JPH09216361A - インクジェットプリンタのヘッド駆動装置 - Google Patents

インクジェットプリンタのヘッド駆動装置

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JPH09216361A
JPH09216361A JP8293551A JP29355196A JPH09216361A JP H09216361 A JPH09216361 A JP H09216361A JP 8293551 A JP8293551 A JP 8293551A JP 29355196 A JP29355196 A JP 29355196A JP H09216361 A JPH09216361 A JP H09216361A
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signal
circuit
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Shunichi Ono
俊一 小野
Noboru Nitta
昇 仁田
Jun Takamura
純 高村
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TEC CORP
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Abstract

(57)【要約】 【課題】変形動作によりインク室に圧力の変化を与える
電気機械変換素子を備えたヘッドを使用して階調印刷の
容易化及び印刷速度の高速化を図る。 【解決手段】圧電素子３１で隔てた多数のインク室を配
置したインクジェットヘッドと、インク室の電極を＋Ｖ
cc電源ラインに接続するＦＥＴ２８、−Ｖcc電源ライン
に接続するＦＥＴ２９、接地ラインに接続する双方向ス
イッチ３０と、パルス幅やパルス間隔が異なる複数のパ
ルス信号から階調データに基づいて１つを選択するセレ
クタと、このセレクタからのパルス信号からシーケンス
信号を発生するシーケンサＳＱと、シーケンス信号を駆
動信号にデコードしてＦＥＴ、双方向スイッチに供給す
るデコーダＤＥとを備え、選択したパルス信号により圧
電素子を歪動作させる電圧やタイミングを変化させてイ
ンク室から吐出するインク量を可変して各ドットの階調
印刷を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変形動作によりイ
ンク室に圧力の変化を与える電気機械変換素子を使用し
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】多数の記録素子をライン状に配置したラ
インプリンタとしては、ラインサーマルプリンタが知ら
れている。ラインサーマルプリンタは、図１１に示すよ
うに、システムバス１に制御部本体を構成するＣＰＵ
（中央処理装置）２、プログラムデータ等を格納したＲ
ＯＭ（リード・オンリー・メモリ）３、外部接続される
ホストコンピュータ（図示せず）と送受信制御を行い、
ホストコンピュータから印刷コマンドや印刷データを受
信するインターフェース（Ｉ／Ｆ）４、受信した印刷デ
ータをビットマップ展開したイメージデータを格納する
イメージＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）５、ラ
インサーマルヘッドの各発熱体素子を通電制御するドラ
イバ６に通電信号を供給するＡＳＩＣ７をそれぞれ接続
している。ドライバ６は、図１２に示すように、シフト
レジスタ８、ラッチ回路９、ＡＮＤゲート回路１０、ス
イッチ回路１１からなるドライバＩＣ６ａを多数、カス
ケード接続して構成している。すなわち、ドライバ６
は、多数のドライバＩＣ６ａを、前段のデータ出力端子
ＤＯと次段のデータ入力端子ＤＩを接続することで構成
している。
【０００３】このラインサーマルプリンタは、イメージ
ＲＡＭ５から読み出したイメージデータをＡＳＩＣ７を
介してドライバ６のデータ入力端子ＤＩからシフトレジ
スタ８にクロックＣＫにより順次シフトして格納し、１
ライン分のイメージデータをシフトレジスタ８に格納す
ると、ラッチ信号ＬＴによりシフトレジスタ８のデータ
をラッチ回路９にラッチする。そして、このラッチ回路
９の出力と通電信号FIREとの論理積出力をＡＮＤゲート
回路１０からスイッチ回路１１の各スイッチ素子に供給
してスイッチ素子を選択的にオン動作してプリント出力
を送出し、このプリント出力により個々の発熱体素子を
選択的に発熱して各ドットの印刷を行うことになる。す
なわち、図１３に示すように、個々の発熱体素子１２は
それぞれＦＥＴ等のスイッチ素子１３を介して＋ＶCC端
子と接地間に接続され、このスイッチ素子１３をＡＮＤ
ゲート回路１０の個々のＡＮＤゲートからの通電信号Ｆ
によって所定時間オン動作して発熱体素子１２への通電
制御を行うようになっている。この動作における、ラッ
チデータ、通電信号FIRE、プリント出力のタイミングを
示すと図１４に示すようになる。また、データ入力端子
ＤＩからシフトレジスタ８に格納されるイメージデー
タ、クロックＣＫ、ラッチ信号ＬＴ、ラッチデータ、通
電信号FIRE、プリント出力のタイミングを示すと図１５
に示すようになる。
【０００４】しかし、このようなラインサーマルプリン
タのヘッド駆動装置は、単に発熱体を通電するか否かを
制御するのみであって、圧電素子の歪み動作を使用して
インク室内に圧力を与えて内部のインクを吐出するイン
クジェットヘッドの駆動には適用できない。
【０００５】圧電素子を使用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とし
ては、シリアルインクジェットプリンタのヘッド駆動装
置が知られている。例えば、特開平６−２８６１３６号
公報に示すものは、圧電素子の隔壁で隔てられ、それぞ
れ電極を設けた複数のインク室を１カラム分（１行印刷
のための縦のドット数分）配置してインクジェットヘッ
ドを構成し、駆動回路として、スイッチング素子からな
る充電用回路と放電用回路がこのヘッドの各電極に接続
され、このスイッチング素子のオン、オフのシヘケンス
によりこのヘッドの各電極に印加する電圧を複数の電圧
値に、例えば、＋Ｖ→０→−Ｖ／２のように、シーケン
シャルに変化させることで圧電素子をシーケンシャルに
歪ませ、インク室に圧力を与えて室内のインクを吐出し
てドット印刷を行うようになっている。なお、圧電素子
の隔壁はインク室に圧力を与えるように歪むときにはこ
のインク室と隣合うインク室は逆に容積が大きくなって
負圧状態になるので、圧電素子を隔壁に使用したインク
ジェットヘッドの場合は隣接したインク室に同時に圧力
を与える制御を行うことができず、このため、例えばイ
ンク室を１つおきに動作させ、これを２回行う、いわゆ
る２分割駆動により１カラム分のドット印刷を行うよう
になっている。
【０００６】そして、このように圧電素子の歪動作を利
用してインクを吐出するインクジェットヘッドを使用し
たプリンタで各印刷ドット毎に階調印刷を行う場合は、
圧電素子への印加電圧や印加タイミング、すなわち、駆
動回路の複数のスイッチング素子のオン、オフのシーケ
ンスとこのオン、オフの時間間隔を制御する信号をドッ
ト毎に設けた制御回路から作出し、ドット毎に異なる制
御信号をドット数分それぞれ用意し、圧電素子の歪み度
合や歪みタイミングなどを可変することで対処してい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電素子を使
用したシリアルインクジェットプリンタのヘッド駆動装
置は、インクジェットヘッドの圧電素子を１カラム毎に
歪み動作し、これを１ライン分繰返すことで１行の印刷
を行うことになるため印刷に比較的時間がかかり、ある
程度の印刷速度を確保しようとすると１カラムでの圧電
素子の動作許容時間に制約がかかり、このため圧電素子
の歪度合や歪タイミングなどを充分に可変することがで
きず、充分な階調印刷ができないという問題があった。
逆に、圧電素子の歪度合や歪タイミングなどを充分に可
変できるように１カラムでの圧電素子の動作許容時間を
充分に確保しようとすると、印刷速度が低下するという
問題があった。
【０００８】また、各印刷ドット毎に階調印刷するには
１カラム内において各ドット毎に異なる電圧レベルやタ
イミングを混在させ、これをカラム周波数で切替えつつ
１ラインの各ドット毎に制御しなければならず制御が複
雑化する問題があった。
【０００９】請求項１乃至９記載の発明は、ヘッドとし
て、変形動作によりインク室に圧力の変化を与える電気
機械変換素子を備え、複数のインク室とこの各インク室
に対応する電極を並べて形成したインクジェットヘッド
を使用し、このヘッドの電気機械変換素子をシーケンシ
ャルに歪ませる通電シーケンスを可変することで各ドッ
ト毎の階調印刷が容易にできるとともに印刷速度の高速
化を図ることができ、しかも、比較的簡単な制御で実行
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。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、さらに、階
調間の印刷ドットのずれを補正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。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、さらに、駆
動波形情報をパルス波形に変換して駆動回路に入力し、
この駆動回路で駆動波形情報を復号してヘッドを駆動す
ることにより、少ない信号線の本数の駆動波形情報から
多様な駆動波形を得ることができ、また、駆動波形を駆
動回路の外部から変化させたい場合でも少ない信号線の
本数できめ細かい駆動波形制御が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４乃至９記載の発明は、さら
に、共通に与える複数種類の駆動波形情報からインク室
毎に独立して選択し駆動制御することで、インク室毎に
駆動波形を変える必要があってもインク室毎に制御信号
発生回路を設ける必要が無く、回路を簡略化でき、ま
た、インク室毎に自由な波形を選択できるため、きめの
細かい駆動制御ができ、また、駆動回路がＩＣ化等によ
って回路変更不可能な状態であっても外部から駆動波形
を調整することができ、インクの変更などによる吐出特
性の変化によって駆動波形を調整する必要がある場合に
も対応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】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
変形動作によりインク室に圧力の変化を与える電気機械
変換素子を備え、複数のインク室とこの各インク室に対
応する電極を並べて形成したインクジェットヘッドと、
各電極をそれぞれ電源ラインに接続する複数の半導体ス
イッチング素子と、各印刷ドットを階調表現するための
多値階調データを各ドット毎に順次取込むシフトメモリ
と、パルス幅、パルス間隔及びパルス数の少なくともい
ずれかが異なるパルス信号を階調数分用意し、シフトメ
モリからの各印刷ドット毎の多値階調データに基づいて
各印刷ドットに対応するパルス信号を選択するパルス信
号選択手段と、このパルス信号選択手段からのパルス信
号により各階調に対応した通電シーケンスを決めるシー
ケンス信号を発生するシーケンサと、このシーケンサか
らのシーケンス信号を各半導体スイッチング素子にそれ
ぞれ供給するデコーダとを備え、シーケンス信号により
各半導体スイッチング素子を選択的にオン、オフ動作
し、電気機械変換素子をシーケンシャルに歪ませてイン
ク室内に圧力を与えるものである。
【００１４】請求項２記載の発明は、変形動作によりイ
ンク室に圧力の変化を与える電気機械変換素子を備え、
複数のインク室とこの各インク室に対応する電極を並べ
て形成したインクジェットヘッドと、各電極をそれぞれ
電源ラインに接続する複数の半導体スイッチング素子
と、各印刷ドットを階調表現するための多値階調データ
を各ドット毎に順次取込むシフトメモリと、パルス幅、
パルス間隔及びパルス数の少なくともいずれかが異なる
パルス信号を階調数分用意するとともにこの各パルス信
号の位置を各階調に応じて変化させ、シフトメモリから
の各印刷ドット毎の多値階調データに基づいて各印刷ド
ットに対応するパルス信号を選択するパルス信号選択手
段と、このパルス信号選択手段からのパルス信号により
各階調に対応した通電シーケンスを決めるシーケンス信
号を発生するシーケンサと、このシーケンサからのシー
ケンス信号を各半導体スイッチング素子にそれぞれ供給
するデコーダとを備え、シーケンス信号により各半導体
スイッチング素子を選択的にオン、オフ動作し、電気機
械変換素子をシーケンシャルに歪ませてインク室内に圧
力を与え、かつ各パルス信号の位置変化により階調間の
印刷ドットのずれを補正するものである。
【００１５】請求項３記載の発明は、変形動作によりイ
ンク室に圧力の変化を与える電気機械変換素子を備え、
複数のインク室とこの各インク室に対応する電極を並べ
て形成したインクジェットヘッドの各インク室に対応す
る電極に与える駆動波形に従ってインク室毎に吐出特性
を独立して制御可能なインクジェットプリンタのヘッド
駆動装置において、パルス波形の変化点の数と変化の時
間間隔とに符号化された駆動波形情報を含むパルス信号
を与える手段と、この手段にて与えたパルス信号の変化
に従ってパルス信号から駆動波形情報を復号する駆動波
形情報復号手段と、この復号手段にて復号した駆動波形
情報に従ってインクジェットプリンタのヘッドの電極を
駆動する電極駆動手段とを設けたものである。
【００１６】請求項４記載の発明は、変形動作によりイ
ンク室に圧力の変化を与える電気機械変換素子を備え、
複数のインク室とこの各インク室に対応する電極を並べ
て形成したインクジェットヘッドの各インク室に対応す
る電極に与える駆動波形に従ってインク室毎に吐出特性
を独立して制御可能なインクジェットプリンタのヘッド
駆動装置において、互いに異なる駆動波形情報を符号化
して含んだ複数種類のパルス信号を入力するパルス信号
入力部と、このパルス信号入力部からの複数種類のパル
ス信号から１つのパルス信号を選択する選択回路と、各
インク室の電極に駆動波形を与えるためにスイッチング
動作する複数の半導体スイッチング素子からなるスイッ
チ回路群と、選択回路で選択したパルス信号に従って各
半導体スイッチング素子を駆動する信号を作るスイッチ
制御回路と、スイッチ回路群から電極駆動信号を出力す
る出力部とからなる電極駆動回路を複数有し、各電極駆
動回路のパルス信号入力部に、複数種類のパルス信号を
共通に与え、各電極駆動回路の出力部は、それぞれ各イ
ンク室の電極に接続し、各電極駆動回路の選択回路は、
入力する複数種類のパルス信号から１つのパルス信号を
各電極駆動回路毎に独立して選択し、各電極駆動回路の
スイッチ制御回路は、対応する選択回路が選択したパル
ス信号が時刻とともに変化するのに従ってスイッチ回路
群の複数の半導体スイッチング素子のそれぞれのオン、
オフ状態を時刻とともに変化させ、これにより各インク
室の電極に与える駆動波形を各インク室毎に独立して選
択制御するものである。
【００１７】請求項５記載の発明は、請求項４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、複数
の電極駆動回路のスイッチ制御回路は、パルス信号に従
って作動するカウンタと、このカウンタの出力を複数の
半導体スイッチング素子を駆動する信号に論理変換する
デコーダとからなるものである。
【００１８】請求項６記載の発明は、請求項４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、複数
の電極駆動回路のスイッチ制御回路は、パルス信号に従
って作動するカウンタと、このカウンタの出力をラッチ
するラッチ回路と、このラッチ回路のラッチタイミング
を制御する回路と、ラッチ回路のラッチ出力を複数の半
導体スイッチング素子を駆動する信号に論理変換するデ
コーダとからなるものである。
【００１９】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の
いずれか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、パルス信号のパルス幅で各半導体スイッ
チング素子の状態を制御することにある。
【００２０】請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の
いずれか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、パルス信号のパルス間隔で各半導体スイ
ッチング素子の状態間の遷移時間を制御することにあ
る。
【００２１】請求項９記載の発明は、請求項１乃至８の
いずれか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、パルス信号のパルス数で各半導体スイッ
チング素子の状態間の遷移回数を制御することにある。
【００２２】
【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はインクジェットプリンタの
ヘッド駆動装置の回路構成を示すもので、２１はドライ
バＩＣで、このドライバＩＣ２１は、シフトメモリとし
てのｎ個のＤ型フリップフロップＦＦ1 ，ＦＦ2 ，…Ｆ
Ｆn を直列接続してなるシフトレジスタ２２、ｎ個のラ
ッチ回路ＬＡ1 ，ＬＡ2 ，…ＬＡn からなるラッチ回路
群２３、ｎ個のセレクタＳＥ1 ，ＳＥ2 ，…ＳＥn から
なるセレクタ群２４、ｎ個のシーケンサＳＱ1 ，ＳＱ2
，…ＳＱn からなるシーケンサ群２５、ｎ個のデコー
ダＤＥ1 ，ＤＥ2 ，…ＤＥn からなるデコーダ群２６及
びｎ個のスイッチ回路ＳＷ1 ，ＳＷ2 ，…ＳＷn からな
るスイッチ回路群２７で構成している。
【００２３】前記シフトレジスタ２２はデータ入力端子
ＤＩから入力する各ドットｎビットのデータをクロック
ＣＫに同期して１ドット分ずつフリップフロップＦＦ1
〜ＦＦn にシフトさせながら格納するようになってい
る。なお、ｎビットのデータは各ドットの階調を示すデ
ータとなっている。
【００２４】前記シフトレジスタ２２の最終段のフリッ
プフロップＦＦn の出力（ｎビットデータ）をデータ出
力端子ＤＯに出力している。前記各フリップフロップＦ
Ｆ1〜ＦＦn の出力（ｎビットデータ）は、また、前記
各ラッチ回路ＬＡ1 〜ＬＡnにそれぞれ供給している。
この各ラッチ回路ＬＡ1 〜ＬＡn は、ラッチ信号ＬＴに
同期して各フリップフロップＦＦ1 〜ＦＦn の出力をそ
れぞれラッチするようになっている。
【００２５】前記各ラッチ回路ＬＡ1 〜ＬＡn の出力
（ｎビットデータ）を前記各セレクタＳＥ1 〜ＳＥn に
それぞれ供給している。前記各セレクタＳＥ1 〜ＳＥn
はパルス幅やパルス間隔が異なる階調数分、すなわち、
ｍ個のパルス信号Ｐ1 ，Ｐ2 ，…Ｐm を取込み、ラッチ
回路ＬＡ1 〜ＬＡn からのｎビットデータに基づいて対
応するパルス信号を選択してパルス信号Ｐo として出力
するようになっている。そして、この各セレクタＳＥ1
〜ＳＥn からのパルス信号Ｐo を前記各シーケンサＳＱ
1 〜ＳＱn にそれぞれ供給している。
【００２６】前記各シーケンサＳＱ1 〜ＳＱn は、入力
するパルス信号Ｐo に基づいて各階調に対応した通電シ
ーケンスを決めるシーケンス信号を発生するもので、２
ビットのシーケンス信号Ｓ0 ，Ｓ1 を発生するようにな
っている。そして、この各シーケンサＳＱ1 〜ＳＱn か
らのシーケンス信号Ｓ0 ，Ｓ1 を前記各デコーダＤＥ1
〜ＤＥn にそれぞれ供給している。前記各デコーダＤＥ
1 〜ＤＥn はシーケンス信号Ｓ0 ，Ｓ1 により３ビット
の駆動信号Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を作成して前記スイッチ回
路群２７の各スイッチ回路ＳＷ1 〜ＳＷn にそれぞれ供
給している。
【００２７】前記スイッチ回路群２７の各スイッチ回路
ＳＷ1 〜ＳＷn はそれぞれ＋Ｖcc電源ライン、−Ｖcc電
源ライン及び接地ラインに接続している。インクジェッ
トヘッドは、実際にはドライバＩＣ２１を多数カスケー
ド接続して１ラインのドット数分を同時に印刷するライ
ンヘッドになっている。この場合、各ドライバＩＣ２１
は、前段のデータ出力端子ＤＯと後段のデータ入力端子
ＤＩとを接続することになる。
【００２８】前記各スイッチ回路ＳＷ1 〜ＳＷn は、図
２に示すように、第１の半導体スイッチング素子を構成
するＭＯＳ型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２８、第
２の半導体スイッチング素子を構成するＭＯＳ型ＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）２９及び第３の半導体スイッ
チング素子を構成する双方向スイッチ３０を設け、ＭＯ
Ｓ型ＦＥＴ２８のドレイン端子を＋ＶCC電源ラインに接
続し、ＭＯＳ型ＦＥＴ２９のソース端子を−ＶCC電源ラ
インに接続し、双方向スイッチ３０の一端を接地ライン
に接続している。前記ＭＯＳ型ＦＥＴ２８のソース端
子、ＭＯＳ型ＦＥＴ２９のドレイン端子及び双方向スイ
ッチ３０の他端は、インク室の隔壁を構成する電気機械
変換素子である圧電素子３１に設けた電極３２に接続し
ている。
【００２９】そして、前記シーケンサＳＱ（ＳＱ1 〜Ｓ
Ｑn ）からのシーケンス信号Ｓ0 ，Ｓ1 により前記デコ
ーダＤＥ（ＤＥ1 〜ＤＥn ）が３ビットの駆動信号Ｆ1
，Ｆ2 ，Ｆ3 を出力し、この各駆動信号Ｆ1 ，Ｆ2 ，
Ｆ3 がＭＯＳ型ＦＥＴ２８，２９のゲート端子及び双方
向スイッチ３０のコントロール端子にそれぞれ供給する
ようになっている。
【００３０】図３は、インクジェットヘッドの構成を示
し、例えば、圧電部材３３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３４を固定し、
各溝部でインク室３５を形成している。前記各インク室
３５内の側壁から底面にわたって前記電極３２をそれぞ
れ配置している。前記各インク室３５の手前側前方には
インクを吐出するノズル（図示せず）を設け、後方には
インク供給口（図示せず）を設けている。このインクジ
ェットヘッドは、各電極３２間に圧電部材３３からなる
圧電素子３１が介在することになり、この各電極３２間
に介在する圧電素子３１により前記各インク室３５を隔
てる隔壁を構成している。このインクジェットヘッドの
インク室３５の数は１ラインのドット数分に相当してい
る。
【００３１】前記シーケンサＳＱは、図４に示すよう
に、２ビットカウンタ３６、２ビットラッチ回路３７、
フリップフロップ３８及び２入力ナンドゲート３９から
なり、前記セレクタＳＥ1 〜ＳＥn からのパルス信号Ｐ
o を前記２ビットカウンタ３６、フリップフロップ３８
及び２入力ナンドゲート３９にそれぞれ供給している。
前記２ビットカウンタ３６はクロックＣＫに同期し、ク
ロックＣＫの入力時パルス信号Ｐo がローレベルであれ
ばカウントアップ動作を行い、カウント値は「０」、
「１」、「２」、「３」、「０」、「１」、…というよ
うに０〜３を繰返しカウントするようになっている。
【００３２】前記フリップフロップ３８はクロックＣＫ
に同期してパルス信号Ｐo のレベル状態をセットし、セ
ット状態の反転出力を前記ナンドゲート３９に供給して
いる。前記ナンドゲート３９は前記フリップフロップ３
８の反転出力とパルス信号Ｐo とのナンド出力を前記２
ビットラッチ回路３７に供給している。前記２ビットラ
ッチ回路３７は、前記ナンドゲート３９の出力がローレ
ベルのときクロックＣＫに同期して前記２ビットカウン
タ３６のカウント値をラッチする。すなわち、前記フリ
ップフロップ３８とナンドゲート３９は立上がりエッジ
検出回路を形成している。パルス信号Ｐo がローレベル
からハイレベルに変化してから１クロックの間だけ前記
ナンドゲート３９が成立し、この間前記２ビットラッチ
回路３７にローレベルを供給し、その後クロックＣＫに
同期して前記２ビットラッチ回路３７をラッチ動作させ
る。従って、前記２ビットカウンタ３６の最後のカウン
ト動作から１クロック後にシーケンス信号Ｓ0 、Ｓ1 の
値が更新される。
【００３３】ここで、前記２ビットラッチ回路３７、前
記フリップフロップ３８及び前記ナンドゲート３９は、
前記２ビットカウンタ３６がカウント動作中に前記シー
ケンス信号Ｓ0 、Ｓ1 が変化することを防止するための
回路であり、従って、クロックＣＫが十分に高速で前記
２ビットカウンタ３６がカウント中に前記シーケンス信
号Ｓ0 、Ｓ1 が変化する間出力波形に与える影響が僅か
である場合にはこれらを省略し、前記２ビットカウンタ
３６の出力Ｑ0 ，Ｑ1 をそれぞれ直接前記シーケンス信
号Ｓ0 、Ｓ1 としてもよい。
【００３４】前記セレクタＳＥ1 〜ＳＥn からのパルス
信号Ｐo が図５の(a) に示すように変化すると、前記シ
ーケンサＳＱ1 〜ＳＱn からのシーケンス信号Ｓ0 、Ｓ
1 は図５の(b) 、(c) に示すように変化する。そして、
このシーケンス信号Ｓ0 、Ｓ1 の変化に対して前記デコ
ーダＤＥ1 〜ＤＥn は図５の(d) 、(e) 、(f) に示すよ
な駆動信号Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 を出力するようになってい
る。
【００３５】この駆動信号Ｆ1 ，Ｆ2 ，Ｆ3 により前記
スイッチ回路ＳＷ1 〜ＳＷn は次のように動作する。先
ず、パルス信号Ｐo の入力前はシーケンス信号Ｓ0 、Ｓ
1 が共にローレベルで、駆動信号Ｆ1 がローレベル、駆
動信号Ｆ2 がハイレベル、駆動信号Ｆ3 がローレベルに
なっている。この状態では、双方向スイッチ３０がオン
動作して圧電素子３１の一端側が電極３２を介して接地
ラインに接続している。このとき圧電素子３１の他端も
同様隣の双方向スイッチ３０がオン動作して接地ライン
に接続している。
【００３６】この状態でパルス信号Ｐo としてクロック
ＣＫに同期してこのクロックＣＫの１クロック分に相当
するローレベルパルスを入力すると、シーケンス信号Ｓ
o がハイレベルとなり、駆動信号Ｆ1 がハイレベル、駆
動信号Ｆ2 がローレベルとなるので、ＭＯＳ型ＦＥＴ２
８がオン動作するとともに双方向スイッチ３０がオフ動
作する。これにより圧電素子３１の一端側が電極３２を
介して＋Ｖcc電源ラインに接続される。ここで、ＭＯＳ
型ＦＥＴ２８のオン抵抗を高く設定しておくか、又は定
電流動作させれば、出力電圧は＋Ｖccに向かって徐々に
上昇していく。そして、所定時間経過後にパルス信号Ｐ
o としてクロックＣＫに同期してこのクロックＣＫの１
クロック分に相当するローレベルパルスを入力すると、
シーケンス信号Ｓo がローレベル、Ｓ1 がハイレベルと
なり、駆動信号Ｆ1 がローレベルとなるので、ＭＯＳ型
ＦＥＴ２８がオフ動作する。これにより圧電素子３１は
ホールド状態となる。
【００３７】この状態で、所定時間経過後にパルス信号
Ｐo としてクロックＣＫに同期してこのクロックＣＫの
１クロック分に相当するローレベルパルスを入力する
と、シーケンス信号Ｓo が再びハイレベルとなり、駆動
信号Ｆ3 がハイレベルとなるので、ＭＯＳ型ＦＥＴ２９
がオン動作して圧電素子３１の一端側が電極３２を介し
て−Ｖcc電源ラインに接続される。さらに所定時間経過
後にパルス信号Ｐo としてクロックＣＫに同期してこの
クロックＣＫの１クロック分に相当するローレベルパル
スを入力すると、シーケンス信号Ｓo ，Ｓ1 が共にロー
レベルとなり、駆動信号Ｆ2 がハイレベル、駆動信号Ｆ
3 がローレベルとなるので、ＭＯＳ型ＦＥＴ２９がオフ
動作して双方向スイッチ３０がオン動作して圧電素子３
１の一端側が電極３２を介して接地ラインに接続され
る。
【００３８】従って、この一連の動作においてこの圧電
素子３１の一端に印加される電圧ＯＵＴは図５の(g) に
示すように変化することになる。なお、この一連の動作
においてこの圧電素子３１の他端は隣の双方向スイッチ
３０がオン状態を保持しているので、隣の電極３２を介
して常時接地ラインに接続している。これにより、圧電
素子３１の両端間電圧は時間と共にシーケンシャルに変
化することになる。すなわち、圧電素子３１の電圧状態
が、接地（ＧＮＤ）→＋ＶCC→ホールド状態（非接続）
→−ＶCC→接地、と変化することになる。これにより圧
電素子３１は所望の歪動作を行うことになる。この一連
動作におけるシーケンス信号Ｓo ，Ｓ1 、駆動信号Ｆ1
、Ｆ2 、Ｆ3及び印加電圧ＯＵＴを真理値表で示せば表
１に示すようになる。
【００３９】
【表１】
【００４０】これをドライバＩＣ２１全体の動作として
見ると、セレクタＳＥ（ＳＥ1 〜ＳＥn ）に図６の(a)
に示すパルス信号Ｐ1 〜Ｐm が入力している状態で、デ
ータ入力端子ＤＩに各ドットがｎビットからなる多値階
調データが入力すると、シフトレジスタ２２はこのデー
タを図６の(b) に示すクロックＣＫに同期して順次シフ
トして格納する。シフトレジスタ２２に１ライン分のデ
ータが格納されると、図６の(c) に示すようにラッチ信
号ＬＴがローレベルになるタイミングでラッチ回路ＬＡ
（ＬＡ1 〜ＬＡn ）はシフトレジスタ２２のフリップフ
ロップＦＦ（ＦＦ1 〜ＦＦn ）に格納したデータをラッ
チする。こうしてラッチ回路ＬＡからセレクタＳＥに図
６の(d) に示すタイミングでｎビットの多値階調データ
が供給される。
【００４１】ここで、セレクタＳＥが多値階調データに
基づいてパルス信号Ｐm を選択したとすると、セレクタ
ＳＥからの出力パルス信号Ｐo は図６の(e) に示すよう
にパルス信号Ｐm となる。このパルス信号Ｐo はシーケ
ンサＳＱ（ＳＱ1 〜ＳＱn ）に供給される。前記シーケ
ンサＳＱでは、２ビットカウンタ３６のカウント値ＣＴ
が、最初は「０」になっているが、パルス信号Ｐo の最
初のローレベルへの反転により「１」となる。そして、
パルス信号Ｐo がすぐにハイレベルに戻ることでカウン
タ３６のカウント値「１」を２ビットラッチ回路３７は
ラッチする。そして、所定時間間隔後にパルス信号Ｐo
が再び短時間だけローレベルに反転してからハイレベル
に戻ると、カウンタ３６のカウント値が「２」となり、
ラッチ回路３７はこの値をラッチする。さらに、所定時
間間隔後にパルス信号Ｐo が再び短時間だけローレベル
に反転してからハイレベルに戻ると、カウンタ３６のカ
ウント値が「３」となり、ラッチ回路３７はこの値をラ
ッチする。
【００４２】さらに、所定時間間隔後にパルス信号Ｐo
がローレベルに反転し、この状態が３クロック分継続す
ると、以下の動作となる。最初のクロックＣＫでカウン
タ３６のカウント値は「０」なるが、次のクロックＣＫ
入力時にもまだパルス信号Ｐo がローレベルにとなって
いるのでカウント値は「１」になる。このときラッチ回
路３７はカウント値「３」をラッチしたままになってい
る。さらに次のクロックＣＫの入力時にもまだパルス信
号Ｐo がローレベルになっているのでカウント値は
「２」になる。このときもラッチ回路３７はカウント値
「３」をラッチしたままになっている。
【００４３】次のクロックＣＫの入力時にパルス信号Ｐ
o がハイレベルに戻ると、ラッチ回路３７はカウント値
「２」をラッチする。この状態で再びパルス信号Ｐo が
ローレベルに反転し、この状態が２クロック分継続する
と、以下の動作となる。最初のクロックＣＫでカウンタ
３６のカウント値は「３」なるが、次のクロックＣＫ入
力時にもまだパルス信号Ｐo がローレベルにとなってい
るのでカウント値は「０」になる。このときラッチ回路
３７はカウント値「２」をラッチしたままになってい
る。そして、次のクロックＣＫの入力時にパルス信号Ｐ
o がハイレベルに戻ると、ラッチ回路３７はカウント値
「０」をラッチする。
【００４４】このように、図６の(e) に示すパルス信号
Ｐo により２ビットカウンタ３６のカウント値ＣＴが図
６の(f) に示すように変化し、シーケンサＳＱのナンド
ゲート３９の出力ＬＮは図６の(g) に示すように変化す
る。こうして２ビットラッチ回路３７から出力するシー
ケンス信号Ｓ0 、Ｓ1 は、図６の(h) 及び(i) に示すよ
うに変化し、これにより圧電素子３１の一端に印加する
電圧ＯＵＴは、表１に示す真理値表に従い図６の(j) に
示すように時間と共にシーケンシャルに変化する。これ
により圧電素子３１は所望の歪動作を行うことになる。
【００４５】例えば、図７に示すように、インク室３５
ａと、このインク室３５ａと隣合うインク室３５ｂ、３
５ｃに注目すると、常時は、駆動信号Ｆ2 がハイレベル
状態にあり、双方向スイッチ３０はオン動作している。
従って、各インク室３５ａ，３５ｂ，３５ｃの各電極３
２ａ，３２ｂ，３２ｃは接地ラインに接続した状態とな
っている。なお、図中矢印は圧電素子３１の分極方向を
示している。
【００４６】この状態でインク室３５ａに対応するデコ
ーダＤＥからの駆動信号Ｆ1 がハイレベル、駆動信号Ｆ
2 がローレベルになると、ＦＥＴ２８がオン動作し、双
方向スイッチ３０がオフ動作する。これにより、インク
室３５ａの電極３２ａは、図８に示すように＋Ｖcc電源
ラインに接続する。すると、インク室３５ａとインク室
３５ｂとの間の圧電素子３１ａ及びインク室３５ａとイ
ンク室３５ｃとの間の圧電素子３１ｂがそれぞれインク
室３５ｂ、３５ｃ側に曲がるように歪む。こうしてイン
ク室３５ａの容積が拡大される。その後、駆動信号Ｆ1
がローレベルになってＦＥＴ２８がオフ動作してもこの
状態が保持される。
【００４７】その後、駆動信号Ｆ3 がハイレベルになる
と、ＦＥＴ２９がオン動作する。これにより、インク室
３５ａの電極３２ａは、図９に示すように−Ｖcc電源ラ
インに接続する。すると、インク室３５ａとインク室３
５ｂとの間の圧電素子３１ａ及びインク室３５ａとイン
ク室３５ｃとの間の圧電素子３１ｂが今度は逆にそれぞ
れインク室３５ａ側に曲がるように歪む。こうしてイン
ク室３５ａの容積が縮小される。そして、この縮小によ
りインク室３５ａ内の圧力が大きくなり、インク室３５
ａ内のインクがノズルから吐出される。すなわち、ドッ
ト印刷が行われることになる。
【００４８】また、セレクタＳＥがラッチ回路ＬＡから
の多値階調データに基づいてパルス信号Ｐ1 を選択する
と、このパルス信号Ｐ1 はパルス信号Ｐm とは最初のパ
ルス間隔及び２番目のパルス間隔が異なり短くなってい
るので、このパルス信号Ｐ1によりシーケンサＳＱでシ
ーケンス信号Ｓ0 、Ｓ1 を発生させてスイッチ回路ＳＷ
を駆動した場合には、圧電素子３１の一端に印加する電
圧ＯＵＴは図６の(j)に点線の波形で示すように変化す
る。すなわち、圧電素子３１をシーケンシャル制御する
ときの印加電圧及び時間が変化する。従って、このよう
なシーケンシャル制御される圧電素子３１の歪動作はパ
ルス信号Ｐm のときとは異なる。これにより、インク室
のノズルから吐出されるインク量が変化する。
【００４９】また、セレクタＳＥがラッチ回路ＬＡから
の多値階調データに基づいてパルス信号Ｐ2 を選択する
と、このパルス信号Ｐ2 はパルス信号Ｐm とは最初のパ
ルス間隔及び２番目のパルス間隔が異なり、パルス信号
Ｐ1 とは２番目のパルス間隔が異なる。このパルス信号
Ｐ2 によりシーケンサＳＱでシーケンス信号Ｓ0 、Ｓ1
を発生させてスイッチ回路ＳＷを駆動した場合には、圧
電素子３１の一端に印加する電圧ＯＵＴは図６の(j) に
一点鎖線の波形で示すように変化する。従って、このよ
うなシーケンシャル制御される圧電素子３１の歪動作は
パルス信号Ｐm のときともパルス信号Ｐ1 のときとも異
なる。これにより、インク室のノズルから吐出されるイ
ンク量がさらに変化する。
【００５０】このようにセレクタＳＥが多値階調データ
に基づいて選択するパルス信号を変えることでインク室
のノズルから吐出されるインク量を変化させることがで
きる。従って、予め多値階調データに対応したインク量
が吐出されるように圧電素子への印加電圧、印加時間と
シーケンスを制御するパルス信号Ｐ1 〜Ｐm を階調数分
だけ用意し、インクジェットヘッドの全部のインク室に
対応する駆動回路に与えておけば、各インク室に対応す
る駆動回路はそれを選択することで各ドット毎の階調印
刷ができる。このインクジェットヘッドでは隣合うイン
ク室との隔壁を構成する圧電素子３１の歪動作を利用し
てインク室内のインクを吐出するので、連続したインク
室のインク吐出を連続して行うことはできない。このた
め、例えば、インク室を１つおきに動作し、これを２回
行うことで１ラインの印刷を行う、いわゆる２分割駆動
やインク室を２つおきに動作し、これを３回行うことで
１ラインの印刷を行う、いわゆる３分割駆動などが行わ
れることになる。
【００５１】しかし、このように２分割駆動や３分割駆
動を行っても、１ラインの印刷に要する時間の１／２や
１／３の時間を使用して圧電素子３１の歪動作ができ、
圧電素子を使用したシリアルインクジェットヘッドに比
べて圧電素子を動作できる時間に十分な余裕ができ、圧
電素子３１をシーケンシャル駆動する場合の動作時間に
充分な自由度を持たせることができる。従って、圧電素
子３１に対する印加電圧や電圧の印加時間などを変化さ
せることが容易にでき、階調印刷が良好にできる。しか
も、１ラインを２〜３回程度の圧電素子の歪動作を繰返
すのみで行うことができるので、シリアルインクジェッ
トヘッドを使用する場合に比べて印刷速度の高速化を図
ることができる。
【００５２】また、シリアルインクジェットヘッドのよ
うに１カラム内において各ドット毎に異なる電圧レベル
やタイミングを混在させ、これをカラム周波数で切替え
つつ１ラインの各ドット毎に制御するような複雑な制御
は不要で、単に１ラインを２分割駆動、３分割駆動する
のみでよく、比較的簡単な制御で階調印刷が実行でき
る。
【００５３】ところで、圧電素子３１の歪動作によりイ
ンク室３５に圧力を与えてインク吐出する方式の場合に
おいて、圧電素子３１に対する印加電圧や電圧の印加時
間などを変化させて階調印刷を行うと、ドット間で階調
が異なることによるドット印刷位置のずれが生じる。そ
こで、パルス信号Ｐ1 〜Ｐm の位置を変化させてドット
印刷位置のずれを補正する。例えば、図６の(a) に示す
ようにパルス信号Ｐ1〜Ｐm の最初のパルスＰa の立上
がりタイミングをずらせることによってインク室３５の
ノズルから吐出するインクのタイミングを調整して階調
が異なることによるドット印刷位置のずれを補正する。
このような補正を行うことで、階調が異なってもドット
の印刷位置を常に正確に制御でき、良好な印刷ができ
る。
【００５４】さらに、印刷しないドットについては、パ
ルス信号としてシーケンサＳＱから出力するシーケンス
信号Ｓ0 、Ｓ1 が圧電素子３１を全く動作させない、す
なわち、Ｓ0 、Ｓ1 が共にローレベルとなるパルス信号
をパルス信号Ｐ1 〜Ｐm 中に１つ作成しておき、ラッチ
回路ＬＡからのｎビットデータが非印刷データのときに
はセレクタＳＥがこのパルス信号を選択するようにすれ
ば非印刷ドットの制御も簡単にできる。
【００５５】さらに、パルス信号Ｐ1 〜Ｐm は、ドライ
バＩＣ２１の外部から与える構成になっているので、駆
動回路がこのようにＩＣ化することで回路変更が不可能
な状態であっても外部から駆動波形を調整でき、従っ
て、インクの変更などによる吐出特性の変化によって駆
動波形を調整する必要がある場合には、外部から与える
パルス信号を変更すればよい。
【００５６】（第２の実施の形態）第１の実施の形態で
のべたように、図１のスイッチ回路ＳＷ1 〜ＳＷn の動
作は、シーケンサＳＱに与えるパルス信号Ｐ1 〜Ｐm の
パルス幅と時間間隔に従ってその状態遷移のシーケンス
と状態間の時間間隔が定まる。従って、パルス信号Ｐ1
〜Ｐm のパルス幅、時間間隔及びパルス数次第でかなり
自由に出力波形を制御することが可能であり、階調毎に
全く異なる波形を混合させて駆動することも可能であ
る。
【００５７】図１０は、ｍ段階の階調を｛１〜ｉ｝，
｛（ｉ＋１）〜ｊ｝，｛（ｊ＋１）〜ｍ｝の３つの範囲
に分け、各々の範囲ごとに異なる駆動方式を用いた場合
を示している。回路構成は第１の実施の形態と全く同一
で、与えるパルス信号を変えるだけでこのような駆動方
式をとることができる。ここでは、階調値は１＜ｉ＜ｊ
＜ｍの順で、小さなインク滴から大きなインク滴まで吐
出できるようになっている。
【００５８】階調値が１〜ｉの範囲のときは、比較的小
さなインク滴を吐出する必要があるので、インク室の動
作を、図７→図８→図７の順に変化させて吐出を行う。
この駆動方式では図８でメニスカスを後退した状態から
図７の状態に戻して吐出させるために、小さなインク滴
を容易に吐出させることができる。この動作を行わせる
ための駆動波形は図１０の（ｊ1 ）で、その波形を発生
させるためのパルス信号は図１０の（ａ1 ）のようにす
ればよい。このとき、シーケンサＳＱの中のカウンタ３
６の値は、図１０の（ｆ1 ）のシーケンスとタイミング
で変化する。この動作範囲の中でさらにインク滴の大き
さを変えるためには、図８の状態にある時間を変化さ
せ、後退したメニスカスが戻ってくるのを待つ時間を調
節すればよい。このとき駆動波形は図１０の（ｊ1 ）の
点線のように変化させればよく、そのためにはパルス信
号を図１０の（ａ1 ）の点線のように変化させればよ
い。
【００５９】階調値が（ｉ＋１）〜ｊの範囲のときは、
中サイズのインク滴を吐出する必要があるので、インク
室の動作を、図７→図９→図７の順に変化させて吐出を
行う。この駆動方式では図９でインクを押し出すことに
よって中サイズのインク滴を吐出させる。この動作を行
わせるための駆動波形は図１０の（ｊ2 ）で、その波形
を発生させるためのパルス信号は図１０の（ａ2 ）のよ
うにすればよい。このとき、シーケンサＳＱの中のカウ
ンタ３６の値は、図１０の（ｆ2 ）のシーケンスとタイ
ミングで変化する。この動作範囲の中でさらにインク滴
の大きさを変えるためには、図９の状態にある時間、す
なわち、インクを押し出す時間を変化させればよい。こ
のとき駆動波形は図１０の（ｊ2 ）の点線のように変化
させればよく、そのためにはパルス信号を図１０の（ａ
2 ）の点線のように変化させればよい。
【００６０】階調値が（ｊ＋１）〜ｍの範囲のときは、
大きなインク滴を吐出する必要があるので、インク室の
動作を、図７→図８→図９→図７の順に変化させて吐出
を行う。この駆動方式では図８でインク室を広げた後、
図９でインクを押し出すため、隔壁の振動振幅が大き
く、大きなサイズのインク滴を吐出できる。この動作を
行わせるための駆動波形は図１０の（ｊ3 ）で、その波
形を発生させるためのパルス信号は図１０の（ａ3 ）の
ようにすればよい。このとき、シーケンサＳＱの中のカ
ウンタ３６の値は、図１０の（ｆ3 ）のシーケンスとタ
イミングで変化する。この動作範囲の中でさらにインク
滴の大きさを変えるためには、図９の状態にある時間、
すなわち、インクを押し出す時間を変化させればよい。
このとき駆動波形は図１０の（ｊ3 ）の点線のように変
化させればよく、そのためにはパルス信号を図１０の
（ａ3 ）の点線のように変化させればよい。
【００６１】なお、本願発明においては、ヘッド駆動装
置で可能な駆動方式は、前述した各実施の形態のものに
限定するものではなく、パルス信号のパルス幅、時間間
隔及びパルス数次第で様々な駆動波形をパルス信号１本
毎に独立して発生させることができる。例えば、吐出体
積制御やインク室の圧力振動のダンピングの目的で挿入
する補助パルスの有無や数、波形などの必要条件が変わ
ったとしても対応するパルス信号を変えることで対応で
きる。また、インク滴を１滴吐出させるために必要なパ
ルスのセットを複数回繰返し、複数の吐出パルスで１つ
のドットを形成し、その繰返し数をパルス信号１本毎に
変えて吐出させるインク滴の数によって階調を表現する
こともできる。
【００６２】また、パルス信号１本は必ずしも階調画像
を表現するための階調段階と１対１に対応している必要
はなく、例えば、ヘッドの製造上のばらつきに起因する
ドット毎の特性のばらつきを補正する目的で、同一階調
画像であってもドット毎に異なるパルス信号を選択して
もよい。
【００６３】なお、前述した各実施の形態では、ヘッド
駆動装置としてスイッチの数が３つ、電源電位の種類が
３つとなっているが、これに限定するものではなく、電
源の種類とスイッチの数を増やしてシーケンサのビット
数を増やせばさらに発生可能な駆動波形の種類を増やす
ことができ、さらにきめ細かな駆動制御が可能となる。
また、同一電源から異なる値の抵抗を介して複数のスイ
ッチを設け、これをシーケンサでコントロールすること
により駆動波形の種類を増やすことも可能である。シー
ケンサのビット数を増やすと、スイッチの状態遷移に要
する時間が増加するが、スイッチの数が多い場合で回路
の簡単さよりも処理速度を優先する場合には、１つの駆
動波形に対応するパルス信号を複数本で構成し、各電極
当たり複数セットの選択回路を設けることによって処理
時間を変えずに制御できるスイッチの数を増加させるこ
とも可能である。なお、本願発明はこれらに限定するも
のではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。
【００６４】
【発明の効果】以上、請求項１乃至９記載の発明によれ
ば、ヘッドとして、変形動作によりインク室に圧力の変
化を与える電気機械変換素子を備え、複数のインク室と
この各インク室に対応する電極を並べて形成したインク
ジェットヘッドを使用し、このヘッドの電気機械変換素
子をシーケンシャルに歪ませる通電シーケンスを可変す
ることで各ドット毎の階調印刷が容易にできるとともに
印刷速度の高速化を図ることができ、しかも、比較的簡
単な制御で実行できる。
【００６５】また、請求項２記載の発明によれば、さら
に、階調間の印刷ドットのずれを補正できる。
【００６６】また、請求項３記載の発明によれば、さら
に、駆動波形情報をパルス波形に変換して駆動回路に入
力し、この駆動回路で駆動波形情報を復号してヘッドを
駆動することにより、少ない信号線の本数の駆動波形情
報から多様な駆動波形を得ることができ、また、駆動波
形を駆動回路の外部から変化させたい場合でも少ない信
号線の本数できめ細かい駆動波形制御ができる。
【００６７】また、請求項４乃至９記載の発明によれ
ば、さらに、共通に与える複数種類の駆動波形情報から
インク室毎に独立して選択し駆動制御することで、イン
ク室毎に駆動波形を変える必要があってもインク室毎に
制御信号発生回路を設ける必要が無く、回路を簡略化で
き、また、インク室毎に自由な波形を選択できるため、
きめの細かい駆動制御ができ、また、駆動回路がＩＣ化
等によって回路変更不可能な状態であっても外部から駆
動波形を調整することができ、インクの変更などによる
吐出特性の変化によって駆動波形を調整する必要がある
場合にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す回路構成図。
【図２】同実施の形態におけるスイッチ回路の構成を示
す図。
【図３】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
構成を示す部分断面図。
【図４】同実施の形態におけるシーケンサの構成を示す
図。
【図５】同実施の形態におけるシーケンサ、デコーダ及
びスイッチ回路の動作を説明するためのタイミング図。
【図６】同実施の形態における全体の動作を説明するた
めのタイミング図。
【図７】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
圧電素子の動作を説明するための図。
【図８】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
圧電素子の動作を説明するための図。
【図９】同実施の形態におけるインクジェットヘッドの
圧電素子の動作を説明するための図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における全体の動
作を説明するためのタイミング図。
【図１１】従来のラインサーマルプリンタのブロック
図。
【図１２】同ラインサーマルプリンタの駆動部の回路構
成図。
【図１３】図１１のスイッチ回路の構成を示す回路図。
【図１４】同ラインサーマルプリンタのラッチデータ、
通電信号、プリント出力のタイミングを示す図。
【図１５】同ラインサーマルプリンタの駆動部全体の動
作を説明するためのタイミング図。
【符号の説明】
２１…ドライバＩＣ ２２…シフトレジスタ ２３…ラッチ回路群 ２４…セレクタ群 ２５…シーケンサ群 ２６…デコーダ群 ２７…スイッチ回路群 ２８…ＭＯＳ型ＦＥＴ（半導体スイッチ素子） ２９…ＭＯＳ型ＦＥＴ（半導体スイッチ素子） ３０…双方向スイッチ（半導体スイッチ素子） ３１…圧電素子（電気機械変換素子） ３２…電極 ３５…インク室

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変形動作によりインク室に圧力の変化を
    与える電気機械変換素子を備え、複数のインク室とこの
    各インク室に対応する電極を並べて形成したインクジェ
    ットヘッドと、前記各電極をそれぞれ電源ラインに接続
    する複数の半導体スイッチング素子と、各印刷ドットを
    階調表現するための多値階調データを各ドット毎に順次
    取込むシフトメモリと、パルス幅、パルス間隔及びパル
    ス数の少なくともいずれかが異なるパルス信号を階調数
    分用意し、前記シフトメモリからの各印刷ドット毎の多
    値階調データに基づいて各印刷ドットに対応するパルス
    信号を選択するパルス信号選択手段と、このパルス信号
    選択手段からのパルス信号により各階調に対応した通電
    シーケンスを決めるシーケンス信号を発生するシーケン
    サと、このシーケンサからのシーケンス信号を前記各半
    導体スイッチング素子にそれぞれ供給するデコーダとを
    備え、前記シーケンス信号により前記各半導体スイッチ
    ング素子を選択的にオン、オフ動作し、前記電気機械変
    換素子をシーケンシャルに歪ませてインク室内に圧力を
    与え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】 変形動作によりインク室に圧力の変化を
    与える電気機械変換素子を備え、複数のインク室とこの
    各インク室に対応する電極を並べて形成したインクジェ
    ットヘッドと、前記各電極をそれぞれ電源ラインに接続
    する複数の半導体スイッチング素子と、各印刷ドットを
    階調表現するための多値階調データを各ドット毎に順次
    取込むシフトメモリと、パルス幅、パルス間隔及びパル
    ス数の少なくともいずれかが異なるパルス信号を階調数
    分用意するとともにこの各パルス信号の位置を各階調に
    応じて変化させ、前記シフトメモリからの各印刷ドット
    毎の多値階調データに基づいて各印刷ドットに対応する
    パルス信号を選択するパルス信号選択手段と、このパル
    ス信号選択手段からのパルス信号により各階調に対応し
    た通電シーケンスを決めるシーケンス信号を発生するシ
    ーケンサと、このシーケンサからのシーケンス信号を前
    記各半導体スイッチング素子にそれぞれ供給するデコー
    ダとを備え、前記シーケンス信号により前記各半導体ス
    イッチング素子を選択的にオン、オフ動作し、前記電気
    機械変換素子をシーケンシャルに歪ませてインク室内に
    圧力を与え、かつ前記各パルス信号の位置変化により階
    調間の印刷ドットのずれを補正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。
  3. 【請求項３】 変形動作によりインク室に圧力の変化を
    与える電気機械変換素子を備え、複数のインク室とこの
    各インク室に対応する電極を並べて形成したインクジェ
    ットヘッドの各インク室に対応する電極に与える駆動波
    形に従ってインク室毎に吐出特性を独立して制御可能な
    インクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、 パルス波形の変化点の数と変化の時間間隔とに符号化さ
    れた駆動波形情報を含むパルス信号を与える手段と、こ
    の手段にて与えたパルス信号の変化に従ってパルス信号
    から駆動波形情報を復号する駆動波形情報復号手段と、
    この復号手段にて復号した駆動波形情報に従ってインク
    ジェットプリンタのヘッドの電極を駆動する電極駆動手
    段とを設けた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。
  4. 【請求項４】 変形動作によりインク室に圧力の変化を
    与える電気機械変換素子を備え、複数のインク室とこの
    各インク室に対応する電極を並べて形成したインクジェ
    ットヘッドの各インク室に対応する電極に与える駆動波
    形に従ってインク室毎に吐出特性を独立して制御可能な
    インクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、 互いに異なる駆動波形情報を符号化して含んだ複数種類
    のパルス信号を入力するパルス信号入力部と、このパル
    ス信号入力部からの複数種類のパルス信号から１つのパ
    ルス信号を選択する選択回路と、前記各インク室の電極
    に駆動波形を与えるためにスイッチング動作する複数の
    半導体スイッチング素子からなるスイッチ回路群と、前
    記選択回路で選択したパルス信号に従って前記各半導体
    スイッチング素子を駆動する信号を作るスイッチ制御回
    路と、前記スイッチ回路群から電極駆動信号を出力する
    出力部とからなる電極駆動回路を複数有し、 前記各電極駆動回路のパルス信号入力部に、複数種類の
    パルス信号を共通に与え、前記各電極駆動回路の出力部
    は、それぞれ前記各インク室の電極に接続し、前記各電
    極駆動回路の選択回路は、入力する複数種類のパルス信
    号から１つのパルス信号を各電極駆動回路毎に独立して
    選択し、前記各電極駆動回路のスイッチ制御回路は、対
    応する選択回路が選択したパルス信号が時刻とともに変
    化するのに従って前記スイッチ回路群の複数の半導体ス
    イッチング素子のそれぞれのオン、オフ状態を時刻とと
    もに変化させ、これにより前記各インク室の電極に与え
    る駆動波形を各インク室毎に独立して選択制御すること
    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。
  5. 【請求項５】 複数の電極駆動回路のスイッチ制御回路
    は、パルス信号に従って作動するカウンタと、このカウ
    ンタの出力を複数の半導体スイッチング素子を駆動する
    信号に論理変換するデコーダとからなることを特徴とす
    る請求項４記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動
    装置。
  6. 【請求項６】 複数の電極駆動回路のスイッチ制御回路
    は、パルス信号に従って作動するカウンタと、このカウ
    ンタの出力をラッチするラッチ回路と、このラッチ回路
    のラッチタイミングを制御する回路と、前記ラッチ回路
    のラッチ出力を複数の半導体スイッチング素子を駆動す
    る信号に論理変換するデコーダとからなることを特徴と
    する請求項４記載のインクジェットプリンタのヘッド駆
    動装置。
  7. 【請求項７】 パルス信号のパルス幅で各半導体スイッ
    チング素子の状態を決定することを特徴とする請求項１
    乃至６のいずれか１記載のインクジェットプリンタのヘ
    ッド駆動装置。
  8. 【請求項８】 パルス信号のパルス間隔で各半導体スイ
    ッチング素子の状態間の遷移時間を決定することを特徴
    とする請求項１乃至７のいずれか１記載のインクジェッ
    トプリンタのヘッド駆動装置。
  9. 【請求項９】 パルス信号のパルス数で各半導体スイッ
    チング素子の状態間の遷移回数を決定することを特徴と
    する請求項１乃至８のいずれか１記載のインクジェット
    プリンタのヘッド駆動装置。
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