JPH10109413A - インクジェットヘッドの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】インクジェットヘッドの駆動を単一電源で行
い、しかも階調印字において非印字のインク室からのイ
ンクの誤吐出を防止する。 【解決手段】インク室Ａ1 を駆動する場合、このインク
室の電極に＋Ｖ電圧を印加してこのインク室の両側壁を
広げる。次にインク室Ａ1 の電極への印加電圧をＧＮＤ
レベルに反転するとともに両隣のインク室Ｅ0 、Ｂ1 及
びさらに隣のインク室Ｄ0 、Ｃ1 の電極に対して＋Ｖ電
圧を印加する。これによりインク室Ａ1 の両側壁が狭ま
りインク室Ａ1 からインクが吐出する。そして、最後に
インク室Ｄ0 、Ｅ0 、Ｂ1 、Ｃ1 の電極に対する印加電
圧をＧＮＤレベルに反転して全てのインク室の電極に印
加する電圧をＧＮＤレベルに戻す。この過程で両隣のイ
ンク室Ｅ0 、Ｂ1 とさらに隣のインク室Ｄ0 、Ｃ1 の電
極には常に同一電圧が印加するのでその間の電位差はゼ
ロであり壁の変形は生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電部材に電極を
添設したインク室を多数並べて設け、この各インク室か
ら圧電部材を変形することによりインク吐出を行うイン
クジェットヘッドの駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電部材に電極を添設したインク室を多
数並べて設けたインクジェットヘッドとしては、シェア
モードのインクジェットヘッドが知られている。このイ
ンクジェットヘッドは、図１５に示すように、凹状の溝
を複数形成した圧電部材１とこの圧電部材１の上に凹状
の溝と一致する開口を設けた圧電部材２を張り合わせ、
さらにこの圧電部材２の上に天板３を張り合わせて複数
のインク室４、４、…を形成している。すなわち、各イ
ンク室４、４、…は圧電部材１、２によって底面及び側
壁を構成することになる。各インク室４、４、…の側壁
の内面及び底面に電極５，５，…を形成している。そし
て、この各電極５、５、…にリード線６、６、…を接続
している。各圧電部材１、２は例えば、板厚方向で互い
に対向する方向に分極している。

【０００３】図１４は、図１５に示す構成のシェアモー
ドヘッドの３分割駆動例を示し、複数のインク室を各グ
ループ内のインク室が互いに隣接しないようにＡ1 、Ａ
2 、Ａ3 、Ａ4 、…のＡ群グループ、Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂ3
、Ｂ4 、…のＢ群グループ、Ｃ1 、Ｃ2 、Ｃ3 、…の
Ｃ群グループの３つのグループに分割している。そし
て、このヘッドは各グループ単位で電極に順次通電を行
うことで駆動する、いわゆる３分割駆動を行うことにな
る。今、ヘッドが非動作状態にあれば図１４の(a) に示
すように全てのインク室の電極をＧＮＤ端子に接続す
る。この状態で、例えば、Ａ群グループのインク室Ａ1
、Ａ2 、Ａ3 を駆動する場合は、図１４の(b) に示す
ように、Ｂ群グループの各インク室Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂ3 、
Ｂ4 、…の電極及びＣ群グループの各インク室Ｃ1 、Ｃ
2 、Ｃ3 、…の電極をＧＮＤ端子に接続した状態でＡ群
グループのインク室Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 の電極に＋Ｖの電
圧を印加する。これによりインク室Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 の
両側壁が広がるように圧電部材が変形しインク室にイン
クを補充する。

【０００４】次に図１４の(c) に示すように、Ｂ群グル
ープ及びＣ群グループを接地レベルに保持した状態でＡ
群グループのインク室Ａ1 、Ａ3 の電極に−Ｖの電圧を
印加する。これにより今度はインク室Ａ1 、Ａ3 の両側
壁が狭まるように圧電部材が変形し、インク室内に圧力
が加わってインク室のインク吐出口からインクが吐出す
る。このとき、インク室Ａ2 は電極に＋Ｖの電圧を印加
した状態を継続しておりインク吐出は行わない。そし
て、次のタイミングで図１４の(d) に示すように、Ａ群
グループのインク室Ａ1 、Ａ3 の電極に−Ｖの電圧を印
加した状態を保持したままインク室Ａ2 の電極に−Ｖの
電圧を印加するとインク室Ａ2 も両側壁が狭まるように
圧電部材が変形し、このインク室Ａ2 からのインク吐出
が開始する。さらに、次のタイミングで図１４の(e) に
示すように、Ａ群グループのインク室Ａ1 、Ａ2 、Ａ3
の電極をＧＮＤ端子に接続すると全てのインク室の電極
がＧＮＤレベルとなりヘッドは初期状態に戻る。

【０００５】この動作においてインク室Ａ1 、Ａ3 の電
極に−Ｖの電圧を印加する時間はインク室Ａ2 の電極に
−Ｖの電圧を印加する時間よりも長く、これによりイン
ク室Ａ1 、Ａ3 からのインク吐出量はインク室Ａ2 から
のインク吐出量よりも多くなる。これによりインク濃度
を変化させることができ階調印字が可能になる。また、
同じＡ群グループでもインク室Ａ4 からのインク吐出は
ない。これにより、Ａ群グループの各インク室からのイ
ンク吐出を選択的に行うことができる。そして、Ａ群グ
ループの駆動制御が終了すると続いてＢ群グループの駆
動制御を行い、Ｂ群グループの駆動制御が終了すると続
いてＣ群グループの駆動制御を行う。このように、Ａ
群、Ｂ群、Ｃ群の各グループをグループ単位で順次駆動
してことでヘッド全体のインク室からのインク吐出を行
うことができる。

【０００６】一方、圧電部材の変形によりインク室から
インクを吐出するインクジェットヘッドの駆動装置とし
ては、例えば、特開昭５５−６５５６８号公報や特開平
７−１５６３８８号公報等が知られている。特開昭５５
−６５５６８号公報のものは、図１６に示すように、＋
Ｖ電圧源と−Ｖ電圧源を使用する２電源駆動式のもの
で、駆動信号ａ，ｂ，ｃ，ｄをそれぞれＮＰＮ形の第
１、第２、第３、第４のトランジスタ１１，１２，１
３，１４のベースに供給している。第１のトランジスタ
１１は、コレクタを＋Ｖ電圧源に接続するとともにエミ
ッタを抵抗１５を介して第２のトランジスタ１２のコレ
クタに接続し、第２のトランジスタ１２は、エミッタを
抵抗１６を介して接地し、第３のトランジスタ１３は、
コレクタを抵抗１７を介して第４のトランジスタ１４の
エミッタに接続するとともにエミッタを−Ｖ電圧源に接
続し、第４のトランジスタ１４は、コレクタを抵抗１８
を介して接地している。そして、第２のトランジスタ１
２のコレクタと第４のトランジスタ１４のエミッタを、
インク室の電極に通電を行う出力端子ＯＵＴに接続して
いる。そして、このスイッチ素子駆動回路を各インク室
の電極に対応して設けている。

【０００７】この駆動装置においては、例えばｎ番目の
インク室のインク吐出口からインクを吐出させる場合に
は、図１７に示すように、（ｎ−１）番目と（ｎ＋１）
番目のインク室の駆動回路の第１、第３のトランジスタ
１１、１３のベースに供給する駆動信号ａn-1 、ｃn-1
、ａn+1 、ｃn+1 をローレベル、第２、第４のトラン
ジスタ１２、１４のベースに供給する駆動信号ｂn-1 、
ｄn-1 、ｂn+1 、ｄn+1をハイレベルにして（ｎ−１）
番目と（ｎ＋１）番目のインク室の電極をＧＮＤレベル
にする。この状態でｎ番目のインク室の駆動回路の第
２、第４のトランジスタ１２、１４のベースに供給する
駆動信号ｂn 、ｄn をローレベルに保持して、先ず第１
のトランジスタ１１のベースに供給する駆動信号ａn を
ハイレベルにする。これにより、出力端子ＯＵＴには＋
Ｖ電圧が出力し、ｎ番目のインク室の電極に＋Ｖ電圧が
印加され、ｎ番目のインク室が広がってインクの補充が
行われる。次にｎ番目のインク室の駆動回路の第１のト
ランジスタ１１のベースに供給する駆動信号ａn をロー
レベルにして第３のトランジスタ１３のベースに供給す
る駆動信号ｃn をハイレベルにする。これにより、出力
端子ＯＵＴには−Ｖ電圧が出力し、ｎ番目のインク室の
電極に−Ｖ電圧が印加され、ｎ番目のインク室が狭まっ
てインク吐出口からインクが吐出される。そして、この
状態を維持する時間を可変することでインクの吐出量を
可変する。

【０００８】また、特開平７−１５６３８８号公報のも
のは、図１８に示すように、＋Ｖ電圧源のみを使用する
単一電源駆動式のもので、駆動信号ａを抵抗１９を介し
てＮＰＮ形の第１のトランジスタ２０のベースに供給し
ている。第１のトランジスタ２０は、コレクタを抵抗２
１を介して＋Ｖ電圧源に接続するとともにＮＰＮ形の第
２のトランジスタ２２のベースに接続し、エミッタを接
地している。なお、第１のトランジスタ２０のベースは
抵抗２３を介して＋Ｖ電圧源に接続している。第２のト
ランジスタ２２は、コレクタをコレクタを抵抗２４を介
して＋Ｖ電圧源に接続するとともにＮＰＮ形の第３のト
ランジスタ２５のベースに接続し、エミッタをＮＰＮ形
の第４のトランジスタ２６のベースに接続するとともに
抵抗２７を介して接地している。第３のトランジスタ２
５はコレクタを＋Ｖ電圧源に接続し、第４のトランジス
タ２６はエミッタを接地している。そして、第３のトラ
ンジスタ２５のエミッタと第４のトランジスタ２６のコ
レクタをインク室の電極に通電を行う出力端子ＯＵＴに
接続している。そして、このスイッチ素子駆動回路を各
インク室の電極に対応して設けている。

【０００９】この駆動装置においては、例えばｎ番目の
インク室のインク吐出口からインクを吐出させる場合に
は、図１９に示すように、（ｎ−１）番目、ｎ番目、
（ｎ＋１）番目のインク室の駆動回路の第１のトランジ
スタ２０のベースに供給する駆動信号ａn-1 、ａn 、ａ
n+1 をローレベルにして各インク室の電極がＧＮＤレベ
ルにある状態から駆動信号ａn をハイレベルにすると、
ｎ番目のインク室の駆動回路の第１、第３のトランジス
タ２０，２５がオン動作して出力端子ＯＵＴに＋Ｖ電圧
が出力する。これにより、ｎ番目のインク室の電極に＋
Ｖ電圧が印加され、ｎ番目のインク室が広がってインク
の補充が行われる。次に駆動信号ａn をローレベルにし
て駆動信号ａn-1 、ａn+1 をハイレベルにすると、（ｎ
−１）番目と（ｎ＋１）番目のインク室の駆動回路の第
１、第３のトランジスタ２０，２５がオン動作して出力
端子ＯＵＴに＋Ｖ電圧が出力する。また、ｎ番目のイン
ク室の電極はＧＮＤレベルになる。これにより、（ｎ−
１）番目と（ｎ＋１）番目のインク室の電極には＋Ｖ電
圧が印加され、ｎ番目のインク室の電極は相対的に−Ｖ
電圧が印加されたのと同じ状態となり、ｎ番目のインク
室が狭まってインク吐出口からインクが吐出される。そ
して、この状態を維持する時間を可変することでインク
の吐出量を可変する。

【００１０】図２０は、図１６の２電源駆動方式をイン
ク室をｍ個並べて設けたマルチノズルヘッドの駆動装置
に適用したブロック図で、各インク室を駆動するデータ
をシフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，…Ｓm に順次シフ
トして格納する。そして、シフトレジスタＳ1 〜Ｓm に
格納したデータをラッチ信号ＬＴによりラッチ回路Ｌ1
，Ｌ2 ，Ｌ3 ，…Ｌm にそれぞれラッチする。このラ
ッチ回路Ｌ1 〜Ｌm にラッチしたデータＳＤ1 ，ＳＤ2
，ＳＤ3 ，…ＳＤm をそれぞれｎ to １セレクタ２８1
，２８2 ，２８3 ，…２８m に供給する。セレクタ２
８1 〜Ｐ２８m には、ｎ個の階調信号Ｐ1 ，Ｐ2 ，…Ｐ
n が入力されており、データＳＤ1 〜ＳＤmに基づいて
ｎ個の階調信号から１つを選択し、状態信号Ｐx-1 ，Ｐ
x-2 ，Ｐx-3，…Ｐx-m としてデコーダ２９1 ，２９2
，２９3 ，…２９m にそれぞれ供給している。なお、
階調信号の１つは電極に印加する電圧をＧＮＤレベルに
するための信号になっている。デコーダ２９1 〜２９m
は図１６に示す回路構成のスイッチ素子駆動回路３０1
，３０2 ，３０3 ，…３０m に対して駆動信号ａ，
ｂ，ｃ，ｄを供給するようになっている。スイッチ素子
駆動回路３０1 〜３０m による電極への印加電圧の状態
は＋Ｖ、−Ｖ、ＧＮＤの３状態なのでｎ個の階調信号Ｐ
1 ，Ｐ2 ，…Ｐn 及び状態信号Ｐx-1 ，Ｐx-2 ，Ｐx-3
，…Ｐx-m はそれぞれ２ｂｉｔのデータになってい
る。シフトレジスタＳ1 〜Ｓm が格納するデータは、ｎ
階調のｌｏｇ₂ ｎビット幅のパラレルデータになってい
る。

【００１１】図２１は、図１８の単一電源駆動方式をイ
ンク室をｍ個並べて設けたマルチノズルヘッドの駆動装
置に適用したブロック図で、各インク室を駆動するデー
タをラッチ信号ＬＴによりシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換回路３１に供給する。そして、シリアル／パラ
レル変換回路３１から印字のときには「１」、非印字の
ときには「０」の信号を２入力アンドゲート３２1 ，３
２2 ，３２3 ，…３２mにそれぞれ供給している。この
アンドゲート３２1 〜３２m には、また、インク吐出を
行わせるための噴射信号ＰＲを共通に供給するようにな
っている。そして、アンドゲート３２1 〜３２m からの
出力を排他的オアゲート３３1 ，３３2 ，３３3 ，…３
３m にそれぞれ供給している。この排他的オアゲート３
３1 〜３３m には、また、反転信号ＩＶを供給するよう
になっている。排他的オアゲート３３1 〜３３m は図１
８に示す回路構成のスイッチ素子駆動回路３４1 ，３４
2 ，３４3 ，…３４m に対して駆動信号ａを供給するよ
うになっている。

【００１２】この駆動装置では、噴射信号ＰＲの入力に
より駆動するインク室に対応したアンドゲートからのみ
「１」の信号が出力され、これが排他的オアゲートを介
してスイッチ素子駆動回路に駆動信号ａとして供給さ
れ、該当するインク室が広がる。そして、一定時間後に
反転信号ＩＶにより排他的オアゲートからの出力が反転
されてスイッチ素子駆動回路に駆動信号ａとして供給さ
れ、これにより該当するインク室が狭まってインク吐出
口からインクが吐出されることになる。この駆動装置で
は各インク室からインクを吐出するか否かは１ｂｉｔの
データにより決定される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述した図１６、図１
７、図２０の２電源駆動方式では、電源が２系統必要と
なり、また、全体の回路構成も複雑化する問題があり、
このため、コスト高となったり、ＩＣ化した場合に歩留
まりが悪く故障率も高くなるなどの問題が生じる。ま
た、前述した図１８、図１９、図２１の単一電源駆動方
式では、２電源駆動方式に比べて構成の簡素化を図るこ
とができるが、駆動するインク室の電極に印加する電圧
波形がすべて共通となるため、駆動するインク室間で電
極に印加する電圧波形を異ならせて階調印字を行うとい
う制御が全くできない問題があった。

【００１４】ところで、Ａ群、Ｂ群、Ｃ群の各グループ
のインク室が交互に配置している場合に、Ｃ群、Ａ群、
Ｂ群のインク室の電極に対して、２電源駆動方式では
Ｇ，＋Ｖ，ＧからＧ，−Ｖ，Ｇと印加電圧を変化させて
Ａ群のインク室からインク吐出を行い、また、単一電源
駆動方式ではＧ，＋Ｖ，Ｇから＋Ｖ，Ｇ，＋Ｖと印加電
圧を変化させてＡ群のインク室からインク吐出を行う
が、Ａ群のインク室の両側の壁の圧電部材の動きは２電
源駆動方式でも単一電源駆動方式でも全く同一になる。

【００１５】しかし、Ｂ群及びＣ群のインク室について
は２電源駆動方式と単一電源駆動方式とでは壁の動きは
異なる。すなわち、２電源駆動方式ではＢ群、Ｃ群のイ
ンク室の電極は常にＧＮＤレベルにあるため、Ｂ、Ｃ群
間のインク室の壁はたとえ階調印字を行っても変形しな
い。すなわち、図１４の(b) 、(c) 、(d) に示すインク
室Ｂ1 とインク室Ｃ1 の壁やインク室Ｂ2 とインク室Ｃ
2 の壁のように変形しない。これに対し、単一電源駆動
方式では階調印字を行うとＢ、Ｃ群間のインク室の壁は
変形する。

【００１６】すなわち、単一電源駆動方式の場合は、図
２２の(a) に示すように、全てのインク室の電極をＧＮ
Ｄ端子に接続した状態で、図２２の(b) に示すように、
Ａ群グループのインク室Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 の電極に＋Ｖ
の電圧を印加すると、インク室Ａ1 、Ａ2 、Ａ3 の両側
壁が広がるように圧電部材が変形する。次に図２２の
(c) に示すように、インク室Ａ2 の電極に対する＋Ｖ電
圧の印加を保持したままＢ群グループのインク室Ｂ1 、
Ｂ3 及びＣ群グループのインク室Ｃ0 、Ｃ2 の電極とＡ
群グループのインク室Ａ1 、Ａ3 の電極に印加する電圧
を反転させると、インク室Ａ1 、Ａ3 の両側壁が狭まる
ように圧電部材が変形し、インク室内に圧力が加わって
インク室のインク吐出口からインクが吐出する。このと
き、インク室Ａ2 は電極に＋Ｖの電圧を印加した状態を
継続しているため広がった状態にある。このため、イン
ク室Ｂ1 とＣ2 は両壁とも広がるように変形し、また、
インク室Ｃ1 とＢ2 は両壁とも狭まるように変形する。

【００１７】そして、次のタイミングで図２２の(d) に
示すように、インク室Ａ2 の電極とインク室Ｃ1 、Ｂ2
の電極に印加する電圧を反転させると、インク室Ａ2 の
両側壁が狭まるように圧電部材が変形し、インク室内に
圧力が加わってインク室のインク吐出口からインクが吐
出する。このときインク室Ａ1 、Ａ3 の変形は前回から
継続しているので、インクの吐出量はインク室Ａ2 に比
べて多くなる。こうして階調印字が可能になる。そし
て、次のタイミングで図２２の(e) に示すように、全て
のインク室の電極への印加電圧がＧＮＤレベルになって
初期状態に戻り、１ドットラインの印字が終了する。

【００１８】しかしながら、この動作においてインク室
Ｂ1 は図２３の(a) に示すように変形し、インク室Ｃ2
は図２３の(b) に示すように変形し、インク室Ｂ3 は図
２３の(c) に示すように変形する。すなわち、いずれも
インク室の両壁が広がる変形をした後に収縮する変形を
行うことになり、その結果、インク吐出口からインクが
誤吐出する問題が生じる。このように従来の単一電源駆
動方式では階調印字を行う場合に非印字のインク室から
インクが誤吐出するという問題があった。

【００１９】そこで、請求項１乃至５記載の発明は、圧
電部材に電極を添設したインク室を多数並べて設け、こ
の各インク室から圧電部材を変形することによりインク
吐出を行うインクジェットヘッドの駆動を単一電源で行
うことができ、しかも階調印字において非印字のインク
室からのインクの誤吐出を確実に防止できるインクジェ
ットヘッドの駆動装置を提供する。

【００２０】また、請求項３記載の発明は、さらに、回
路構成の簡素化を図ることができるインクジェットヘッ
ドの駆動装置を提供する。

【００２１】また、請求項４及び５記載の発明は、さら
に、駆動回路を集積回路で構成し、１ラインのヘッドに
対して複数個の集積回路を使用する場合に各集積回路間
の制御がスムーズにできるインクジェットヘッドの駆動
装置を提供する。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
圧電部材に電極を添設したインク室を多数並べて設け、
インク吐出を行うべきインク室の電極に電圧を印加して
対応する圧電部材を変形させインク吐出口からインクを
吐出させるインクジェットヘッドの駆動装置において、
各インク室の電極に印加する電圧の供給源となる単一電
源と、この単一電源からの電圧をオン、オフ制御し、イ
ンク吐出を行うべきインク室の電極に階調情報に基づい
て各種通電波形を与えるとともに、インク吐出を行うべ
きインク室の両隣のインク室及びさらに隣のインク室の
両側２つずつのインク室の電極にインク吐出を行うべき
インク室の電極に与える通電波形による電位変化とは反
対の電位変化を与える駆動回路とを備えたことにある。

【００２３】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
ンクジェットヘッドの駆動装置において、複数のインク
室を連続した５つ以上を１グループとして均等に分割
し、分割した各グループの等間隔位置にあるインク室の
同時インク吐出が可能で、各グループ内ではインク室か
らのインク吐出を順次シフトすることにある。

【００２４】請求項３記載の発明は、請求項２記載のイ
ンクジェットヘッドの駆動装置において、駆動回路は、
印字データを格納するデータバッファ、このデータバッ
ファが格納した印字データに基づいて階調信号を選択す
るセレクタ、単一電源からの電圧をオン、オフ制御して
対応するインク室の電極に電位変化を与えるスイッチ素
子群及びセレクタからの出力信号をスイッチ素子群の各
スイッチ素子に駆動信号として選択的に供給するデマル
チプレクサからなり、データバッファ、セレクタ及びデ
マルチプレクサを各グループ毎に１つずつ配置し、セレ
クタは、同じグループのデマルチプレクサ及び隣接する
グループのデマルチプレクサに出力信号を与え、各デマ
ルチプレクサは、セレクタからの出力信号によりインク
吐出を行うべきインク室の両隣のインク室又は両隣とさ
らに隣のインク室が隣接するグループのインク室であっ
てもインク吐出を行うべきインク室の電極に与える通電
波形による電位変化とは反対の電位変化を与えるように
スイッチ素子群の各スイッチ素子に駆動信号を供給する
ことにある。

【００２５】請求項４記載の発明は、請求項３記載のイ
ンクジェットヘッドの駆動装置において、駆動回路を集
積回路で構成し、１ラインのヘッドに対して複数個の集
積回路を使用する場合に、インク吐出を行うべきインク
室の両隣のインク室又は両隣とさらに隣のインク室を駆
動する集積回路が隣接する他の集積回路であっても、各
集積回路は、インク吐出を行うべきインク室の両隣のイ
ンク室及びさらに隣のインク室の電極に、インク吐出を
行うべきインク室の電極に与える通電波形による電位変
化とは反対の電位変化を与えるように隣接する他の集積
回路との間で相互に駆動を補助する補助回路を設けたこ
とにある。

【００２６】請求項５記載の発明は、請求項４記載のイ
ンクジェットヘッドの駆動装置において、補助回路は隣
接する他の集積回路が駆動する複数のインク室のうちの
右２端又は左２端のインク室を駆動するための印字デー
タを格納するデータバッファと同一の印字データを格納
する補助用データバッファを備え、この補助用データバ
ッファに対するデータ転送を隣接する他の集積回路に対
するデータ転送と同時に行うことにある。

【００２７】

【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。図１は、圧電部材に電極を例えば
無電解ニッケルメッキにより添設したインク室を多数並
べて設けたマルチノズルインクジェットヘッドを単一電
源を使用してシェアモード駆動する場合の各インク室の
変形を説明するための図で、ここでは５分割駆動方式を
採用している。すなわち、全てのインク室をＡ群、Ｂ
群、Ｃ群、Ｄ群、Ｅ群の５つのグループに分け、左端か
らインク室Ｄ0 、Ｅ0 、Ａ1 、Ｂ1 、Ｃ1 、Ｄ1 、Ｅ1
、Ａ2 、Ｂ2 、Ｃ2 、Ｄ2 、Ｅ2 、Ａ3 、…のように
配置している。

【００２８】非動作時においては、図１の(a) に示すよ
うに、全てのインク室の電極を接地端子Ｇに接続してい
る。この状態で、例えばＡ群のインク室Ａ1 及びＡ2 を
駆動する場合には、先ず、図１の(b) に示すように、イ
ンク室Ａ1 及びＡ2 の電極に＋Ｖの電圧を印加する。こ
れにより、インク室Ａ1 及びＡ2 の両側壁が広がるよう
に圧電部材が変形する。

【００２９】次に図１の(c) に示すように、インク室Ａ
2 の電極に対する＋Ｖ電圧の印加を保持したままインク
室Ａ1 の電極に対する印加電圧をＧＮＤレベルに反転す
るとともにインク室Ａ1 の両隣のインク室Ｅ0 、Ｂ1 及
びさらに隣のインク室Ｄ0 、Ｃ1 の電極に対する印加電
圧を＋Ｖ電圧に反転する。これにより、インク室Ａ1の
両側壁が狭まるように圧電部材が変形し、インク室内に
圧力が加わってインク室Ａ1 のインク吐出口からインク
が吐出する。このとき、インク室Ａ2 は電極に＋Ｖの電
圧を印加した状態を継続しているため広がった状態にあ
る。

【００３０】次のタイミングで図１の(d) に示すよう
に、インク室Ａ2 の電極に対する印加電圧をＧＮＤレベ
ルに反転するとともにインク室Ａ2 の両隣のインク室Ｅ
1 、Ｂ2 及びさらに隣のインク室Ｄ1 、Ｃ2 の電極に対
する印加電圧を＋Ｖ電圧に反転する。これにより、イン
ク室Ａ2 の両側壁が狭まるように圧電部材が変形し、イ
ンク室内に圧力が加わってインク室Ａ2 のインク吐出口
からインクが吐出する。

【００３１】次のタイミングで図１の(e) に示すよう
に、インク室Ｄ0 、Ｅ0 、Ｂ1 、Ｃ1、Ｄ1 、Ｅ1 、Ｂ2
、Ｃ2 の電極に対する印加電圧をＧＮＤレベルに反転
して全てのインク室の電極に印加する電圧をＧＮＤレベ
ルにする。これにより変形していた各インク室は元の状
態に復帰し、１ドットラインの印字が終了する。

【００３２】この動作において、インク室Ａ1 はインク
室Ａ2 に比べて両側壁が狭まるように変形している時間
が長いのでインクの吐出量が多くなる。このようにして
各インク室からのインク吐出量を可変でき、階調印字が
できる。また、インク吐出を行ったインク室Ａ1 、Ａ2
の両隣のインク室に注目すると、インク室Ｅ0 は図４の
(a) に示すような変形動作を行い、インク室Ｂ1 はこれ
とちょうど逆の変形動作を行い、インク室Ｅ1 は図４の
(b) に示すような変形動作を行い、インク室Ｂ2 はこれ
とちょうど逆の変形動作を行う。すなわち、これらのイ
ンク室Ｅ0 、Ｂ1 、Ｅ1 、Ｂ2 は片側の壁のみが変形
し、同時に両方の壁が変形することはない。すなわち、
インク室Ｅ0 とインク室Ｄ0 との間の壁、インク室Ｂ1
とインク室Ｃ1 との間の壁、インク室Ｅ1 とインク室Ｄ
1 との間の壁及びインク室Ｂ2 とインク室Ｃ2 との間の
壁は、互いのインク室の電極に同一電圧が印加するので
全く変形しない。このような片側の壁の変形ではインク
室Ｅ0 、Ｂ1 、Ｅ1 、Ｂ2 から誤ってインクが吐出され
ることはない。また、インク室Ａ1 、Ａ2 の両隣のさら
に隣のインク室Ｃ1 、Ｄ1 、Ｃ2 についても変形はする
が片側の壁の変形のみなので誤ってインクが吐出される
ことはない。

【００３３】このように単一電源で駆動する場合でも、
ヘッドを５分割駆動し、インクを吐出すべきインク室の
電極に印加する電圧に対して両隣のインク室及びさらに
隣のインク室の電極に反対の電圧を印加することで、イ
ンクを吐出すべきインク室の両隣やさらに隣のインク室
からのインクの誤吐出を防止できることになる。

【００３４】図２は、図１のヘッド駆動を行うスイッチ
素子駆動回路の構成を示し、図中４１1 、４１2 、４１
3 、４１4 、４１5 、…は各インク室を仕切っている壁
を構成する圧電部材、４２1 、４２2 、４２3 、４２4
、４２5 、…は各インク室に添設した電極である。そ
して、各インク室に対応して複数のＮＰＮ形の第１のト
ランジスタ４３1 、４３2 、４３3 、４３4 、４３5 、
…と複数のＮＰＮ形の第２のトランジスタ４４1 、４４
2 、４４3 、４４4 、４４5 、…を設け、各第１のトラ
ンジスタ４３1 、４３2 、４３3 、４３4 、４３5 、…
は、コレクタを＋Ｖ電圧源に接続し、エミッタをそれぞ
れ抵抗を介して前記各電極４２1 、４２2、４２3 、４
２4 、４２5 、…にそれぞれ接続している。また、前記
各第２のトランジスタ４４1 、４４2 、４４3 、４４4
、４４5 、…は、コレクタを前記各電極４２1 、４２2
、４２3 、４２4 、４２5 、…にそれぞれ接続し、エ
ミッタをそれぞれ抵抗を介してＧＮＤ端子に接続してい
る。

【００３５】このスイッチ素子駆動回路は、例えば、第
１のトランジスタ４３1 、４３2 、４３3 、４３4 、４
３5 のベースに駆動信号ａn-2 、ａn-1 、ａn 、ａn+1
、ａn+2 が入力し、第２のトランジスタ４４1 、４４2
、４４3 、４４4 、４４5 のベースに駆動信号ｂn-2
、ｂn-1 、ｂn 、ｂn+1 、ｂn+2 が入力し、このとき
電極４２3 を添設したインク室を駆動してインク吐出を
行うときの動作タイミングは図３に示すようになる。

【００３６】先ず、非動作状態では全ての駆動信号ａn-
2 、ａn-1 、ａn 、ａn+1 、ａn+2がローレベル、全て
の駆動信号ｂn-2 、ｂn-1 、ｂn 、ｂn+1 、ｂn+2 がハ
イレベルにあり、各電極４２1 、４２2 、４２3 、４２
4 、４２5 はＧＮＤレベルにある。この状態で、駆動信
号ａn が一定時間ハイレベル、駆動信号ｂn が一定時間
ローレベルになると、第１のトランジスタ４３3 がオ
ン、第２のトランジスタ４４3 がオフとなって電極４２
3 に＋Ｖ電圧が印加する。このとき他の駆動信号ａnx
（ａn-2 、ａn-1 、ａn+1 、ａn+2 ）はローレベル、駆
動信号ｂnx（ｂn-2、ｂn-1 、ｂn+1 、ｂn+2 ）はハイ
レベルを保持しているので、電極４２1 、４２2 、４２
4 、４２5 はＧＮＤレベルにある。

【００３７】こうして電極４２3 と電極４２2 、４２4
との間の電位差は＋Ｖとなる。このとき電極４２3 を添
設したインク室の両側壁は外側に変形しインク室は広が
る。すなわち、インク室に対するインクの補充が行われ
る。

【００３８】次に駆動信号が反転し、駆動信号ａn がロ
ーレベル、駆動信号ｂn がハイレベル、他の駆動信号ａ
nx（ａn-2 、ａn-1 、ａn+1 、ａn+2 ）がハイレベル、
駆動信号ｂnx（ｂn-2 、ｂn-1 、ｂn+1 、ｂn+2 ）がロ
ーレベルになると、第１のトランジスタ４３3 がオフ、
第２のトランジスタ４４3 がオン、第１のトランジスタ
４３1 ，４３2 、４３4 ，４３5 がオン、第２のトラン
ジスタ４４1 ，４４2、４４4 ，４４5 がオフする。こ
れにより、電極４２3 はＧＮＤレベルになり、４２1 、
４２2 、４２4 、４２5 は＋Ｖとなる。

【００３９】こうして電極４２3 と電極４２2 、４２4
との間の電位差は−Ｖとなる。また、電極４２2 と電極
４２1 との間及び電極４２4 と電極４２5 との間の電位
差は０Ｖとなる。従って、電極４２3 を添設したインク
室の両側壁は内側に変形しインク室は狭まる。これによ
りインク吐出口からのインク吐出が行われる。また、電
極４２2 を添設したインク室と電極４２1 を添設したイ
ンク室との間の圧電部材及び電極４２4 を添設したイン
ク室と電極４２5 を添設したインク室との間の圧電部材
は全く変形しない。このような駆動を行うことで単一電
源駆動方式で階調印字を行ってもインクを吐出すべきイ
ンク室の両隣やさらに隣のインク室からのインクの誤吐
出を防止できることになる。また、スイッチ素子駆動回
路の構成も２電源駆動方式に比べて使用するスイッチ素
子数が少なくでき、構成の簡素化を図ることができる。

【００４０】図５は、マルチノズルインクジェットヘッ
ドを５分割駆動する場合の概念を示す図で、図中網目部
は印字するインク室、右下がり斜線部は右脇２つのイン
ク室、左下がりの斜線部は左脇２つのインク室を示して
いる。第１分割駆動Ｑ1 では、インク室Ａ1 、Ａ2 、Ａ
3 、Ａ4 のＡ群グループが印字可能で、このときはイン
ク室Ｂ1 、Ｃ1 、Ｂ2 、Ｃ2 、Ｂ3 、Ｃ3 、Ｂ4 、Ｃ4
のＢ群とＣ群グループが右脇インク室になり、インク室
Ｅ0 、Ｄ0 、Ｅ1 、Ｄ1 、Ｅ2 、Ｄ2 、Ｅ3 、Ｄ3 のＥ
群とＤ群グループが左脇インク室になる。第２分割駆動
Ｑ2 では、インク室Ｂ1 、Ｂ2 、Ｂ3 、Ｂ4 のＢ群グル
ープが印字可能で、このときはインク室Ｃ1 、Ｄ1 、Ｃ
2 、Ｄ2 、Ｃ3 、Ｄ3 、Ｃ4 、Ｄ4 のＣ群とＤ群グルー
プが右脇インク室になり、インク室Ａ1 、Ｅ0 、Ａ2 、
Ｅ1 、Ａ3 、Ｅ2 、Ａ4 、Ｅ3 のＡ群とＥ群グループが
左脇インク室になる。

【００４１】また、第３分割駆動Ｑ3 では、インク室Ｃ
1 、Ｃ2 、Ｃ3 、Ｃ4 のＣ群グループが印字可能で、こ
のときはインク室Ｄ1 、Ｅ1 、Ｄ2 、Ｅ2 、Ｄ3 、Ｅ3
、Ｄ4 、Ｅ4 のＤ群とＥ群グループが右脇インク室に
なり、インク室Ｂ1 、Ａ1 、Ｂ2 、Ａ2 、Ｂ3 、Ａ3 、
Ｂ4 、Ａ4 のＢ群とＡ群グループが左脇インク室にな
る。第４分割駆動Ｑ4 では、インク室Ｄ1 、Ｄ2 、Ｄ3
、Ｄ4 のＤ群グループが印字可能で、このときはイン
ク室Ｅ1 、Ａ2 、Ｅ2 、Ａ3 、Ｅ3 、Ａ4 、Ｅ4 、Ａ0
のＥ群とＡ群グループが右脇インク室になり、インク室
Ｃ1 、Ｂ1 、Ｃ2 、Ｂ2 、Ｃ3 、Ｂ3 、Ｃ4 、Ｂ4 のＣ
群とＢ群グループが左脇インク室になる。

【００４２】また、第５分割駆動Ｑ5 では、インク室Ｅ
1 、Ｅ2 、Ｅ3 、Ｅ4 のＥ群グループが印字可能で、こ
のときはインク室Ａ2 、Ｂ2 、Ａ3 、Ｂ3 、Ａ4 、Ｂ4
、Ａ0 、Ｂ0 のＡ群とＢ群グループが右脇インク室に
なり、インク室Ｄ1 、Ｃ1 、Ｄ2 、Ｃ2 、Ｄ3 、Ｃ3 、
Ｄ4 、Ｃ4 のＤ群とＣ群グループが左脇インク室にな
る。このようにＡ群〜Ｅ群のインク室を順次シフトして
５回印字することで１ドットラインの印字を終了するこ
とになる。

【００４３】図６は、インク室をｍ個並べて設けたマル
チノズルヘッドの駆動装置全体の構成を示すブロック図
で、各インク室を駆動するデータをｍ／５個のシフトレ
ジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/5 に順次シフトして格納す
る。すなわち、最初に第１分割駆動Ｑ1 に必要なデータ
をシフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/5 に順次シフトし
て格納する。そして、第１分割駆動Ｑ1 による印字が終
了すると第２分割駆動Ｑ2 に必要なデータをシフトレジ
スタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/5 に順次シフトして格納し、第
２分割駆動Ｑ2 による印字が終了すると第３分割駆動Ｑ
3 に必要なデータをシフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/
5 に順次シフトして格納するように、第１分割駆動Ｑ1
から第５分割駆動Ｑ5 に必要なデータを順次格納するよ
うになっている。

【００４４】そして、前記シフトレジスタＳ1 〜Ｓm/5
に格納したデータをラッチ信号ＬＴによりｍ／５個のラ
ッチ回路Ｌ1 ，Ｌ2 ，…Ｌm/5 にそれぞれラッチする。
前記ラッチ回路Ｌ1 〜Ｌm/5 から出力するデータＳＤ1
，ＳＤ2 ，…ＳＤm/5 をｍ／５個のｎ to １セレクタ
４５1 ，４５2 ，…４５m/5 にそれぞれ供給する。前記
各セレクタ４５1 〜４５m/5 には、ｎ個の階調信号Ｐ1
，Ｐ2 ，…Ｐn が入力され、データＳＤ1 〜ＳＤm/5
に基づいてｎ個の階調信号から１つを選択し、状態信号
Ｐx-1 ，Ｐx-2 ，…Ｐx-m/5 としてデマルチプレクサ４
６に供給している。なお、階調信号の１つは電極に印加
する電圧をＧＮＤレベルにするための信号になってい
る。なお、この装置では電極への印加電圧の状態は＋
Ｖ、ＧＮＤの２状態なので状態信号Ｐx-1 ，Ｐx-2 ，…
Ｐx-m/5 は１ｂｉｔのデータになっている。

【００４５】前記デマルチプレクサ４６は、ストローブ
信号ＳＴＢ2-0 及びグランドコントロール信号ＧＣ及び
状態信号Ｐx-1 ，Ｐx-2 ，…Ｐx-m/5 を入力して図２に
示す回路構成のスイッチ素子駆動回路４７に対して駆動
信号ａn 、ｂn を供給するようになっている。そして、
前記スイッチ素子駆動回路４７の各出力端子４８1 〜４
８m からの出力信号を各インク室の電極に印加するよう
にしている。なお、ストローブ信号ＳＴＢ2-0 は各セレ
クタ４５1 〜Ｐ４５m/5 からの状態信号Ｐx-1，Ｐx-2
，…Ｐx-m/5 の振り分けと駆動信号ａn 、ｂn への変
換を行うのに使用する信号であり、グランドコントロー
ル信号ＧＣは、印字区間以外の各インク室の電極をＧＮ
Ｄレベルに固定するために使用する信号である。このよ
うにｍ個のインク室を駆動するマルチノズルヘッドの駆
動装置をｍ／５個のシフトレジスタ、ラッチ回路、セレ
クタと１個のデマルチプレクサにより構成しているので
構成は極めて簡単である。

【００４６】図７は、図６に示したマルチノズルヘッド
の駆動装置の動作タイミングを示す図で、シフトレジス
タＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/5 に第１分割駆動Ｑ1 に必要なデ
ータが格納されると、ラッチ回路Ｌ1 〜Ｌm/5 がこれを
ラッチしてラッチデータＳＤ1 〜ＳＤm/5 を各セレクタ
４５1 〜Ｐ４５m/5 に供給するが、このときのデータＳ
Ｄ1 〜ＳＤm/5 により各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 か
ら出力される状態信号Ｐx-1 ，Ｐx-2 ，…Ｐx-m/5 は１
番目、６番目、１１番目、…ｍ−４番目のインク室を駆
動するＰ1 ，Ｐ6 、Ｐ11、…Ｐm-4 となる。そして、こ
のときデマルチプレクサ４６に入力するストローブ信号
ＳＴＢ2-0 は「０，０，０」になる。

【００４７】また、シフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/
5 に第２分割駆動Ｑ2 に必要なデータが格納されると、
ラッチ回路Ｌ1 〜Ｌm/5 がこれをラッチしてラッチデー
タＳＤ1 〜ＳＤm/5 を各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 に
供給するが、このときのデータＳＤ1 〜ＳＤm/5 により
各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 から出力される状態信号
Ｐx-1 〜Ｐx-m/5 は２番目、７番目、１２番目、…ｍ−
３番目のインク室を駆動するＰ2 ，Ｐ7 、Ｐ12、…Ｐm-
3 となる。そして、このときデマルチプレクサ４６に入
力するストローブ信号ＳＴＢ2-0 は「０，０，１」にな
る。

【００４８】また、シフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/
5 に第３分割駆動Ｑ3 に必要なデータが格納されると、
ラッチ回路Ｌ1 〜Ｌm/5 がこれをラッチしてラッチデー
タＳＤ1 〜ＳＤm/5 を各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 に
供給するが、このときのデータＳＤ1 〜ＳＤm/5 により
各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 から出力される状態信号
Ｐx-1 〜Ｐx-m/5 は３番目、８番目、１３番目、…ｍ−
２番目のインク室を駆動するＰ3 ，Ｐ8 、Ｐ13、…Ｐm-
2 となる。そして、このときデマルチプレクサ４６に入
力するストローブ信号ＳＴＢ2-0 は「０，１，０」にな
る。

【００４９】また、シフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/
5 に第４分割駆動Ｑ4 に必要なデータが格納されると、
ラッチ回路Ｌ1 〜Ｌm/5 がこれをラッチしてラッチデー
タＳＤ1 〜ＳＤm/5 を各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 に
供給するが、このときのデータＳＤ1 〜ＳＤm/5 により
各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 から出力される状態信号
Ｐx-1 〜Ｐx-m/5 は４番目、９番目、１４番目、…ｍ−
１番目のインク室を駆動するＰ4 ，Ｐ9 、Ｐ14、…Ｐm-
1 となる。そして、このときデマルチプレクサ４６に入
力するストローブ信号ＳＴＢ2-0 は「０，１，１」にな
る。

【００５０】また、シフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓm/
5 に第５分割駆動Ｑ5 に必要なデータが格納されると、
ラッチ回路Ｌ1 〜Ｌm/5 がこれをラッチしてラッチデー
タＳＤ1 〜ＳＤm/5 を各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 に
供給するが、このときのデータＳＤ1 〜ＳＤm/5 により
各セレクタ４５1 〜Ｐ４５m/5 から出力される状態信号
Ｐx-1 〜Ｐx-m/5 は５番目、１０番目、１５番目、…ｍ
番目のインク室を駆動するＰ5 ，Ｐ10、Ｐ15、…Ｐm と
なる。そして、このときデマルチプレクサ４６に入力す
るストローブ信号ＳＴＢ2-0 は「１，０，０」になる。

【００５１】ところで、この５分割駆動ではインク吐出
を行うインク室に対し、左右両隣に隣接するインク室及
びさらに隣のインク室は、脇インク室として駆動するた
め、この駆動方式ではヘッドの右端と右端から２つ目及
び左端と左端から２つ目のインク室はインク吐出が不能
になる。例えばヘッド駆動装置が複数のＩＣ（集積回
路）で構成される場合、図８の(a) に示すように左側ヘ
ッドＩＣＬと右側ヘッドＩＣＲの駆動が行われ、その結
果、図８の(b) に示すように、左側ヘッドＩＣＬの右端
と右端から２つ目及び右側ヘッドＩＣＲの左端と左端か
ら２つ目はＩＣの継ぎ目となって印字不能区間Ｔとな
る。

【００５２】そこで、図９の(a) に示すように、左側ヘ
ッドＩＣＬの右端と右端から２つ目及び右側ヘッドＩＣ
Ｒの左端と左端から２つ目が互いに相手のＩＣ駆動領域
となるように組み合わせる。すなわち、ライン１ではイ
ンク室Ｌ1 、Ｒ1 がインク吐出のインク室で、インク室
＊，＊，Ｌ2 ，Ｌ3 がインク室Ｌ1 の脇インク室とな
り、インク室Ｌ4 ，Ｌ5 ，Ｒ2 ，Ｒ3 がインク室Ｒ1 の
脇インク室となる。このときインク室Ｒ1 の左側２つの
インク室Ｌ4 、Ｌ5 は左側ヘッドＩＣＬのＩＣにより駆
動される。また、ライン２ではインク室Ｌ2 、Ｒ2 がイ
ンク吐出のインク室で、インク室＊，Ｌ1 、Ｌ3 ，Ｌ4
がインク室Ｌ2 の脇インク室となり、インク室Ｌ5 ，Ｒ
1 ，Ｒ3 ，Ｒ4 がインク室Ｒ2 の脇インク室となる。こ
のときインク室Ｒ2 の左側にあるインク室Ｌ4 は左側ヘ
ッドＩＣＬのＩＣにより駆動される。

【００５３】また、ライン３ではインク室Ｌ3 、Ｒ3 が
インク吐出のインク室で、インク室Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ4 ，
Ｌ5 がインク室Ｌ3 の脇インク室となり、インク室Ｒ1
，Ｒ2 ，Ｒ4 ，Ｒ5 がインク室Ｒ3 の脇インク室とな
る。また、ライン４ではインク室Ｌ4 、Ｒ4 がインク吐
出のインク室で、インク室Ｌ2 、Ｌ3 ，Ｌ5 ，Ｒ1 がイ
ンク室Ｌ4 の脇インク室となり、インク室Ｒ2 ，Ｒ3 ，
Ｒ5 ，＊がインク室Ｒ4の脇インク室となる。このとき
インク室Ｌ4 の右側のインク室Ｒ1 は右側ヘッドＩＣＲ
のＩＣにより駆動される。

【００５４】また、ライン５ではインク室Ｌ5 、Ｒ5 が
インク吐出のインク室で、インク室Ｌ3 、Ｌ4 ，Ｒ1 ，
Ｒ2 がインク室Ｌ5 の脇インク室となり、インク室Ｒ3
，Ｒ4 ，＊，＊がインク室Ｒ5 の脇インク室となる。
このときインク室Ｌ5 の右側のインク室Ｒ1 ，Ｒ2 は右
側ヘッドＩＣＲのＩＣにより駆動される。その結果、図
９の(b) に示すように、左側ヘッドＩＣＬの右端と右端
から２つ目のインク室Ｌ4 、Ｌ5 は右側ヘッドＩＣＲの
左端と左端から２つ目のインク室Ｒ1 、Ｒ2 が印字する
ときの脇インク室となり、また、右側ヘッドＩＣＲの左
端と左端から２つ目のインク室Ｒ1 、Ｒ2 は左側ヘッド
ＩＣＬの右端と右端から２つ目のインク室Ｌ4 、Ｌ5 が
印字するときの脇インク室となり、Ｌ4 、Ｌ5 、Ｒ1 、
Ｒ2 によってＩＣの継ぎ目の相互補完区間を構成する。
すなわち、マルチノズルヘッドの駆動装置を複数のＩＣ
で構成する場合に、左端や右端に位置するインク室を駆
動する場合の脇インク室の駆動を隣接するＩＣによって
行うことでＩＣ間の継ぎ目の問題を解消できる。

【００５５】このためには各ＩＣが内蔵するデータバッ
ファとして、図１０に示すように、左端及び右端に隣接
ＩＣの右端と右端から２つ目及び左端と左端から２つ目
のデータを重複して格納する構成のものを使用すること
になる。すなわち、データバッファとして、例えば、自
己のデータ１〜９の他に左側隣接ＩＣのデータバッファ
が格納するデータ９を重複して格納するエリアａ1 及び
右側隣接ＩＣのデータバッファが格納するデータ１を重
複して格納するエリアａ2 を設けることになる。これに
より、図９の(a) のライン１においてＩＣＲのインク室
Ｒ1 を駆動するときにＩＣＬのインク室Ｌ4 、Ｌ5 を脇
インク室として駆動する場合や図９の(a) のライン２に
おいてＩＣＲのインク室Ｒ2 を駆動するときにＩＣＬの
インク室Ｌ5 を脇インク室として駆動する場合、図９の
(a) のライン４においてＩＣＬのインク室Ｌ4 を駆動す
るときにＩＣＲのインク室Ｒ1 を脇インク室として駆動
する場合や図９の(a) のライン５においてＩＣＬのイン
ク室Ｌ5 を駆動するときにＩＣＲのインク室Ｒ1 、Ｒ2
を脇インク室として駆動する場合においてエリアａ1 、
ａ2 を有効に利用できＩＣ間の継ぎ目の問題を解消でき
る。

【００５６】そして、各ＩＣ間はカスケード接続により
データ転送を行い、データバッファのデータ８から次の
ＩＣへのデータを取出して次のＩＣのデータバッファの
エリアａ1 に転送する構成にしている。図１１は複数の
ＩＣを使用した場合のカスケード接続の状態を示してい
る。ＩＣ内部にエリアａ1 、ａ2 の追加バッファを設け
ているため、通常のＩＣを使用する場合と同じアセンブ
リにて５分割シフトの印字ができる。このように、１ラ
インのヘッドに対して複数個のＩＣ（集積回路）を使用
する場合に各ＩＣ間の制御がスムーズにできる。

【００５７】図１２はＩＣ内部の具体回路構成を示すブ
ロック図で、入力データＤＩをエリアａ1 を構成するシ
フトレジスタＳ90、シフトレジスタＳ1 ，Ｓ2 ，…Ｓ9
、エリアａ2 を構成するシフトレジスタＳ10に順次シ
フトして格納する。そして、シフトレジスタＳ9 への入
力データを出力データＤＯとして次段のＩＣに転送して
いる。前記シフトレジスタＳ90，Ｓ1 〜Ｓ9 ，Ｓ10に格
納したデータをラッチ信号ＬＴによりラッチ回路Ｌ90，
Ｌ1 ，Ｌ2 ，…Ｌ9 ，Ｌ10にそれぞれラッチしている。

【００５８】前記シフトレジスタＳ90とラッチ回路Ｌ90
は、左隣のＩＣの右端と右端から２つ目のインク室の駆
動時にその右脇インク室として駆動するデータを格納す
る。また、前記シフトレジスタＳ10とラッチ回路Ｌ10
は、右隣のＩＣの左端と左端から２つ目のインク室の駆
動時にその左脇インク室として駆動するデータを格納す
る。そして、残りの前記シフトレジスタＳ1 〜Ｓ9 とラ
ッチ回路Ｌ1 〜Ｌ9 は、それぞれ各５つのインク室を駆
動するデータを格納する。

【００５９】前記ラッチ回路Ｌ90，Ｌ1 〜Ｌ9 ，Ｌ10か
ら出力するデータＳＤ90，ＳＤ1 〜ＳＤ9 ，ＳＤ10をｎ
to １セレクタ５１90，５１1 ，５１2 ，…５１90，５
１10にそれぞれ供給している。前記各セレクタ５１90，
５１1 〜５１9 ，５１10には、ｎ個の階調信号Ｐ1 ，Ｐ
2 ，…Ｐn が入力され、データＳＤ90，ＳＤ1 〜ＳＤ9
，ＳＤ10に基づいてｎ個の階調信号から１つを選択
し、状態信号Ｐx-90，Ｐx-1 ，Ｐx-2 ，…Ｐx-9 ，Ｐx-
10としてデマルチプレクサ５２1 ，５２2 ，…５２9 に
供給している。すなわち、前記セレクタ５１90の状態信
号Ｐx-90を前記デマルチプレクサ５２1 に供給し、前記
セレクタ５１1 の状態信号Ｐx-1 を前記デマルチプレク
サ５２1 及び５２2 に供給し、前記セレクタ５１2 の状
態信号Ｐx-2を前記デマルチプレクサ５２1 、５２2 と
次段のデマルチプレクサ（図示せず）に供給している。
前記セレクタ５１9 の状態信号Ｐx-9 を前段のデマルチ
プレクサ（図示せず）及び前記デマルチプレクサ５２9
に供給し、前記セレクタ５１10の状態信号Ｐx-10を前記
デマルチプレクサ５２9 に供給している。なお、それ以
外のセレクタはセレクタ５１2 と同様に該当する３つの
デマルチプレクサに状態信号を供給する構成になってい
る。

【００６０】前記各デマルチプレクサ５２1 〜５２9 は
ストローブ信号ＳＴＢ2-0 、グランドコントロール信号
ＧＣ及び状態信号Ｐx-90，Ｐx-1 〜Ｐx-9 ，Ｐx-10を入
力して図２に示す回路構成のスイッチ素子駆動回路４７
に対して駆動信号ａn1、ｂn1、ａn2、ｂn2、ａn3、ｂn
3、ａn4、ｂn4、ａn5、ｂn5を供給するもので、具体回
路構成は図１３に示すように論理回路によって構成して
いる。すなわち、ストローブ信号ＳＴＢ2 ，ＳＴＢ1 ，
ＳＴＢ0 、グランドコントロール信号ＧＣ、状態信号Ｐ
x-m 、Ｐx-(m-1) 、Ｐx-(m+1) を入力して駆動信号ａn
1、ｂn1、ａn2、ｂn2、ａn3、ｂn3、ａn4、ｂn4、ａn
5、ｂn5を生成している。この各デマルチプレクサ５２1
〜５２9 の入出力の関係を真理値表で示すと表１に示
すようになる。

【００６１】

【表１】

【００６２】すなわち、グランドコントロール信号ＧＣ
がローレベルで駆動信号は出力イネーブルとなり、ハイ
レベルでＧＮＤとなる。そしてストローブ信号ＳＴＢ2-
0 が時間経過とともに「０，０，０」→「０，０，１」
→「０，１，０」→「０，１，１」→「１，０，０」と
変化するに従って駆動信号Ｐx-m が（ａn1、ｂn1）→
（ａn2、ｂn2）→（ａn3、ｂn3）→（ａn4、ｂn4）→
（ａn5、ｂn5）と順にシフトしながらインク室を駆動す
る。また、駆動信号Ｐx-m の逆の波形で駆動される脇イ
ンク室の駆動信号（Ｐx-m バーで示す。）は、Ｐx m-1
バーが左隣ブロックの脇インク室の駆動信号を示し、Ｐ
x m+1 バーが右隣ブロックの脇インク室の駆動信号を示
している。表からも分かるように、各デマルチプレクサ
５２1 〜５２9 は対応するインク室の駆動制御と左右隣
接インク室である脇インク室の駆動制御を同時に行う。

【００６３】

【発明の効果】以上、請求項１乃至５記載の発明によれ
ば、圧電部材に電極を添設したインク室を多数並べて設
け、この各インク室から圧電部材を変形することにより
インク吐出を行うインクジェットヘッドの駆動を単一電
源で行うことができ、しかも階調印字において非印字の
インク室からのインクの誤吐出を確実に防止できる。

【００６４】また、請求項３記載の発明によれば、さら
に、回路構成の簡素化を図ることができる。

【００６５】また、請求項４及び５記載の発明によれ
ば、さらに、駆動回路を集積回路で構成し、１ラインの
ヘッドに対して複数個の集積回路を使用する場合に各集
積回路間の制御がスムーズにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すマルチノズルインク
ジェットヘッドを単一電源を使用してシェアモード駆動
する場合の各インク室の変形を説明するための図。

【図２】同実施の形態におけるスイッチ素子駆動回路の
構成を示す回路図。

【図３】同実施の形態におけるスイッチ素子駆動回路の
動作タイミング図。

【図４】同実施の形態における非印字インク室の変形例
を示す図。

【図５】同実施の形態におけるマルチノズルインクジェ
ットヘッドを５分割駆動する場合の概念を示す図。

【図６】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの駆
動装置の構成を示すブロック図。

【図７】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの駆
動装置の動作タイミング図。

【図８】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの駆
動装置を複数のＩＣで構成した場合に生じる問題点を説
明するための図。

【図９】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの駆
動装置を複数のＩＣで構成した場合に生じる問題点を解
決する方式を説明するための図。

【図１０】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの
駆動装置を複数のＩＣで構成した場合の各ＩＣが内蔵す
るデータバッファの構成を示す図。

【図１１】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの
駆動装置を複数のＩＣで構成した場合のカスケード接続
の状態を示す図。

【図１２】同実施の形態におけるマルチノズルヘッドの
駆動装置を複数のＩＣで構成した場合のＩＣ内部の回路
構成を示すブロック図。

【図１３】図１２におけるデマルチプレクサの具体回路
構成を示す図。

【図１４】シェアモードヘッドの２電源３分割駆動例を
示す図。

【図１５】シェアモードヘッドの構成を示す部分断面
図。

【図１６】従来の２電源駆動式のインクジェットヘッド
の駆動回路例を示す図。

【図１７】同従来例の動作タイミングを示す図。

【図１８】従来の単一電源駆動式のインクジェットヘッ
ドの駆動回路例を示す図。

【図１９】同従来例の動作タイミングを示す図。

【図２０】従来の２電源駆動式のインクジェットヘッド
の駆動装置全体の構成を示すブロック図。

【図２１】従来の単一電源駆動式のインクジェットヘッ
ドの駆動装置全体の構成を示すブロック図。

【図２２】インクジェットヘッドを単一電源で３分割駆
動した場合の課題を説明するための図。

【図２３】図２２における非印字インク室からのインク
誤吐出のときの変形例を示す図。

【符号の説明】

４１1 、４１2 、４１3 、４１4 、４１5 …圧電部材 ４２1 、４２2 、４２3 、４２4 、４２5 …電極 ４３1 、４３2 、４３3 、４３4 、４３5 …第１のトラ
ンジスタ ４４1 、４４2 、４４3 、４４4 、４４5 …第２のトラ
ンジスタ Ｓ1 〜Ｓm/5 …シフトレジスタ Ｌ1 〜Ｌm/5 …ラッチ回路 ４５1 〜４５m/5 …ｎ to １セレクタ ４６…デマルチプレクサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電部材に電極を添設したインク室を多
   数並べて設け、インク吐出を行うべきインク室の電極に
   電圧を印加して対応する圧電部材を変形させインク吐出
   口からインクを吐出させるインクジェットヘッドの駆動
   装置において、 前記各インク室の電極に印加する電圧の供給源となる単
   一電源と、この単一電源からの電圧をオン、オフ制御
   し、インク吐出を行うべきインク室の電極に階調情報に
   基づいて各種通電波形を与えるとともに、インク吐出を
   行うべきインク室の両隣のインク室及びさらに隣のイン
   ク室の電極にインク吐出を行うべき前記インク室の電極
   に与える通電波形による電位変化とは反対の電位変化を
   与える駆動回路とを備えたことを特徴とするインクジェ
   ットヘッドの駆動装置。
2. 【請求項２】 複数のインク室を連続した５つ以上を１
   グループとして均等に分割し、分割した各グループの等
   間隔位置にあるインク室の同時インク吐出が可能で、各
   グループ内ではインク室からのインク吐出を順次シフト
   することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘ
   ッドの駆動装置。
3. 【請求項３】 駆動回路は、印字データを格納するデー
   タバッファ、このデータバッファが格納した印字データ
   に基づいて階調信号を選択するセレクタ、単一電源から
   の電圧をオン、オフ制御して対応するインク室の電極に
   電位変化を与えるスイッチ素子群及び前記セレクタから
   の出力信号を前記スイッチ素子群の各スイッチ素子に駆
   動信号として選択的に供給するデマルチプレクサからな
   り、前記データバッファ、セレクタ及びデマルチプレク
   サを各グループ毎に１つずつ配置し、前記セレクタは、
   同じグループのデマルチプレクサ及び隣接するグループ
   のデマルチプレクサに出力信号を与え、前記各デマルチ
   プレクサは、前記セレクタからの出力信号によりインク
   吐出を行うべきインク室の両隣のインク室又は両隣とさ
   らに隣のインク室が隣接するグループのインク室であっ
   てもインク吐出を行うべきインク室の電極に与える通電
   波形による電位変化とは反対の電位変化を与えるように
   前記スイッチ素子群の各スイッチ素子に駆動信号を供給
   することを特徴とする請求項２記載のインクジェットヘ
   ッドの駆動装置。
4. 【請求項４】 駆動回路を集積回路で構成し、１ライン
   のヘッドに対して複数個の集積回路を使用する場合に、
   インク吐出を行うべきインク室の両隣のインク室又は両
   隣とさらに隣のインク室を駆動する集積回路が隣接する
   他の集積回路であっても、各集積回路は、インク吐出を
   行うべきインク室の両隣のインク室及びさらに隣のイン
   ク室の電極に、インク吐出を行うべき前記インク室の電
   極に与える通電波形による電位変化とは反対の電位変化
   を与えるように隣接する他の集積回路間で相互に駆動を
   補助する補助回路を設けたことを特徴とする請求項３記
   載のインクジェットヘッドの駆動装置。
5. 【請求項５】 補助回路は隣接する他の集積回路が駆動
   する複数のインク室のうちの右２端又は左２端のインク
   室を駆動するための印字データを格納するデータバッフ
   ァと同一の印字データを格納する補助用データバッファ
   を備え、この補助用データバッファに対するデータ転送
   を隣接する他の集積回路に対するデータ転送と同時に行
   うことを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッ
   ドの駆動装置。