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KR100830109B1 - 액적 토출 헤드의 구동 방법, 압전 소자의 구동 회로 및액적 토출 장치 - Google Patents

액적 토출 헤드의 구동 방법, 압전 소자의 구동 회로 및액적 토출 장치 Download PDF

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KR100830109B1
KR100830109B1 KR1020060094939A KR20060094939A KR100830109B1 KR 100830109 B1 KR100830109 B1 KR 100830109B1 KR 1020060094939 A KR1020060094939 A KR 1020060094939A KR 20060094939 A KR20060094939 A KR 20060094939A KR 100830109 B1 KR100830109 B1 KR 100830109B1
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KR
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droplet
switching element
charging
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Inventor
후미노리 다키자와
Original Assignee
후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
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Publication date
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Abstract

액추에이터로서 설치된 압전 소자에 인가되는 전압 변화에 따라서 액적 이젝터의 압력실의 용적을 확대 축소시킴으로써, 액적 이젝터로부터 액적을 토출하는 액적 토출 헤드의 구동 방법이 개시되어 있다. 이 방법에서는, 상기 압전 소자를 구동하여 상기 액적 이젝터로부터 액적을 토출할 때에, 소정 전압을 압전 소자에 인가하여 충전 가능하게 하면서, 방전 요소를 이용한 상기 압전 소자의 방전 시간을 제어함으로써 단자 전압의 변화를 제어하여 압전 소자를 구동한다.
Figure R1020060094939
잉크젯 기록 장치, 기록 헤드 어레이, 게이트 스위치, 반송 벨트

Description

액적 토출 헤드의 구동 방법, 압전 소자의 구동 회로 및 액적 토출 장치{DRIVING METHOD OF LIQUID DROPLET EJECTING HEAD, DRIVING CIRCUIT OF A PIEZOELECTRIC ELEMENT, AND LIQUID DROPLET EJECTING DEVICE}
도 1은 본 실시예에 적용한 잉크젯 기록 장치의 개략 구성도.
도 2는 잉크 액적의 토출 제어의 개략 구성도.
도 3은 액적 이젝터의 일례를 나타내는 개략 구성도.
도 4는 제 1 실시예에 의한 구동 회로의 개략 구성도.
도 5는 도 4의 구동 회로에서의 압전 소자의 방전 특성의 일례로 하는 시간 경과에 대한 단자 전압의 변화의 개략을 나타내는 그래프.
도 6은 제 1 실시예에서, 방전 제어 신호에 대한 압전 소자의 단자 전압의 변화의 개략을 나타내는 그래프.
도 7은 제 1 실시예에서, 방전 제어 신호에 대한 압전 소자의 단자 전압의 변화의 다른 일례를 나타내는 그래프.
도 8은 제 2 실시예에 의한 구동 회로의 개략 구성도.
도 9는 제 2 실시예에서, 방전 제어 신호 및 방전 제한 신호에 대한 압전 소자의 단자 전압의 변화의 개략을 나타내는 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 잉크젯 기록 장치 12 : 케이스
14 : 급지 트레이 16 : 용지
24 : 구동 롤 26 : 종동 롤
28 : 반송 벨트 30 : 기록 헤드 어레이
32 : 헤드 유닛 34A : 저장 탱크
36 : 메인터넌스 유닛 38 : 대전 롤
42 : 배지 트레이 44 : 배지 반송로
46 : 반송 롤러쌍 60 : 컨트롤러
62 : 압전 소자 64 : 액적 이젝터
66 : 진동판 68 : 압력실
72 : 구동 제어 회로 74 : 전원 회로
76 : 구동 회로 78, 84 : 게이트 스위치
80 : 저항
본 발명은 액적 이젝터로부터 잉크 액적 등의 액적을 토출하는 액적 토출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 액적을 토출하는 액적 토출 헤드의 구동 방법, 액적 이젝터에 액추에이터로서 설치하는 압전 소자의 구동 회로 및 액적 토출 장치에 관한 것이다.
액적 토출 장치에는, 액적 토출 헤드로서 잉크젯 기록 헤드를 구비한 잉크젯 기록 장치가 있으며, 이 잉크젯 기록 장치에는, 서멀(thermal) 방식에 추가하여, 피에조 소자 등의 압전 소자를 액추에이터로 하는 압전 방식이 있다.
액추에이터로서 압전 소자가 사용되는 액적 이젝터에서는, 압전 소자에 의해서 잉크가 충전된 압력실의 팽창, 수축 등을 행함으로써 체적(용적) 변화시키고, 이것에 따른 내부 압력의 변화에 의해서, 압력실에 연통되어 있는 노즐의 선단으로부터 잉크의 액적을 토출시키는 소위 드롭 온 디맨드(drop on-demand) 방식으로 되어 있다.
이러한 잉크젯 기록 장치에서는, 인자(印字) 속도의 고속화와 함께, 고화질화가 요구되고 있으며, 이점에서, 잉크 액적을 토출하는 노즐의 고밀도화가 도모되고 있다. 또한 잉크젯 기록 장치에서는, 토출 액적량을 제어하는 것에 의한 인자 계조(階調)의 향상이 도모된다. 이 때, 노즐마다의 특성에 맞춘 토출 액적량의 보정을 행하는 것이 바람직하다.
그러나, 액추에이터로서 압전 소자가 사용되는 액적 이젝터에서는, 압전 소자를 임의의 파형(波形) 형상으로 구동하는 아날로그 파형 구동이 행해질 때에, 파형의 파고값을 조정함으로써, 임의의 액적 직경, 액적 속도로 잉크 액적을 토출하는 것이 가능하며, 이에 따라, 인자 계조의 향상과 함께, 액적 이젝터마다 특성에 맞춘 토출 액적량의 보정이 가능하게 된다.
이 때, 각각이 다른 복수의 아날로그 구동 파형을 발생하는 구동 파형 발생 수단을 설치하고, 압전 소자마다, 임의로 선택한 구동 파형을 인가하는 제안이 이 루어지고 있다(예를 들면, 일본국 공개 특허 2001-26102호 공보 참조).
그러나, 액적 이젝터마다 특성에 따른 압전 소자의 아날로그 구동 파형을 생성하기 위해서는, 고가이고 소비 전력이 큰 복수의 파형 발생 회로가 필요하게 되며, 이 때문에, 잉크젯 기록 장치의 제조 비용의 상승이나, 소비 전력의 증가가 발생하게 된다.
한편, 압전 소자는 구동 파형에 따라서 충전 및 방전을 행하도록 되어 있으며, 정전압의 펄스 형상의 구동 파형을 이용하여 직사각형 파형 구동을 행할 때에, 로직(logic) 신호로 펄스 폭이나 온/오프의 타이밍 등의 파형 형상의 조정을 행하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 제2689415호 참조).
이에 따라, 고가인 파형 발생 회로를 필요로 하지 않고, 또한, 진폭은 동일하지만 온/오프 타이밍이 다른 다수의 구동 파형을 용이하게 얻을 수 있다.
그러나, 특허 제2689415호에 기재된 제안에서는, 충전과 방전의 특성이 거의 동일해지기 때문에, 방전 시간이나 충전 시간을 제어해도, 계조 제어나 액적 이젝터마다의 토출 액적량의 보정이 곤란하다. 즉, 압전 소자에 의한 압력 발생 타이밍의 제어는 용이하지만, 구동 파형의 파고값의 제어가 곤란하고, 이 때문에, 토출 액적량의 조정 범위가 좁다는 문제가 있다.
한편, 파형 발생 회로를 설치하여, 로직의 제어 신호에 의한 트랜지스터의 온/오프에 의해 콘덴서에의 충방전을 원활하게, 즉 사다리꼴 파형으로 함으로써, 압전 소자에 인가하는 구동 파형의 상승 시간, 하강 시간에 더하여 파고값까지를 제어하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 제3186873호 참조).
또한, 마찬가지로 파형 발생 회로를 설치하여, 전압 변화의 경사가 완만한 영역을 갖는 전압 파형을 생성하고, 이 파형 발생 회로와 압전 소자의 사이에 스위칭 소자를 설치하여, 스위칭 소자의 온/오프 타이밍을 제어함으로써, 임의의 파고값의 구동 파형을 압전 소자에 인가하는 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 제3211918호 참조).
특허 제3211918호에 기재된 제안을 적용함으로써, 스위칭 소자의 온/오프의 제어에 의해 액적 직경 변조에 의한 인자 계조의 향상이나, 액적 이젝터마다 특성의 차이에 대한 보정이 가능하게 된다.
그러나, 특허 제3186873호 및 특허 제3211918호에 기재된 제안은 직사각형파가 아니고 아날로그 파형을 생성하는 파형 발생 회로를 필요로 하는 것이며, 어느 제안에서나, 압전 소자를 구동하기 위해서, 복잡한 구성의 파형 발생 회로를 필요로 하는 것이다.
본 발명은 상기 사실을 감안하여 이루어진 것으로, 복잡한 구성의 파형 발생 회로를 사용하지 않고, 간단한 구성으로 압전 소자를 구동할 때의 파고값의 제어를 행하여, 예를 들면, 계조성이 우수한 인자 등을 가능하게 하는 액적 토출 헤드의 구동 방법, 압전 소자의 구동 회로 및 액적 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 형태는, 액추에이터로서 설치된 압전 소자에 인가되는 전압 변화에 따라서 액적 이젝터의 압력실의 용적을 확대 축소시킴으로써, 액적 이젝터로부터 액적을 토출하는 액적 토출 헤드의 구동 방법으로서, 상기 압전 소자를 구동하여 상기 액적 이젝터로부터 액적을 토출할 때에, 소정 전압을 압전 소자에 인가하여 충전 가능하게 하면서, 방전 요소를 사용한 상기 압전 소자의 방전 시간을 제어함으로써 단자 전압의 변화를 제어하여 압전 소자를 구동하는 액적 토출 헤드의 구동 방법을 제공한다.
이하에, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.
<제 1 실시예>
도 1에는, 본 발명의 제 1 실시예에서 액적 토출 장치로서 적용된 잉크젯 기록 장치(10)의 개략 구성을 나타내고 있다.
잉크젯 기록 장치(10)에는, 케이스(12) 내의 하부에 급지(給紙) 트레이(14)가 설치되어 있다. 이 급지 트레이(14)에는, 기록 매체인 용지(16)가 적층되어 수용되도록 되어 있으며, 급지 트레이(14)에 수용된 용지(16)는 픽업 롤(18)에 의해 최상층으로부터 1매씩 꺼내진다.
급지 트레이(14)로부터 꺼내진 용지(16)는 복수의 반송 롤러쌍(20)에 의해 케이스(12) 내에 형성된 급지용의 반송로(22)를 따라서 반송된다.
케이스(12) 내에는, 급지 트레이(14)의 상방에, 구동 롤(24)과 종동 롤(26)에 신장되어 걸쳐진 무단의 반송 벨트(28)가 배치되어 있다. 이 반송 벨트(28)는 구동 롤(24)의 회전 구동에 의해 주회(周回) 이동되도록 되어 있다.
또한, 이 반송 벨트(28)의 상방에는, 액적 토출 헤드로서 기록 헤드 어레 이(30)가 배열 설치되어 있다. 기록 헤드 어레이(30)는 구동 롤(24)과 종동 롤(26) 사이의 반송 벨트(28)의 평탄 부분에 대향되어 있고, 기록 헤드 어레이(30)의 대향 영역이 기록 헤드 어레이(30)로부터 잉크 액적이 토출되는 토출 영역으로 되어 있다.
반송로(22)를 통하여 반송된 용지(16)는 반송 벨트(28)에 유지되어, 토출 영역을 향하여 반송된다. 기록 헤드 어레이(30)는 이 용지(16)가 토출 영역을 통과하는 타이밍에서, 화상 정보에 따라 잉크 액적을 토출하고, 토출된 잉크 액적을 용지(16)에 부착시킴으로써, 용지(16)에 화상 정보에 따른 화상 기록을 행한다.
또한, 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 용지(16)를 반송 벨트(28)로 유지한 상태로 주회시킴으로써 토출 영역 내를 복수회 통과시켜서, 소위 멀티패스(multipass)에 의한 화상 기록이 가능하게 되어 있다.
또한, 반송 벨트(28)를 설치하지 않고, 예를 들면, 원통 형상 또는 원주 형상으로 형성된 반송 롤의 외주에, 용지(16)를 흡착하거나 해서 유지하여 회전시킴으로써, 용지(16)를 토출 영역에 대향시키는 구성으로 한 것이라도 좋고, 이 때에는, 토출 영역을 반송 롤러의 둘레면을 따라서 만곡시키거나 하여, 기록 헤드 어레이와 용지(16)의 간격이 토출 영역 내에서 거의 균일해지도록 하면 좋다.
본 실시예에 적용한 잉크젯 기록 장치(10)의 기록 헤드 어레이(30)는 유효한 화상 기록 영역(잉크 액적의 토출 영역)이 용지(16)의 반송 방향과 직교하는 방향의 길이인 폭 이상이 되는 길이로 되어 있고, 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및, 블랙(K)의 4색에 대응한 4개의 잉크젯 기록 헤드 유닛(이하, 간단히 헤드 유닛(32) 이라고 함)이 반송 방향을 따라서 배열되어 있다. 이에 따라, 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 풀 컬러의 화상 기록이 가능하게 되어 있다.
기록 헤드 어레이(30)는 반송 방향과 직교하는 방향을 따라서 부동(不動)으로 되어 있지만, 필요에 따라서 이동 가능한 구성이라도 좋고, 이에 따라, 멀티패스에 의한 화상 기록에서, 보다 해상도가 높은 화상 기록을 행하거나, 액적 토출의 결함을 기록 결과에 나타내는 일이 없도록 할 수 있다. 또한, 기록 헤드 어레이(30)로서는, 이것에 한정되지 않고, 용지(16)의 폭 방향을 주(主) 주사(走査) 방향으로 하여, 주 주사 방향으로 이동되는 것이라도 좋다.
케이스(12) 내에는, Y, M, C 및 K의 잉크 액이 저장되는 잉크 탱크(34)가 설치되고, 헤드 유닛(32)의 각각은 잉크 탱크(34)에 대응하는 저장 탱크(34A)가 설치되어 있다. 잉크 탱크(34) 내의 잉크 액은 저장 탱크(34A) 내의 잉크 액이 헤드 유닛(32)의 각각으로부터 용지(16)를 향하여 토출됨에 따라서, 잉크 공급 파이프(도시 생략)를 통하여 저장 탱크(34A) 내에 보충된다.
또한, 기록 헤드 어레이(30)의 근방에는, 4개의 헤드 유닛(32)의 각각에 대응하는 4개의 메인터넌스(maintenance) 유닛(36)이 배치되어 있다. 이 메인터넌스 유닛(36)을 사용하여 헤드 유닛(32)의 메인터넌스를 행할 때에는, 메인터넌스 유닛(36)을 반송 벨트(28)와 기록 헤드 어레이(30) 사이에 형성되는 간격으로 이동하여, 메인터넌스 유닛(36)의 각각을, 헤드 유닛(32)의 노즐면(반송 벨트(28)측의 면)에 대향시킨다.
이 상태에서, 메인터넌스 유닛(36)이 배큐엄(vacuuming), 더미 제트(dummy jet), 와이핑(wiping), 캡핑(capping) 등 소정의 메인터넌스 동작을 행한다. 또한, 메인터넌스 유닛(36)은 2개씩의 2세트로 분리되어, 기록 헤드 어레이(30)를 사이에 끼고 용지(16)의 반송 방향 상류측과 하류측에 배치되어 있다.
잉크젯 기록 장치(10)에는, 기록 헤드 어레이(30)의 반송로(22)측에, 반송 벨트(28)에 대향해서 대전 롤(38)이 설치되어 있다. 대전 롤(38)은 종동 롤(26)과의 사이에서 반송 벨트(28)와 함께 용지(16)를 끼면서 종동하여, 용지(16)를 반송 벨트(28)에 가압하는 가압 위치와, 반송 벨트(28)로부터 이간된 이간 위치의 사이를 이동한다.
이 대전 롤(38)은 전원(도시 생략)으로부터 소정 전압의 전력이 공급됨으로써, 접지된 종동 롤(26)과의 사이에서 전위차가 발생하고, 이 전위차에 의해서 용지(16)에 전하를 부여함으로써, 용지(16)를 반송 벨트(28)에 정전 흡착시키도록 하고 있다. 또한, 잉크젯 기록 장치(10)에는, 대전 롤(38)로부터도 용지(16)의 반송 방향 상류측에 레지스터 롤(도시 생략)이 설치되어 있어, 이 레지스터 롤에 의해 반송 벨트(28)와 대전 롤(38) 사이에 이송되는 용지(16)의 위치 맞춤이 행해지도록 되어 있다.
기록 헤드 어레이(30)로부터, 용지(16)의 반송 방향 하류측에는, 박리 플레이트(40)가 설치되어 있어, 화상 기록된 용지(16)는 이 박리 플레이트(40)에 의해 반송 벨트(28)로부터 박리된다. 또한, 박리 플레이트(40)의 하방측에는, 구동 롤(24)과의 사이에서 반송 벨트(28)를 사이에 끼우는 클리닝 롤(도시 생략)이 배치되어 있어, 용지(16)가 박리된 반송 벨트(28)의 표면이 클리닝 롤에 의해 클리닝되 도록 되어 있다.
케이스(12)의 상부에는, 배지(排紙) 트레이(42)가 설치되고, 박리 플레이트(40)의 용지 반송 방향 하류측에는, 용지(16)를 배지 트레이(42)를 향하여 반송하는 배지 반송로(44)가 형성되어 있다.
배지 반송로(44)는 복수의 반송 롤러쌍(46)을 구비하고 있고, 박리 플레이트(40)에 의해 반송 벨트(28)로부터 박리된 용지(16)는 반송 롤러쌍(46)에 의해 반송되어, 배지 트레이(42) 위에 배출되어 집적된다.
또한, 급지 트레이(14)와 반송 벨트(28)의 사이에는, 복수의 반송 롤러쌍(48)에 의해 반전 반송로(50)가 형성되어 있다.
한쪽 면에 화상 기록이 이루어져 배지 반송로(44)로 이송된 용지(16)가 이 반전 반송로(50)로 이송됨으로써, 반전되어 급지용의 반송로(22)로 이송된다. 이에 따라, 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 용지(16)의 양면에 대한 화상 기록이 가능하게 되어 있다.
한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 잉크젯 기록 장치(10)에는, 기록 헤드 어레이(30)를 사용한 잉크 액적의 토출을 제어하는 컨트롤러(60)가 설치되어 있다. 잉크젯 기록 장치(10)에는, 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터나 워크스테이션 등의 화상 처리 장치로부터 화상 데이터가 입력되도록 되어 있고, 컨트롤러(60)는 입력된 화상 데이터에 따라 기록 헤드 어레이(30)의 각 헤드 유닛(32)에 의한 잉크 액적의 토출을 제어함으로써, 용지(16)에 화상 데이터에 따른 화상 기록을 행한다.
상기한 바와 같이, 기록 헤드 어레이(30)는 용지(16)의 폭보다도 길게 되어 있고, 각 색의 헤드 유닛(32)은 용지(16)의 폭 방향을 따라 잉크 방울을 토출하는 노즐이 긴밀하게 배열되어 있다.
또한, 헤드 유닛(32)은, 예를 들면, 노즐을 4열 등의 복수열로 하여, 각 열의 노즐이 용지(16)의 반송 방향을 따라서 겹치지 않도록 이차원적으로 배열함으로써, 용지(16)의 폭 방향에 대하여 노즐이 긴밀하게 배열되도록 하고 있다. 또한, 본 발명이 적용되는 액적 토출 헤드의 구성은 이것에 한정되는 것이 아니고, 임의의 구성을 적용할 수 있다.
이와 같이 구성되어 있는 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 화상 데이터가 입력 됨으로써, 급지 트레이(14)에 수용되어 장전되어 있는 용지(16)가 반송로(22)를 종동 롤(26)과 대전 롤(38)의 사이를 향하여 반송된다. 이 용지(16)가 종동 롤(26)과 대전 롤(38)의 사이로 이송됨으로써, 반송 벨트(28)와 함께 종동 롤(26)과 대전 롤(38)에 의해 사이에 끼워지고, 반송 벨트(28)에 가압됨으로써 반송 벨트(28)에 유지된다.
반송 벨트(28)에 유지된 용지(16)는 반송 벨트(28)의 주회 이동에 의해 기록 헤드 어레이(30)의 헤드 유닛(32)에 대향하는 토출 영역을 통과할 때에, 헤드 유닛(32)으로부터 화상 데이터에 따라서 잉크 액적이 토출됨으로써, 화상 데이터에 의거한 화상 기록이 이루어진다.
여기서, 1패스만으로 화상 기록이 이루어질 때에는, 박리 플레이트(40)에 의해서 반송 벨트(28)로부터 용지(16)가 박리되고, 박리된 용지(16)를 배지 반송로(44)를 따라 반송하여, 배지 트레이(42)에 배출한다. 또한, 멀티패스로 화상 기 록을 행할 때에는, 반송 벨트(28)를 주회 이동함으로써, 용지(16)를 복수회 토출 영역을 통과시켜서 화상 기록이 행해지고, 화상 기록이 종료하면 용지(16)를 반송 벨트(28)로부터 박리하여, 배지 트레이(42)에 배출한다.
그런데, 헤드 유닛(32)에는, 잉크 액적을 토출하는 액적 이젝터(64)가 배치되어 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이 액적 이젝터(64)에서는, 액추에이터로 하는 압력 발생 소자로서, 피에조 소자를 사용한 압전 소자(62)를 적용하고 있다. 또한, 액적 이젝터(64)는 진동판(66), 압력실(압력 발생실)(68) 및 노즐부(70)를 포함하여 형성되어 있다.
압전 소자(62)는 인가된 전압에 의해 변형되어, 액적 이젝터(64)의 압력실(68)의 벽면의 일부를 형성하고 있는 진동판(66)을 진동시킨다. 이 때, 압전 소자(62)는 인가 전압이 하강됨으로써, 압력실(68)이 확장되도록 진동판(66)을 진동시키고, 또한, 인가 전압이 상승됨으로써 압력실(68)을 수축시키도록 진동판(66)을 진동한다.
액적 이젝터(64)는 진동판(66)의 진동에 의해 압력실(68)의 팽창, 수축이 이루어짐으로써, 압력실(66) 내의 잉크를 잉크 액적으로서 노즐부(70)로부터 토출한다.
또한, 액적 이젝터(64)로서는, 압전 소자(62)를 사용한 공지의 일반적 구성을 적용할 수 있다. 또한, 기록 헤드 어레이(30)에 설치하는 Y, M, C, K의 각 색의 헤드 유닛(32)의 기본적 구성은 동일하며, 이하에서는, 1색분의 헤드 유닛(32)에 관하여 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(60)에는, 구동 제어 회로(72)가 접속되어 있고, 이 구동 제어 회로(72)에는, 전원 회로(74) 및, 헤드 유닛(32)이 접속하고 있다.
전원 회로(74)는 정전압 전원으로 되어 있어, 헤드 유닛(32)에, 압전 소자(62)의 구동용 전력으로서, 미리 설정되어 있는 전압(Vs)의 전력을 출력한다.
또한, 헤드 유닛(32)에는, 구동 회로(76)가 설치되어 있고, 이 구동 회로(76)에 압전 소자(62)의 각각이 접속되어 있다. 또한, 구동 제어 회로(72)는 예를 들면, Y, M, C, K의 각 색의 헤드 유닛(32)마다 설치되어, 각각이 컨트롤러(60)에 접속되어 있어도 좋고, 또한, Y, M, C, K의 각 색의 헤드 유닛(32)이 하나의 구동 제어 회로(72)에 접속되어 있어도 좋다.
컨트롤러(60)는 구동 제어 회로(72)에 클록 신호, 화상 데이터에 따른 인쇄 데이터 및 래치 신호 등을 출력하고, 구동 제어 회로(72)로부터 헤드 유닛(32)의 각 압전 소자(62)의 구동을 제어하는 제어 신호를 구동 회로(76)에 출력한다.
구동 회로(76)는 구동 제어 회로(72)로부터 입력되는 제어 신호에 의거하여, 전원 회로(74)로부터 공급되는 전력을 압전 소자(62)에 출력한다. 압전 소자(62)는 구동 회로(76)로부터 입력되는 전력에 따라서 구동되도록 되어 있다.
도 4는 제 1 실시예에 의한 구동 회로(76)를 나타내고 있다. 이 구동 회로(76)에는, 제 1 스위칭 소자로서 적용된 게이트 스위치(78)가 압전 소자(62)의 각각에 대응하여 설치되어 있다. 게이트 스위치(78)는 압전 소자(62)에 직렬 접속되어 있어, 게이트 스위치(78)를 통하여, 전원 회로(74)로부터 전압(Vs)이 압전 소 자(62)에 인가된다.
게이트 스위치(78)에는, 구동 제어 회로(72)로부터의 제어 신호가 입력되고, 게이트 스위치(78)는 이 제어 신호에 의거하여 온/오프 구동되어, 온 상태에서, 전원 회로(74)의 전압(Vs)이 압전 소자(62)에 인가된다.
한편, 구동 회로(76)에는, 방전 요소로서 저항(80)이 설치되어 있다. 이 저항(80)은 압전 소자(62)의 각각에 병렬 접속되어 있다.
피에조 소자를 사용한 압전 소자(62)는 정전 용량이 있으며, 이에 따라, 게이트 스위치(78)가 온 됨으로써, 전원 회로(74)로부터 공급되는 전력이 축적되고, 단자 전압(V)이 전원 회로(74)로부터 출력하는 전압(Vs)이 된다.
또한, 구동 회로(76)에서는, 게이트 스위치(78)가 오프되면, 압전 소자(62)에 병렬 접속되어 있는 저항(80)을 통하여, 압전 소자(62)에 축적되어 있는 전하가 방전되고, 이에 따라, 시간 경과에 따라서, 압전 소자(62)의 단자 전압이 저하된다.
이 때의 시(時) 정수(τ)는 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)과 저항(80)의 저항값(R)에 의해 정해진다(τ=Cp·R).
도 5에는, 구동 회로(76)에서의 압전 소자(62)의 방전 특성의 개략을 나타내고 있다. 이 방전 특성은 일례로서, 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)을 600pF, 저항(80)의 저항값(R)을 25KΩ으로 하여, 압전 소자(62)를 전압(Vs)=20v로 충전했을 때를 나타내고 있다.
또한, 도 4에 나타낸 구동 회로(76)에서는, 압전 소자(62)의 방전 중에, 게 이트 스위치(78)가 온됨으로써 방전이 정지되고, 이와 동시에, 전원 회로(74)로부터 공급되는 전력에 의해 압전 소자(62)의 충전이 행해져, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)이 전압(Vs)까지 급격히 상승된다.
이 때의 전압 변화(전위차 ΔV)는 방전 시간에 따라서 변화된다. 즉, 게이트 스위치(78)를 오프하고 있는 시간(Δt)에 의해서, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)이 변화됨으로써, 충전시의 단자 전압과의 사이의 전위차(ΔV)가 변화된다. 이 전위차(ΔV)는 게이트 스위치(78)를 온/오프했을 때에 압전 소자(62)에 인가되는 전압의 진폭(파고값)이 된다.
이에 따라, 압전 소자(62)는 게이트 스위치(78)를 오프하고 있는 시간(오프 시간)(Δt)에 따라서, 인가되는 전압의 진폭이 변화된다.
한편, 압전 소자(62)는 단자 전압(V)이 상승되면 액적 이젝터(64)의 진동판(66)을 진동시켜서 압력실(68)을 수축시키고, 단자 전압(V)이 하강하면 압력실(68)을 확장(팽창)시킨다. 액적 이젝터(64)는 압력실(68)의 급격한 수축 또는 팽창에 의해 노즐부(70)로부터 잉크 액적이 토출된다. 또한, 잉크 액적의 토출량(토출 액적량)은 단자 전압의 전위차(ΔV), 즉, 단자 전압(V)이 변화될 때의 진폭(파고값)에 의해 변화된다.
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 스위칭 게이트(78)의 오프 시간(Δt1, Δt2, Δt3)이, Δt1<Δt2<Δt3일 때에는, 전위차(ΔV1, ΔV2, ΔV3)는 ΔV1<ΔV2<ΔV3이 된다.
이에 따라, 오프 시간(Δt1)일 때에 토출 액적량이 적고, 오프 시간 Δt2, Δt3의 순으로 토출 액적량이 많아진다.
여기에서, 구동 제어 회로(72)에서는, 컨트롤러(60)로부터 입력되는 제어 신호에 의거하여, 압전 소자(62)마다의 오프 시간(Δt)을 설정하고, 설정된 오프 시간(Δt)에 의거하여 게이트 스위치(78)를 온/오프함으로써, 압전 소자(62)를 구동하여, 액적 이젝터(74)로부터 잉크 액적을 토출한다. 또한, 이하에서는, 게이트 스위치(78)의 제어 신호를, 방전 제어 신호로 한다.
여기서, 예를 들면, 잉크 액적의 토출 액적량을, 소액적, 중액적, 대액적의 3단계로 할 때에, 각각에 대한 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)(예를 들면, 오프 시간 Δt1, Δt2, Δt3)이 미리 설정되어, 구동 제어 회로(72)에 기억되어 있다.
이에 따라, 구동 제어 회로(72)에서는, 액적 이젝터(64)로부터 토출하는 잉크 액적에 의해서 용지(16)에 형성하는 도트 직경에 의거한 제어 신호가 컨트롤러(60)로부터 입력됨으로써, 입력된 제어 신호에 의거하여 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)을 설정하고, 설정된 오프 시간(Δt)에서, 게이트 스위치(78)를 오프하도록 제어 신호(방전 제어 신호)를 출력한다.
이와 같이 구성되어 있는 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 헤드 유닛(32)에 설치하는 노즐(노즐부(78))의 밀도, 부(副) 주사 속도로부터, 원하는 해상도 및 인자 속도를 얻기 위한 각 액적 이젝터(64)의 토출 주기가 설정된다. 이 토출 주기로부터, 1도트분의 잉크 액적을 토출하는 인자 주기(T)가 결정된다. 구동 회로(76)에 서는, 예를 들면, 이 인자 주기(T)로부터, 압전 소자(62)의 방전시의 시 정수(τ)를 정할 수 있다.
여기서, 토출 주기를 18kHz로 할 때에, 15μsec의 시 정수(τ)가 필요하면, 이 시 정수(τ)가 얻어지도록 저항(80)의 저항값(R)이 설정된다. 이 저항값(R)의 설정은 액적 이젝터(64)의 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)을 측정하고, 그 정전 용량(Cp)과 시 정수(τ)에 의거하여 연산되어, 예를 들면, 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)이 600pF이면, 이 정전 용량(Cp)과 시 정수(τ)로부터, 저항값(R)이 25kΩ으로 정해진다.
이에 따라, 전원 회로(74)가 출력하는 전압(Vs)을 20v라고 했을 때에, 인자 주기(T) 내에서, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)이 20v∼1v의 사이에서 변화 가능하게 된다. 즉, 압전 소자(62)를 구동할 때의 파고값을 20v∼1v의 범위에서 제어 가능하게 된다.
또한, 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 도트 직경 변조를 행할 때의 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)을 도트 직경, 즉, 토출 액적량마다 설정한다.
여기서, 예를 들면, 도트 직경을 소액적, 중액적, 대액적의 3단계로 할 때에는, 각각의 도트 직경을 얻기 위한 토출 액적량으로부터, 오프 시간(Δt (Δt1, Δt2, Δt3))이 설정되고, 설정된 오프 시간(Δt)의 테이블이 구동 제어 회로(72)에 기억되어, 구동 제어 회로(72)는 액적 이젝터(64)마다의 토출 액적량으로부터 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)을 설정하고, 설정된 오프 시간(Δt)에서 방전 제 어 신호를 출력함으로써 게이트 스위치(78)를 구동한다.
또한, 여기서는, 오프 시간(Δt)의 테이블을 구동 제어 회로(72)에 기억하지만, 이것은 컨트롤러(60)에 기억되어, 컨트롤러(60)가 토출 액적량에 따라서 설정된 오프 시간(Δt)에 의거한 제어 신호를, 구동 제어 회로(72)에 출력하는 것이라도 좋고, 또한, 구동 회로(76)에 메모리를 갖게 하여, 오프 시간(Δt)의 테이블을 그 메모리에 기억시켜 두어도 좋다.
한편, 구동 제어 회로(72)는 구동 회로(76)의 게이트 스위치(78)의 각각을 온하여, 압전 소자(62)를 전압(Vs)으로 충전한 상태에서, 인자 처리를 개시한다. 또한, 인자 처리에 앞서 압전 소자(62)를 충전할 때에는, 게이트 스위치(78)를 온한 상태에서, 전원 회로(74)의 출력 전압을 서서히 상승시키거나 하여, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)에 가파른 변화를 생기게 하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
컨트롤러(60)로부터 입력되는 제어 신호로부터, 액적 이젝터(64)로부터 잉크 액적을 토출하는 인자 타이밍이 되면, 구동 제어 회로(72)는 구동 회로(76)에 출력하는 방전 제어 신호에 의해서, 구동 회로(76)의 게이트 스위치(78)를 오프하고, 소정의 오프 시간(Δt)이 경과하면, 게이트 스위치(78)를 온한다.
압전 소자(62)는 구동 회로(76)의 게이트 스위치(78)가 온하고 있음으로써, 전원 회로(74)로부터 공급되는 전력에 의해 충전되어 단자 전압(V)이 전원 회로(74)의 전압(Vs)으로 유지되어 있지만, 게이트 스위치(78)가 오프함으로써, 병렬로 접속되어 있는 저항(80)을 통하여 방전되어, 시 정수(τ)와 경과 시간에 따라 단자 전압(V)이 하강한다. 또한, 방전 중에 게이트 스위치(78)가 온되면, 압전 소자(62)에의 충전이 개시되어, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)이 전압(Vs)으로 복귀한다.
이에 따라, 압전 소자(62)의 한 쌍의 단자간에는, 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)에 따른 파고값의 전압 변화가 생기고, 이 전압 변화에 의해 액적 이젝터(64)의 압력실(66)이 축소되어 노즐부(70)로부터 잉크 액적이 토출된다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)은 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)에 따라 변화된다. 이 때의 단자 전압(V)의 변화 폭인 전위차(ΔV)는 오프 시간(Δt1)에서 전위차(ΔV1)인 것에 대해서, 오프 시간(Δt2(Δt2>Δt1))에서 전위차((ΔV2(ΔV2>ΔV1))가 되고, 오프 시간(Δt3(Δt3>ΔV2))에서 전위차(ΔV3(ΔV3>ΔV2))가 된다.
이러한 오프 시간(Δt)은 3단계 이상의 임의의 단계로 설정할 수 있고, 이에 따라, 잉크젯 기록 장치(10)에서는, 인자 계조의 향상을 도모하여, 고화질의 화상을 용지(16)에 형성할 수 있다.
또한, 방전시의 시 정수(τ)는 압전 소자(62)에 방전 요소로서 설치하는 저항(80)의 저항값(R)에 의해 조정할 수 있으므로, 시 정수(τ)를 짧게 함으로써, 인자 주기(T)의 단축을 도모할 수 있으므로, 인자 속도의 향상이 가능하게 된다.
또한, 이러한 압전 소자(62)의 구동을, 게이트 스위치(78)와 저항(80)을 사용한 간단한 구성의 구동 회로(76)에 의해 달성할 수 있다.
한편, 액적 이젝터(64)에는, 압전 소자(62)에 인가되는 전압의 파고값(전위차(ΔV))이 동일하여도, 토출 액적량에 개체 차가 있다. 또한, 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)에도 개체 차가 있으면, 이 액적 이젝터(64)의 개체 차 및 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)의 개체 차가 용지(16)에의 인자 불균일 등의 화상 품질의 저하를 초래하는 경우가 있다.
구동 회로(76)에서는, 압전 소자(62)마다 게이트 스위치(78)의 온/오프를 행하기 때문에, 압전 소자(62)마다, 토출 액적량에 따른 오프 시간(Δt)을 설정할 수 있다.
여기서, 액적 이젝터(64)마다 압전 소자(62)의 오프 시간(Δt)을 설정할 때에, 액적 이젝터(64)의 토출 액적량의 개체 차를 고려한다. 이 때, 예를 들면, 토출 액적량이 적은 액적 이젝터(64)의 압전 소자(62)에 대해서, 오프 시간(Δt)이 길어지도록 보정한다.
이에 따라, 액적 이젝터(64)나 액적 이젝터(64)에 대해서 설치하는 압전 소자(62)의 개체 차에 의한 토출 액적량의 불균일을 억제하여 고화질의 화상 기록이 가능하게 된다.
또한, 압전 소자(62)의 정전 용량(Cp)이나 잉크의 점도(유동성), 노즐부(70)로부터의 액적의 토출 상태는 환경 온도, 환경 습도에 따라서 변화되는 경우가 있고, 이들의 변화는 용지(16)에 인자하는 화상의 농도 변화를 일으킬 수가 있다.
이 때, 예를 들면, 케이스(12) 내의 온도(환경 온도), 습도(환경 습도) 등을 검출하여, 검출 결과에 의거하여 방전 제어 신호의 오프 시간(Δt)의 보정을 행함 으로써, 환경 온도, 환경 습도에 따른 인자 품질의 변화를 확실하게 방지하는 것이 가능하게 된다.
한편, 여기서는, 1인자 주기(T)의 최초에 게이트 스위치(78)를 오프하도록 했지만, 게이트 스위치(78)의 온/오프의 타이밍은 1인자 주기 내에서 임의로 설정할 수 있다.
액적 이젝터(64)는 압전 소자(62)의 단자 전압(V)이 전압(Vs)으로 상승하는 타이밍에서 잉크 액적을 토출한다. 이 때문에, 1인자 주기의 최초의 타이밍에서 게이트 스위치(78)를 오프하면, 토출 액적량에 따라서 잉크 액적이 토출되는 타이밍이 변화된다.
여기서, 1인자 주기 내에서 오프 상태의 게이트 스위치(78)를 온하는 타이밍을 일정하게 함으로써, 잉크 액적의 착탄 위치, 즉, 도트의 형성 위치를 일치시킬 수 있다.
이 때에는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 1인자 주기(T) 내에서의 게이트 스위치(78)를 온하는 타이밍(온 타이밍 tON)이 일정해지도록, 오프 시간(Δt)에 따라 게이트 스위치(78)를 오프하는 타이밍(오프 타이밍 tOFF)을 설정하면 좋다. 즉, 1인자 주기(T) 내에서,
tON=Δt+tOFF
= Δt1+tOFF1(소액적)
= Δt2+tOFF2(중액적)
= Δt3+tOFF3(대액적)
으로 하는 오프 타이밍(tOFF)을 오프 시간(Δt)마다 설정한다. 또한, 도 7에서는, tON=Δt3으로 되어 있고, 이에 따라, 오프 타이밍(tOFF3)=0으로 되어 있다.
이와 같이 하여 설정한 오프 시간(Δt) 및 오프 타이밍(tOFF)에 의거하여 게이트 스위치(78)의 오프·온을 제어함으로써, 용지(16) 위에의 잉크 액적의 착탄 위치를 균일하게 맞춘 도트를 형성할 수 있어, 고품질의 인자가 가능하게 된다.
<제 2 실시예>
다음에 본 발명의 제 2 실시예를 설명한다. 또한, 제 2 실시예의 기본적 구성은 상기한 제 1 실시예와 동일하고, 제 2 실시예에서, 제 1 실시예와 동일한 부품에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
도 8에는, 제 1 실시예의 구동 회로(76) 대신에, 제 2 실시예에 적용하는 구동 회로(82)의 개략 구성을 나타내고 있다.
이 구동 회로(82)에는, 제 2 스위칭 소자로서, 게이트 스위치(84)를 설치하고 있다. 이 게이트 스위치(84)는 저항(80)에 직렬 접속되어 있다.
이에 따라, 구동 회로(82)에서는, 게이트 스위치(78)를 오프했을 때에 생기는 압전 소자(62)로부터의 방전을, 게이트 스위치(84)를 오프함으로써 정지할 수 있도록 되어 있다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 압전 소자(62)는 게이트 스위치(78)가 오프된 상태에서, 게이트 스위치(84)가 오프됨으로써 방전이 정지되면, 그 때의 단자 전압(V)이 유지된다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 이 구동 회로(82)는 구동 제어 회로(72) 대신에 설치되어 있는 구동 제어 회로(72A)에 접속되어 있다. 구동 제어 회로(72A)는 게이트 스위치(78)의 각각을 구동하는 방전 제어 신호와 함께, 게이트 스위치(84)의 각각에 대한 구동 조작 신호로서 방전 제한 신호를 출력한다. 게이트 스위치(84)는 이 방전 제한 신호에 의해 온·오프 구동된다.
이에 따라, 도 9에 나타낸 바와 같이, 구동 회로(82)에서는, 방전 제한 신호에 따라 게이트 스위치(84)를 온하는 동시에, 방전 제어 신호에 따라 게이트 스위치(78)를 오프함으로써, 압전 소자(62)로부터의 방전이 개시된다.
또한, 구동 회로(82)에서는, 게이트 스위치(78)의 오프 상태를 유지하면서, 방전 제한 신호에 따라 게이트 스위치(84)가 오프되면, 압전 소자(62)로부터의 방전이 정지된다. 이에 따라, 압전 소자(62)의 단자 전압(V)은 게이트 스위치(84)를 오프한 시점의 전압으로 유지된다.
이 후, 게이트 스위치(78)가 온되고, 압전 소자(62)의 충전이 개시되면, 압전 소자(62)는 단자 전압(V)이 전원 회로(74)로부터 공급되는 전압(Vs)으로 상승된다.
이러한 구성의 구동 회로(84)는, 예를 들면, 토출 액적량이 소액적, 중액적, 대액적으로 할 때의 전위차(ΔV)가, 전위차(ΔV1, ΔV2, ΔV3)이며, 그 전위차(ΔV1, ΔV2, ΔV3)를 얻기 위해서 필요한 오프 시간(Δt)이 오프 시간(Δt1, Δt2, Δt3)일 때에, 게이트 스위치(84)의 오프 시간(Δt)을, 압전 소자(62)에의 충전을 개시할 때의 온 타이밍(tON)으로 할 수 있다.
이에 따라, 토출 액적량, 게이트 스위치(78)의 오프 시간(Δt)에 상관없이, 1인자 주기(T) 내의 동일한 온 타이밍(tON)에서, 액적 이젝터(64)를 작동시켜서 잉크 액적을 토출할 수 있고, 용지(16) 위에의 잉크 액적의 착탄 위치를 일정 위치에 일치하도록 인자할 수 있다.
즉, 상기한 구동 회로(76)에서는, 잉크 액적의 착탄 위치를 맞추기 위해서는, 오프 시간(Δt)과 온 타이밍(tON)에 의거하여, 압전 소자(62)로부터 방전을 개시시키기 위한 게이트 스위치(78)의 오프 타이밍(tOFF)을 설정하고, 설정된 오프 타이밍(tOFF) 및 오프 시간(Δt)에 의거하여 게이트 스위치(78)를 구동하도록 하고 있다.
이에 대해서, 구동 회로(82)에서는, 오프 시간(Δt)에 의거하여 게이트 스위치(78)를 구동하는 동시에, 온 타이밍(tON)에 의거하여 게이트 스위치(84)를 구동하는 것만으로, 액적 이젝터(64)로부터 토출하는 잉크 액적이 용지(16)에 착탄되는 위치를 일치시킬 수 있다.
즉, 온 타이밍(tON)을 설정하고, 설정된 온 타이밍(tON)에 의거하여 게이트 스위치(84)를 구동하는 것만으로, 잉크 액적의 착탄 위치를 온 타이밍(tON)에 의거한 위치에 설정할 수 있다.
이러한 구동 회로(82)를 사용함으로써, 간단하게 도트 위치를 균일하게 맞춘 고품질의 화상 형성이 가능하게 된다.
또한, 방전 제어 신호에 의해서 게이트 스위치(78)를 온할 때에, 방전 제한 신호에 의해서 게이트 스위치(84)를 오프함으로써, 압전 소자(62)에의 충전시에, 방전 요소인 저항(80)을 흐르는 전류를 제한할 수 있기 때문에, 불필요한 전력 소비를 억제할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 구동 회로(82)에서는, 단일의 방전 제한 신호에 의해서 복수의 게이트 스위치(84)의 구동 조작을 행하는 것이라도 좋지만, 게이트 스위치(84)마다, 즉, 액적 이젝터(64)마다 온 타이밍(tON)이 설정되는 것이라도 좋다.
이에 따라, 복수의 액적 이젝터(64) 사이에서, 잉크 액적의 착탄 위치에, 용지(16)의 부 주사 방향에 따른 어긋남이 있을 때에, 그 어긋남에 의거하여, 온 타이밍(tON)을 보정함으로써, 잉크 액적의 착탄 위치의 조정을 행하면, 부 주사 방향에 따른 착탄 위치의 어긋남을 억제하여, 고품질의 화상 형성이 가능하게 된다.
또한, 이상의 설명에서 방전 요소로서 설치하는 저항(80)은 게이트 스위치(78) 등을 집적하여 형성해서 게이트 제어를 행하는 IC의 내부에 저항 요소로서 설치해도 좋고, 또한, IC의 외부에 압전 소자(62)와 병렬로 설치하도록 해도 좋으 며, 특히 압전 소자와 병렬로 설치함으로써, IC 내부에 저항 요소를 설치하는 경우와 비교하여, IC의 발열을 억제할 수 있다는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 이상 설명한 본 실시예는 본 발명의 일례를 나타낸 것으로, 본 발명의 구성을 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 본 실시예에서는, 잉크젯 기록 장치(10)를 예로 설명했지만 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 압전 소자를 이용하여 잉크 액적을 토출하는 임의의 구성의 잉크젯 기록 장치에 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에 적용한 구동 회로(78, 82)는 본 발명이 적용된 구동 회로의 일례를 나타낸 것으로, 본 발명의 구성을 한정하는 것이 아니고, 본 발명은 압전 소자(62)에의 충전 및 충전을 제어하는 임의의 구성을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 액적 토출 장치로서 잉크 액적을 토출하여 화상 기록을 행하는 잉크젯 기록 장치를 예로 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 액추에이터로서 피에조 소자 등의 압전 소자를 이용하여 액적을 토출하는 임의의 구성의 액적 토출 장치에 적용하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 복잡한 구성의 파형 발생 회로를 사용하지 않고, 간단한 구성으로 압전 소자를 구동할 때의 파고값의 제어를 행하여, 예를 들면, 계조성이 우수한 인자 등을 가능하게 하는 액적 토출 헤드의 구동 방법, 압전 소자의 구동 회로 및 액적 토출 장치를 제공할 수 있다.

Claims (25)

  1. 액추에이터로서 설치된 압전 소자에 인가되는 전압 변화에 따라서 액적 이젝터의 압력실의 용적을 확대 축소시킴으로써, 액적 이젝터로부터 액적을 토출하는 액적 토출 헤드의 구동 방법으로서,
    소정 전압을 인가하여 압전 소자를 충전하고, 상기 소정 전압으로 충전된 상기 압전 소자를 상기 압전 소자와 병렬 접속되는 방전 요소에 의해 방전하며,
    상기 압전 소자 및 상기 방전 요소에 직렬 접속되는 제 1 스위칭 소자의 온·오프에 의해서 상기 압전 소자의 충전 및 방전을 제어하고,
    상기 압전 소자를 상기 소정 전압으로 충전할 때 충전 개시시의 상기 압전 소자의 단자 전압과 충전시의 상기 압전 소자의 단자 전압과의 전위차에 의해서 액적 이젝터의 상기 압력실을 수축시켜서, 상기 액적 이젝터로부터 상기 전위차에 따른 토출 액적량의 액적을 토출할 때에, 상기 전위차가 얻어지도록 상기 압전 소자의 방전 시간을 제어하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    소정의 타이밍에서 상기 압전 소자를 충전할 때에, 상기 전위차가 원하는 전위차가 되도록 상기 방전 요소에 의한 방전 개시의 타이밍을 제어하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    소정의 타이밍에서 상기 압전 소자를 충전할 때에, 상기 전위차가 원하는 전위차가 되도록 상기 방전 요소에 의한 방전을 정지하는 타이밍을 제어하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방전 요소에 제 2 스위칭 소자를 설치하고, 제 2 스위칭 소자에 의해서 상기 압전 소자의 방전을 제한하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  10. 삭제
  11. 제 3 항에 있어서,
    상기 방전 요소에 제 2 스위칭 소자를 설치하고, 제 2 스위칭 소자에 의해서 상기 압전 소자의 방전을 제한하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 방전 요소에 제 2 스위칭 소자를 설치하고, 제 2 스위칭 소자에 의해서 상기 압전 소자의 방전을 제한하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  13. 액적 이젝터에 액추에이터로서 설치되고, 인가되는 전압 변화에 따라서 액적 이젝터의 압력실 내를 확대 축소시킴으로써, 액적 이젝터로부터 액적을 토출 가능하게 하는 압전 소자의 구동 회로로서,
    상기 압전 소자에 인가하는 소정 전압의 전력을 출력하는 전원과,
    상기 압전 소자에 병렬 접속된 방전 요소와,
    병렬 접속된 상기 압전 소자 및 상기 방전 요소와 상기 전원의 사이에 설치 되어 입력되는 제 1 조작 신호에 따라서 개폐되는 제 1 스위칭 소자를 포함하는 압전 소자의 구동 회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 방전 요소에 대해서 직렬 접속되고, 입력되는 제 2 조작 신호에 따라서 개폐되는 제 2 스위칭 소자를 포함하는 압전 소자의 구동 회로.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 방전 요소가 상기 압전 소자의 정전 용량에 의거하여 설정된 저항값의 저항인 압전 소자의 구동 회로.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 방전 요소가 상기 압전 소자의 정전 용량에 의거하여 설정된 저항값의 저항인 압전 소자의 구동 회로.
  17. 압전 소자에 인가되는 전압 변화에 따라서 압력실이 확대 축소됨으로써 상기 압력실에 연통하는 노즐로부터 액적을 토출하는 액적 이젝터와,
    상기 압전 소자의 구동용으로 하는 소정 전압의 전력을 출력하는 전원과,
    상기 전원과 상기 압전 소자 사이에 설치된 제 1 스위칭 소자를 포함하고, 상기 전원으로부터 출력되는 전력에 의해서 상기 압전 소자를 상기 소정 전압으로 충전하는 충전 유닛과,
    상기 압전 소자와 병렬 접속되는 소정 저항값의 저항을 포함하고, 상기 충전 유닛에 의해서 상기 소정 전압으로 충전된 상기 압전 소자를 방전하는 방전 유닛과,
    상기 충전 유닛 및 상기 방전 유닛에 의한 상기 압전 소자의 충전 및 방전을 제어하고, 방전 유닛에 의한 방전이 개시된 상기 압전 소자를 충전 유닛에 의해서 충전하는 것에 의한 단자 전압의 변화로 압전 소자를 구동하는 구동 제어 유닛을 포함하고,
    상기 구동 제어 유닛은 상기 제 1 스위칭 소자의 온·오프에 의해서 상기 압전 소자에의 충전 및, 압전 소자로부터의 방전을 제어하는 액적 토출 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 방전 유닛에 의한 상기 압전 소자로부터의 방전을 제한하는 방전 제한 유닛을 더 포함하고, 상기 구동 제어 유닛이 상기 방전 제한 유닛의 작동을 제어하는 액적 토출 장치.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 구동 제어 유닛은 상기 압전 소자의 정전 용량, 상기 저항의 저항값 및 상기 액적 이젝터로부터의 토출 액적량에 따라서 설정된 상기 제 1 스위칭 소자의 오프 시간에 의거하여, 제 1 스위칭 소자의 작동을 제어하는 액적 토출 장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 방전 유닛은 상기 저항과 직렬 접속된 제 2 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 구동 제어 유닛은 상기 제 2 스위칭 소자를 오프함으로써, 상기 압전 소자로부터의 방전을 정지하는 액적 토출 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 구동 제어 유닛은 상기 제 1 스위칭 소자의 작동에 의해서 방전 개시 및 충전 개시 타이밍을 제어하는 동시에,
    상기 압전 소자의 정전 용량, 상기 저항의 저항값 및 상기 액적 이젝터로부터의 토출 액적량에 따라서 상기 제 2 스위칭 소자의 작동을 제어하는 액적 토출 장치.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 구동 제어 유닛은 소정의 타이밍에서 상기 제 1 스위칭 소자를 오프로부터 온으로 전환하도록 제어하는 액적 토출 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 구동 제어 유닛은 소정의 타이밍에서 상기 제 1 스위칭 소자를 오프로부터 온으로 전환하도록 제어하는 액적 토출 장치.
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