(57)【要約】【課題】  カラー電子写真印刷装置における超音波照射でのトナー破壊による選択発色ヘッドで、超音波素子が共通グラウンドを持つ簡易化した超音波ヘッド回路を提供する。【解決手段】  焦点を結ぶ集束タイミングと異なる位相の駆動信号を発生する駆動信号発生部２と、駆動信号を抵抗Ｒを介して決まった間隔の複数の超音波素子４に接続し、素子オンオフ制御部３で隣接するグループごとに素子オンオフのＦＥＴを制御して、超音波素子４を駆動する。超音波素子４のＧＮＤ側は、共通ＧＮＤ端子とする。各超音波素子の駆動により、超音波を集束してトナーを破壊して発色する。【選択図】  図１
2005266605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波照射でのトナー破壊による印刷を行う選択発色ヘッドの超音波ヘッド回路において、
各超音波素子からの超音波を１点に集束させるための位相差を持つ駆動信号を発生し、一つの前記駆動信号は、分配抵抗を介して、決められた数の超音波素子を挟んで存在する複数の超音波素子を駆動するものである駆動信号発生手段と、
個々の前記超音波素子に対して制御する個々のＦＥＴであって、前記駆動信号を隣接する複数の超音波素子単位で制御する制御線に接続された前記ＦＥＴを持つＦＥＴ手段と、
前記駆動信号を前記隣接する複数の超音波素子単位で前記ＦＥＴを制御するＦＥＴ制御手段と、
前記超音波素子の共通端子をグラウンドに接地した前記超音波素子を備えた超音波素子アレイ手段と、
超音波の集束点を連続して移動する超音波発生制御を前記各手段に行う制御手段と
を備えた超音波ヘッド回路。
【請求項２】
前記ＦＥＴ制御手段の前記制御信号のオン時間により発色の階調の補正を行う請求項１の超音波ヘッド回路。
【請求項３】
前記ＦＥＴ制御手段は、位相差設定テーブルを持つものである請求項１又は２の超音波ヘッド回路。
【請求項４】
超音波照射でのトナー破壊による印刷を行う選択発色ヘッドの超音波ヘッド回路において、
各色及び各位相の駆動信号を発生し、一つの前記駆動信号は、分配抵抗を介して、決められた数の超音波素子を挟んで存在する複数の超音波素子を駆動するものである駆動信号発生手段と、
前記駆動信号の色の選択を行う色選択手段と、
前記駆動信号の位相の選択を行う位相セレクタ手段と、
各前記超音波素子からの超音波を１点に集束させる色及び位相選択情報を前記色選択部と  前記位相セレクタ部に送信する位相演算手段と、
個々の前記超音波素子に対応して制御する個々のＦＥＴであって、前記駆動信号を隣接する複数の超音波素子単位で制御する制御線に接続された前記ＦＥＴを持つＦＥＴ手段と、
前記駆動信号を前記隣接する複数の超音波素子単位で前記ＦＥＴを制御するＦＥＴ制御手段と、
前記超音波素子の共通端子をグラウンドに接地した前記超音波素子を備えた超音波素子アレイ手段と、
超音波の集束点を連続して移動する超音波発生制御を前記各手段に行う制御手段と
を備えた超音波ヘッド回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
カラー電子写真印刷装置の超音波照射でのトナー破壊による選択発色ヘッドにおいて、超音波アレイ素子の駆動及び制御を行う超音波ヘッド回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラープリントと言えば銀塩写真が挙げられるほど、その技術は長い間主流であった。しかし、今日パーソナルコンピュータを中心としたコンピュータの普及に伴って、周辺機器としてのプリンタ装置も普及し、各種方式のカラープリンタが提案されている。特に、電子写真方式、熱転写方式、インクジェット方式の各方式のプリンタ装置は、著しい進歩を遂げ、解像度の点でも銀塩写真に匹敵し、これにとって代わる勢いである。
【０００３】
例えば、インクジェット方式の記録装置として、特許文献１がある。この特許文献１は複数の圧電素子を所定間隔で配列して圧電素子アレイを構成し、液体インクの液面上に集束し、かつ液面に沿って移動する超音波ビームを放射し、この超音波ビームの圧力により液体インクの液面からインク滴を吐出させて飛翔させることにより画像を記録する記録装置である。ここで、超音波ビームの中心位置が上記圧電素子の中心位置となるように同時駆動する時、圧電素子アレイのうち偶数個からなる圧電素子群駆動モードと、奇数個からなる圧電素子群駆動モードを有することにより、圧電アレイ素子群の２倍の解像度で動作させる。
【０００４】
また、近年超音波を利用した印刷装置が提案され、各素子又はいくつかの素子ブロック毎に駆動信号を生成する回路が提案されている。この場合、超音波発生素子の共通GND端子側は、隣り合った複数の端子でグループを構成し、GNDとの接続をオン、オフして、超音波振動を発生し、マイクロカプセルに超音波振動を照射し、カプセルを破壊して選択発色を行っている。
【特許文献１】特開平０８−２３８７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術の超音波を利用した印刷装置は、超音波を発生させる各超音波素子が、発生の度に位相を変化させている。そして、多数の超音波素子を駆動するために駆動用のICを多数必要とする。
【０００６】
また、超音波発生素子は容量性負荷である。低周波数になればなるほど、また素子の容量が低くなるほど、超音波発生素子は、高インピーダンスとなる。そのため、この高インピーダンスでの状態で、超音波発生素子をグループ化した共通側端子とGNDとの接続をオンオフさせようとすると、オンオフ制御が不可能になるという問題がある。
【０００７】
本発明は、カラー電子写真印刷装置における超音波照射でのトナー破壊による選択発色ヘッドの超音波アレイ素子の駆動及び制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、超音波照射でのトナー破壊による印刷を行う選択発色ヘッドの超音波ヘッド回路において、各超音波素子からの超音波を１点に集束させるための位相差を持つ駆動信号を発生し、分配抵抗を介して、一つの前記駆動信号は、決められた数の超音波素子を挟んで存在する複数の超音波素子を駆動する駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、個々の前記超音波素子に対応して制御する個々のＦＥＴであって、前記駆動信号を前記隣接する複数の超音波素子単位で制御する制御線に接続された前記ＦＥＴを持つＦＥＴ手段と、前記駆動信号を隣接する複数の超音波素子単位で前記ＦＥＴを制御するＦＥＴ制御手段と、前記超音波素子の共通端子をグラウンドに接地した前記超音波素子を備えた超音波素子アレイ手段と、超音波の集束点を連続して移動する超音波発生制御を前記各手段に行う制御手段とを備えた超音波ヘッド回路により、提供される。
【０００９】
超音波ヘッド回路は、素子制御手段の制御信号のオン時間により発色の階調の補正を行う。また、上述の素子制御手段は、位相差設定テーブルを持つものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、超音波照射でのトナー破壊による選択発色ヘッドにおいて、決められた数の超音波素子を挟んで存在する複数の超音波素子を駆動する駆動信号を共通にし、また、隣り合った複数の素子を一括で一つの制御線で制御を行うことにした。これにより、超音波素子の共通側端子の配線が全端子共通でＧＮＤに接続となる効果がある。また、各超音波素子ごとに制御するよりも制御が簡単になる。そして、制御信号の時間を短く調整することで階調表現の補正及び制御が実現できる。
【００１１】
また、駆動信号発生部をＹＭＣＫ各色ごとに位相別で常時発生させておき、超音波を発生させるときに必要な位相、周波数を選択する方式を取ることにより、駆動信号発生部の規模が小さくて済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
（実施形態１）
図１は本実施形態の印刷装置の全体構成図である。尚、本実施形態の説明に使用する印刷装置は、例えばピアtoピアでホスト機器であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続されたプリンタ装置であり、またＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）に接続されたプリンタ装置であってもよい。
【００１３】
同図に示すように本例の印刷装置は、画像形成部１１、給紙部１２、用紙搬送部１３、電源及び制御部１４で構成されている。画像形成部１１は感光体ドラム１５、光書込ヘッド１６、カプセルトナーホッパ１７、選択発色ヘッドとしての超音波ラインヘッド１８等で構成されている。
【００１４】
給紙部１２は、給紙カセット１２ａ及び給紙コロ１２ｂで構成され、給紙カセット１２ａに収納された記録紙Ｐは、給紙コロ１２ｂの回転（１回転）に従って給紙カセット１２ａから搬出され、用紙搬送部１３に送られる。用紙搬送部１３は給紙カセット１２ａから搬出された記録紙Ｐをガイド板に沿って搬送し、後述する転写部２０においてトナー画像が転写され、定着器２１でトナー画像が記録紙Ｐに熱定着され、排紙ロール３３によって用紙スタッカ２２上に排出される。
【００１５】
また、電源及び制御部１４は上記画像形成部１１等に電源を供給する電源部１４ａ、及び上記光書込ヘッド１６に供給する光書込データを生成し、超音波ラインヘッド１８に供給する画像データを生成する制御部（制御回路）１４ｂで構成されている。尚、制御部（制御回路）１４ｂの具体的な回路構成については後述する。
【００１６】
図２は上記画像形成部１１の拡大図である。画像形成部１１は上記のように、感光体ドラム１５、光書込ヘッド１６、カプセルトナーホッパ１７、超音波ラインヘッド１８を要部として構成されている。感光体ドラム１５の近傍には、帯電ローラ２４、前述の光書込ヘッド１６、カプセルトナー現像ローラ２５、転写ローラ２６、クリーナ２７が配設されている。
【００１７】
光書込ヘッド１６には前述の制御部（制御回路）１４ｂから光書込みデータが供給され、感光体ドラム１５の感光面に光書込みを行う。感光体ドラム１５の感光面には予め帯電ローラ２４によって一様な電荷が付与され、光書込ヘッド１６からの光書込みによって静電潜像が形成される。この静電潜像はカプセルトナー現像ローラ２５によって現像され、静電潜像に後述するカプセルトナーＴを静電付着させ、転写ローラ２６直上の位置に運ぶ。
【００１８】
感光体ドラム１５と転写ローラ２６間には、中間転写ベルト２８が位置し、中間転写ベルト２８は感光体ドラム１５と転写ローラ２６間を挟持搬送される。感光体ドラム１５に静電付着したカプセルトナーＴは、転写ローラ２６との間で作用する電界によって中間転写ベルト２８側に吸着される。尚、中間転写ベルト２８は矢印方向に回転移動し、中間転写ベルト２８に吸着したカプセルトナーＴは、中間転写ベルト２８の移動に伴って超音波ヘッド１８の直下に達する。
【００１９】
超音波ヘッド１８には制御部（制御回路）１４ｂから画像データが供給され、超音波ヘッド１８を収容する収容ローラ３０と対抗ローラ３１間を移動するカプセルトナーＴに超音波照射を行う。この時、色別の画像データに応じて異なる周波数の超音波が中間転写ベルト上に照射され中間転写ベルト２８に吸着したカプセルトナーＴ内の対応する色のカプセル壁が選択的に破壊され、内部の反応性物質によって発色反応が起こり、発色する。尚、３５は中間転写ベルトクリーナであり、中間転写ベルト２８に残留するトナーを除去する。
【００２０】
上記のようにして発色した発色済みトナーは、転写部２０において転写ローラ３２により記録紙Ｐに転写される。また、記録紙Ｐに転写された発色済みトナーは前述のように定着器２１において熱定着処理が施され、排紙ローラ３３によって排紙スタッカ２２上に排出される。
【００２１】
上記構成において、図２に示すカプセルトナーホッパ１７内にはカプセルトナーＴが収納されている。また、カプセルトナーホッパ１７内に回動可能に設置された攪拌部材３４は、マイクロカプセルトナーＴ（以下、単にカプセルトナーＴで示す）を攪拌し、摩擦帯電によってマイナス（−）の電荷をカプセルトナーＴに付与する。また、このカプセルトナーホッパ１７に収納されたカプセルトナーＴは前述のカプセルトナー現像ローラ２５によって静電潜像の現像に使用される。
【００２２】
また、図３は本例における印刷処理の模式図であり、前述の実施形態と異なり、感光体ドラム１５に付着したマイクロカプセルトナーを感光面に位置する状態で選択発色ヘッドとしての超音波ヘッド４０によって発色させる構成である。尚、本例では発色後のマイクロカプセルトナーは記録紙Ｐに転写され、定着器４１で記録紙Ｐに熱定着される。
【００２３】
前述のように、この場合も各色により異なった周波数（ｆｍ、ｆｃ、ｆｙ、ｆｋ）の超音波を照射し、マイクロカプセルトナーのうち対応カプセルを選択的に破壊する。この時、マイクロカプセルトナーを発色させるためには、超音波ヘッド４０により、同一ポイントに超音波を照射しなければならない。
【００２４】
図４に上記超音波ヘッド４０の制御回路例を示す。同図に示すように、本回路はRIP１、駆動信号発生部２、素子オンオフ制御部３、超音波素子アレイ４、ＦＥＴ素子部５、分配抵抗Ｒで構成される。
【００２５】
RIP１はラスターイメージプロセッサであり、駆動信号発生部２と素子オンオフ制御部３を制御する。駆動信号発生部２では、異なった位相で複数の駆動信号Ｖｎを発生させる。例えば、駆動信号Ｖ１は分配抵抗Ｒ１を介してＦＥＴ１のドレイン及び超音波素子Ｃｈ１に、又分配抵抗Ｒ２を介してＦＥＴ２のドレイン及び超音波素子Ｃｈ２に、又分配抵抗Ｒ３を介してＦＥＴ３のドレイン及び超音波素子Ｃｈ３に、更に分配抵抗Ｒ４を介してＦＥＴ４のドレイン及びＣｈ４に、それぞれ出力される。そして、駆動信号Ｖ１は、決められた数の超音波素子を挟んで存在する複数の超音波素子を駆動する。尚、他の駆動信号Ｖ２、Ｖ３、・・・についても同様に接続され、対応する素子を駆動する。
【００２６】
素子オンオフ制御部３は、ＦＥＴ素子を後述するグループごとにオンオフさせる制御信号Ｓｎを出力する。図１には、制御線及び制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を示しており、１つの制御線で隣接する４つの超音波素子に対応する４つのＦＥＴ素子を同時に制御する。
【００２７】
ＦＥＴ素子部５を構成する素子オンオフ用のＮｃｈのＦＥＴ１、ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４等は、超音波素子アレイ４を駆動する駆動信号の信号線をオンオフ制御するＦＥＴ素子である。超音波素子１つについて１つのＦＥＴ素子が接続され、１つのＦＥＴ素子で１つの超音波素子をオンオフ制御する。尚、超音波を発生させない期間、当該ＦＥＴ素子をオンさせ、駆動信号の信号線をＦＥＴ素子のソースを通してＧＮＤに接地する。これにより、駆動信号は超音波素子には流れない。一方、超音波を発生させる期間、当該ＦＥＴ素子をオフし、駆動信号を超音波素子に通す。
【００２８】
超音波素子アレイ４は、主走査方向に超音波素子を多数配設し、超音波素子アレイ４の共通側端子は、全端子がＧＮＤに接続されている。この超音波素子アレイ４は、隣接する超音波素子がグループを形成している。尚、同図では、隣接する超音波素子４個ずつが素子オンオフ制御部３からの制御線で同時に制御される。
【００２９】
また、Ｃｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４は、それぞれの超音波素子を指す。このＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４は、同じ駆動信号Ｖ１によって駆動される。また、素子オンオフ制御部３の１つの制御線が、例えばＣｈ１のＦＥＴ素子のゲート信号になっている。同図では、制御線Ｓ１にＣｈ１、制御線Ｓ２にＣｈ２、制御線Ｓ３にＣｈ３、制御線Ｓ４にＣｈ４が対応する。
【００３０】
また、素子オンオフ制御部３からの１本の制御線での素子駆動数、素子オンオフ用Ｎｃｈ−ＦＥＴの数は、この限りでなく、任意の値に設定できる。また、図１のＦＥＴ素子はＮｃｈ−ＦＥＴであるが、制御を逆転させることによってＰｃｈ−ＦＥＴでも使用可能である。
【００３１】
以上の構成により、駆動信号発生部２から供給される高電圧の駆動信号と素子オンオフ制御部３からの制御信号に従うＦＥＴとの組合わせで、任意の超音波素子アレイの超音波素子での超音波のオンオフが行うことができる。超音波素子アレイ４の超音波を使う印刷は、複数の各超音波素子からの位相の異なった超音波を集束させ、トナーを破壊することで発色させる。
【００３２】
図５及び図６は、上記超音波ヘッド４０の駆動回路におけるタイムチャートを示す。具体的には、駆動信号発生部２からの駆動信号Ｖ１と素子オンオフの制御線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４と駆動される超音波素子のＣｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４のタイミングチャートである。
【００３３】
図５では、駆動信号Ｖ１が与えられている時、制御線Ｓ１、Ｓ３がＮｃｈのスレッショルドを超える低い電圧をＦＥＴ１とＦＥＴ３に与える。すると、超音波素子Ｃｈ１、Ｃｈ３には、分配抵抗Ｒ１、Ｒ３によって分圧されたＶ１のタイミングで駆動信号、つまり振幅電位が印加され、超音波素子が振動し、超音波が発生する。尚、制御線Ｓ２、Ｓ４は、同図に示すようにＨｉｇｈにしておくことにより、Ｃｈ２、Ｃｈ４には出力されず、対応する超音波素子は振動しない。
【００３４】
一方、図６では、駆動信号Ｖ１が与えられている時、制御線Ｓ１、Ｓ３がＮｃｈのスレッショルドを超える低い電圧をＦＥＴ１とＦＥＴ３にそれぞれ駆動信号Ｖ１の２パルス分、３パルス分の別々の長さで与える。すると、超音波素子Ｃｈ１、Ｃｈ３には、分配抵抗Ｒ１、Ｒ３によって分圧された駆動信号Ｖ１のタイミングで振幅電位が印加される。
【００３５】
よって、駆動信号Ｖ１よりも少ない波数の制御線で超音波素子を駆動を制御することができる。すなわち、収束点での音圧を与える時間を制御させることで破壊させるトナー量を加減して、階調補正を実施できる。
【００３６】
図７に、超音波素子アレイ４から感光ドラム上に超音波を収束させるタイミングを示す。尚、同図では感光ドラム１５は図示しないが、同図の焦点位置が感光体ドラム１５の周面に対応する。先ず、１ライン分の画素Ｔ１〜Ｔｎのｎブロックに分け、それぞれのブロックで１点の画素に発生させた超音波を同時に収束させる。この超音波発生を１ブロックの画素数分連続して行うことにより、１ラインの画素形成、すなわち発色が完了する。これを各ブロックを同時に行う。
【００３７】
例えば、図７（ａ）において、Ｔ１〜Ｔｎの各ブロックの左端に焦点を形成するように超音波素子を駆動する。次に同図（ｂ）において、同図（ａ）で形成した画素の右隣の画素に焦点を形成し、発色させる。以降、右隣のブロックで最初に発生させ収束させた画素の左隣まで、各画素に対して超音波を収束させることを連続して繰り返す。右隣のブロックがないものは、画素の右端まで行う。これにより、１ラインの画素形成を行う。これをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色行えば、１ドットラインの画素形成が完了する。尚、１画素を形成させるための素子は、トナー、媒質、素子特性等により変化するものである。
【００３８】
つまり、図４における超音波素子Ｃｈ１、Ｃｈ２、・・・は、図７でのＴ１、Ｔ２、・・・のブロックを駆動させるときの最初の左端素子にあたる。このとき、素子オンオフ制御部３からオン信号つまり該当制御線がアサートされていれば、上述した通り、当該素子は、超音波を発生させる。オフ信号つまり該当制御線がアサートされていなければ、超音波を発生させない。これらをブロック単位で制御し、画像情報に基づいて集束点にあるトナーを破壊、又は非破壊制御する。
【００３９】
図８は、超音波ヘッドによる１ドットライン形成時のタイミングチャートである。上記図７での１ブロックＴｎのドットを形成する１ドットラインのタイミングチャートを示したものである。
【００４０】
同図において、HSYNCは水平同期信号であり、主走査方向の同期信号である。HSYNC信号がアクティブ（本例ではL）から次のアクティブまでの期間が１ドットラインのドット形成処理時間である。そして、各色４階調を表現するために副走査方向、つまり時間軸方向に１ドット当たり４分割し、１／４ライン単位の時間でドット形成することで面積階調を実施し、１ドットの色を出力する。
【００４１】
すなわち、１ラインを形成する時間は、計算により出すことができる。例えば、
６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）である印字スピードをＡ４横で４０ｐｐｍ（Ｐａｇｅｓ  Ｐｅｒ  Ｍｉｎｕｔｅ）で印刷するとする。この場合、１ドットの長さは、６００ｄｐｉの場合、４２．３μｍである。印刷速度は、４０ｐｐｍ＝１８０ｍｍ／ｓｅｃである。よって、１ドットを印刷する時間は４２．３／１８０＝２３５μｓｅｃとなる。
【００４２】
また、１ブロックが６４ドットであるとすると、２３５μｓｅｃ×６４で１ブロックの印刷は、１５．０４０ｍｓとなる。
よって、例えば、１ブロックＴｎが６４ドット間隔としたとき、６４ドットの印刷時間２３５μｓｅｃで、６４ドット＊４階調＊４色＝１０２４回の超音波の集束を行う。
【００４３】
また、同図のＴｗは、１色の“書き込み周期”であり、１５０４０／１０２４＝１４．６μｓｅｃとなる。また、ＤＣＬＫは基本ＣＬＫである。このＤＣＬＫは、駆動周波数に細かく対応する為、できる限りの高速ＣＬＫを使用する。例えば、ＹＭＣＫで駆動させる超音波の周波数を変えて集束位置にあるトナーの発色制御を行うことに対応できる高速ＣＬＫとする。
【００４４】
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、・・・・Ｖｎは、前述の駆動信号である。ＳＴＡＴＵＳ−ｆは、処理を行う色を示す。Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、・・・・Ｓｎは前述の制御線である。
図９は、素子オンオフ制御部３の具体的な回路構成図である。素子オンオフ制御部３は、シフトレジスタ６１、ラッチ６２、制御信号ドライバ６３で構成される。先ず、ＲＩＰ１はホスト機器から出力された画像データを受信し、階調情報に基づいてＹＭＣＫデータとし、素子オンオフ制御部３のシフトレジスタ６１に各色１ライン分のデータを入力する。この１ライン分の画像データは、前述の図８に示すように、“ＹＭＣＫ、ＹＭＣＫ、ＹＭＣＫ・・・・・”と繰り返しながら順番に１ドット目から最終ドットまでシフトレジスタ６１からラッチ６２に書き込まれる。そして、最終ドットが書き込まれた後に、ラッチ６２から制御信号ドライバ６３に送信され、制御信号ドライバ６３で素子オンオフ制御の信号つまり、制御線Ｓ１〜Ｓｎの信号が作成される。素子オンオフ制御部３は、書き込み周期のクロック信号であるＨＣＬＫに同期して、データ有り／無しに従って制御線の電位を決定する。
【００４５】
図１０は、前述の駆動信号発生部２の回路構成図である。位相差設定テーブル７１、駆動信号発生ドライバ７２で構成される。位相差テーブル７１には、集束させるために必要な位相差に対応するデータがＹＭＣＫの各駆動周波数毎に記録されている。位相差テーブル７１は、水平同期信号（ＨＳＹＮＣ）、及びクロック信号（ＨＣＬＫ）の入力に同期して、各駆動信号の位相差設定値を駆動信号発生ドライバ７２に送信する。
【００４６】
駆動信号発生ドライバ７２は、ＹＭＣＫの各色の情報信号であるステータス（ＳＴＡＴＵＳ−ｆ）により駆動周波数を変化させ、上述の位相差設定テーブル７１からの入力である位相差設定値に従ってあらかじめ決められた期間駆動信号を発生させる。
【００４７】
上述したように、駆動信号及び制御線により素子オンオフを制御することで、超音波素子アレイ４より、発せられた超音波を１ドットに集束させ、これを１ライン分スキャンさせることで、１ライン分のドットを発色、形成させることができる。
（実施形態２）
図１１に実施形態２のブロック図を示す。
【００４８】
実施形態１では、超音波発生の毎に位相が変化するので、素子ブロック毎に位相を変化させることが可能な駆動信号を生成する回路が必要であり、回路規模が大きくなっている。しかし、必要な駆動信号の位相は、超音波の波長λでλ／４単位で４種類である。すなわち、何本もの駆動信号があっても、４種類の位相の駆動信号があれば、超音波を集束させることが可能である。そこで、本例は回路を効率化した例である。
【００４９】
図１１は、本例の超音波ヘッドの回路構成図であり、実施形態１の図４に対応する。尚、前述の図４に対応する回路については同じ番号を使用する。
各駆動信号発生部８２〜８５は、０、λ／４、２λ／４、３λ／４の各位相の周波数で振幅する駆動信号を出力する。超音波で破壊されるトナーは、各色により周波数が異なり、Ｙ駆動信号発生部８２ではＹ（イエロー）トナーを破壊する駆動信号を、Ｍ駆動信号発生部８３ではＭ（マゼンタ）トナーを破壊する駆動信号を、Ｃ駆動信号発生部８４ではＣ（シアン）コナーを破壊する駆動信号を、Ｋ駆動信号発生部８５ではＫ（ブラック）トナーを破壊する駆動信号を発生する。
【００５０】
ＹＭＣＫセレクタ８６は、後述する位相演算部８１よりＹＭＣＫの情報信号であるステータス（ＳＴＡＴＵＳ−ｆ）により駆動信号発生部２からの駆動信号をセレクトして、各位相の駆動信号を位相セレクタ８７へ出力する。すなわち、ＹＭＣＫセレクタ８６は色の選択を行い、位相セレクタ８７は位相の選択を行う。
【００５１】
位相演算部８１は、内部に持つ不図示の位相差設定テーブルより、ＲＩＰ１からのデータを受け取って各超音波素子を駆動させるべき位相を選択して後述する位相差セレクタ８７に出力する。
【００５２】
位相セレクタ８７は、ＹＭＣＫセレクタ８６からの駆動信号を位相演算部８１からの選択信号により選択した位相で、分配抵抗Ｒを介してＦＥＴスイッチ部８９へ出力する。
ＦＥＴスイッチ部８９は、素子オンオフ制御部３より各ＦＥＴ素子のオンオフ信号を受けて各ＦＥＴ素子のオンオフにより超音波の発生を制御する。つまり、駆動信号の導通、非導通を制御する。素子オンオフ制御部３は、前述の実施形態１と同様であり、ＦＥＴスイッチ部８９を駆動し、超音波素子アレイ４に駆動信号を出力する。
【００５３】
尚、本実施形態２では、駆動信号発生部２をＹＭＣＫ別々としたがＹＭＣＫセレクタと駆動信号発生部を１つのユニットとし、時分割で４つの周波数を出力させるように構成してもよい。
（実施形態３）
本例は、ＦＥＴ素子の制御を以下のように行う。超音波を発生させない場合、ＦＥＴ素子をオンさせて、駆動信号の信号線をＦＥＴ素子のソースを通してグラウンド電位に接地する。駆動信号は、超音波素子には流れない。超音波を発生させる場合には、当該ＦＥＴ素子をオフにし、駆動信号を超音波素子に通す。この時、ＦＥＴ素子は、能動領域で作動させ、ＦＥＴ素子のゲート電圧を閾値を超えて完全にオフさせるまでの間で制御することで、駆動信号の振幅電圧を変化させ、超音波素子からの超音波音圧を制御する。
【００５４】
図１２に素子オンオフ制御部３０の回路図を示す。同回路は、階調データを発生する階調データ発生部３１、信号レベル毎の分圧のための抵抗Ｒｄ１〜Ｒｄ５、ダイオードＤ、及びボルテージ・フォロワ回路３２で構成されている。ボルテージ・フォロワ回路３２は、バッファアンプであり、出力電流を確保する。
【００５５】
素子オンオフ制御部３０は、ＲＩＰ１から画像データを受信する。ゲートの制御信号は、素子オンオフ制御３０で作成される。通常時、階調データ発生部３１のデータ端子はＤ１〜Ｄ４はＬ（ロー）であり、Ｄ５はＨ（ハイ）である。これにより、ボルテージ・フォロワ回路３２の＋入力はＨとなり、Ｈを出力する。よって、素子オンオフ制御部３０の出力はＨとなるので当該ＦＥＴはオンとなり、駆動信号はグラウンドに接地された状態である。
【００５６】
階調データ発生部３１は、オンオフの制御情報及び階調情報に基づいて当該ＦＥＴ素子のゲート制御の階調レベルＤ１〜Ｄ５信号を決定する。階調データ発生部３１は、駆動信号発生部２からの駆動信号（振幅電圧）発生のタイミングに合わせて、決定した階調レベルにより、Ｄ１〜Ｄ４のうち１つの信号をＨとし、同時にＤ５をＬとする。
【００５７】
階調データ発生部３１の出力Ｄ１〜Ｄ５は、ＣＭＯＳ構成によりその出力電圧は、ほぼ電源電圧である。階調データ発生部端子Ｄ１〜Ｄ４には、抵抗Ｒｄ１〜Ｒｄ４が接続されているので、ダイオードＯＲを介して基準抵抗をＲａとしての分圧により、抵抗値に比例した各階調レベルの信号レベルの出力電圧が取り出される。その電圧をＶｘ、電源電圧をＥ、ダイオードの順方向電圧をＶｆとすると以下の式になる。
Ｖｘ＝Ｒａ／（Ｒａ＋Ｒｄｎ）・（Ｅ−Ｖｆ）
ここでは、Ｒｄ１＜Ｒｄ２＜Ｒｄ３＜Ｒｄ４とする。この電圧の信号が該当ＦＥＴのゲート信号に加えられる。
【００５８】
図１３に、素子オンオフ制御部３の内部タイミングチャートと駆動信号Ｖｎの波形例を示す。同図では、Ｄ５の通常時を除くと、順番にＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４がアサートされている。階調レベルの出力、つまりＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４に合わせて、制御信号Ｓｎの電圧が変化している。制御信号Ｓｎが、どの信号かはここでは任意である。この制御信号Ｓｎを接続された当該各ＦＥＴ素子のゲートに印加させることにより、駆動信号Ｖｎの振幅を図１３のように変化させる。
【００５９】
上述したようにゲート信号によるＦＥＴ素子の動作でアナログ量の変化となる。制御信号Ｓｎによるゲート信号が大きいほど駆動信号が小さくなる。駆動信号Ｖｎもどの信号かは任意である。
【００６０】
すなわち、超音波素子に印加させる振幅電圧つまり駆動信号をゲート信号である制御信号で制御することにより、発生させる超音波音圧を随意に制御可能となる。
次に、ＦＥＴ素子のゲート電圧印加時間の対象をモニタすることにより変化させる形態を示す。上記例において、素子オンオフ制御部３によるＦＥＴ素子に対するゲート電圧印加時間は、階調データ発生部３１で生成される信号によって決定される。
【００６１】
ところが、超音波の特性は、環境によって変化する。超音波をトナーカプセルまで伝達する媒質の温度、溶存ガスによって所望の破壊音圧を得られない場合がある。そこで、所望の破壊音圧で安定させる必要がある。
【００６２】
図１４に素子オンオフ制御部の他の例を示す。これら媒質の温度、溶存ガスをモニタして、ＦＥＴに対するゲート電圧印加時間を、変化させる制御を行う。図９と比較して、素子オンオフ制御部８０内に、媒質環境タイミング設定ドライバ８３を新たに設ける。また、媒質観測用に媒質温度センサ８４、媒質溶存ガスセンサ８５を新たに設ける。
【００６３】
媒質温度センサ８４は、媒質の温度を観測し、情報を媒質環境タイミング設定ドライバ８３に送信する。媒質溶存ガスセンサ８５は、媒質の溶存ガスを観測し、情報を媒質環境タイミング設定ドライバ８３を送信する。媒質環境タイミング設定ドライバ８３は、媒質温度センサ８４と媒質溶存ガスセンサ８５からの情報と、階調データ発生部８１で決定された階調レベルの情報を受信し、ＦＥＴのゲートに加える適切な制御信号時間を内部の設定テーブルより、決定する。この決定された制御信号時間を階調データ発生部８１に送信する。階調データ発生部８１は、上述の階調レベルに応じた電圧の信号を受信した制御信号時間だけ出力する。
【００６４】
図１５に、図１４の素子オンオフ制御部８０の内部タイミングチャートと駆動信号Ｖｎ’の波形の例を示す。
階調レベルＤ１’〜Ｄ４’出力は、媒質環境設定タイミングドライバ８３によって設定された時間だけ、階調データ発生部８１によりアクティブとなる。これにより、制御信号Ｓｎも媒質環境設定タイミングドライバ８３によって設定された時間だけ出力される。この制御信号がＳｎが各ＦＥＴのゲートに加えられて、振幅電圧つまり駆動信号Ｖｎ’が制御される。振幅電圧も、媒質環境設定タイミングドライバ８３によって設定された時間だけ出力される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の印刷装置の全体構成図である。
【図２】本発明の印刷装置の要部構成図である。
【図３】マイクロカプセルトナーの搬送を説明する図である。
【図４】本発明の超音波ヘッドの回路構成図である。
【図５】本発明の駆動信号と制御線と駆動されるチャネルの超音波素子のタイムチャートである。
【図６】本発明の駆動信号と制御線と駆動されるチャネルの超音波素子のタイムチャートである。
【図７】本発明の超音波素子アレイから感光ドラム上に超音波を収束させるタイミングを示す。
【図８】本発明の超音波ヘッドの回路による１ドットライン形成時のタイミングチャートである。
【図９】本発明の素子オンオフ制御部の具体的な回路構成図である。
【図１０】本発明の駆動信号発生部の回路構成図である。
【図１１】本発明の実施形態２の超音波ヘッドの回路構成図である。
【図１２】本発明の実施形態の変形例の素子オンオフ制御部の回路構成図である。
【図１３】本発明の実施形態の変形例のタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施形態の他の変形例の素子オンオフ制御部の回路構成図である。
【図１５】本発明の実施形態の他の変形例のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・ラスターイメージプロセッサ
２・・・駆動信号発生部
３、３０、８０・・・素子オンオフ制御部
４・・・超音波素子アレイ
ＦＥＴ１、ＦＥＴ２、ＦＥＴ３、ＦＥＴ４・・・ＦＥＴ
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４・・・分配抵抗
６１・・・シフトレジスタ
６２・・・ラッチ
６３・・・制御信号ドライバ
７１・・・位相差設定テーブル
７２・・・駆動信号発生ドライバ
８１・・・位相演算部
８２・・・Ｙ駆動信号発生部
８３・・・Ｍ駆動信号発生部
８４・・・Ｃ駆動信号発生部
８５・・・Ｋ駆動信号発生部
８６・・・ＹＭＣＫセレクタ
８９・・・ＦＥＴスイッチ部
１５・・・感光ドラム
１６・・・光書込みヘッド
１７・・・マイクロカプセル
１８、４０・・・超音波ヘッド（選択発色ヘッド）
３１・・・階調データ発生部
３２・・・ボルテージ・フォロワ回路
８３・・・媒質環境タイミング設定ドライバ
８４・・・媒質温度センサ
８５・・・媒質溶存ガスセンサ
Ｒｄ１、Ｒｄ２、Ｒｄ３、Ｒｄ４、Ｒａ・・・抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図８】
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