(57)【要約】【課題】マルチチャネル化されたインクジェット記録ヘッドにおいて、簡易な構成でチャネルごとのインク吐出量の均一化を図ること。【解決手段】複数のノズルごとにアクチュエータ素子の素子容量３０３が設けられ、素子容量の駆動により前記ノズルからインクを吐出するインクジェット記録ヘッド１の駆動回路であって、素子容量３０３を駆動するための駆動信号を出力する駆動信号源３０１と、複数の素子容量３０３を個別に駆動するために素子容量３０３にそれぞれ接続され、駆動信号を選択的に素子容量３０３に印加する複数のスイッチング素子のオン抵抗３０２と、複数の素子容量３０３それぞれに対応して素子容量３０３の低電位側に接続された複数のリターン抵抗３０４とを含み、複数のリターン抵抗３０４の抵抗値が、それぞれのリターン抵抗が対応する素子容量と信号源３０１との間の配線長に応じて調整されていることを特徴とする。【選択図】図３
2013046988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルごとに電気的に容量性であるアクチュエータ素子が設けられ、前記アクチュエータ素子の駆動により前記ノズルからインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの駆動回路であって、
前記アクチュエータ素子を駆動するための駆動信号を出力する駆動信号源と、
複数の前記アクチュエータ素子を個別に駆動するために前記アクチュエータ素子にそれぞれ接続され、前記出力された駆動信号を選択的に前記アクチュエータ素子に印加する複数のスイッチング素子と、
複数の前記アクチュエータ素子それぞれに対応して前記アクチュエータ素子の低電位側に接続された複数のリターン抵抗とを含み、
複数の前記リターン抵抗の抵抗値が、それぞれのリターン抵抗が対応するアクチュエータ素子と前記信号源との間の配線長に応じて調整されていることを特徴とするインクジェット記録ヘッドの駆動回路。
【請求項２】
複数の前記リターン抵抗の抵抗値を設定するための設定情報を格納する記録部を含み、
複数の前記リターン抵抗が可変抵抗であって、前記記録部に格納された設定情報に応じた抵抗値が設定されることにより、複数の前記リターン抵抗の抵抗値が、それぞれのリターン抵抗が対応するアクチュエータ素子と前記信号源との間の配線長に応じて調整されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドの駆動回路。
【請求項３】
前記スイッチング素子のオン抵抗の抵抗値が、それぞれのスイッチング素子が対応するアクチュエータ素子と前記信号源との間の配線長に応じて調整されていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録ヘッドの駆動回路。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか１項に記載のインクジェット記録ヘッドの駆動回路を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置に関し、特に、インクジェット記録ヘッドに搭載される複数のチャネルそれぞれから吐出されるインク量のばらつきの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置は、撮像機能、画像形成機能及び通信機能等を備えることにより、プリンタ、ファクシミリ、スキャナ、複写機として利用可能な複合機として構成されることが多い。
【０００３】
このような画像処理装置のうち、電子化された情報の出力に用いられるプリンタの一態様として、インクジェット方式を採用したプリンタ（以降、インクジェットプリンタとする）がある。インクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドが記録媒体である用紙に対してインクを吐出することにより、画像系が形成される。
【０００４】
記録ヘッドにおいてインクの吐出を制御する態様としては、圧電素子を用いるもの、インクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインクを吐出させるもの、静電気力を利用するもの等がある。このような吐出制御手段を用いた記録ヘッドにおいては、高密度のマルチノズル化を比較的容易に実現することが可能であり、高精細な画像を用紙上に形成することが可能である。
【０００５】
このようなマルチノズル化された記録ヘッドにおいて高画質な画像を形成するためには、それぞれのノズルから吐出されるインク量を均一に制御する必要があるが、ノズルの数、即ちチャネル数が増えるほど、それぞれのチャネルを駆動するための駆動配線の長さにばらつきが生じる。その結果、マルチノズル化された記録ヘッド、即ちマルチチャネル化された記録ヘッドにおいては、各チャネルにおいて駆動信号の波形にもばらつきが生じる。そして、駆動信号の波形の差異は、吐出されるインク量の差異となって現れるため、結果的に画質が低下する。
【０００６】
このような課題に対して、それぞれのチャネルを駆動するための駆動素子への信号の印加を制御するスイッチング素子のオン抵抗を異ならせると共に、駆動素子とスイッチング素子との間の配線抵抗をチャネルごとに異ならせることにより、駆動配線の長さのばらつきによるインピーダンスの変化を相殺し、駆動信号の波形の差異を抑える方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
また、それぞれのチャネルのスイッチング素子に信号を供給する信号供給路にインピーダンス変更手段を設けることにより、上記と同様の効果を得る方法（例えば、特許文献２参照）や、それぞれのチャネルの駆動素子の充電状態を駆動素子ごとに設定する充電手段を設けることにより、上記と同様の効果を得る方法（例えば、特許文献３参照）が既に提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された技術においては、それぞれのチャネルごとに、スイッチング素子と駆動素子との間の配線抵抗を調整する必要がある。配線抵抗を調整するためには、接続する部品を選択する場合とは異なり、配線長の調整や配線材料の成分の調整等、設計負荷及び生産負荷が高く、コストの増大につながる。
【０００９】
また、特許文献２、３に開示された技術においては、インピーダンス変更手段や充電手段等の新たなデバイスを設ける必要があるため、装置サイズの大型化及びコストの増大につながる。
【００１０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、マルチチャネル化されたインクジェット記録ヘッドにおいて、簡易な構成でチャネルごとのインク吐出量の均一化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、複数のノズルごとに電気的に容量性であるアクチュエータ素子が設けられ、前記アクチュエータ素子の駆動により前記ノズルからインクを吐出するインクジェット記録ヘッドの駆動回路であって、前記アクチュエータ素子を駆動するための駆動信号を出力する駆動信号源と、複数の前記アクチュエータ素子を個別に駆動するために前記アクチュエータ素子にそれぞれ接続され、前記出力された駆動信号を選択的に前記アクチュエータ素子に印加する複数のスイッチング素子と、複数の前記アクチュエータ素子それぞれに対応して前記アクチュエータ素子の低電位側に接続された複数のリターン抵抗とを含み、複数の前記リターン抵抗の抵抗値が、それぞれのリターン抵抗が対応するアクチュエータ素子と前記信号源との間の配線長に応じて調整されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、インクジェット記録装置であって、上述したインクジェット記録ヘッドの駆動回路を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マルチチャネル化されたインクジェット記録ヘッドにおいて、簡易な構成でチャネルごとのインク吐出量の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの制御部を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの制御構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動回路を示す回路図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのスイッチング素子を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドのチャネルごとの簡易モデルを示す回路図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動波形を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動波形のチャネル間の差異を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動波形のチャネル間の差異を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの駆動回路を示す回路図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係るリターン抵抗の抵抗値を設定するための設定情報の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態においては、インクジェット記録装置の例として、マルチチャネル化されたインクジェット記録ヘッドを含むインクジェットプリンタについて説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の全体構成を模式的に示す図であり、図１（ａ）は、インクジェットプリンタ１の透視斜視図、図１（ｂ）は、インクジェットプリンタ１の透視側面図である。
【００１６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１は、装置本体の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１、キャリッジ１０１に搭載されたインクジェットヘッド１０２、インクジェットヘッド１０２にインクを供給するインクカートリッジ１０３等で構成される印字機構部等を含む。インクジェットプリンタ１の装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙Ｐを積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）１０４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙Ｐを手差しで給紙するための手差しトレイ１０５を開倒することができる。インクジェットプリンタ１は、給紙カセット１０４或いは手差しトレイ１０５から給送される用紙Ｐを取り込み、上述した印字機構部によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１０６に排紙する。
【００１７】
また、印字機構部は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０７と従ガイドロッド１０８とで、キャリッジ１０１を主走査方向（紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。キャリッジ１０１に搭載されているインクジェットヘッド１０２は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する。これら各色のインクを吐出する複数のインク吐出口は主走査方向と交差する方向に配列されており、且つインク吐出口は下方に向けられている。
【００１８】
インクジェットヘッド１０２に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１０３は、キャリッジ１０１において交換可能に装着されている。また、インクカートリッジ１０３は、上方に待機と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド１０２にインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッド１０２へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。尚、本実施形態においては、インクジェットヘッド１０２が各色ごとに設けられている場合を例としていつが、各色のインクを吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。
【００１９】
キャリッジ１０１は、後方側（用紙搬送方向下流側）が主ガイドロッド１０７に摺動自在に装着され、前方側（用紙搬送方向上流側）が従ガイドロッド１０８に摺動自在に装着されている。そして、キャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０９で回転駆動される駆動プーリ１１０と従動プーリ１１１との間にタイミングベルト１１２が架け渡されている。タイミングベルト１１２とキャリッジ１０１とは固定されており、主走査モータ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復駆動される。
【００２０】
一方、給紙カセットにセットされた用紙をインクジェットヘッド１０２の下方側に搬送するために、給紙カセット１０４から用紙Ｐを分離給装する給紙ローラ１１３及びフリクションパッド１１４と、用紙Ｐを案内するガイド部材１１５と、給紙された用紙Ｐを反転させて搬送する搬送ローラ１１６と、この搬送ローラ１１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１７及び搬送ローラ１１６からの用紙Ｐの送り出し角度を規定する先端コロ１１８とが設けられている。搬送ローラ１１６は図示しない副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。
【００２１】
キャリッジ１０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１６から送り出された用紙Ｐをインクジェットヘッド１０２の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１１９が設けられている。この印写受け部材１１９の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２０、拍車１２１が設けられ、更に用紙Ｐを排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２２及び拍車１２３と、排紙経路を形成するガイド部材１２４、１２５とが配置されている。
【００２２】
そして、用紙Ｐへの画像記録時には、インクジェットプリンタ１のコントローラが、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じてインクジェットヘッド１０２を駆動することにより、停止している用紙Ｐにインクを吐出して１走査分を記録し、用紙Ｐを所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙Ｐの後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙Ｐを排紙する。
【００２３】
また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、インクジェットヘッド１０２の吐出不良を回復するための維持回復装置１２６が配置されている。維持回復装置１２６はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ１０１は、印字待機中においてこの維持回復装置１２６側に移動されてキャッピング手段でインクジェットヘッド１０２をキャッピングされる。これにより、吐出口部が湿潤状態に保たれ、インク乾燥による吐出不良が防止される。
【００２４】
また、インクジェットヘッド１０２は、記録途中などにおいて記録と関係しないインクを維持回復装置１２６に吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。詳細には、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段がインクジェットヘッド１０２の吐出口（ノズル）を密封し、吸引手段がチューブを通して吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【００２５】
このようなインクジェットプリンタ１において、インクジェットヘッド１０２には、インクを吐出させるために夫々のノズルを駆動するための駆動素子を含む駆動回路が設けられている。インクジェットヘッド１０２の複数のノズル夫々から均一にインクを吐出させるための、駆動回路の構成が本実施形態に係る要旨である。
【００２６】
図２は、本実施形態に係るインクジェットヘッド１０２の駆動部の構成を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド１０２の駆動部は、インクジェットヘッド１０２の複数のノズル夫々を駆動するアクチュエータ素子である駆動素子を含む圧電素子２０１と、圧電素子２０１に含まれる夫々の駆動素子に信号を供給する配線基板２０２と、配線基板２０２を介して駆動素子に選択的に信号を供給するためのスイッチング素子を含む集積回路２０３とを含む。この圧電素子２０１、配線基板２０２及び集積回路２０３によって構成される駆動回路の構成が本実施形態に係る要旨である。
【００２７】
図３は、本実施形態に係るインクジェットヘッド１０２の駆動、制御構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド１０２の駆動、制御構成としては、インクジェットヘッド内に含まれる圧電素子２０１、配線基板２０２及び配線基板２０２に搭載された集積回路２０３に加えて、圧電素子２０１を駆動するための駆動信号を出力する駆動信号源３０１及び集積回路２０３が圧電素子２０１に選択的に信号を供給するための制御信号を出力する制御信号源２０４を含む。制御信号源２０４は、シリアルデータ信号、マスク信号、ラッチ信号等の制御信号系によって、圧電素子２０１に選択的に信号を供給するための制御信号を出力する。
【００２８】
図４は、上述した圧電素子２０１、配線基板２０２及び集積回路２０３によって構成される駆動回路を示す回路図である。図４に示すように、本実施形態に係る駆動回路は、圧電素子２０１を駆動するための駆動信号を出力する駆動信号源３０１と、夫々の駆動素子への信号の印加状態を切り替えるスイッチング素子のオン抵抗３０２−１、３０２−２、３０２−３・・・３０２−ｎ（以降、総じてオン抵抗３０２とする）と、夫々の駆動素子の素子容量３０３−１、３０３−２、３０３−３・・・３０３−ｎ（以降、総じて素子容量３０３とする）と、夫々の駆動素子に電圧を印加する経路において、駆動素子の低電位側に設けられるリターン抵抗３０４−１、３０４−２、３０４−３・・・３０４−ｎ（以降、総じてリターン抵抗３０４とする）とを含む。
【００２９】
図４に示すように、複数のオン抵抗３０２は、複数の駆動素子を個別に駆動するために、駆動素子である素子容量３０３にそれぞれ接続されている。このオン抵抗３０２はインクジェット記録ヘッド１０２の駆動部内に設けられたスイッチング素子であるアナログスイッチの抵抗であり、この抵抗値が高いほど波形が鈍り、低いほど駆動信号源からの出力に近い波形が圧電素子に印加される。オン抵抗３０２の各チャネルの抵抗値は、Ｒａ１、Ｒａ２・・・Ｒａｎである。
【００３０】
また、オン抵抗３０２夫々に対応するアナログスイッチのオン／オフ状態は、図３において説明した制御信号源２０４から入力される制御信号によって切り替え制御される。即ち、制御信号源２０４は、インクを吐出させるチャネルのオン抵抗３０２に対応するアナログスイッチをオン、インクを吐出させないチャネルのオン抵抗３０２に対応するアナログスイッチをオフとするように、制御信号を出力する。
【００３１】
リターン抵抗３０４は、駆動素子である素子容量３０３夫々に対応して、素子容量３０３の低電位側、全チャネルの共通電極部に接続されている。オン抵抗３０２と同様に、おの抵抗値が高いほど波形が鈍り、低いほど駆動信号源からの出力に近い波形が圧電素子に印加される。圧電素子２０１に含まれるアクチュエータ素子である駆動素子は電気的に容量性であり、素子容量３０３が充電されることによって夫々のチャネルのノズルが駆動される。リターン抵抗３０４の夫々のチャネルの抵抗値は、Ｒｃｏｍｃｈ１、Ｒｃｏｍｃｈ２、・・・Ｒｃｏｍｃｈｎである。また、本実施形態に係る素子容量３０３の容量は全てのチャネルで同一のＣである。
【００３２】
図４に示す夫々の構成のうち、駆動信号源３０１、オン抵抗３０２、リターン抵抗３０４は、集積回路２０３内に含まれ、素子容量３０３は圧電素子２０１に含まれる。圧電素子２０１、配線基板２０２及び集積回路２０３は、例えば図２に示すように構成されるため、集積回路２０３から配線基板２０２を介して圧電素子２０１に含まれる夫々のチャネルごとの駆動素子に至るまでのトータルの配線長は、夫々のチャネルごとに異なったものとなる。従って。図３に示すような駆動回路において、駆動信号源３０１からオン抵抗３０２及び素子容量３０３までの信号経路の配線長は、夫々のチャネルごとに異なることになる。
【００３３】
そして、配線長が異なるということは、配線抵抗の分、夫々のチャネルごとに信号経路のインピーダンスが異なるということであり、全てのチャネルを単一の信号源で駆動する場合、夫々のチャネルに印加される信号の強度やタイミングが異なることとなる。その結果、インクジェットヘッド１０２に含まれるノズルの制御にばらつきが生じ、吐出されるインクによって形成される画像の画質に影響があらわられる。
【００３４】
このような課題を解決するため、本実施形態に係る駆動回路においては、少なくともリターン抵抗３０４の抵抗値を、駆動信号源３０１から夫々のチャネルの素子容量３０３までの配線長に応じて調整することにより、チャネルごとの信号経路のインピーダンスを均一になるように調整し、チャネルごとの信号のばらつきを低減する。これにより、インクジェットヘッド１０２から吐出されるインクによって形成される画像の画質を向上することができる。
【００３５】
チャネルごとの信号経路のインピーダンスＺｎは、以下の式（１）によって求めることができる。
2013046988.tif 000003
即ち、チャネルごとの信号経路のインピーダンスにおいて、オン抵抗３０２は夫々のチャネルに対応した抵抗のみが寄与する。他方、リターン抵抗３０４は、例えばｎチャネルの場合、Ｒｃｏｍｃｈ１〜Ｒｃｏｍｃｈｎまでの積算の値が寄与する。ここで、式（１）に示すように、それぞれのチャネルの素子容量３０３の容量Ｃ及びインダクタンスＬはすべて同一である。
【００３６】
図４は、駆動回路の回路図であり、実際の配線長を示すものではないが、仮に実際の配線長が図４の回路図に対応しているとすると、チャネルごとの信号経路のインピーダンスＺｎを、略同一にすることにより、配線抵抗によるインピーダンスの違いを相殺し、チャネルごとの信号経路のインピーダンスの差異を小さく、若しくはゼロにすることができる。
【００３７】
これを実現するため、本実施形態に係るリターン抵抗３０４のチャネルごとの抵抗値は、以下の式（２）のような関係を有する。
2013046988.tif 000004
【００３８】
また、本実施形態においては、オン抵抗３０２の抵抗値もチャネルごとに異なり、以下の式（３）のような関係を有する。
2013046988.tif 000005
【００３９】
オン抵抗３０２及びリターン抵抗３０４の抵抗値は、それぞれのチャネルの信号経路の配線長に応じて、チャネルごとの信号経路のインピーダンスＺｎが均一になるように調整されている。これにより、上述したように、チャネルごとの信号経路のインピーダンスの差異を小さく、若しくはゼロにすることができる。
【００４０】
図５は、本実施形態に係る夫々の駆動素子への信号の印加状態を切り替えるスイッチング素子、即ちオン抵抗３０２を構成する回路素子の態様を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係るスイッチング素子としては、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）アナログスイッチが用いられる。
【００４１】
ＣＭＯＳアナログスイッチを用いることにより、高精度で特性の安定したインクジェットヘッド１０２の駆動調整が可能となる。また、図５に示す耐圧層及び基板層の厚さを上記式（３）の大小関係に応じてチャネルごとに段階的に調整することにより、上記式（３）のようなオン抵抗の大小関係を容易に実現することができる。
【００４２】
図６は、インクジェットヘッド１０２の駆動回路において、チャネルごとの信号劣化量の簡易モデルを示す回路図である。図６において、Ｖｉｎ（ｔ）は、駆動信号源３０１によって出力される電圧であって時間に依存した電圧値であり、Ｖｏｕｔ（ｔ）は、それぞれのチャネルにおいてオン抵抗３０２及びリターン抵抗３０４による信号の劣化を経て素子容量３０３に印加される電圧値であって時間に依存した電圧値である。
【００４３】
図６に示すような簡易モデルにおいてＶｏｕｔ（ｔ）は、以下の式（４）によって求めることができる。
2013046988.tif 000006
【００４４】
図６及び式（４）のＲは、式（１）によって求められるチャネルごとの合成抵抗の抵抗値である。式（１）からもわかる通り、チャネルごとの抵抗値は、ｎの値に応じて大きくなっていく。そのため、各チャネルの素子容量３０３に印加される電圧値Ｖｏｕｔ（ｔ）は、ｎの値に応じて小さくなっていくことが理解できる。
【００４５】
次に、本実施形態に係る駆動回路を用いた場合の信号の劣化量について例を用いて説明する。ここでは、図７に示すような線形で変化する信号が駆動信号源３０１によって出力される場合を例として説明する。図７の例においては、１．０μｓｅｃから２．５μｓｅｃまでの１．５μｓｅｃの間に、２０Ｖから５Ｖまで信号強度が降下している。
【００４６】
図８、図９は、チャネル数ｎを１００とし、図７に示すような信号が駆動信号源３０１から出力された場合において、ｎ＝１のチャネルとｎ＝１００のチャネルとの信号強度の差を示すグラフである。図８、図９においては、チャネル数が大きくなるのに応じた信号強度の低下度合いを示すため、ｎ＝１００のチャネルの信号強度からｎ＝１のチャネルの信号強度を引いた値をグラフとして示している。
【００４７】
図８は、それぞれのチャネルを個別に駆動した場合のｎ＝１のチャネルとｎ＝１００のチャネルとの信号強度の差を示すグラフであり、図９は、全チャネルを駆動した場合のｎ＝１のチャネルとｎ＝１００のチャネルとの信号強度の差を示すグラフである。尚、図８、図９においては、本実施形態を適用していない従来技術に係る駆動回路を用いた場合のグラフを破線で示している。
【００４８】
まず、各チャネルを個別に駆動した場合、ｎ＝１のチャネルとｎ＝１００のチャネルとでは、ｎ＝１００のチャネルの方がオン抵抗３０２の抵抗値が低いため、信号強度はｎ＝１００のチャネルの方が大きくなり、信号強度の差は図８に実線で示すようにプラスとなる。これに対して、従来技術の場合、各チャネルのオン抵抗の抵抗値は同一であるため、信号強度はｎ＝１のチャネルとｎ＝１００のチャネルとで同一であり、信号強度の差は図８に破線で示すように、略ゼロとなる。
【００４９】
次に、全チャネルを駆動した場合、従来技術であれば、信号強度の差は図９に破線で示すように１．０Ｖ程度まで達するのに対し、本実施形態に係る駆動回路の場合、信号強度の差は、図９に実線で示すように従来技術の場合の半分以下に抑えられる。これは、オン抵抗３０２の抵抗値やリターン抵抗３０４の抵抗値が、チャネル数、即ち配線長に応じて小さくなるように調整されているからである。
【００５０】
即ち、それぞれのチャネルのオン抵抗に供給される信号は、チャネルごとに配線長が異なるため、その配線長に応じて劣化している。これに対して、本実施形態に係る駆動回路においては、オン抵抗３０２の抵抗値及びリターン抵抗３０４の抵抗値が、上述した信号の配線長に応じた劣化を打ち消すように、配線長に応じて調整されている。これにより、各チャネルにおいて駆動素子に印加される信号強度の差が抑制され、チャネルごとのインク吐出量の誤差を抑えることが可能となる。
【００５１】
尚、図８、図９のグラフは一例であり、オン抵抗３０２やリターン抵抗３０４の抵抗値を更に調整することにより、全チャネル駆動時における信号強度の差がゼロになるような設計も可能である。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態に係るインクジェットヘッド１０２の駆動回路によれば、それぞれのチャネルの駆動素子に信号を供給する配線の配線長に応じてインピーダンスが調整されるように、リターン抵抗３０４の抵抗値をチャネルごとに変えているため、それぞれのチャネルを駆動する際の信号強度の差が抑制され、インク吐出量の誤差を小さくすることができる。
【００５３】
本実施形態においては、駆動回路に対して特別な装置を付加する必要もなく、またオン抵抗３０２と素子容量３０３との間の配線長を調整する必要もないため、他の装置を付加することによるコストの増大や、配線長を調整することによる設計制約、設計負荷の増大もない。そして、本実施形態においては、少なくとも、各チャネル間において、駆動素子の低電位側に設けられるリターン抵抗３０４の抵抗値をチャネルごとに配線長に応じて調整すれば良いため、簡易な構成で上述した効果を得ることが可能となる。
【００５４】
尚、上記実施形態においては、リターン抵抗３０４の夫々の抵抗値が予め調整されている場合を例として説明した。しかしながら、集積回路の配線抵抗には製造公差があり、同一の設計に基づいて製造された回路であっても夫々のチャネル間のインピーダンスが異なる場合がある。その結果、予め調整されたリターン抵抗３０４の抵抗値では、配線長に応じた信号劣化を好適に相殺できない場合があり得る。
【００５５】
このような課題は、図１０に示すようにリターン抵抗３０４を可変抵抗とし、それぞれのリターン抵抗３０４の抵抗値を設定するための設定情報を格納するＲＯＭ３０５を設けることによって解決することができる。つまり、図１０に示すような回路を製造した後に、チャネルごとの信号経路のインピーダンスを測定し、その測定結果に応じて信号劣化が相殺されるようなリターン抵抗を夫々設定するための設定情報をＲＯＭ３０５に格納することによって、駆動回路の製造公差による誤差も含めて信号劣化を相殺し、各チャネルの駆動素子に印加される信号強度を均一化することが可能となる。
【００５６】
図１１は、図１０のＲＯＭ３０４に格納される各チャネルのリターン抵抗３０４の抵抗値の設定情報の例を示す図である。図１１に示すように、各チャネルを示す識別子とそれぞれのチャネルのリターン抵抗３０４の抵抗値とを関連付けて格納することにより、上述したような効果を得ることができる。
【００５７】
尚、図１１に示すようにリターン抵抗３０４の抵抗値を直接示す情報が格納される場合の他、リターン抵抗３０４の抵抗値を調整するための調整値が格納される場合もあり得る。また、図１０、図１１のように、１つのＲＯＭ３０５に設定情報が格納される場合の他、それぞれのリターン抵抗３０４ごとにＲＯＭ３０５を設ける場合もあり得る。
【００５８】
更に、図１０において説明したように、リターン抵抗３０４の抵抗値をＲＯＭ３０５に格納された情報によって設定する場合の他、図３において説明した制御信号源２０４が出力する制御信号によって、リターン抵抗３０４の抵抗値を調整することも可能である。これにより、よりフレキシブルにリターン抵抗３０４の抵抗値の調整が可能となり、装置の状態変化、経年変化等に対応することが可能となる。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  キャリッジ
１０２  インクジェットヘッド
１０３  インクカートリッジ
１０４  給紙カセット
１０５  手差しトレイ
１０６  排紙トレイ
１０７  主ガイドロッド
１０８  従ガイドロッド
１０９  主走査モータ
１１０  駆動プーリ
１１１  従動プーリ
１１２  タイミングベルト
１１３  給紙ローラ
１１４  フリクションパッド
１１５  ガイド部材
１１６  搬送ローラ
１１７  搬送コロ
１１８  先端コロ
１１９  印写受け部材
１２０  搬送コロ
１２１  拍車
１２２  排紙ローラ
１２３  拍車
１２４  ガイド部材
１２６  維持回復装置
２０１  圧電素子
２０２  配線基板
２０３  集積回路
２０４  制御信号源
３０１  駆動信号源
３０２  オン抵抗
３０３  素子容量
３０４  リターン抵抗
３０５  ＲＯＭ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６０】
【特許文献１】特開２０１０−１８８６２３号公報
【特許文献２】特開２００２−１８７２７０号公報
【特許文献３】特開２００３−１７０５８８号公報
【図１】
2013046988.tif 000007
【図２】
2013046988.tif 000008
【図３】
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【図４】
2013046988.tif 000010
【図５】
2013046988.tif 000011
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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