(57)【要約】      （修正有）【課題】階調数を切り替え可能で、かつ、より低階調数のモード選択時でもイニシャル動作が不要な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、アナログスイッチ１７のＯＮ／ＯＦＦタイミングをマスクパターンにより複数のパターンが設定可能で、かつ、設定するマスクパターンの数を選択可能であって、マスクパターンをスイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７により設定する複数のマスクパターン設定部と、マスクパターンの数がより少ない第１モードと、マスクパターンの数がより多い第２モードと、から１つのモードを選択する選択部と、を有し、選択部で第１モードが選択された際に、アナログスイッチ選択データによって選択されることのないマスクパターン設定部に、アナログスイッチ選択データによって選択されることのあるマスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号と同じスイッチング制御信号を供給する。【選択図】図３
2015077785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログスイッチを内蔵し、前記アナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御可能であり、マスクパターンを複数パターン設定可能で、複数の前記マスクパターンのうち何れのパターンで前記アナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦを行うかをアナログスイッチ選択データによって選択可能、かつ、設定する前記マスクパターンの数を選択可能な制御回路であって、
前記マスクパターンをスイッチング制御信号により設定する複数のマスクパターン設定部と、
前記マスクパターンの数がより少ない第１モードと、前記マスクパターンの数がより多い第２モードと、を含む複数のモードから１つのモードを選択する選択部と、を有し、
前記選択部で前記第１モードが選択された際に、前記アナログスイッチ選択データによって選択されることのないマスクパターン設定部に、前記アナログスイッチ選択データによって選択されることのあるマスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号と同じスイッチング制御信号を供給することを特徴とする制御回路。
【請求項２】
前記第２モードのみで前記スイッチング制御信号を生成するための入力信号が入力される入力端子は、前記第１モードではＨ（ＨＩＧＨ）レベル又はＬ（ＬＯＷ）レベルに固定されるか、信号供給自体が行われないことを特徴とする請求項１記載の制御回路。
【請求項３】
前記第１モードのみで使用される信号と前記第２モードでのみで使用される信号とが共通の入力端子に割り付けられ、
前記モードが前記第１モード又は前記第２モードに切り替わると、切り替わったモードに対応して前記共通の入力端子の接続先が自動的に選択されることを特徴とする請求項１又は２記載の制御回路。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項記載の制御回路と、
液滴を吐出する複数のノズル孔と、
前記ノズル孔に連通し、かつ、前記ノズル孔毎に区切られた個別圧力室と、
前記個別圧力室の各々に対応して設けられ、前記制御回路により選択的に駆動電圧が印加される複数の吐出圧力発生手段と、を有し、
前記制御回路によって選択された前記吐出圧力発生手段に前記駆動電圧が供給されると、対応する前記個別圧力室から前記ノズル孔を介して前記液滴が吐出されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項４記載の液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置。
【請求項６】
前記吐出圧力発生手段は電歪素子であり、
電源オン後、前記液滴を吐出させる制御を行う前には、前記駆動電圧を供給する前記電歪素子の選択を行う信号を前記制御回路に送らず、
かつ、前記制御回路の機能として有効な全制御信号について、前記制御回路のアナログスイッチ素子がオン状態になる信号を送ると同時に、前記駆動電圧として一定電圧まで徐々に変位する電圧を印加し、吐出に使用する全ノズルの前記電歪素子を特定のレベルまで歪ませる制御を行うことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記吐出圧力発生手段は電気発熱体であり、
電源オン後、前記液滴を吐出させる制御を行う前には、前記駆動電圧を供給する前記電気発熱体の選択を行う信号を前記制御回路に送らず、
かつ、前記制御回路の機能として有効な全制御信号について、前記制御回路のアナログスイッチ素子がオン状態になる信号を送ると同時に、前記駆動電圧として一定電圧まで徐々に変位する電圧を印加し、吐出に使用する全ノズルの前記電気発熱体を特定のレベルまで発熱させる制御を行うことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項８】
アナログスイッチを内蔵し、前記アナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御可能であり、マスクパターンを複数パターン設定可能で、複数の前記マスクパターンのうち何れのパターンで前記アナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦを行うかをアナログスイッチ選択データによって選択可能、かつ、設定する前記マスクパターンの数を選択可能であり、
前記マスクパターンをスイッチング制御信号により設定する複数のマスクパターン設定部と、
前記マスクパターンの数がより少ない第１モードと、前記マスクパターンの数がより多い第２モードと、を含む複数のモードから１つのモードを選択する選択部と、を有する制御回路の制御方法であって、
前記選択部で前記第１モードが選択された際に、前記アナログスイッチ選択データによって選択されることのないマスクパターン設定部に、前記アナログスイッチ選択データによって選択されることのあるマスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号と同じスイッチング制御信号を供給することを特徴とする制御回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御回路及びその制御方法、液滴吐出ヘッド、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズル、インク室、インク供給路、液滴吐出エネルギーを発生する複数の電気機械変換素子等を備えたインクジェットヘッドにおいて、駆動電圧波形を供給する電気機械変換素子の選択等を行うドライバＩＣ（制御回路）が搭載されたものが知られている。
【０００３】
このドライバＩＣは、例えば、各電気機械変換素子に接続されるアナログスイッチを備え、アナログスイッチをオン／オフさせることにより、所定の電気機械変換素子を選択し、選択された電気機械変換素子にのみ駆動電圧波形を印加して液滴を吐出させる。アナログスイッチをオン／オフさせるためには、例えば、ドライバＩＣにシフトレジスタを内蔵し、そのシフトレジスタに外部からデータ信号を入力して、アナログスイッチ選択データをセットする方法を用いることができる。
【０００４】
具体的なドライバＩＣの制御方法としては、シフトレジスタに入力するデータ信号を２ビットとし、液滴吐出なし、小滴、中滴、大滴の４階調を打ち分けて印写を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。又、シフトレジスタに入力するデータ信号を３ビットとし、８階調までの制御を可能として、液滴吐出なし（微駆動もなし）、小滴、中滴、大滴、微駆動の５階調を打ち分けて印写を行うものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、後者の方法（最大８階調の制御）では、微駆動を行うことでノズル表面のインクが乾燥増粘して生じる吐出不良を防止できるが、５階調を打ち分けるためにデータ信号線が増加し、コントローラが高価になったり、配線部品がコストアップしたりする問題がある。従って、５階調を打ち分ける機能は、高価な上位機種には搭載できても廉価な下位機種に搭載することは困難である。
【０００６】
一方で、上位機種と下位機種で夫々に専用のドライバＩＣを用意することは、生産個数が減ることによりコストが下がらない、管理在庫品種が増加してコストが上がるといった問題があるため、ドライバＩＣは共通化したいという要望がある。そこで、ドライバＩＣにＭｏｄｅ設定端子を設けて、Ｍｏｄｅ信号のＨ／Ｌにより４階調／８階調といった階調数を切り替えて用いる方法が考えられる。
【０００７】
この場合、４階調はデータ信号２ビット（２２＝４）、８階調はデータ信号３ビット（２３＝８）でアナログスイッチ選択データをセットするので、４階調では２つのシフトレジスタにデータを読み込むのに対して８階調では３つのシフトレジスタにデータを読み込む。そのため、４階調と８階調の切り替えが可能なドライバＩＣにおいては、４階調で使用する際は３ビット目のアナログスイッチ選択データ信号を供給せず、３つ目のシフトレジスタ１つを使用しないことになる（機能的に無効となる）。
【０００８】
４階調の際に使用しない３つ目のシフトレジスタはデータがセットされないため、データは不定となっており（Ｈ（１）であったりＬ（０）であったりする）、２ビットのデータ信号だけではデータが正しくセットされない。データが正しくセットされないまま、不定のデータに対応するアナログスイッチがオンされて電気機械変換素子に駆動電圧が印加されると、意図せずに液滴が吐出してしまうことになる。
【０００９】
この問題を回避するため、電源を入れてからインクジェットヘッドに駆動電圧波形を印加するまでの間に、４階調の際に使用しない３つ目のシフトレジスタに、ドライバＩＣ内部で強制的に全てＬ或いはＨのデータをセットするように設計することもできる。すなわち、３つ目のシフトレジスタのデータを全てＬ或いはＨに固定するために、クロックやラッチ等で制御するイニシャル動作を行うように設計することもできる。
【００１０】
しかしながら、イニシャル動作の制御は煩雑であるという問題があり、それを避けるために低階調数のモード選択時にも高階調数のモード選択時と同じだけのデータ信号数、スイッチング制御信号数で制御を行う方法もあるが、コストアップするという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、階調数を切り替え可能で、かつ、より低階調数のモード選択時でもイニシャル動作が不要な制御回路等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本制御回路は、アナログスイッチを内蔵し、前記アナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦタイミングを制御可能であり、マスクパターンを複数パターン設定可能で、複数の前記マスクパターンのうち何れのパターンで前記アナログスイッチのＯＮ／ＯＦＦを行うかをアナログスイッチ選択データによって選択可能、かつ、設定する前記マスクパターンの数を選択可能な制御回路であって、前記マスクパターンをスイッチング制御信号により設定する複数のマスクパターン設定部と、前記マスクパターンの数がより少ない第１モードと、前記マスクパターンの数がより多い第２モードと、を含む複数のモードから１つのモードを選択する選択部と、を有し、前記選択部で前記第１モードが選択された際に、前記アナログスイッチ選択データによって選択されることのないマスクパターン設定部に、前記アナログスイッチ選択データによって選択されることのあるマスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号と同じスイッチング制御信号を供給することを要件とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、階調数を切り替え可能で、かつ、より低階調数のモード選択時でもイニシャル動作が不要な制御回路等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の機能構成を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態に係るドライバＩＣを説明する図（その１）である。
【図３】第１の実施の形態に係るドライバＩＣを説明する図（その２）である。
【図４】第１の実施の形態に係るスイッチング制御信号生成部を例示する図である。
【図５】駆動電圧波形を徐々に一定電圧まで上昇させることを説明する図である。
【図６】図４に示すセレクタの具体例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係るスイッチング制御信号生成部を例示する図である。
【図８】第３の実施の形態に係るドライバＩＣを例示する図である。
【図９】図８に示すセレクタの具体例を示す図である。
【図１０】第４の実施の形態に係るインクジェットヘッドを例示する図である。
【図１１】第５の実施の形態に係るインクジェットヘッドを例示する図である。
【図１２】第６の実施の形態に係る画像記録装置を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１６】
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係る画像形成装置の機能構成を説明する図である。第１の実施の形態に係る画像形成装置１００は、装置本体側に設けられた制御部２００を有する。制御部２００は、画像形成装置１００の制御と、後述するドライバＩＣ１０へのデータの転送を行う。なお、制御部２００及びドライバＩＣ１０には、電源２８０から電源が供給される。
【００１７】
画像形成装置１００は、ホストコンピュータ４００とネットワーク等を介して接続されている。制御部２００は、ホストコンピュータ４００で作成された画像データを受けると、画像データと、画像データに対応した画像を形成させるためのデータをドライバＩＣ１０へ転送する。ドライバＩＣ１０は、転送されたデータに従って記録ヘッド１１５を駆動する。
【００１８】
制御部２００は、ＣＰＵ２１０、ＲＯＭ２２０、ＲＡＭ２３０、ホストＩ／Ｆ２４０、主走査制御部２５０、副走査制御部２６０、駆動電圧源２７０及び記録ヘッド制御部５００を有する。
【００１９】
ＣＰＵ２１０は、制御部２００全体の制御を行う。又、ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ２２０に格納されたプログラムを読み出して実行する。ＲＯＭ２２０は、ハードウェア制御を行うファームウェアや記録ヘッド１１５を駆動させる信号である駆動信号を格納している。この駆動信号とは、後述する共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍである。
【００２０】
ＲＡＭ２３０は、ホストコンピュータ４００から受け取った画像データを格納する。ホストＩ／Ｆ２４０は、ホストコンピュータ４００とのデータの受け渡しを行う。主走査制御部２５０は、主走査エンコーダ１１８の出力に応じて主走査モータ１１３を制御する。副走査制御部２６０は、副走査エンコーダ１２０の出力に応じて副走査モータ１１９を制御する。駆動電圧源２７０は、ドライバＩＣ１０に記録ヘッド１１５を駆動するための電圧を供給する。
【００２１】
記録ヘッド制御部５００は、主走査エンコーダ１１８から得られるキャリッジ１０１の位置情報に連動し、ＲＡＭ２３０に格納された画像データ、共通駆動電圧波形ＶｃｏｍをドライバＩＣ１０に転送する。又、記録ヘッド制御部５００は、後述する制御データもドライバＩＣ１０へ転送する。なお、キャリッジ１０１は、色毎に設けられた複数の記録ヘッド１１５を駆動するドライバＩＣ１０を有する。
【００２２】
以下、図１に加えて図２及び図３を参照し、本実施の形態に係るドライバＩＣ１０について詳しく説明する。図２及び図３は、第１の実施の形態に係るドライバＩＣを説明する図である。図２及び図３では、キャリッジ１０１に設けられた色毎のドライバＩＣ１０のうち、ある一色の記録ヘッド１１５を駆動させるドライバＩＣ１０を示している。本実施の形態において、キャリッジ１０１に設けられた他のドライバＩＣ１０も同様の構成とすることができる。
【００２３】
ドライバＩＣ１０は、大略すると、シフトレジスタ１１〜１３と、ラッチ回路１４と、デコーダ１５と、レベルシフタ１６と、アナログスイッチ１７とを有する。ドライバＩＣ１０は、本発明に係る制御回路の代表的な一例である。
【００２４】
ドライバＩＣ１０は、画像形成装置１００に搭載された記録ヘッド１１５（インクジェットヘッド）を構成する複数の電気機械変換素子１２１を駆動する集積回路である。ドライバＩＣ１０は、記録ヘッド制御部５００の制御信号転送部５２０と電気的に接続されている。ドライバＩＣ１０は、制御信号転送部５２０から転送されたデータをもとに、複数の電気機械変換素子１２１を駆動してインク滴を吐出させる。なお、電気機械変換素子１２１は、本発明に係る吐出圧力発生手段の代表的な一例である。
【００２５】
記録ヘッド制御部５００の共通駆動電圧波形発生部５１０は、複数の異なる駆動信号で構成される共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍを生成する。共通駆動電圧波形発生部５１０で生成された共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍは、駆動電圧源２７０の第１の駆動電圧源２７１（アンプ）を介して、ドライバＩＣ１０内のアナログスイッチ１７を構成する各アナログスイッチ素子１７０に供給される。各アナログスイッチ素子１７０の出力Ｖｄｏは電気機械変換素子１２１の一端に接続され、電気機械変換素子１２１の他端は駆動電圧源２７０の第２の駆動電圧源２７２又はグランドに接続されている。
【００２６】
ドライバＩＣ１０は、ドライブする複数の電気機械変換素子１２１の駆動パターン（どの電気機械変換素子１２１をどのマスクパターンに従って駆動するか）をエンコードしてシリアルデータとしたデータＳＤ０〜ＳＤ２の入力部を備えている。なお、データＳＤ０〜ＳＤ２は３ビットのシリアルデータであり、データＳＤ０〜ＳＤ２により８階調の動作に対応可能である。
【００２７】
なお、マスクパターンとは、複数の駆動信号を含む共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍのどの駆動信号をマスクするかを示すパターンであり、複数のアナログスイッチ素子１７０のオン又はオフのタイミング制御を示すものである。マスクされる駆動信号は、共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍの一部であっても全部であってもよい。４階調ではマスクパターンの種類は最大で４個であり、８階調ではマスクパターンの種類は最大で８個である。
【００２８】
制御信号転送部５２０は、ドライバＩＣ１０に、データＳＤ０、ＳＤ１、及びＳＤ２、クロック信号ＳＣＫ、ラッチ信号ＳＬ_ｎ等を転送する。クロック信号ＳＣＫは、データＳＤ０〜ＳＤ２を転送するタイミングをとるためのクロック信号である。データＳＤ０〜ＳＤ２は、クロック信号ＳＣＫと同期して制御信号転送部５２０からドライバＩＣ１０へ転送される。ラッチ信号ＳＬ_ｎは、データＳＤ０〜ＳＤ２のラッチを指示する信号である。
【００２９】
シフトレジスタ１１は、制御信号転送部５２０から送られてくるクロック信号ＳＣＫと同期してデータＳＤ０を取り込む。シフトレジスタ１２は、クロック信号ＳＣＫと同期してデータＳＤ１を取り込む。シフトレジスタ１３は、クロック信号ＳＣＫと同期してデータＳＤ２を取り込む。すなわち、クロック信号ＳＣＫの立ち上がりパルスのタイミングにおけるデータＳＤ０のＨ又はＬの値がシフトレジスタ１１に、データＳＤ１のＨ又はＬの値がシフトレジスタ１２に、データＳＤ２のＨ又はＬの値がシフトレジスタ１３に順次セットされる。
【００３０】
ラッチ回路１４は、ラッチ信号ＳＬ_ｎに応じてデータＳＤ０〜ＳＤ２をラッチする。すなわち、制御信号転送部５２０から送られてくるラッチ信号ＳＬ_ｎの立ち上がりパルスにより、シフトレジスタ１１〜１３にセットされた値にラッチを掛ける。ラッチされた値と、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７とは、デコーダ１５に入力される。デコーダ１５は、データＳＤ０〜ＳＤ２をデコードしてアナログスイッチ毎に指定されたスイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７を出力する。
【００３１】
ここで、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７は、マスクパターンに対応して生成される信号であり、アナログスイッチ１７の各アナログスイッチ素子１７０の開閉をインク滴毎に指示する２ビットの信号である。例えば、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７のうち、共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍの所要の駆動信号と対応した信号がＨレベルの時、対応する電気機械変換素子１２１に供給される駆動信号がマスクされる。スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７のうち、共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍの所要の駆動信号と対応した信号がＬレベルの時、対応する電気機械変換素子１２１に駆動信号が供給されてノズルから液滴が吐出される。
【００３２】
このように、デコーダ１５は、アナログスイッチ１７の各アナログスイッチ素子１７０に印加する駆動電圧波形を選択するマスクパターン（階調）を複数のスイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７により設定するマスクパターン設定部として機能する。なお、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７夫々に対してマスクパターン設定部が設けられている。８階調モードでは、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７に対応するマスクパターン設定部は全て必要である。一方、４階調モードでは、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ３に対応するマスクパターン設定部のみが必要であり、スイッチング制御信号ＭＩ４〜ＭＩ７に対応するマスクパターン設定部は不要となる。つまり、４階調モードでは、スイッチング制御信号ＭＩ４〜ＭＩ７に対応するマスクパターン設定部は選択されることがない。
【００３３】
レベルシフタ１６は、デコーダ１５のロジックレベル電圧信号をアナログスイッチ１７が動作可能なレベルへとレベル変換する。アナログスイッチ１７は、レベルシフタ１６を介して与えられるデコーダ１５の出力でオン／オフされる。アナログスイッチ１７は、ドライバＩＣ１０がドライブする電気機械変換素子１２１の数に対応した複数のアナログスイッチ素子１７０を備えている。アナログスイッチ１７の各アナログスイッチ素子１７０の入力側には共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍが入力可能とされている。アナログスイッチ１７の各アナログスイッチ素子１７０の出力側は、各電気機械変換素子１２１の個別電極と接続可能とされている。アナログスイッチ１７において、オンしたアナログスイッチ素子１７０の出力Ｖｄｏからは共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍが出力され、オフしたアナログスイッチ素子１７０の出力Ｖｄｏはハイインピーダンスとなる。
【００３４】
このように、データＳＤ０〜ＳＤ２をデコーダ１５でデコードした結果に応じてアナログスイッチ１７を制御することで、共通駆動電圧波形Ｖｃｏｍを構成する所要の駆動信号が選択されて電気機械変換素子１２１に印加される。ドライバＩＣ１０を搭載した画像形成装置１００では、上記構成により記録ヘッド１１５を構成する複数の電気機械変換素子１２１の駆動を制御し、データに対応した画像を形成する。
【００３５】
図４は、第１の実施の形態に係るスイッチング制御信号生成部を例示する図である。図４を参照するに、スイッチング制御信号生成部２０は、マスクパターンに対応するスイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７を、外部からドライバＩＣ１０に入力される信号ＭＮ０〜ＭＮ７及びＭｏｄｅに基づいて生成する機能を有する。スイッチング制御信号生成部２０は、ドライバＩＣ１０に内蔵することができる。
【００３６】
なお、Ｍｏｄｅ信号は、４階調で動作するか８階調で動作するかを選択する信号であり、ドライバＩＣ１０のＭｏｄｅ信号入力部は複数のモードから１つのモードを選択する（階調数を切り替える）選択部（切替手段）として機能する。又、４階調モードは、本発明に係る第１モードの代表的な一例であり、８階調モードは、本発明に係る第２モードの代表的な一例である。
【００３７】
スイッチング制御信号生成部２０は、少なくとも信号ＭＮ０〜ＭＮ７の８つの信号入力部と、Ｍｏｄｅ信号入力部と、セレクタ２１〜２８とを有する。Ｍｏｄｅ信号は、制御信号転送部５２０からＨ又はＬの信号を送っても良いし、ドライバＩＣ１０の電源レベルと接続すればＨ、グランドレベルと接続すればＬとなるようにしてもよい。例えば、Ｍｏｄｅ信号がＨの時４階調対応動作を、Ｍｏｄｅ信号がＬの時８階調対応動作を（又はその逆を）するように設計することで、４階調か８階調かの選択が可能となる。
【００３８】
信号ＭＮ０は、セレクタ２１のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子及びＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子と、セレクタ２５のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ２１の出力はスイッチング制御信号ＭＩ０に繋がっており、セレクタ２５の出力はスイッチング制御信号ＭＩ４に繋がっている。
【００３９】
信号ＭＮ１は、セレクタ２２のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子及びＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子と、セレクタ２６のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ２２の出力はスイッチング制御信号ＭＩ１に繋がっており、セレクタ２６の出力はスイッチング制御信号ＭＩ５に繋がっている。
【００４０】
信号ＭＮ２は、セレクタ２３のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子及びＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子と、セレクタ２７のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ２３の出力はスイッチング制御信号ＭＩ２に繋がっており、セレクタ２７の出力はスイッチング制御信号ＭＩ６に繋がっている。
【００４１】
信号ＭＮ３は、セレクタ２４のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子及びＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子と、セレクタ２８のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ２４の出力はスイッチング制御信号ＭＩ３に繋がっており、セレクタ２８の出力はスイッチング制御信号ＭＩ７に繋がっている。
【００４２】
信号ＭＮ４は、セレクタ２５のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子に繋がっている。信号ＭＮ５は、セレクタ２６のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子に繋がっている。信号ＭＮ６は、セレクタ２７のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子に繋がっている。信号ＭＮ７は、セレクタ２８のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子に繋がっている。
【００４３】
信号ＭＮ０〜ＭＮ７、セレクタ２１〜２８、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７を上記のような構成とすることにより、ＭｏｄｅのＬ／Ｈにより、表１に示すように信号が接続される。
【００４４】
このように、セレクタ２１〜２８は、４階調モードが選択された際に、４階調モードでは不要となる（選択されることのない）マスクパターン設定部に、４階調モードでも必要となる（選択されることのある）マスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号（ＭＩ０〜ＭＩ３）と同じスイッチング制御信号を供給するように配線を切り替える。
【００４５】
【表１】
2015077785.tif 000003
すなわち、Ｍｏｄｅ＝Ｌ時には、ＭＩ０にＭＮ０が、ＭＩ１にＭＮ１が、ＭＩ２にＭＮ２が、ＭＩ３にＭＮ３が、ＭＩ４にＭＮ４が、ＭＩ５にＭＮ５が、ＭＩ６にＭＮ６が、ＭＩ７にＭＮ７が接続され、８階調による印写が可能となる。
【００４６】
これに対して、Ｍｏｄｅ＝Ｈ時には、ＭＩ０にＭＮ０が、ＭＩ１にＭＮ１が、ＭＩ２にＭＮ２が、ＭＩ３にＭＮ３が、ＭＩ４にＭＮ０が、ＭＩ５にＭＮ１が、ＭＩ６にＭＮ２が、ＭＩ７にＭＮ３が接続され、４階調による印写が可能となる。この場合、ドライバＩＣ１０にＭＮ０〜ＭＮ３を入力しさえすれば、ＭＮ４〜ＭＮ７を入力する必要がないため、低コスト化が可能である。
【００４７】
又、Ｍｏｄｅ＝Ｌ時にはＭＮ０〜ＭＮ７をＬとし、Ｍｏｄｅ＝Ｈ時にはＭＮ０〜ＭＮ３をＬとすれば、シフトレジスタに格納されたアナログスイッチ選択データが何であってもアナログスイッチ１７の全アナログスイッチ素子１７０がオンする。
【００４８】
又、Ｍｏｄｅ＝Ｌ時にはＭＮ０〜ＭＮ７をＨとし、Ｍｏｄｅ＝Ｈ時にはＭＮ０〜ＭＮ３をＨとすれば、シフトレジスタ１１〜１３に格納されたアナログスイッチ選択データが何であってもアナログスイッチ１７の全アナログスイッチ素子１７０がオフする。
【００４９】
このように、シフトレジスタの値が何であっても、Ｍｏｄｅ＝Ｌ（８階調）の時にはＭＮ０〜ＭＮ７により、Ｍｏｄｅ＝Ｈ（４階調）の時にはＭＮ０〜ＭＮ３により、アナログスイッチ１７の全アナログスイッチ素子１７０のオン／オフ制御が可能となる。
【００５０】
ところで、電気機械変換素子、特に圧電素子をアクチュエータとして用いた装置において、電気機械変換素子に駆動電圧波形を印加する前に、電気機械変換素子の電圧を一定の電圧まで上げておく場合がある。例えば、インクジェットヘッドにおいて、圧電素子の駆動電圧波形は、０Ｖではないある一定の電圧から開始しているため、圧電素子が放電した状態から急に駆動電圧波形を印加すると、急激に一定電圧まで充電されて意図せず液滴が吐出してしまう。そのため、予め、使用する全圧電素子について一定電圧まで徐々に充電するという操作を行う場合がある。これに関しては、以下のようにすることができる。
【００５１】
すなわち、ＭＩ０〜ＭＩ７をＬにして駆動電圧波形Ｖｃｏｍを徐々に一定電圧まで上昇させることにより、駆動対象デバイスが圧電素子（電歪素子）であった場合には、不用意に液滴を吐出させることなく一定電圧まで充電することが可能となる。又、ＭＩ０〜ＭＩ７をＬにして駆動電圧波形Ｖｃｏｍを一定電圧まで上昇させることにより、駆動対象デバイスがヒータ（電気発熱体）であった場合には、予備加熱を行うことができる。
【００５２】
これに関して、図５を参照しながら詳説する。図５は、駆動電圧波形を徐々に一定電圧まで上昇させることを説明する図である。図５に示すように、電源をオンしたタイミングＡよりも後で、液滴を吐出させる駆動電圧波形が印加されるタイミングＤより前のタイミングＢとタイミングＣとの間で、ドライバＩＣ１０内のスイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７を全てＬ（ＬＯＷ）レベルとする。
【００５３】
又、タイミングＢとタイミングＣとの間で、液滴が吐出しない程度の速度（例えば、５．４Ｖ／μｓ程度以下）で駆動電圧波形を徐々に上昇させて、一定レベルの電圧Ｖ１まで電気機械変換素子を駆動する。この電圧Ｖ１は、液滴を吐出させる駆動電圧波形３００の印加し始めの電圧と一致している。
【００５４】
又、アナログスイッチ選択用のデータＳＤは、液滴を吐出させる駆動電圧波形を印加するタイミングＤまでの間いつ転送を行ってもよい。
【００５５】
すなわち、電源オン後、液滴を吐出させる制御を行う前には、駆動電圧波形を供給する電気機械変換素子の選択を行う信号をドライバＩＣ１０に送らない。かつ、ドライバＩＣ１０の機能として有効な全スイッチング制御信号について、ドライバＩＣ１０のアナログスイッチ素子１７０がオン状態になる信号を送る。又、それと同時に、駆動電圧として一定電圧まで徐々に変位する電圧を印加し、吐出に使用する全ノズルの電気機械変換素子を特定のレベルまで歪ませる制御を行う。
【００５６】
このようにすることで、タイミングＢからタイミングＣまでの間アナログスイッチ１７をオンにしておくために、タイミングＡからタイミングＢまでの間でデータＳＤを転送する必要がなくなり、制御が簡略化できるうえに、制御時間も短縮できる。
【００５７】
更に、セレクタ２１〜２８は、Ｍｏｄｅ信号のＬ／Ｈだけで切り換わるため、使用しないアナログスイッチ選択用データを格納するシフトレジスタに、Ｈ又はＬを強制的に書き込む場合等に必要となるイニシャル動作が不要であるという利点がある。すなわち、より低階調モード（例えば４階調モード）が選択された際に、より低階調モードでは不要となる（選択されることのない）マスクパターン設定部に、より低階調モードでも必要となる（選択されることのある）マスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号と同じスイッチング制御信号を供給するように配線を切り替える。これにより、イニシャル動作が不要なドライバＩＣを実現できる。
【００５８】
更に、本実施の形態によれば、４階調モードではＭＮ４〜ＭＮ７については、ドライバＩＣ１０の内部でセレクタ２１〜２８の入力部に接続されるのみで、セレクタ２１〜２８からは出力されないため、どのような信号レベルにあっても不具合がない。
【００５９】
そこで、４階調モードが選択された際に、４階調モードでは不要となる（選択されることのない）マスクパターン設定部に接続された制御信号の入力端子であるＭＮ４〜ＭＮ７がＨ（ＨＩＧＨ）レベル又はＬ（ＬＯＷ）レベルに固定されるか、信号供給自体が行われないようにしてもよい。言い換えれば、８階調モードのみでスイッチング制御信号を生成するための入力信号が入力される入力端子は、４階調モードではＨ（ＨＩＧＨ）レベル又はＬ（ＬＯＷ）レベルに固定されるか、信号供給自体が行われないようにしてもよい。これにより、制御信号転送部５２０から信号を送る必要がなくなるため、抵コスト化が可能となる。
【００６０】
図６は、図４に示すセレクタの具体例を示す図である。図６（ａ）に示す論理回路図は、図６（ｂ）に示した真理値表から分かるように、ｓ＝Ｌの時ｚ＝ｉ０、ｓ＝Ｈの時ｚ＝ｉ１という動作をする。図６に示す回路により、図４に示すセレクタ２１〜２８、及び後述の図７に示すセレクタ３１〜３８を実現できる。
【００６１】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態とは異なる方法により、スイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７を生成する例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００６２】
図７は、第２の実施の形態に係るスイッチング制御信号生成部を例示する図である。図７を参照するに、スイッチング制御信号生成部３０は、図１〜図３で説明したスイッチング制御信号ＭＩ０〜ＭＩ７を、外部から入力される信号ＭＮ０〜ＭＮ３、ＭＤ、ＭＬ_ｎ、ＭＣＫ、及びＭｏｄｅから生成する機能を有する。スイッチング制御信号生成部３０は、ドライバＩＣ１０に内蔵することができる。
【００６３】
スイッチング制御信号生成部３０は、少なくとも信号ＭＮ０〜ＭＮ３の４つの信号入力部と、８つのマスクパターンをエンコードしてシリアルデータとしたマスクパターン転送データＭＤ入力部と、マスクパターン転送データＭＤをシフトレジスタにセットするためのマスクパターン転送クロックＭＣＫ入力部と、シフトレジスタにセットされた値をラッチするためのマスクパターン転送データラッチＭＬ_ｎ入力部と、４階調／８階調を選択するＭｏｄｅ信号入力部とを有する。
【００６４】
信号ＭＮ０は、セレクタ３１のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子及びセレクタ３５のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ３１の出力はスイッチング制御信号ＭＩ０に繋がっており、セレクタ３５の出力はスイッチング制御信号ＭＩ４に繋がっている。
【００６５】
信号ＭＮ１は、セレクタ３２のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子及びセレクタ３６のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ３２の出力はスイッチング制御信号ＭＩ１に繋がっており、セレクタ３６の出力はスイッチング制御信号ＭＩ５に繋がっている。
【００６６】
信号ＭＮ２は、セレクタ３３のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子及びセレクタ３７のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ３３の出力はスイッチング制御信号ＭＩ２に繋がっており、セレクタ３７の出力はスイッチング制御信号ＭＩ６に繋がっている。
【００６７】
信号ＭＮ３は、セレクタ３４のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子及びセレクタ３８のＭｏｄｅ＝Ｈ時に有効になる端子に繋がっている。又、セレクタ３４の出力はスイッチング制御信号ＭＩ３に繋がっており、セレクタ３８の出力はスイッチング制御信号ＭＩ７に繋がっている。
【００６８】
デコーダ４３は、アナログスイッチ１７（図１〜図３参照）をオンさせる時Ｌ、オフさせる時Ｈとなるような８つのスイッチング制御信号を出力する。デコーダ４３から出力された８つのスイッチング制御信号は、セレクタ３１〜３８のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子に１つずつ繋がっている。
【００６９】
信号ＭＮ０〜ＭＮ３、ＭＤ、ＭＬ_ｎ、ＭＣＫ、デコーダ４３から出力された８つのスイッチング制御信号を上記のような構成とすることにより、ＭｏｄｅのＬ／Ｈにより、表２に示すように信号が接続される。
【００７０】
【表２】
2015077785.tif 000004
すなわち、Ｍｏｄｅ＝Ｌ時には、ＭＩ０〜ＭＩ７にデコーダ４３の出力である８パターンのスイッチング制御信号が接続され、８階調による印写が可能となる。
【００７１】
具体的には、スイッチング制御信号生成部３０は、８階調モード（８階調以下なら何階調でも印写することができる）で用いる場合は次のように動作する。まず、制御信号転送部５２０からシフトレジスタ４１に送られてくるマスクパターン転送クロックＭＣＫの立ち上がりパルスのタイミングにおけるマスクパターン転送データＭＤのＨ又はＬの値をシフトレジスタ４１に順次セットする。
【００７２】
次に、制御信号転送部５２０からラッチ回路４２に送られてくるマスクパターン転送データラッチＭＬ_ｎの立ち上がりパルスにより、シフトレジスタ４１にセットされた値にラッチを掛ける。続いて、ラッチされた値をデコーダ４３に入力し、例えば、アナログスイッチ１７（図１〜図３参照）をオンさせる時Ｌ、オフさせる時Ｈとなるような８つの信号にデコード（シリアル信号をパラレル信号に変換）してデコーダ４３から出力する。
【００７３】
デコーダ４３から出力された８つのスイッチング制御信号は、セレクタ３１〜３８のＭｏｄｅ＝Ｌ時に有効になる端子に１つずつ繋がっているため、セレクタ３１〜３８からＭＩ０〜ＭＩ７として出力され、８階調による印写が可能となる。
【００７４】
これに対して、Ｍｏｄｅ＝Ｈ時には、ＭＩ０にＭＮ０が、ＭＩ１にＭＮ１が、ＭＩ２にＭＮ２が、ＭＩ３にＭＮ３が、ＭＩ４にＭＮ０が、ＭＩ５にＭＮ１が、ＭＩ６にＭＮ２が、ＭＩ７にＭＮ３が接続され、４階調による印写が可能となる。この場合、ドライバＭＮ０〜ＭＮ３を入力しさえすれば、ＭＮ４〜ＭＮ７を入力する必要がないため、低コスト化が可能である。
【００７５】
このように、第２の実施の形態に係るスイッチング制御信号生成部３０をドライバＩＣ１０に内蔵する場合には、第１の実施の形態と同様に以下の効果を奏する。すなわち、より低階調モード（例えば４階調モード）が選択された際に、より低階調モードでは不要となる（選択されることのない）マスクパターン設定部に、より低階調モードでも必要となる（選択されることのある）マスクパターン設定部に供給するスイッチング制御信号と同じスイッチング制御信号を供給するように配線を切り替える。これにより、イニシャル動作が不要なドライバＩＣを実現できる。
【００７６】
更に、第１の実施の形態とは異なる以下の効果も奏する。すなわち、８階調モード時は、スイッチング制御信号をシリアルデータとして転送するため、８階調よりも更に階調を増した場合でも、ＭＣＫ、ＭＤ、及びＭＬ_ｎの３本の信号で制御ができ、小型化、低コスト化できるという利点がある。
【００７７】
〈第３の実施の形態〉
第３の実施の形態では、４階調モードでは無効であって８階調モードでは有効となる信号の入力部と、４階調モードでは有効であって８階調モードでは無効となる信号の入力部とをドライバＩＣの共通の入力端子に割付け、ドライバＩＣの端子数を低減する例を示す。なお、第３の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００７８】
図８は、第３の実施の形態に係るドライバＩＣを例示する図である。図８を参照するに、ドライバＩＣ５０は、図７で説明したスイッチング制御信号生成部３０を内蔵しているが、更にセレクタ５１を有する。又、ドライバＩＣ５０では、８階調モードで使用され４階調モードで使用されないＳＤ２と、４階調モードで使用され８階調モードで使用されないＭＮ０の入力端子が同一になっている（ＳＤ２／ＭＮ０という信号名とする）。
【００７９】
ＳＤ２／ＭＮ０は、ドライバＩＣ５０の内部でセレクタ５１に入力されている。セレクタ５１において、Ｍｏｄｅ＝Ｌ時（８階調モード時）に有効になる出力が、シフトレジスタ１３に繋がっている。又、セレクタ５１において、Ｍｏｄｅ＝Ｈ時（４階調モード時）に有効になる出力が、セレクタ３１及び３５のＭｏｄｅ＝Ｈ時（４階調モード時）に有効になる端子に繋がっている。
【００８０】
ドライバＩＣ５０にセレクタ５１を設け、上記のように接続することにより、ＭｏｄｅのＬ／Ｈを選択すると、選択されたモードに対応する入力端子（ＳＤ２／ＭＮ０）の接続先が自動的に選択される。
【００８１】
このように、４階調モードのみで使用される信号と８階調モードでのみで使用される信号とが共通の入力端子に割り付けられ、モードが４階調モード又は８階調モードに切り替わると、切り替わったモードに対応して共通の入力端子の接続先が自動的に選択される。これにより、第３の実施の形態に係るドライバＩＣ５０は、第２の実施の形態に係るドライバＩＣが奏する効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、ドライバＩＣ５０に設ける端子数を減らすことができるため、小型で低コストなドライバＩＣを実現できる。なお、入力端子の共通化は、ＳＤ２／ＭＮ０に限らず、排他的な関係にある信号線同士であれば実施可能である。
【００８２】
図９は、図８に示すセレクタの具体例を示す図である。図９（ａ）に示す論理回路図は、図９（ｂ）に示した真理値表から分かるように、Ｍｏｄｅ信号ｓがＬの時は入力ｉはｚ０に出力され、ｚ１は入力ｉの信号に因らずＬとなる。又、Ｍｏｄｅ信号ｓがＨの時は入力ｉはｚ１に出力され、ｚ０は入力ｉの信号に因らずＬとなる。図９に示す回路により、図８に示すセレクタ５１を実現できる。
【００８３】
なお、図４に示すセレクタ２１〜２８及び図７に示すセレクタ３１〜３８は入力が２つで出力が１つのセレクタ（マルチプレクサ）であり、図８に示すセレクタ５１は入力が１つで出力が２つのセレクタ（デマルチプレクサ）である。
【００８４】
〈第４の実施の形態〉
第４の実施の形態では、第３の実施の形態に係るドライバＩＣ５０を搭載したインクジェットヘッドの例を示す。なお、第４の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００８５】
図１０は、第４の実施の形態に係るインクジェットヘッドを例示する図である。図１０を参照するに、インクジェットヘッド６０において、板状部材６１には液滴を吐出する複数のノズル孔６６が形成されている。板状部材６２には、ノズル孔６６に連通し、かつ、ノズル孔６６毎に区切られた図示しない個別圧力室が下面に形成されている。個別圧力室は、個別インク供給口６７と連通している。なお、インクジェットヘッド６０は、本発明に係る液滴吐出ヘッドの代表的な一例である。
【００８６】
板状部材６３には個別インク供給口６７にインクを導く共通インク流路６８が形成されている。フレーム部材６４には図示しないインクタンクからインクを共通インク流路６８へ供給するインク供給口６９が形成されている。板状部材６１〜６３を積層し、フレーム部材６４と接合することで、インク供給口６９からノズル孔６６までのインクの流路が形成される。
【００８７】
更に、板状部材６２には、印刷、塗布、成膜、貼り付け等の方法により、薄い圧電体や抵抗体等で構成された電気機械変換素子７０が個別圧力室の各々に対応して設けられている。又、例えば図１に示した制御信号転送部５２０から送られて来る印字データに従って、電気機械変換素子７０に選択的に駆動電圧を印加するドライバＩＣ５０が実装されている。電気機械変換素子７０の上部に設けられた正側電極は、ドライバＩＣ５０に備えられたアナログスイッチ１７の出力（駆動電圧出力）Ｖｄｏと接続されている。
【００８８】
ドライバＩＣ５０の駆動電源入力、Ｉ／Ｏ、電源等からは、接続端子７２まで配線が引き出されている。接続端子７２は、ＦＰＣ（Flexible printed circuit）やＦＦＣ（Flexible flat cable）等の配線部材６５と電気的に接続されている。配線部材６５は、例えば図１に示した駆動電圧源２７０、電源２８０、制御信号転送部５２０等と接続される。
【００８９】
電気機械変換素子７０の下部に設けられた負側電極は、接続端子７２まで配線が引き出されている。接続端子７２は、ＦＰＣやＦＦＣ等の配線部材６５と電気的に接続されており、例えば図２に示した第２の駆動電圧源２７２や回路のグランド等と接続される。配線部材６５はフレーム部材６４に内包されており、引き出し口７３からインクジェットヘッド６０の外部へ引き出される。接続端子７２は、板状部材６２の端部に、例えば、平面的に配置されている。
【００９０】
配線部材６５からドライバＩＣ５０に駆動電圧が供給され、ドライバＩＣ５０によって選択された電気機械変換素子７０に駆動電圧が供給される。これにより、電気機械変換素子７０が正側電極に印加された電圧と負側電極に印加された電圧の電位差に応じた個別圧力室の体積変化を生み出し、個別圧力室の体積が急激に減少した際にノズル孔６６からインクが押し出されてインク滴（液滴）が吐出される。
【００９１】
このように、第４の実施の形態では、第３の実施の形態に係るドライバＩＣ５０をインクジェットヘッド６０における電気機械変換素子７０の駆動制御に用いる。これにより、ドライバＩＣ５０の品種、更にはヘッドの品種を増やすことなく、より少ない階調制御を行うインクジェットヘッドと、より多くの階調制御を行うインクジェットヘッドを実現でき、低コスト化の効果が得られる。
【００９２】
なお、より少ない階調制御を行うインクジェットヘッドとは、例えば、滴吐出なし、小滴、中滴、大滴の４階調の階調制御を行うインクジェットヘッドである。又、より多くの階調制御を行うインクジェットヘッドとは、例えば、滴吐出なし微駆動あり、小滴、中滴、大滴、滴吐出なし微駆動なしの５階調の階調制御を行うインクジェットヘッドである。
【００９３】
〈第５の実施の形態〉
第５の実施の形態では、第３の実施の形態に係るドライバＩＣ５０を搭載したインクジェットヘッドの他の例を示す。なお、第５の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する。
【００９４】
図１１は、第５の実施の形態に係るインクジェットヘッドを例示する図である。図１１を参照するに、インクジェットヘッド８０において、インク流路形成部材８１に、個別圧力室８２が形成され、個別圧力室８２の一端は、ノズルプレート８３に開けられたノズル孔８４と連通している。個別圧力室８２の他端は、個別圧力室のインクに加わった圧力が逃げるのを抑えるためにインク流路が絞ってある箇所であるリストリクタ８５を経て、共通インク流路８６に連通している。 なお、インクジェットヘッド８０は、本発明に係る液滴吐出ヘッドの代表的な一例である。
【００９５】
インクを吐出させる圧力を発生させる手段は、積層構造の圧電素子８７である。圧電素子８７は、積層方向に設けた圧電素子支持基板８８に固定されており、ｄ３３方向の圧電伸縮を利用して圧力を発生させている。よって、圧電素子８７の正極に設けられた個別電極８９に印加する電圧が下がって圧電素子８７が放電されれば減圧、圧電素子８７の個別電極８９に印加する電圧が上がって圧電素子８７が充電されれば加圧という動作をする。
【００９６】
圧電素子８７の個別電極８９は、圧電素子支持基板８８の片面に配され、ドライバＩＣ５０に備えられたアナログスイッチ１７の出力（駆動電圧出力）Ｖｄｏの端子と超音波溶接等により接続された配線９４とはんだ付け等により接続されている。ドライバＩＣ５０の駆動電圧入力端子と超音波溶接等により接続された配線９５は、例えば図１に示した駆動電圧源２７０を介して共通駆動電圧波形発生部５１０の出力に接続されている。
【００９７】
圧電素子８７の負電極に設けられた共通電極９０は、各圧電素子の負電極に共通した電極となっており、圧電素子支持基板８８のもう一方の面に配され、例えば図１に示した共通駆動電圧波形発生部５１０のグランドに接続されている。圧電素子支持基板８８とインク流路形成部材８１とは、お互いにハウジング（図示せず）に固定されており、相対的に殆ど動かないようになっている。
【００９８】
圧電素子８７の圧電素子支持基板８８に固定されていない方の面は、弾性膜９１に固定されている。弾性膜９１は個別圧力室８２の壁の一部を形成しており、圧電素子８７の伸縮で弾性膜９１が変形すると、個別圧力室８２の体積が変化するような構造となっている。 
圧電素子８７の隣には圧電素子９２が設けてあり、圧電素子９２の圧電素子支持基板８８に固定されていない方の面は、個別圧力室８２の仕切り９６に固定され、ヘッドの剛性を高めるのに役立っている。インクジェットヘッド８０は、以上のような構造と同じ物が、１／１５０ｉｎｃｈ間隔で１列に複数個並んだヘッドである。なお、圧電素子８７及び９２は、本発明に係る電気機械変換素子の代表的な一例である。
【００９９】
次に、インクジェットヘッド８０のインク滴吐出原理について説明する。各圧電素子の個別電極８９には、ドライバＩＣ５０のアナログスイッチ１７の各アナログスイッチ素子１７０が接続されている。これにより、例えば図１に示した制御信号転送部５２０からドライバＩＣ５０に送られてくるデータに従って、インク滴を吐出させるノズルの圧電素子の個別電極８９にのみ、駆動電圧が供給されている配線９５を接続し、個別電極８９に電圧を印加できる。個別電極８９に印加される電圧により、圧電素子の充電及び放電が行われる。
【０１００】
インク滴を吐出させないノズルの圧電素子には、自然放電しないように個別電極８９に定期的に電圧を印加し、圧電素子を充電して自然長よりも積層方向に延びた状態として、弾性膜９１を個別圧力室８２に押し込んだ状態で略停止させている。個別電極８９に印加している電圧が低下すると、放電が行われ、積層方向に縮む。これにより、弾性膜９１が引っ張られて個別圧力室８２が減圧し、共通インク流路８６からリストリクタ８５を通ってインクが個別圧力室８２に供給される。
【０１０１】
続いて、個別電極８９に印加している電圧が上昇すると、圧電素子が充電され、積層方向に伸びて、弾性膜９１を個別圧力室８２に押し込む。これにより、個別圧力室８２のインクが加圧され、個別圧力室８２に連通したノズル孔８４よりインクが押し出され、インク滴３２０として吐出する。
【０１０２】
個別圧力室８２が減圧過程では、リストリクタ８５の流路抵抗よりもノズル孔８４に働く表面張力の方が勝るように設計されているため、ノズル孔８４から空気を引き込むのではなく、インクが個別圧力室８２に供給される。個別圧力室８２の加圧過程では、ノズル孔８４に働く表面張力よりもリストリクタ８５の流路抵抗の方が勝るように設計されているため、リストリクタ８５から共通インク流路８６にインクが戻って行くのではなく、ノズル孔８４からインク滴が吐出する。
【０１０３】
このように、第５の実施の形態では、第３の実施の形態に係るドライバＩＣ５０をインクジェットヘッド８０における圧電素子の駆動制御に用いる。これにより、ドライバＩＣ５０の品種、更にはヘッドの品種を増やすことなく、より少ない階調制御を行うインクジェットヘッドと、より多くの階調制御を行うインクジェットヘッドを実現でき、低コスト化の効果が得られる。
【０１０４】
〈第６の実施の形態〉
第６の実施の形態では、インクジェットヘッド６０を搭載した画像形成装置の例を示す。なお、第６の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
【０１０５】
図１２は、第６の実施の形態に係る画像形成装置を例示する図である。図１２を参照するに、第６の実施の形態に係る画像形成装置１００Ａは、インクジェットヘッド６０（図８参照）を搭載している。なお、画像形成装置１００Ａの機能構成については、第１の実施の形態で説明した画像形成装置１００と同様とすることができる。
【０１０６】
画像形成装置１００Ａの内部にはキャリッジ１０１が設けられており、支柱１０２に沿って左右に移動可能に構成されている。キャリッジ１０１はベルト１０３と繋がっており、ベルト１０３はモータ１０４に繋がっている。モータ１０４が回転することによりベルト１０３が左右に動き、同時にキャリッジ１０１を左右に移動させる。
【０１０７】
キャリッジ１０１には図示しないノズルが多数、複数列に渡って備わっているインクジェットヘッド６０が具備されている。インクジェットヘッド６０は、キャリッジ１０１の移動と共に左右に移動する。インクジェットヘッド６０を搭載することにより、簡易な制御と少ない制御信号で不用意な吐出をしないようにすることができる。
【０１０８】
更に、画像形成装置１００Ａにはメディア１０５を支えるプラテン１０６と紙送りローラ１０９が設けられている。プラテン１０６でメディア１０５を支えながら、モータ１０７により紙送りローラ１０９を動かすことでメディア１０５を前に搬送する。
【０１０９】
例えば、キャリッジ１０１を左に移動させながらインクジェットヘッド６０から液滴をメディア１０５に対して、例えば図１に示した制御信号転送部５２０から送られて来るデータに従って吐出させる。そして、次に、例えば、メディア１０５を前方に所望の距離だけ移動させる。その後、キャリッジ１０１を今度は右に移動させながらインクジェットヘッド６０から液滴をメディア１０５に対して、例えば図１に示した制御信号転送部５２０から送られて来るデータに従って吐出させる。これらの動作を繰り返すことにより、メディア１０５上一面に所望の画像を得ることができる。
【０１１０】
キャリッジ１０１は、印写を行わない際にはメンテナンス装置１０８の上で待機している。キャリッジ１０１は、インクジェットヘッド６０からインクを吸引し、吐出しなくなったノズルを回復させたり、インクジェットヘッド６０をキャップしてノズルを封止し、インクが乾燥してノズルから吐出しなくなるのを防いだりすること等が可能とされている。
【０１１１】
このように、第６実施の形態では、第４の実施の形態に係るインクジェットヘッド６０を画像形成装置１００Ａに搭載することにより、簡易な制御と少ない制御信号で不用意な吐出をしないようにすることができる。
【０１１２】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１１３】
例えば、上記実施の形態では、４階調と８階調を切換可能な場合を例に説明したが、階調数（マスクパターンの数）は幾つと幾つの切り替えであっても実施可能である。例えば、データ信号を４ビットにすれば１６階調が可能であり、４階調と１６階調を切り替え可能なドライバＩＣの場合は、４階調モード選択時に使用しないスイッチング制御信号ＭＩ４〜ＭＩ１５に、使用するＭＩ０〜ＭＩ３を割り付ければよい。なお、３階調（例えば、４階調と８階調と１６階調）も切換可能であり、３階調以上も切換可能である。
【０１１４】
又、上記実施の形態では、データ信号のビット数分だけデータ信号を備えた場合を例に説明した。しかし、ドライバＩＣの外部から入力されるデータ信号の数は１つであったとしても、数ビット分のデータを１つのデータ信号で並べて転送することにより、複数ビットのデータを転送することは可能である。つまり、データ信号の数やデータ信号入力部の数が本発明を制限するものではない。
【０１１５】
又、スイッチング制御信号の転送方法も様々な方法が考えられ、最終的にデコードを行う際に用いるスイッチング制御信号に関して、本発明を適用すれば本発明の効果が得られるものであるから、上記実施の形態で説明した制御方法に限定したものではない。
【０１１６】
又、上記実施の形態において説明に用いた動作のＨ（ＨＩＧＨ）レベル、Ｌ（ＬＯＷ）レベルの関係は、説明と逆になるよう設計しても、全く同じ動作、効果を得ることができる。又、上記実施の形態において説明で用いた立ち上がりパルスは、立下りパルスで設計しても、全く同じ動作、効果を得ることができる。
【０１１７】
又、第４及び第５の実施の形態において、ドライバＩＣ５０に代えて、ドライバＩＣ１０を用いてもよい。又、第６の実施の形態において、インクジェットヘッド６０に代えて、インクジェットヘッド８０を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１０、５０  ドライバＩＣ
１１、１２、１３、４１  シフトレジスタ
１４、４２  ラッチ回路
１５、４３  デコーダ
１６  レベルシフタ
１７  アナログスイッチ
２０、３０  スイッチング制御信号生成部
２１〜２８、３１〜３８、５１  セレクタ
６０、８０  インクジェットヘッド
６１、６２、６３  板状部材
６４  フレーム部材
６５  配線部材
６６、８４  ノズル孔
６７  個別インク供給口
６８、８６  共通インク流路
６９  インク供給口
７０  電気機械変換素子
７２  接続端子
７３  引き出し口
８１  インク流路形成部材
８２  個別圧力室
８３  ノズルプレート
８５  リストリクタ
８７、９２  圧電素子
８８  圧電素子支持基板
８９  個別電極
９０  共通電極
９１  弾性膜
９４、９５  配線
９６  仕切り
１００、１００Ａ  画像形成装置
１０１  キャリッジ
１０２  支柱
１０３  ベルト
１０４、１０７  モータ
１０５  メディア
１０６  プラテン
１０８  メンテナンス装置
１０９  ローラ
１１３  主走査モータ
１１５  記録ヘッド
１１８  主走査エンコーダ
１１９  副走査モータ
１２０  副走査エンコーダ
１２１  電気機械変換素子
１７０  アナログスイッチ素子
２００  制御部
２１０  ＣＰＵ
２２０  ＲＯＭ
２３０  ＲＡＭ
２４０  ホストＩ／Ｆ
２５０  主走査制御部
２６０  副走査制御部
２７０  駆動電圧源
２７１  第１の駆動電圧源
２７２  第２の駆動電圧源
２８０  電源
３００  駆動電圧波形
３２０  インク滴
４００  ホストコンピュータ
５００  記録ヘッド制御部
５１０  共通駆動電圧波形発生部
５２０  制御信号転送部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００８−００１０８４号公報
【特許文献２】特開２０１２−０６１６６４号公報
【図１】
2015077785.tif 000005
【図２】
2015077785.tif 000006
【図３】
2015077785.tif 000007
【図４】
2015077785.tif 000008
【図５】
2015077785.tif 000009
【図６】
2015077785.tif 000010
【図７】
2015077785.tif 000011
【図８】
2015077785.tif 000012
【図９】
2015077785.tif 000013
【図１０】
2015077785.tif 000014
【図１１】
2015077785.tif 000015
【図１２】
2015077785.tif 000016