導体スイッチング素子を非導通制御するとともに
この所定のインク室の電極に接続した双方向スイッチン
グ回路を導通制御し、かつ、この所定のインク室と隣合
うインク室の電極に接続した第１の半導体スイッチング
素子及び第２の半導体スイッチング素子を非導通制御す
るとともにこの所定のインク室と隣合うインク室の電極
に接続した双方向スイッチング回路を導通制御し、これ
により所定のインク室の電極と隣合うインク室の電極と
の間の静電容量を放電し、この充電、逆充電及び放電動
作により所定のインク室の隔壁を構成するピエゾ圧電素
子を歪ませてこの所定のインク室に圧力を与え、このイ
ンク室内のインクをノズルから噴射するものである。

【００１５】この発明においては、第１〜第３の電源端
子からの電位に対して第１、第２のの半導体スイッチン
グ素子及び双方向スイッチング回路を選択的に導通、非
導通制御することで、所定のインク室の電極と隣合うイ
ンク室の電極との間の静電容量に印加する電圧波形を変
化させて充電、逆充電及び放電動作ができ自由度を高め
ることができる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
ンクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、双方
向スイッチング回路をＭＯＳトランスファゲートで構成
したものである。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１記載のイ
ンクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、第１
の半導体スイッチング素子、第２の半導体スイッチング
素子及び双方向スイッチング回路のうち、少なくとも１
つのオン抵抗を他のオン抵抗と異ならせたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１はインクジェットヘッドの構
成を示し、ピエゾ圧電部材１１に所定の間隔を開けて複
数の凹状の溝を形成し、この各溝の上に天板１２を固定
し、各溝部でインク室１３を形成している。そして、各
インク室１３内の側壁から底面にわたって電極１４をそ
れぞれ配置している。前記各インク室１３の手前側前方
にはノズル（図示せず）を設け、後方にはインク補給口
（図示せず）を設けている。このヘッドは、各電極１４
間にピエゾ圧電部材１１が介在することになり、この各
電極１４間に介在するピエゾ圧電部材１１の部分が各イ
ンク室１３を隔てる隔壁を構成するピエゾ圧電素子１５
になっている。各ピエゾ圧電素子１５は図中矢印で示す
ように上方向に分極している。

【００１９】このインクジェットヘッドは、図１の(a)
に示すように、電極１４を接地している状態で、図１の
(b) に示すように、ある電極１４にプラス電圧を印加す
ると、この電極１４と隣接する電極１４との間のピエゾ
圧電素子１５がこの電極１４を設けたインク室１３を膨
脹するように外側に歪む。逆に、図１の(c) に示すよう
に、ある電極１４にマイナス電圧を印加すると、この電
極１４と隣接する電極１４との間のピエゾ圧電素子１５
がこの電極１４を設けたインク室１３を圧縮するように
内側に歪む。

【００２０】従って、このインクジェットヘッドは、図
１の(a) 、(b) 、(c) の３つの状態のうち、少なくとも
図１の(a) の状態を含む２つの状態にインク室１３を変
化させることでノズル（オリフィス面）からインクが噴
射できることになる。噴射するインク滴の量、速度、形
状、安定性等は(a) 、(b) 、(c) の３つの状態の状態変
化の順序、保持時間、変化速度、歪み量の組合わせで定
まり、通常は実験により最適な条件を求める。また、階
調表現のためや用紙、インク、ヘッド等の特性差を補償
する目的でインク滴の量、速度、形状、安定性等を変化
させるために駆動条件を調整する必要もある。

【００２１】このような構成のマルチノズルインクジェ
ットヘッドを駆動する駆動装置は、図２に示す構成にな
っている。すなわち、インクジェットヘッドは、各電極
１４1 ，１４2 ，１４3 ，１４4 ，１４5 ，…間にピエ
ゾ圧電素子１５からなる各静電容量１５1 ，１５2 ，１
５3 ，１５4 ，…をそれぞれ直列に接続した回路で示さ
れる。

【００２２】この回路に対し、第１の電源端子であるＶ
dd電圧を印加するＶdd電源端子と前記各電極１４1 ，１
４2 ，１４3 ，１４4 ，１４5 ，…との間に第１の半導
体スイッチング素子であるＰチャンネルのＭＯＳ型電界
効果トランジスタ２１1 ，２１2 ，２１3 ，２１4 ，２
１5 ，…をそれぞれ接続し、前記各電極１４1 ，１４2
，１４3 ，１４4 ，１４5 ，…と第２の電源端子であ
るＶdd電圧よりも低いＶss2 電圧を印加するＶss2 電源
端子との間に双方向スイッチング回路を構成するＭＯＳ
トランスファゲート２２1 ，２２2 ，２２3 ，２２4 ，
２２5 ，…をそれぞれ接続し、前記各電極１４1 ，１４
2 ，１４3 ，１４4 ，１４5 ，…と第３の電源端子であ
るＶss2 電圧よりも低いＶss1 電圧を印加するＶss1 電
源端子との間にＮチャンネルのＭＯＳ型電界効果トラン
ジスタ２３1 ，２３2 ，２３3 ，２３4 ，２３5 ，…を
それぞれ接続している。

【００２３】前記電界効果トランジスタ２１1 ，２１2
，２１3 ，２１4 ，２１5 ，…はサブストレートをＶd
d電源端子に接続し、前記ＭＯＳトランスファゲート２
２1 ，２２2 ，２２3 ，２２4 ，２２5 ，…及び電界効
果トランジスタ２３1 ，２３2，２３3 ，２３4 ，２３5
，…はサブストレートを前記Ｖss1 電源端子に接続し
ている。前記電界効果トランジスタ２１1 ，２１2 ，２
１3 ，２１4 ，２１5 ，…のゲート端子に対してインバ
ータ２４1 ，２４2 ，２４3 ，２４4 ，２４5 ，…を介
して駆動信号を供給するようになっている。

【００２４】このヘッド駆動装置において、例えば、図
１の(a) に示すインク室Ｂからインクを噴射させる場合
を述べる。定常状態では、インバータ２４1 ，２４2 ，
２４3 ，２４4 ，２４5 ，…を介して電界効果トランジ
スタ２１1 ，２１2 ，２１3，２１4 ，２１5 ，…のゲ
ート端子にローレベルの駆動信号が供給され、電界効果
トランジスタ２１1 ，２１2 ，２１3 ，２１4 ，２１5
，…はオフ状態になっている。また、ＭＯＳトランス
ファゲート２２1 ，２２2 ，２２3 ，２２4 ，２２5 ，
…のゲート端子にハイレベルの駆動信号が供給され、こ
のＭＯＳトランスファゲート２２1 ，２２2 ，２２3 ，
２２4 ，２２5 ，…はオン状態になっている。これによ
り、各静電容量１５1 ，１５2 ，１５3 ，１５4 ，…は
放電状態になっている。また、電界効果トランジスタ２
３1 ，２３2 ，２３3 ，２３4 ，２３5 ，…はオフ状態
になっている。このときのインクジェットヘッドは図１
の(a) の状態にある。

【００２５】この状態で、インバータ２４3 を介して電
界効果トランジスタ２１3 のゲートにハイレベルの駆動
信号を供給するとともにＭＯＳトランスファゲート２２
3 のゲートにローレベルの駆動信号を供給し、電界効果
トランジスタ２１3 をオン、ＭＯＳトランスファゲート
２２3 をオフする。これにより、Ｖdd電源端子とＶss2
電源端子との間に電界効果トランジスタ２１3 及びＭＯ
Ｓトランスファゲート２２2 を介して静電容量１５2 が
接続されるとともに電界効果トランジスタ２１3 及びＭ
ＯＳトランスファゲート２２4 を介して静電容量１５3
が接続され、この静電容量１５2 ，１５3 が充電され
る。このときの充電経路は、Ｖdd→電界効果トランジス
タ２１3 →電極１４3 →静電容量１５2 →電極１４2 →
ＭＯＳトランスファゲート２２2 →Ｖss2 、及びＶdd→
電界効果トランジスタ２１3 →電極１４3 →静電容量１
５3 →電極１４4 →ＭＯＳトランスファゲート２２4 →
Ｖss2 である。

【００２６】この充電により、電極１４2 と１４3 との
間のピエゾ圧電素子１５及び電極１４3 と１４4 との間
のピエゾ圧電素子１５がインク室Ｂから見て外側に歪
み、図１の(b) の状態になる。この状態で、電界効果ト
ランジスタ２１3 をオフ状態、ＭＯＳトランスファゲー
ト２２3 をオフ状態にして、電界効果トランジスタ２３
3 をオン状態にすると、今度は静電容量１５2 ，１５3
が逆充電される。このときの充電経路は、Ｖss2 →ＭＯ
Ｓトランスファゲート２２2 →電極１４2 →静電容量１
５2 →電極１４3 →電界効果トランジスタ２３3 →Ｖss
1 、及びＶss2 →ＭＯＳトランスファゲート２２4 →電
極１４4 →静電容量１５3 →電極１４3 →電界効果トラ
ンジスタ２３3 →Ｖss1 である。

【００２７】この逆充電により、電極１４2 と１４3 と
の間のピエゾ圧電素子１５及び電極１４3 と１４4 との
間のピエゾ圧電素子１５がインク室Ｂから見て内側に歪
み、図１の(c) の状態になる。

【００２８】直前の状態が図１の(b) の状態のときに、
ＭＯＳトランスファゲート２２3 をオン状態にすると、
静電容量１５2 →電極１４3 →ＭＯＳトランスファゲー
ト２２3 →ＭＯＳトランスファゲート２２2 →電極１４
2 →静電容量１５2 の閉ループにより静電容量１５2 が
放電し、また、静電容量１５3 →電極１４3 →ＭＯＳト
ランスファゲート２２3 →ＭＯＳトランスファゲート２
２4 →電極１４4 →静電容量１５3 の閉ループにより静
電容量１５3 が放電する。これにより、インク室Ｂが図
１の(b) の状態から(a) の状態に戻る。

【００２９】また、直前の状態が図１の(c) の状態のと
きに、ＭＯＳトランスファゲート２２3 をオン状態にす
ると、静電容量１５2 →電極１４2 →ＭＯＳトランスフ
ァゲート２２2 →ＭＯＳトランスファゲート２２3 →電
極１４3 →静電容量１５2 の閉ループにより静電容量１
５2 が放電し、また、静電容量１５3 →電極１４4 →Ｍ
ＯＳトランスファゲート２２4 →ＭＯＳトランスファゲ
ート２２3 →電極１４3 →静電容量１５3 の閉ループに
より静電容量１５3 が放電する。これにより、インク室
Ｂが図１の(c) の状態から(a) の状態に戻る。

【００３０】このように、Ｖdd＞Ｖss2 ＞Ｖss1 という
３つの電源を使用し、電界効果トランジスタ２１1 ，２
１2 ，２１3 ，２１4 ，２１5 ，…、ＭＯＳトランスフ
ァゲート２２1 ，２２2 ，２２3 ，２２4 ，２２5 ，…
及び電界効果トランジスタ２３1 ，２３2 ，２３3 ，２
３4 ，２３5 ，…を選択的にオン、オフ動作させること
で、インク室１３を図１の(a) の状態から(b) の状態、
(c) の状態を経由して(a) の状態に戻す制御、図１の
(a) の状態から(b) の状態のみを経由して(a) の状態に
戻す制御、図１の(a) の状態から(c) の状態のみを経由
して(a) の状態に戻す制御など各種の組合わせ制御がで
き、電極１４間のピエゾ圧電素子１５に与える電圧波形
に大きな自由度を持たせることができる。これにより、
ピエゾ圧電素子１５の歪の速度や状態を調節できる。従
って、ノズルからのインク噴射量を各ノズル毎に最適に
調節することができ、ノズル間の濃度補正が容易にで
き、また、インク噴射量を変化させて各ノズル毎の階調
表現が容易にできる。また、双方向スイッチング回路を
ＭＯＳトランスファゲートにより構成しているので回路
構成が簡単化できる。

【００３１】図３は、図２のヘッド駆動装置を含む制御
部全体の構成を示すブロック図である。この制御部は、
印刷すべきデータをシリアルデータとしてシフトクロッ
クに同期してシフトレジスタ３１に格納する。このシフ
トレジスタ３１に格納したシリアルデータは各ノズル毎
に４ビットの階調データが対応し、ラッチパルスによ
り、この４ビットの階調データを４ｂｉｔラッチ回路３
２1 ，３２2 ，３２3 ，３２4 ，３２5 でそれぞれラッ
チするようになっている。このラッチにより次の印刷す
べきデータを前記シフトレジスタ３１に格納することが
できる。

【００３２】前記各ラッチ回路３２1 ，３２2 ，３２3
，３２4 ，３２5 にラッチした４ビットの階調データ
を１６ｔｏ１セレクタ３３1 ，３３2 ，３３3 ，３３4
，３３5 にそれぞれ供給している。この各セレクタ３
３1 ，３３2 ，３３3 ，３３4 ，３３5 は、入力した階
調データの値に基づいて別途入力される１６本のタイミ
ングパルス列の中から１つを選択して出力するようにな
っている。そして、選択したタイミングパルスを２ｂｉ
ｔシーケンサ３４1 ，３４2 ，３４3 ，３４4 ，３４5
にそれぞれ供給している。なお、１６本のタイミングパ
ルス列のうちの１本は無印刷のための無信号データ
「０」になっている。残りの１５本は各階調に対応して
それぞれ適当な量のインクが噴射されるような手順とタ
イミングで２ｂｉｔシーケンサ３４1 ，３４2 ，３４3
，３４4 ，３４5 を制御するように予め定めたパルス
列になっている。

【００３３】前記各２ｂｉｔシーケンサ３４1 ，３４2
，３４3 ，３４4 ，３４5 は入力したタイミングパル
スからシーケンサクロックに同期して「０，０」「０，
１」「１，０」「１，１」の４状態の順序と時間の情報
を含む制御タイミングデータＢ１，Ｂ２に変換するよう
になっている。そして、この各シーケンサ３４1 ，３４
2 ，３４3 ，３４4 ，３４5 からの制御タイミングデー
タＢ１，Ｂ２を複数のアンドゲートからなるデマルチプ
レクサ３５により、奇数ノズル又は偶数ノズルに割り当
てるようになっている。すなわち、前記デマルチプレク
サ３５は、奇数選択信号ＯＤＤにより各シーケンサ３４
1 ，３４2 ，３４3 ，３４4 ，３４5 からの制御タイミ
ングデータＢ１，Ｂ２を信号Ａ11，Ａ21、Ａ13，Ａ23、
Ａ15，Ａ25、Ａ17，Ａ27、Ａ19，Ａ29として奇数ノズル
に対応したデコーダ３６1 ，３６2，３６3 ，３６4 ，
３６5 にそれぞれ供給し、偶数選択信号ＥＶＥＮにより
各シーケンサ３４1 ，３４2 ，３４3 ，３４4 ，３４5
からの制御タイミングデータＢ１，Ｂ２を信号Ａ12，Ａ
22、Ａ14，Ａ24、Ａ16，Ａ26、Ａ18，Ａ28、Ａ110 ，Ａ
210 として偶数ノズルに対応したデコーダ３７1 ，３７
2 ，３７3 ，３７4 ，３７5 にそれぞれ供給するように
なっている。なお、奇数選択信号ＯＤＤを入力したとき
の偶数ノズルに対応したデコーダ３７1 ，３７2 ，３７
3 ，３７4 ，３７5 及び偶数選択信号ＥＶＥＮを入力し
たときの奇数ノズルに対応したデコーダ３６1 ，３６2
，３６3 ，３６4 ，３６5 には信号「０，０」が与え
られるようになっている。

【００３４】前記デコーダ３６1 〜３６5 及び３７1 〜
３７5 は、図４に示すように、３個の２入力アンドゲー
ト３８，３９，４０と２個のインバータ４１，４２から
なり、前記デマルチプレクサ３５からの２ビット信号Ａ
1x，Ａ2xのうち、信号Ａ1xをアンドゲート４０に直接入
力するとともにインバータ４１を介してアンドゲート３
８，３９に入力し、信号Ａ2xをアンドゲート３８，４０
に直接入力するとともにインバータ４２を介してアンド
ゲート３９に入力している。そして、アンドゲート３８
から信号Ｓ1x（但し、ｘ＝１，２，３…）を出力し、ア
ンドゲート３９から信号Ｓ2x（但し、ｘ＝１，２，３
…）を出力し、アンドゲート４０から信号Ｓ3x（但し、
ｘ＝１，２，３…）を出力するようになっている。

【００３５】前記各アンドゲート３８，３９，４０から
の信号Ｓ1x，Ｓ2x，Ｓ3xを駆動信号としてヘッド駆動装
置４３に供給している。前記ヘッド駆動装置４３は、前
述した図２と同一の回路構成で、それぞれ電界効果トラ
ンジスタ２１、ＭＯＳトランスファゲート２２、電界効
果トランジスタ２３、インバータ２４からなる駆動回路
を各電極１４1 〜１４10に対応して設けている。そし
て、前記各デコーダ３６1 〜３６5 及び３７1 〜３７5
からの駆動信号Ｓ1x，Ｓ2x，Ｓ3xを各駆動回路のインバ
ータ２４、ＭＯＳトランスファゲート２２、電界効果ト
ランジスタ２３にそれぞれ供給している。すなわち、駆
動信号Ｓ11をインバータ２４1 に供給し、駆動信号Ｓ21
をＭＯＳトランスファゲート２２1 に供給し、駆動信号
Ｓ31を電界効果トランジスタ２３1 に供給している。ま
た、駆動信号Ｓ12をインバータ２４2 に供給し、駆動信
号Ｓ22をＭＯＳトランスファゲート２２2 に供給し、駆
動信号Ｓ32を電界効果トランジスタ２３2 に供給してい
る。また、駆動信号Ｓ13をインバータ２４3 に供給し、
駆動信号Ｓ23をＭＯＳトランスファゲート２２3 に供給
し、駆動信号Ｓ33を電界効果トランジスタ２３3 に供給
している。また、駆動信号Ｓ14をインバータ２４4 に供
給し、駆動信号Ｓ24をＭＯＳトランスファゲート２２4
に供給し、駆動信号Ｓ34を電界効果トランジスタ２３4
に供給している。また、駆動信号Ｓ15をインバータ２４
5 に供給し、駆動信号Ｓ25をＭＯＳトランスファゲート
２２5 に供給し、駆動信号Ｓ35を電界効果トランジスタ
２３5 に供給している。なお、駆動信号Ｓ16〜，Ｓ26
〜，Ｓ36〜についても同様である。

【００３６】前記各駆動回路の出力端子は各静電容量１
５1 〜１５9 に接続した電極１４1〜１４10に接続して
いる。前記各デコーダ３６1 〜３６5 、３７1 〜３７5
の入出力関係を真値表で示すとともにそのときのヘッド
駆動装置４３の出力状態を示すと下表に示すようにな
る。

【００３７】

【表１】

【００３８】この表からも分かるように、信号Ａ1x＝
０、Ａ2x＝０のときには、駆動信号Ｓ1X＝Ｌ（ローレベ
ル）、Ｓ2X＝Ｈ（ハイレベル）、Ｓ3X＝Ｌ（ローレベ
ル）となり、このときには対応する電極に対してＶss2
電圧を印加し、信号Ａ1x＝０、Ａ2x＝１のときには、駆
動信号Ｓ1X＝Ｈ、Ｓ2X＝Ｌ、Ｓ3X＝Ｌとなり、このとき
には対応する電極に対してＶdd電圧を印加し、信号Ａ1x
＝１、Ａ2x＝０のときには、駆動信号Ｓ1X＝Ｌ、Ｓ2X＝
Ｌ、Ｓ3X＝Ｌとなり、このときには対応する電極に対す
る電圧の印加がオフになり、信号Ａ1x＝１、Ａ2x＝１の
ときには、駆動信号Ｓ1X＝Ｌ、Ｓ2X＝Ｌ、Ｓ3X＝Ｈとな
り、このときには対応する電極に対してＶss1 電圧を印
加することになる。

【００３９】このような構成の制御部においては、例え
ばシフトレジスタ３１に奇数番目のノズル、すなわち、
奇数番目のインク室を駆動するための４ビットの階調デ
ータを格納した後、４ｂｉｔラッチ回路３２1 〜３２5
でそれぞれラッチする。そして、このラッチした階調デ
ータを１６ｔｏ１セレクタ３３1 〜３３5 にそれぞれ供
給して１本のタイミングパルスに変換する。各セレクタ
３３1 〜３３5 からのタイミングパルスを２ｂｉｔシー
ケンサ３４1 〜３４5 にそれぞれ供給して制御タイミン
グデータＢ１，Ｂ２に変換する。各シーケンサ３４1 〜
３４5 からの制御タイミングデータＢ１，Ｂ２をデマル
チプレクサ３５に供給し、デマルチプレクサ３５は各シ
ーケンサ３４1 〜３４5 からの制御タイミングデータＢ
１，Ｂ２を信号Ａ1X，Ａ2xとして奇数番目のノズルに対
応したデコーダ３６1 〜３６5 にそれぞれ供給する。そ
して、各デコーダ３６1 〜３６5 からの駆動信号Ｓ11，
Ｓ21，Ｓ31、Ｓ13，Ｓ23，Ｓ33、Ｓ15，Ｓ25，Ｓ35、Ｓ
17，Ｓ27，Ｓ37、Ｓ19，Ｓ29，Ｓ39によりヘッド駆動装
置４３の該当する駆動回路内の電界効果トランジスタ２
１、ＭＯＳトランスファゲート２２、電界効果トランジ
スタ２３が選択的に駆動される。これにより、各静電容
量１５1 〜１５9 が選択的に充電、逆充電あるいは放電
制御され、各インク室の隔壁を構成するピエゾ圧電素子
が歪動作されて所望のインク室に圧力が与えられ奇数番
目のノズルから階調データに応じた所定量のインクが選
択的に噴射することになる。

【００４０】次に、シフトレジスタ３１に偶数番目のノ
ズル、すなわち、偶数番目のインク室を駆動するための
４ビットの階調データを格納した後、４ｂｉｔラッチ回
路３２1 〜３２5 でそれぞれラッチする。そして、この
ラッチした階調データを１６ｔｏ１セレクタ３３1 〜３
３5 にそれぞれ供給して１本のタイミングパルスに変換
する。各セレクタ３３1 〜３３5 からのタイミングパル
スを２ｂｉｔシーケンサ３４1 〜３４5 にそれぞれ供給
して制御タイミングデータＢ１，Ｂ２に変換する。各シ
ーケンサ３４1 〜３４5 からの制御タイミングデータＢ
１，Ｂ２をデマルチプレクサ３５に供給し、デマルチプ
レクサ３５は各シーケンサ３４1 〜３４5 からの制御タ
イミングデータＢ１，Ｂ２を信号Ａ1X，Ａ2xとして偶数
番目のノズルに対応したデコーダ３７1 〜３７5 にそれ
ぞれ供給する。そして、各デコーダ３７1 〜３７5 から
の駆動信号Ｓ12，Ｓ22，Ｓ32、Ｓ14，Ｓ24，Ｓ34、Ｓ1
6，Ｓ26，Ｓ36、Ｓ18，Ｓ28，Ｓ38、Ｓ110 ，Ｓ210 ，
Ｓ310 によりヘッド駆動装置４３の該当する駆動回路内
の電界効果トランジスタ２１、ＭＯＳトランスファゲー
ト２２、電界効果トランジスタ２３が選択的に駆動され
る。これにより、各静電容量１５1 〜１５9 が選択的に
充電、逆充電あるいは放電制御され、各インク室の隔壁
を構成するピエゾ圧電素子が歪動作されて所望のインク
室に圧力が与えられ偶数番目のノズルから階調データに
応じた所定量のインクが選択的に噴射することになる。

【００４１】このように、インク室とインク室を区切る
隔壁のピエゾ圧電素子を歪動作させてインク室内のイン
クを噴射させるヘッドでは、連続したインク室が同時に
動作することはなく、奇数番目のインク室と偶数番目の
インク室が交互に駆動されて該当するノズルからインク
が噴射されることになる。このようにして、奇数番目の
ノズルと偶数番目のノズルが交互に駆動されて印刷が行
われる。

【００４２】（第２の実施の形態）なお、前述した第１
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。これは、図５に示すように、第１の
実施の形態におけるＭＯＳ型電界効果トランジスタ２１
1 ，２１2 ，２１3 ，２１4 ，２１5 ，…、２３1 ，２
３2 ，２３3 ，２３4 ，２３5 ，…及びＭＯＳトランス
ファゲート２２1 ，２２2 ，２２3，２２4 ，２２5 ，
…を全てバイポーラトランジスタに置き換えたものであ
る。すなわち、ＰチャンネルのＭＯＳ型電界効果トラン
ジスタ２１1 ，２１2 ，２１3 ，２１4 ，２１5 ，…に
代えてＰＮＰ型トランジスタ５１1 ，５１2 ，５１3，
５１4 ，５１5 ，…を使用し、この各トランジスタ５１
1 ，５１2 ，５１3 ，５１4 ，５１5 ，…のベース電流
をＮＰＮ型トランジスタ５２1 ，５２2 ，５２3 ，５２
4 ，５２5 ，…でそれぞれ制御するようになっている。

【００４３】また、ＮチャンネルのＭＯＳ型電界効果ト
ランジスタ２３1 ，２３2 ，２３3，２３4 ，２３5 ，
…に代えてＮＰＮ型トランジスタ５３1 ，５３2 ，５３
3 ，５３4 ，５３5 ，…を使用し、この各トランジスタ
５３1 ，５３2 ，５３3 ，５３4 ，５３5 ，…のベース
電流をＰＮＰ型トランジスタ５４1 ，５４2 ，５４3，
５４4 ，５４5 ，…でそれぞれ制御するようになってい
る。

【００４４】また、ＭＯＳトランスファゲート２２1 ，
２２2 ，２２3 ，２２4 ，２２5 ，…に代えて、ＮＰＮ
型トランジスタ５５1 ，５５2 ，５５3 ，５５4 ，５５
5 ，…とダイオード５６1 ，５６2 ，５６3 ，５６4 ，
５６5 ，…の直列回路とＰＮＰ型トランジスタ５７1 ，
５７2 ，５７3 ，５７4 ，５７5 ，…とダイオード５８
1 ，５８2 ，５８3 ，５８4 ，５８5 ，…の直列回路と
の並列回路からなる双方向スイッチング回路を使用して
いる。

【００４５】そして、駆動信号Ｓ11，Ｓ12，Ｓ13，Ｓ1
4，Ｓ15，…を前記ＮＰＮ型トランジスタ５２1 ，５２2
，５２3 ，５２4 ，５２5 ，…のベースにそれぞれ供
給し、駆動信号Ｓ31，Ｓ32，Ｓ33，Ｓ34，Ｓ35，…をイ
ンバータ５９1 ，５９2 ，５９3 ，５９4 ，５９5 ，…
を介して前記ＰＮＰ型トランジスタ５４1 ，５４2 ，５
４3 ，５４4 ，５４5 ，…のベースにそれぞれ供給して
いる。

【００４６】また、駆動信号Ｓ21，Ｓ22，Ｓ23，Ｓ24，
Ｓ25，…を前記ＮＰＮ型トランジスタ５５1 ，５５2 ，
５５3 ，５５4 ，５５5 ，…のベースにそれぞれ供給す
るとともにＰＮＰ型トランジスタ６０1 ，６０2 ，６０
3 ，６０4 ，６０5 ，…で反転して前記ＰＮＰ型トラン
ジスタ５７1 ，５７2 ，５７3 ，５７4 ，５７5 ，…の
ベースにそれぞれ供給している。このようにＭＯＳ型電
界効果トランジスタに代えてバイポーラトランジスタを
使用しトランジスタのオン抵抗を小さくすることによ
り、電極１４間のピエゾ圧電素子１５に与える電圧波形
の立上がり、立下がりを容易に急俊にできる。

【００４７】なお、この実施の形態においてもＶdd＞Ｖ
ss2 ＞Ｖss1 という３つの電源を使用し、ＮＰＮ型トラ
ンジスタ５１1 ，５１2 ，５１3 ，５１4 ，５１5 ，
…、ＮＰＮ型トランジスタ５４1 ，５４2 ，５４3 ，５
４4 ，５４5 ，…、ＮＰＮ型トランジスタ５５1 ，５５
2 ，５５3 ，５５4 ，５５5 ，…及びＰＮＰ型トランジ
スタ５７1 ，５７2 ，５７3 ，５７4 ，５７5 ，…を選
択的にオン、オフ動作させることで、インク室１３を図
１の(a) の状態から(b) の状態、(c) の状態を経由して
(a) の状態に戻す制御、図１の(a) の状態から(b) の状
態のみを経由して(a) の状態に戻す制御、図１の(a) の
状態から(c) の状態のみを経由して(a) の状態に戻す制
御など各種の組合わせ制御ができ、電極１４間のピエゾ
圧電素子１５に与える電圧波形に大きな自由度を持たせ
ることができる。

【００４８】なお、双方向スイッチング回路を構成する
ＮＰＮ型トランジスタ５５1 ，５５2 ，５５3 ，５５4
，５５5 ，…及びＰＮＰ型トランジスタ５７1 ，５７2
，５７3 ，５７4 ，５７5 ，…の逆方向のｈfeが充分
に小さい場合はダイオード５６1 ，５６2 ，５６3 ，５
６4 ，５６5 ，…及びダイオード５８1 ，５８2 ，５８
3 ，５８4 ，５８5 ，…を省略してもよい。

【００４９】（第３の実施の形態）なお、前述した第１
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。これは、図６に示すように、第１の
実施の形態におけるＭＯＳ型電界効果トランジスタ２１
1 ，２１2 ，２１3 ，２１4 ，２１5 ，…の回路を定電
流回路で構成したものである。すなわち、Ｐチャンネル
のＭＯＳ型電界効果トランジスタ６１1 ，６１2 ，６１
3 ，６１4 ，６１5 ，…、６２1 ，６２2 ，６２3 ，６
２4，６２5 ，…、６３1 ，６３2 ，６３3 ，６３4 ，
６３5 ，…及び抵抗６４1 ，６４2 ，６４3 ，６４4 ，
６４5 ，…によりカレントミラーの定電流回路を構成し
ている。そして、この各定電流回路をＭＯＳ型電界効果
トランジスタ６５1 ，６５2 ，６５3 ，６５4 ，６５5
，…により、オン、オフ制御するようになっている。
他の構成は第１の実施の形態と同一である。

【００５０】この実施の形態では、電界効果トランジス
タ６１1 ，６１2 ，６１3 ，６１4，６１5 ，…に流れ
る電流値はＡdj端子に与える電圧に比例した値で上限が
定められる。電界効果トランジスタ６５1 ，６５2 ，６
５3 ，６５4 ，６５5 ，…は各定電流回路のオン、オフ
をノズル毎に行うもので、駆動信号Ｓ11，Ｓ12，Ｓ13，
Ｓ14，Ｓ15，…がローレベルのときは電界効果トランジ
スタ６５1 ，６５2 ，６５3 ，６５4 ，６５5 ，…がオ
ンし、これにより、電界効果トランジスタ６１1 ，６１
2 ，６１3 ，６１4 ，６１5 ，…がオフする。また、駆
動信号Ｓ11，Ｓ12，Ｓ13，Ｓ14，Ｓ15，…がハイレベル
になると、電界効果トランジスタ６５1，６５2 ，６５3
，６５4 ，６５5 ，…がオフするので、該当する定電
流回路が動作するようになる。例えば、駆動信号Ｓ13が
ハイレベルになると、電界効果トランジスタ６５3 がオ
フし、電界効果トランジスタ６１3 、６２3 、６３3 及
び抵抗６４3 からなる定電流回路が動作するようにな
る。

【００５１】この定電流回路は、次の目的で使用され
る。１つは、第１図のインク室（Ｂ）１３が(a) の状態
から(b) の状態に移行する時、インク室（Ｂ）の両壁面
があまり急俊に動作すると、隣接するインク室（Ａ）、
（Ｃ）に大きな圧力が加わってインク室（Ａ）、（Ｃ）
から不必要なインクが噴射されてしまう。そこで、イン
ク室（Ｂ）の電極１４に対するプラス電圧の印加を定電
流回路により徐々に行う。これにより、インク室（Ｂ）
の両壁面を形成するピエゾ圧電素子１５はゆっくりと歪
む。従って、インク室（Ａ）、（Ｃ）に大きな圧力が加
わることがなく、インク室（Ａ）、（Ｃ）から不必要な
インクが噴射されることはない。

【００５２】また、もう１つは、第１図のインク室
（Ｂ）１３が(a) の状態から(b) の状態に移行する時、
インク室（Ｂ）の両壁面があまり急俊に動作すると、イ
ンク室（Ｂ）内でインクが圧力振動を引き起こす。イン
ク噴射の手順によっては、この圧力振動を積極的に利用
することもあるが、逆にこの圧力振動がインク噴射の邪
魔になる場合もある。このような場合に、定電流回路に
よりインク室（Ｂ）の両壁面を形成するピエゾ圧電素子
１５をゆっくりと歪ませて圧力振動を小さく抑える。

【００５３】なお、この実施の形態においてもＶdd＞Ｖ
ss2 ＞Ｖss1 という３つの電源を使用し、電界効果トラ
ンジスタ６１1 ，６１2 ，６１3 ，６１4 ，６１5 ，
…、２３1 ，２３2 ，２３3 ，２３4 ，２３5 ，…及び
ＭＯＳトランスファゲート２２1 ，２２2 ，２２3 ，２
２4 ，２２5 ，…を選択的にオン、オフ動作させること
で、インク室を図１の(a) の状態から(b) の状態、(c)
の状態を経由して(a) の状態に戻す制御、図１の(a) の
状態から(b) の状態のみを経由して(a) の状態に戻す制
御、図１の(a) の状態から(c) の状態のみを経由して
(a) の状態に戻す制御など各種の組合わせ制御ができ、
電極１４間のピエゾ圧電素子１５に与える電圧波形に大
きな自由度を持たせることができる。

【００５４】（第４の実施の形態）なお、前述した第１
の実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。これは、図７に示すように、ＭＯＳ
型電界効果トランジスタの一部をバイポーラトランジス
タに置き換え、また、第１の電源端子をＶdd2 電源端
子、第２の電源端子をＶdd1 電源端子、第３の電源端子
をＶss電源端子としている。なお、Ｖdd2 ＞Ｖdd1 ＞Ｖ
ssで、Ｖdd2 、Ｖdd1 はプラス電圧、Ｖssはマイナス電
圧になっている。

【００５５】すなわち、ＰチャンネルのＭＯＳ型電界効
果トランジスタ２１1 ，２１2 ，２１3 ，２１4 ，２１
5 ，…に代えてＮＰＮ型トランジスタ７１1 ，７１2 ，
７１3 ，７１4 ，７１5 ，…を使用し、この各トランジ
スタ７１1 ，７１2 ，７１3，７１4 ，７１5 ，…のベ
ース電流をＰチャンネルのＭＯＳ型電界効果トランジス
タ７２1 ，７２2 ，７２3 ，７２4 ，７２5 ，…でそれ
ぞれ制御するようになっている。

【００５６】また、ＭＯＳトランスファゲート２２1 ，
２２2 ，２２3 ，２２4 ，２２5 ，…に代えて、ＮＰＮ
型トランジスタ７３1 ，７３2 ，７３3 ，７３4 ，７３
5 ，…とダイオード７４1 ，７４2 ，７４3 ，７４4 ，
７４5 ，…の直列回路とＮＰＮ型トランジスタ７５1 ，
７５2 ，７５3 ，７５4 ，７５5 ，…とダイオード７６
1 ，７６2 ，７６3 ，７６4 ，７６5 ，…の直列回路と
の並列回路からなる双方向スイッチング回路を使用して
いる。そして、前記各トランジスタ７３1 ，７３2 ，７
３3 ，７３4 ，７３5 ，…のベース電流をＮチャンネル
のＭＯＳ型電界効果トランジスタ７７1 ，７７2 ，７７
3 ，７７4 ，７７5 ，…でそれぞれ制御し、前記各トラ
ンジスタ７５1 ，７５2 ，７５3 ，７５4 ，７５5 ，…
のベース電流をＮチャンネルのＭＯＳ型電界効果トラン
ジスタ７８1 ，７８2 ，７８3 ，７８4 ，７８5 ，…で
それぞれ制御するようになっている。

【００５７】そして、駆動信号Ｓ11，Ｓ12，Ｓ13，Ｓ1
4，Ｓ15，…をインバータ２４1 ，２４2 ，２４3 ，２
４4 ，２４5 ，…を介して電界効果トランジスタ７２1
，７２2 ，７２3 ，７２4 ，７２5 ，…のゲートにそ
れぞれ供給し、駆動信号Ｓ21，Ｓ22，Ｓ23，Ｓ24，Ｓ2
5，…を前記電界効果トランジスタ７７1 ，７７2 ，７
７3，７７4 ，７７5 ，…及び７８1 ，７８2 ，７８3
，７８4 ，７８5 ，…のゲートにそれぞれ供給し、駆
動信号Ｓ31，Ｓ32，Ｓ33，Ｓ34，Ｓ35，…を電界効果ト
ランジスタ２３1 ，２３2 ，２３3 ，２３4 ，２３5 ，
…のゲートにそれぞれ供給している。

【００５８】このように、第１の半導体スイッチング素
子をバイポーラトランジスタ７１1，７１2 ，７１3 ，
７１4 ，７１5 ，…で構成し、双方向スイッチング回路
をバイポーラトランジスタ７３1 ，７３2 ，７３3 ，７
３4 ，７３5 ，…及び７５1，７５2 ，７５3 ，７５4
，７５5 ，…で構成し、第２の半導体スイッチング素
子のみをＭＯＳ型電界効果トランジスタ２３1 ，２３2
，２３3 ，２３4 ，２３5 ，…で構成しているので、
静電容量１５1 ，１５2 ，１５3 ，１５4 ，１５5，…
をマイナス方向（Ｖss電位）に充電する場合はオン抵抗
の大きなＭＯＳ型電界効果トランジスタ２３1 ，２３2
，２３3 ，２３4 ，２３5 ，…を使用してゆっくり行
い、プラス方向（Ｖdd2 電位）に充電する場合及びＶdd
1 電位に放電する場合はオン抵抗の小さいバイポーラト
ランジスタを使用して急俊に行う。

【００５９】このようにしても第１図のインク室（Ｂ）
１３が(a) の状態から(b) の状態に移行する時だけイン
ク室（Ｂ）の両壁面が歪む速度がゆっくりとなってイン
ク室（Ａ）、（Ｃ）から不必要なインクが噴射するのを
防止する。また、電圧波形の立上がり、立下がりを急俊
にすることも容易にできる。

【００６０】なお、この実施の形態においてもＶdd2 ＞
Ｖdd1 ＞Ｖssという３つの電位を持つ電源を使用し、Ｎ
ＰＮ型トランジスタ７１1 ，７１2 ，７１3 ，７１4 ，
７１5 ，…、７３1 ，７３2 ，７３3 ，７３4 ，７３5
，…、７５1 ，７５2 ，７５3 ，７５4 ，７５5 ，…
及びＭＯＳ型電界効果トランジスタ２３1 ，２３2 ，２
３3 ，２３4 ，２３5 ，…を選択的にオン、オフ動作さ
せることで、インク室を図１の(a) の状態から(b) の状
態、(c) の状態を経由して(a) の状態に戻す制御、図１
の(a) の状態から(b) の状態のみを経由して(a) の状態
に戻す制御、図１の(a) の状態から(c) の状態のみを経
由して(a) の状態に戻す制御など各種の組合わせ制御が
でき、電極１４間のピエゾ圧電素子１５に与える電圧波
形に大きな自由度を持たせることができる。

【００６１】なお、前記各実施の形態ではマルチノズル
インクジェットヘッドとして隔壁を構成する各ピエゾ圧
電素子１５が上方向、すなわち、天板１２の方向に分極
したヘッドを使用した場合のヘッド駆動装置について述
べたが必ずしもこれに限定するものではなく、図８に示
すように隔壁を構成する各ピエゾ圧電素子１５が下方向
に分極したヘッドであってもよい。この場合は、図１の
場合とは逆に、図８の(b) に示すように、ある電極１４
にマイナス電圧を印加すると、この電極１４と隣接する
電極１４との間のピエゾ圧電素子１５がこの電極１４を
設けたインク室１３を膨脹するように外側に歪む。逆
に、図８の(c) に示すように、ある電極１４にプラス電
圧を印加すると、この電極１４と隣接する電極１４との
間のピエゾ圧電素子１５がこの電極１４を設けたインク
室１３を圧縮するように内側に歪む。従って、このヘッ
ドを使用した場合にはそれに対応したヘッド駆動装置を
使用することになる。

【００６２】

【発明の効果】以上、請求項１記載の発明によれば、電
極間のピエゾ圧電素子に与える電圧波形の自由度を大き
くでき、しかも、ピエゾ圧電素子に与える電圧波形を各
電極毎に調整でき、従って、ノズル毎の階調表現やノズ
ル間の濃度補正が容易にできる。また、請求項２記載の
発明によれば、電極間のピエゾ圧電素子に与える電圧波
形の自由度を大きくでき、しかも、ピエゾ圧電素子に与
える電圧波形を各電極毎に調整でき、従って、ノズル毎
の階調表現やノズル間の濃度補正が容易にでき、さらに
回路構成を簡単化できる。さらに、請求項３記載の発明
によれば、電極間のピエゾ圧電素子に与える電圧波形の
自由度を大きくでき、しかも、ピエゾ圧電素子に与える
電圧波形を各電極毎に調整でき、従って、ノズル毎の階
調表現やノズル間の濃度補正が容易にでき、さらに、電
圧波形の立上がり、立下がりを急俊にすることも容易に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるマルチノズ
ルインクジェットヘッドの動作を説明するための断面
図。

【図２】同実施の形態におけるヘッド駆動装置の回路構
成図。

【図３】同実施の形態におけるヘッド駆動装置を使用し
た制御部全体の構成を示すブロック図。

【図４】図３におけるデコーダの回路構成図。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるヘッド駆動
装置の回路構成図。

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるヘッド駆動
装置の回路構成図。

【図７】本発明の第４の実施の形態におけるヘッド駆動
装置の回路構成図。

【図８】本発明の他の実施形態を示すマルチノズルイン
クジェットヘッドの動作を説明するための断面図。

【図９】マルチノズルインクジェットヘッドの構成を示
す断面図。

【図１０】従来のヘッド駆動装置の回路構成図。

【図１１】ヘッド駆動装置の他の従来例を示すブロック
図。

【図１２】ヘッド駆動装置の他の従来例を示す回路構成
図。

【符号の説明】

１３…インク室 １４、１４1 〜１４5 …電極 １５…ピエゾ圧電素子 １５1 〜１５5 …静電容量 ２１1 〜２１5 …電界効果トランジスタ（第１の半導体
スイッチング素子） ２２1 〜２２5 …ＭＯＳトランスファゲート（双方向ス
イッチング回路） ２３1 〜２３5 …電界効果トランジスタ（第２の半導体
スイッチング素子）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピエゾ圧電素子の隔壁で隔てられ、それ
   ぞれ電極を設けたインク室を並べて形成し、各電極間に
   ピエゾ圧電素子による静電容量を形成したインクジェッ
   トヘッドと、第１の電源端子と前記各電極との間にそれ
   ぞれ接続した複数の第１の半導体スイッチング素子と、
   前記各電極と前記第１の電源端子の電位よりも低い電位
   の第２の電源端子との間にそれぞれ接続した複数の双方
   向スイッチング回路と、前記各電極と前記第２の電源端
   子の電位よりも低い電位の第３の電源端子との間にそれ
   ぞれ接続した複数の第２の半導体スイッチング素子とを
   備え、 所定のインク室の電極に接続した前記第１の半導体スイ
   ッチング素子を導通制御するとともにこの所定のインク
   室の電極に接続した前記双方向スイッチング回路及び第
   ２の半導体スイッチング素子を非導通制御し、かつ、こ
   の所定のインク室と隣合うインク室の電極に接続した前
   記第１の半導体スイッチング素子及び第２の半導体スイ
   ッチング素子を非導通制御するとともにこの所定のイン
   ク室と隣合うインク室の電極に接続した前記双方向スイ
   ッチング回路を導通制御し、これにより所定のインク室
   の電極と隣合うインク室の電極との間の静電容量を充電
   し、 また、所定のインク室の電極に接続した前記第１の半導
   体スイッチング素子及び双方向スイッチング回路を非導
   通制御するとともにこの所定のインク室の電極に接続し
   た前記第２の半導体スイッチング素子を導通制御し、か
   つ、この所定のインク室と隣合うインク室の電極に接続
   した前記第１の半導体スイッチング素子を非導通制御す
   るとともにこの所定のインク室と隣合うインク室の電極
   に接続した前記双方向スイッチング回路を導通制御し、
   これにより所定のインク室の電極と隣合うインク室の電
   極との間の静電容量を逆充電し、 さらに、所定のインク室の電極に接続した前記第１の半
   導体スイッチング素子及び第２の半導体スイッチング素
   子を非導通制御するとともにこの所定のインク室の電極
   に接続した前記双方向スイッチング回路を導通制御し、
   かつ、この所定のインク室と隣合うインク室の電極に接
   続した前記第１の半導体スイッチング素子及び第２の半
   導体スイッチング素子を非導通制御するとともにこの所
   定のインク室と隣合うインク室の電極に接続した前記双
   方向スイッチング回路を導通制御し、これにより所定の
   インク室の電極と隣合うインク室の電極との間の静電容
   量を放電し、 この充電、逆充電及び放電動作により所定のインク室の
   隔壁を構成するピエゾ圧電素子を歪ませてこの所定のイ
   ンク室に圧力を与え、このインク室内のインクをノズル
   から噴射することを特徴とするインクジェットプリンタ
   のヘッド駆動装置。
2. 【請求項２】 双方向スイッチング回路をＭＯＳトラン
   スファゲートで構成したことを特徴とする請求項１記載
   のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。
3. 【請求項３】 第１の半導体スイッチング素子、第２の
   半導体スイッチング素子及び双方向スイッチング回路の
   うち、少なくとも１つのオン抵抗を他のオン抵抗と異な
   らせたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット
   プリンタのヘッド駆動装置。