【発明の名称】インクジェット式記録装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子及び圧力室に連通したノズル開口を有する記録ヘッドと、
駆動パルスを含んだ駆動信号を記録周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号の圧力発生素子への供給を制御可能なスイッチ手段と、
スイッチ手段の作動を制御するスイッチ制御手段とを備え、
記録階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御し、ノズル開口からのインク滴の吐出を制御可能なインクジェット式記録装置において、
前記駆動信号発生手段は、単位面積当たりの着弾インク量が最も多い記録階調で用いられ均等な間隔で発生される第１駆動パルス、及び、非記録の記録階調で用いられ第１駆動パルスの非発生期間で発生される微振動パルスを有する第１駆動信号と、他の記録階調で用いられる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生し、且つ、前記第１駆動信号が有する各パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させた状態で、前記第１駆動パルスを１記録周期内に複数発生すると共に、これら第１駆動パルス同士の間に微振動パルスを発生し、
前記スイッチ制御手段は、各駆動信号を選択的に圧力発生素子へ供給することを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子及び圧力室に連通したノズル開口を有する記録ヘッドと、
駆動パルスを含んだ駆動信号を記録周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号の圧力発生素子への供給を制御可能なスイッチ手段と、
スイッチ手段の作動を制御するスイッチ制御手段とを備え、
記録階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御し、ノズル開口からのインク滴の吐出を制御可能なインクジェット式記録装置において、
前記駆動信号発生手段は、単位面積当たりの着弾インク量が最も多い記録階調で用いられ均等な間隔で発生される第１駆動パルス、及び、非記録の記録階調で用いられ第１駆動パルスの非発生期間で発生される微振動パルスを有する第１駆動信号と、他の記録階調で用いられる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生し、且つ、前記第２駆動パルスを、第１駆動パルスよりもインク量が少ないスモールドット駆動パルスによって構成して、第１駆動信号が有する各パルスの発生期間とスモールドット駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させると共に、該スモールドット駆動パルスを、隣り合う第１駆動パルス同士の中間で発生し、
前記スイッチ制御手段は、各駆動信号を選択的に圧力発生素子へ供給することを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項３】前記微振動パルスは、インク滴が吐出されない程度に圧力室を膨張させる微振動膨張要素とインク滴が吐出されない程度に圧力室を収縮させる微振動収縮要素とを含む第１微振動パルスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】前記スイッチ制御手段は、非記録の記録階調にて微振動パルスの一部と第１駆動パルスの一部とを組み合わせて圧力発生素子に供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項５】前記微振動パルスは、圧力発生素子に供給されない接続要素とインク滴が吐出されない程度に圧力室を収縮させる微振動収縮要素とを含む第２微振動パルスであり、
前記第１駆動パルスは、インク滴が吐出されない程度に圧力室を膨張させる膨張要素を含み、
前記スイッチ制御手段は、非記録の記録階調にて膨張要素と微振動収縮要素とを圧力発生素子に供給することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御することで、ノズル開口からのインク滴の吐出を制御可能なインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録の高速化と高画質化を両立すべく、ノズル開口から吐出されるインク量を変更可能としたインクジェット式記録装置（以下、記録装置と称する。）が知られている。
【０００３】
この記録装置は、例えば、圧力室に連通したノズル開口、及び、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ得る圧電振動子等の圧力発生素子を有する記録ヘッドと、圧力発生素子に供給する駆動信号を発生可能な駆動信号発生回路とを備えている。上記の駆動信号は、複数の駆動パルスを１つの記録周期内に一連に接続した単一の信号とされ、記録データ（階調データ）に応じて駆動信号の必要部分を圧力発生素子に供給することで、ノズル開口から吐出されるインク量を変更している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、単一の駆動信号の必要部分を圧力発生素子に供給する従来の構成では、記録ヘッド本来の性能を十分に発揮させ難いという問題があった。即ち、１つの記録周期内に複数の駆動パルスを含ませた関係から、駆動可能な最大周波数よりも低い周波数で記録ヘッド（圧力発生素子）を駆動せざるを得なかった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、記録ヘッドをより高い周波数で駆動できるようにしたインクジェット式記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子及び圧力室に連通したノズル開口を有する記録ヘッドと、
駆動パルスを含んだ駆動信号を記録周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号の圧力発生素子への供給を制御可能なスイッチ手段と、
スイッチ手段の作動を制御するスイッチ制御手段とを備え、
記録階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御し、ノズル開口からのインク滴の吐出を制御可能なインクジェット式記録装置において、
前記駆動信号発生手段は、単位面積当たりの着弾インク量が最も多い記録階調で用いられ均等な間隔で発生される第１駆動パルス、及び、非記録の記録階調で用いられ第１駆動パルスの非発生期間で発生される微振動パルスを有する第１駆動信号と、他の記録階調で用いられる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生し、且つ、前記第１駆動信号が有する各パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させた状態で、前記第１駆動パルスを１記録周期内に複数発生すると共に、これら第１駆動パルス同士の間に微振動パルスを発生し、
前記スイッチ制御手段は、各駆動信号を選択的に圧力発生素子へ供給することを特徴とするインクジェット式記録装置である。
【０００７】
請求項２に記載のものは、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子及び圧力室に連通したノズル開口を有する記録ヘッドと、
駆動パルスを含んだ駆動信号を記録周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段と、
前記駆動信号の圧力発生素子への供給を制御可能なスイッチ手段と、
スイッチ手段の作動を制御するスイッチ制御手段とを備え、
記録階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御し、ノズル開口からのインク滴の吐出を制御可能なインクジェット式記録装置において、
前記駆動信号発生手段は、単位面積当たりの着弾インク量が最も多い記録階調で用いられ均等な間隔で発生される第１駆動パルス、及び、非記録の記録階調で用いられ第１駆動パルスの非発生期間で発生される微振動パルスを有する第１駆動信号と、他の記録階調で用いられる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生し、且つ、前記第２駆動パルスを、第１駆動パルスよりもインク量が少ないスモールドット駆動パルスによって構成して、第１駆動信号が有する各パルスの発生期間とスモールドット駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させると共に、該スモールドット駆動パルスを、隣り合う第１駆動パルス同士の中間で発生し、
前記スイッチ制御手段は、各駆動信号を選択的に圧力発生素子へ供給することを特徴とするインクジェット式記録装置である。
【０００８】
請求項３に記載のものは、前記微振動パルスが、インク滴が吐出されない程度に圧力室を膨張させる微振動膨張要素とインク滴が吐出されない程度に圧力室を収縮させる微振動収縮要素とを含む第１微振動パルスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式記録装置である。
【０００９】
請求項４に記載のものは、前記スイッチ制御手段が、非記録の記録階調にて微振動パルスの一部と第１駆動パルスの一部とを組み合わせて圧力発生素子に供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式記録装置である。
【００１０】
請求項５に記載のものは、前記微振動パルスが、圧力発生素子に供給されない接続要素とインク滴が吐出されない程度に圧力室を収縮させる微振動収縮要素とを含む第２微振動パルスであり、
前記第１駆動パルスは、インク滴が吐出されない程度に圧力室を膨張させる膨張要素を含み、
前記スイッチ制御手段は、非記録の記録階調にて膨張要素と微振動収縮要素とを圧力発生素子に供給することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット式記録装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されるインクジェット式プリンタの機能ブロック図である。
【００１２】
例示したプリンタは、プリンタコントローラ１とプリントエンジン２とから構成されている。プリンタコントローラ１は、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース３（以下、外部Ｉ／Ｆ３と称する。）と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等からなる制御部６と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路７と、記録ヘッド８へ供給する駆動信号（ＣＯＭ１，ＣＯＭ２）を発生する駆動信号発生回路９と、記録データ及び駆動信号等をプリントエンジン２に送信するためのインターフェース１０（以下、内部Ｉ／Ｆ１０と称する。）とを備えている。
【００１３】
外部Ｉ／Ｆ３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータ等から受信する。また、外部Ｉ／Ｆ３は、ホストコンピュータに対してビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）等を出力する。
【００１４】
ＲＡＭ４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファには、外部Ｉ／Ｆ３が受信したホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファには、制御部６によって中間コードに変換された中間コードデータが記憶される。出力バッファには、記録データが展開される。また、ＲＯＭ５は、制御部６によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。
【００１５】
駆動信号発生回路９は、本発明の駆動信号発生手段に相当し、第１駆動信号ＣＯＭ１を発生可能な第１駆動信号発生部９Ａ（第１駆動信号発生手段）と、第２駆動信号ＣＯＭ２を発生可能な第２駆動信号発生部９Ｂ（第２駆動信号発生手段）とを備える。そして、図３に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１は、２つのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２（本発明の第１駆動パルスの一種）及び１つの第１微振動パルスＶＰ１（本発明の微振動パルスの一種）を有する一連の信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、スモールドット駆動パルスＤＰ３（本発明の第２駆動パルスの一種）を１記録周期Ｔ内に１つ有する一連の信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。なお、これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２については、後で詳しく説明する。
【００１６】
制御部６は、駆動信号発生回路９に対する信号発生の制御を行ったり、ホストコンピュータからの印刷データを記録データに展開したりする。そして、記録データへの展開時において、制御部６は、まず受信バッファ内の印刷データを読み出して中間コードに変換し、この中間コードデータを中間バッファに記憶する。次に、制御部６は、中間バッファから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ５内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して中間コードデータをドット毎の記録データに展開する。
【００１７】
本実施形態の記録データは、１ドットが２ビットの階調データによって構成される。この階調データは、例えば、非記録（印字内微振動）を示す階調データ［００］と、スモールドットによる記録を示す階調データ［０１］と、ミドルドットによる記録を示す階調データ［１０］と、ラージドットによる記録を示す階調データ［１１］とから構成される。
従って、この構成では、各ドットを４階調で記録することができる。これら４種の記録階調に関し、単位面積当たりの着弾インク量は、ラージドットの記録階調が最も多く、ミドルドットの記録階調が２番目に多い。また、スモールドットの記録階調が３番目に多く、非記録の記録階調は０（ｐＬ）である。
【００１８】
また、制御部６は、タイミング信号発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ１０を通じて記録ヘッド８にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ−Ａ，ＣＨ−Ｂ）を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号に含まれるラッチパルスやチャンネルパルスは、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を構成する複数の波形部や調整要素（ＰＳ１〜ＰＳ６，Ｐ０，Ｐ２０）の供給開始タイミングを規定する。
【００１９】
具体的には、図３に示すように、ラッチパルスＬＡＴ１は、振動子充電期間（期間ｔ１０，期間ｔ２０）で発生される調整要素Ｐ０，Ｐ２０の供給開始タイミングを規定する。
また、第１チャンネル信号ＣＨ−Ａにおける第１チャンネルパルスＣＨ１１は、第１駆動信号ＣＯＭ１の期間ｔ１１で発生される第１波形部ＰＳ１の供給開始タイミングを規定し、第２チャンネルパルスＣＨ１２は、期間ｔ１２で発生される第２波形部ＰＳ２の供給開始タイミングを規定する。また、第３チャンネルパルスＣＨ１３は、期間ｔ１３で発生される第３波形部ＰＳ３の供給開始タイミングを規定する。
同様に、第２チャンネル信号ＣＨ−Ｂにおける第１チャンネルパルスＣＨ２１は、第２駆動信号ＣＯＭ２の期間ｔ２１で発生される第４波形部ＰＳ４の供給開始タイミングを規定し、第２チャンネルパルスＣＨ２２は、期間ｔ２２で発生される第５波形部ＰＳ５の供給開始タイミングを規定する。また、第３チャンネルパルスＣＨ２３は、期間ｔ２３で発生される第６波形部ＰＳ６の供給開始タイミングを規定する。
【００２０】
次に、プリントエンジン２について説明する。このプリントエンジン２は、図１に示すように、記録ヘッド８と、キャリッジ機構１１と、紙送り機構１２とを備えている。
【００２１】
キャリッジ機構１１は、記録ヘッド８が取り付けられたキャリッジと、このキャリッジをタイミングベルト等を介して走行させる駆動モータ（例えば、ＤＣモータ）等からなり、記録ヘッド８を主走査方向に移動させる。紙送り機構１２は、紙送りモータ及び紙送りローラ等からなり、記録紙（印刷記録媒体の一種）を順次送り出して副走査を行う。
【００２２】
ここで、記録ヘッド８について詳しく説明する。まず、図２に基づいて記録ヘッド８の構造を説明する。例示した記録ヘッド８は、複数の圧電振動子２１…、固定板２２、及び、フレキシブルケーブル２３等をユニット化した振動子ユニット２４と、この振動子ユニット２４を収納可能なケース２５と、ケース２５の先端面に接合された流路ユニット２６とを備えている。
【００２３】
ケース２５は、先端と後端が共に開放された収納空部２７を形成した合成樹脂製のブロック状部材であり、収納空部２７内には振動子ユニット２４が収納固定されている。
【００２４】
圧電振動子２１は、本発明における圧力発生素子の一種であり、縦方向に細長い櫛歯状に形成されている。この圧電振動子２１は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子であって、積層方向に直交する縦方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。そして、各圧電振動子２１…の先端面が、流路ユニット２６の島部２８に接合されている。
なお、この圧電振動子２１はコンデンサと同じように振る舞う。即ち、信号の供給が停止された場合において、圧電振動子２１の電位（振動子電位）は、停止直前の電位で保持される。
【００２５】
流路ユニット２６は、流路形成基板２９を間に挟んでノズルプレート３０を流路形成基板２９の一方の面側に配置し、弾性板３１をノズルプレート３０とは反対側となる他方の面側に配置して積層することで構成されている。
【００２６】
ノズルプレート３０は、複数（例えば、９６個）のノズル開口３２…を副走査方向に沿って開設した薄手の金属製板材（例えば、ステンレス板）によって構成してある。流路形成基板２９は、共通インク室３３、インク供給口３４、圧力室３５、及び、ノズル連通口３６からなるインク流路が形成された板状部材である。本実施形態では、この流路形成基板２９を、シリコンウェハーのエッチング処理によって作製している。弾性板３１は、ステンレス製の支持板３７上に樹脂フィルム３８をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力室３５に対応した部分の支持板３７を環状に除去して島部２８を形成している。
【００２７】
この記録ヘッド８では、共通インク室３３から圧力室３５を通ってノズル開口３２に至る一連のインク流路がノズル開口３２毎に形成される。そして、圧電振動子２１を充電したり放電したりすることで圧電振動子２１が変形する。即ち、この縦振動モードの圧電振動子２１は、充電によって振動子長手方向に収縮し、放電によって振動子長手方向に伸長する。従って、充電によって振動子電位を上昇させると、島部２８が圧電振動子側に引っ張られ、島部周辺の樹脂フィルム３８が変形して圧力室３５が膨張する。また、放電によって振動子電位を下降させると、圧力室３５が収縮する。
【００２８】
このように、振動子電位に応じて圧力室３５の容積が制御できるので、圧力室３５内のインク圧力を可変でき、ノズル開口３２からインク滴を吐出させることができる。例えば、基準容積の圧力室３５を一旦膨張させた後に急激に収縮させることで、インク滴を吐出させることができる。
【００２９】
次に、この記録ヘッド８の電気的構成について説明する。
【００３０】
この記録ヘッド８は、図１に示すように、第１シフトレジスタ４１及び第２シフトレジスタ４２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路４３と第２ラッチ回路４４とからなるラッチ回路と、デコーダ４５と、制御ロジック４６と、第１レベルシフタ４７及び第２レベルシフタ４８とからなるレベルシフタ回路と、第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０とからなるスイッチ回路と、圧電振動子２１とを備えている。
そして、各シフトレジスタ４１，４２、各ラッチ回路４３，４４、各レベルシフタ４７，４８、各スイッチ４９，５０、及び、圧電振動子２１は、それぞれノズル開口３２に対応して複数設けられる。
【００３１】
この記録ヘッド８は、プリンタコントローラ１からの記録データ（ＳＩ）に基づいてインク滴を吐出させる。本実施形態では、記録データの上位ビット群、記録データの下位ビット群の順に記録ヘッド８へ送られてくるので、まず、記録データの上位ビット群が第２シフトレジスタ４２にセットされる。全ノズル開口３２…について記録データの上位ビット群が第２シフトレジスタ４２にセットされると、続いて記録データの下位ビット群が第２シフトレジスタ４２にセットされる。この記録データの下位ビット群のセットに伴い、記録データの上位ビット群はシフトして第１シフトレジスタ４１にセットされる。
【００３２】
第１シフトレジスタ４１には第１ラッチ回路４３が電気的に接続され、第２シフトレジスタ４２には第２ラッチ回路４４が電気的に接続されている。そして、プリンタコントローラ１からのラッチパルス（ＬＡＴ１）が各ラッチ回路４３，４４に入力されると、第１ラッチ回路４３は記録データの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路４４は記録データの下位ビット群をラッチする。
【００３３】
各ラッチ回路４３，４４でラッチされた記録データ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダ４５に入力される。このデコーダ４５は、記録データの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて翻訳を行い、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を構成する各波形部ＰＳ１〜ＰＳ６や調整要素Ｐ０，Ｐ２０を選択するための波形選択データを生成する。
【００３４】
本実施形態において波形選択データは、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２毎に生成される。即ち、第１駆動信号ＣＯＭ１に対応する第１波形選択データは、第１調整要素Ｐ０（期間ｔ１０）、第１波形部ＰＳ１（期間ｔ１１）、第２波形部ＰＳ２（期間ｔ１２）、及び、第３波形部ＰＳ３（期間ｔ１３）に対応する合計４ビットのデータによって構成されている。また、第２駆動信号ＣＯＭ２に対応する第２波形選択データは、第２調整要素Ｐ２０（期間ｔ２０）、第４波形部ＰＳ４（期間ｔ２１）、第５波形部ＰＳ５（期間ｔ２２）、及び、第６波形部ＰＳ６（期間ｔ２３）に対応する合計４ビットのデータによって構成されている。
【００３５】
このような動作をするデコーダ４５は、波形選択データ生成手段として機能し、記録データ（階調データ）から波形選択データを駆動信号に対応した複数組生成する。
【００３６】
また、デコーダ４５には、制御ロジック４６からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック４６は、制御部６と共にタイミング信号発生手段として機能しており、ラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ−Ａ，ＣＨ−Ｂ）の入力に同期してタイミング信号（ＴＹＭ−Ａ，ＴＹＭ−Ｂ）を発生する。
このタイミング信号も駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２毎に生成される。即ち、制御ロジック４６は、ラッチパルス（ＬＡＴ１）と、第１駆動信号ＣＯＭ１用のチャンネルパルス（ＣＨ１１〜ＣＨ１３）とにより、第１タイミング信号（ＴＹＭ−Ａ）を生成し、ラッチパルスと、第２駆動信号ＣＯＭ２用のチャンネルパルス（ＣＨ２１〜ＣＨ２３）とにより、第２タイミング信号（ＴＹＭ−Ｂ）を生成する。
【００３７】
デコーダ４５によって生成された各波形選択データは、タイミング信号によって規定されるタイミングで上位ビット側から順次各レベルシフタ４７，４８に入力される。即ち、第１タイミング信号ＴＹＭ−Ａに含まれる各タイミングパルスの発生タイミングに応じて、第１波形選択データが第１レベルシフタ４７に入力される。また、第２タイミング信号ＴＹＭ−Ｂに含まれる各タイミングパルスの発生タイミングに応じて、第２波形選択データが第２レベルシフタ４８に入力される。
【００３８】
これらのレベルシフタ４７，４８は、電圧増幅器として機能し、波形選択データが［１］の場合には、対応するスイッチ４９，５０を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。即ち、第１波形選択データが［１］の場合には第１スイッチ４９に電気信号が出力され、第２波形選択データが［１］の場合には第２スイッチ５０に電気信号が出力される。
【００３９】
第１スイッチ４９の入力側には駆動信号発生回路９からの第１駆動信号ＣＯＭ１が供給されており、第２スイッチ５０の入力側には第２駆動信号ＣＯＭ２が供給されている。また、各スイッチ４９，５０の出力側には圧電振動子２１が導通されている。そして、これらの各スイッチ４９，５０は、発生される駆動信号の種類毎に設けられており、駆動信号発生回路９と圧電振動子２１との間に介在して各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１へ選択的に供給する。このような動作をする第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０は、第１スイッチ手段（本発明のスイッチ手段の一種）として機能する。
【００４０】
上記の波形選択データは、各スイッチ４９，５０の作動を制御する。即ち、第１スイッチ４９に入力された波形選択データが［１］である期間中は、この第１スイッチ４９が導通状態になり、第１駆動信号ＣＯＭ１が圧電振動子２１に供給される。同様に、第２スイッチ５０に入力された波形選択データが［１］である期間中は、第２駆動信号ＣＯＭ２が圧電振動子２１に供給される。そして、供給された駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に応じて圧電振動子２１の振動子電位が変化する。一方、各スイッチ４９，５０に入力された波形選択データが共に［０］の期間中は、各レベルシフタ４７，４８からは各スイッチ４９，５０を作動させるための電気信号が出力されないので、圧電振動子２１へは駆動信号が供給されない。要するに、波形選択データとして［１］が設定された期間の調整要素Ｐ０，Ｐ２０、及び、波形部（第１波形部ＰＳ１〜第６波形部ＰＳ６）が選択的に圧電振動子２１に供給される。
【００４１】
このように、本実施形態では、デコーダ４５、制御ロジック４６、及び、各レベルシフタ４７，４８が本発明のスイッチ制御手段として機能し、記録データ（階調データ）に応じて各スイッチ４９，５０を制御する。
【００４２】
次に、駆動信号発生回路９が発生する各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２と、これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給制御について説明する。
【００４３】
図３に例示した駆動信号は、上記したように、第１駆動信号ＣＯＭ１と、第２駆動信号ＣＯＭ２とからなる。そして、第１駆動信号ＣＯＭ１は、期間ｔ１０で発生される第１調整要素Ｐ０と、期間ｔ１１で発生される第１波形部ＰＳ１と、期間ｔ１２で発生される第２波形部ＰＳ２と、期間ｔ１３で発生される第３波形部ＰＳ３とからなる。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、期間ｔ２０で発生される第２調整要素Ｐ２０と、期間ｔ２１で発生される第４波形部ＰＳ４と、期間ｔ２２で発生される第５波形部ＰＳ５と、期間ｔ２３で発生される第６波形部ＰＳ６とからなる。
【００４４】
まず、第１駆動信号ＣＯＭ１について説明する。
【００４５】
第１調整要素Ｐ０は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素によって構成されている。この第１調整要素Ｐ０は、後述するように、記録周期Ｔの始期において振動子電位を中間電位Ｖｈｍに調整すべく圧電振動子２１に供給される。
なお、中間電位Ｖｈｍは、基準電位の一種であり、各駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３及び第１微振動パルスＶＰ１の始終端電位でもある。
【００４６】
第１波形部ＰＳ１は、第１定電位要素Ｐ１と、膨張要素Ｐ２と、膨張ホールド要素Ｐ３と、第１吐出要素Ｐ４と、制振ホールド要素Ｐ５と、膨張制振要素Ｐ６と、第２定電位要素Ｐ７とからなる。第１定電位要素Ｐ１は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、膨張要素Ｐ２は中間電位Ｖｈｍから膨張電位Ｖｈ１までインク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、膨張ホールド要素Ｐ３は膨張電位Ｖｈ１で一定な波形要素である。第１吐出要素Ｐ４は膨張電位Ｖｈ１から収縮電位ＶＬまで急勾配で電位を下降させる波形要素であり、制振ホールド要素Ｐ５は収縮電位ＶＬで一定な波形要素である。膨張制振要素Ｐ６は収縮電位ＶＬから中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、第２定電位要素Ｐ７は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００４７】
第２波形部ＰＳ２は、第３定電位要素Ｐ８と、微振動膨張要素Ｐ９と、微振動ホールド要素Ｐ１０と、微振動収縮要素Ｐ１１と、第４定電位要素Ｐ１２とからなる。第３定電位要素Ｐ８は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、微振動膨張要素Ｐ９は中間電位Ｖｈｍから膨張電位Ｖｈ１までインク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を上昇させる波形要素である。微振動ホールド要素Ｐ１０は膨張電位Ｖｈ１で一定な波形要素であり、微振動収縮要素Ｐ１１は膨張電位Ｖｈ１から中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を下降させる波形要素である。また、第４定電位要素Ｐ１２は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００４８】
第３波形部ＰＳ３は、第５定電位要素Ｐ１３と、膨張要素Ｐ１４と、膨張ホールド要素Ｐ１５と、第１吐出要素Ｐ１６と、制振ホールド要素Ｐ１７と、膨張制振要素Ｐ１８とからなる。これらの各波形要素の内、膨張要素Ｐ１４、膨張ホールド要素Ｐ１５、第１吐出要素Ｐ１６、制振ホールド要素Ｐ１７及び膨張制振要素Ｐ１８はそれぞれ、第１波形部ＰＳ１の膨張要素Ｐ２、膨張ホールド要素Ｐ３、第１吐出要素Ｐ４、制振ホールド要素Ｐ５及び膨張制振要素Ｐ６と同じ電位差及び時間幅に設定されている。また、第５定電位要素Ｐ１３は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００４９】
この第１駆動信号ＣＯＭ１では、第１波形部ＰＳ１の膨張要素Ｐ２、膨張ホールド要素Ｐ３、第１吐出要素Ｐ４、制振ホールド要素Ｐ５、及び、膨張制振要素Ｐ６が第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１を構成する。同様に、第３波形部ＰＳ３の膨張要素Ｐ１４、膨張ホールド要素Ｐ１５、第１吐出要素Ｐ１６、制振ホールド要素Ｐ１７、及び、膨張制振要素Ｐ１８が第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を構成する。これらのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２は何れも同じ波形形状であり、圧電振動子２１に供給されると、ミドルドットに対応する量のインク滴がノズル開口３２から吐出される。
【００５０】
第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１を例に挙げて説明すると、膨張要素Ｐ２の供給により圧電振動子２１は素子長手方向に収縮し、圧力室３５は中間電位Ｖｈｍ（基準電位）に対応する基準容積から膨張電位Ｖｈ１に対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、圧力室３５内には共通インク室３３側からインクが供給される。そして、この圧力室３５の膨張状態は、膨張ホールド要素Ｐ３の供給期間中に亘って維持される。
【００５１】
その後、第１吐出要素Ｐ４が供給されて圧電振動子２１は伸長する。この圧電振動子２１の伸長により、圧力室３５は、膨張容積から収縮電位ＶＬに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室３５の急激な収縮により圧力室３５内のインクが加圧され、ノズル開口３２から所定量のインク滴が吐出される。
圧力室３５の収縮状態は、制振ホールド要素Ｐ５の供給期間に亘って維持される。この間に、インク滴の吐出によって減少した圧力室３５内のインク圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて膨張制振要素Ｐ６が供給される。この膨張制振要素Ｐ６の供給により、圧力室３５が基準容積まで膨張復帰し、圧力室３５内のインクの圧力変動を吸収する。
【００５２】
また、この第１駆動信号ＣＯＭ１では、第２波形部ＰＳ２の微振動膨張要素Ｐ９、微振動ホールド要素Ｐ１０、微振動収縮要素Ｐ１１が第１微振動パルスＶＰ１を構成する。この第１微振動パルスＶＰ１が圧電振動子２１に供給されると、メニスカス（ノズル開口３２で露出しているインクの自由表面）がインク滴の吐出方向と圧力室３５側とに微振動し、ノズル開口３２付近のインク増粘を防止できる。
【００５３】
即ち、微振動膨張要素Ｐ９の供給により圧電振動子２１が収縮し、圧力室３５は基準容積から膨張容積まで膨張して負圧化される。この負圧化によりメニスカスは圧力室３５側に僅かに引き込まれる。その後、微振動ホールド要素Ｐ１０が供給されて圧力室３５は膨張状態で維持されるが、共通インク室３３側からインクが供給されるので圧力室３５内のインク圧力は上昇する。これにより、メニスカスはインク滴の吐出方向に移動する。そして、圧力室３５内のインク圧力の変動は微振動ホールド要素Ｐ１０の供給期間中に亘って持続し、この圧力変動に同期してメニスカスは移動する。続いて、微振動収縮要素Ｐ１１が供給され、圧力室３５は基準容積まで収縮する。この収縮に伴って圧力室３５内のインクが加圧され、メニスカスはインク滴の吐出方向に移動する。その後は、圧力室３５が基準容積で維持されるので、この維持期間に亘ってメニスカスは微振動する。
【００５４】
また、この第１駆動信号ＣＯＭ１では、上記の第１調整要素Ｐ０、第１定電位要素Ｐ１、第２定電位要素Ｐ７、第３定電位要素Ｐ８、第４定電位要素Ｐ１２、及び、第５定電位要素Ｐ１３によって、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１、第１微振動パルスＶＰ１、及び、第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を始終端電位（中間電位Ｖｈｍ）で接続している。さらに、各定電位要素Ｐ１，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ１２，Ｐ１３の時間幅の設定により、各ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２が記録周期Ｔを跨いで一定間隔で発生されるようにしている。即ち、第１調整要素Ｐ０の開始から第１定電位要素Ｐ１の終了までと、第２定電位要素Ｐ７の開始から第５定電位要素Ｐ１３の終了までを同じ時間幅に設定している。
【００５５】
このように、各ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を、記録周期Ｔを跨いで一定間隔で発生させるようにすると、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を連続的に圧電振動子２１に供給した際、即ち、ラージドットの記録階調（後述する）で記録を行う際に、供給開始時点におけるメニスカスの状態を一定にできる。これにより、インク滴の飛行が安定化でき、画質の向上が図れる。
【００５６】
また、この第１駆動信号ＣＯＭ１において、第１微振動パルスＶＰ１は、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１の終了時から第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の開始時までの期間内に発生させている。そして、この第１微振動パルスＶＰ１の発生期間は、各ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を最適化した上で、各パルスＤＰ１，ＤＰ２の非発生期間内に定めている。このため、第１駆動信号ＣＯＭ１に第１微振動パルスＶＰ１を含ませても、各ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を記録ヘッド８（圧電振動子２１）の応答可能な範囲で狭めることができる。その結果、ラージドットの記録階調において記録ヘッド８の性能を最大限に引き出すことができる。
【００５７】
次に、第２駆動信号ＣＯＭ２について説明する。
【００５８】
上記の第２調整要素Ｐ２０は、第１調整要素Ｐ０と同様に中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素によって構成されている。そして、この第２調整要素Ｐ２０も、記録周期Ｔの始期において振動子電位を中間電位Ｖｈｍに調整するために、圧電振動子２１に供給される。
なお、本実施形態では、記録周期Ｔの始期において、第２調整要素Ｐ２０と第１調整要素Ｐ０の何れか一方を圧電振動子２１へ供給する構成である。このため、第２調整要素Ｐ２０の発生期間ｔ２０を、第１調整要素Ｐ０の発生期間ｔ１０と同じ時間幅に設定している。
【００５９】
第４波形部ＰＳ４は、第６定電位要素Ｐ２１によって構成されている。この第６定電位要素Ｐ２１は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００６０】
第５波形部ＰＳ５は、第７定電位要素Ｐ２２と、引き込み要素Ｐ２３と、引き込みホールド要素Ｐ２４と、第２吐出要素Ｐ２５と、吐出ホールド要素Ｐ２６と、収縮制振要素Ｐ２７と、第８定電位要素Ｐ２８とからなる。第７定電位要素Ｐ２２は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。引き込み要素Ｐ２３は中間電位Ｖｈｍから引き込み電位Ｖｈ２まで急激に電位を上昇させる波形要素であり、引き込みホールド要素Ｐ２４は引き込み電位Ｖｈ２で一定な波形要素である。そして、第２吐出要素Ｐ２５は引き込み電位Ｖｈ２から吐出電位Ｖｈ３まで急激に電位を下降させる波形要素であり、吐出ホールド要素Ｐ２６は吐出電位Ｖｈ３で一定な波形要素である。また、収縮制振要素Ｐ２７は、吐出電位Ｖｈ３から中間電位Ｖｈｍまで比較的緩やかな一定勾配で電位を下降させる波形要素であり、第８定電位要素Ｐ２８は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００６１】
第６波形部ＰＳ６は、第９定電位要素Ｐ２９からなる。この第９定電位要素Ｐ２９は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、第８定電位要素Ｐ２８の終了時から記録周期Ｔの終了時まで発生される。
【００６２】
この第２駆動信号ＣＯＭ２では、第５波形部ＰＳ５の引き込み要素Ｐ２３、引き込みホールド要素Ｐ２４、第２吐出要素Ｐ２５、吐出ホールド要素Ｐ２６、及び、収縮制振要素Ｐ２７がスモールドット駆動パルスＤＰ３を構成する。そして、このスモールドット駆動パルスＤＰ３が圧電振動子２１に供給されると、スモールドットに対応する極く少量のインク滴がノズル開口３２から吐出される。
【００６３】
即ち、引き込み要素Ｐ２３の供給により圧電振動子２１は素子長手方向に急速に収縮し、中間電位Ｖｈｍに対応する基準容積から引き込み電位Ｖｈ２に対応する引き込み容積まで急速に膨張する。この膨張により、圧力室３５内には比較的強い負圧が発生し、メニスカスが圧力室３５側に大きく引き込まれる。そして、この圧力室３５の膨張状態は、引き込みホールド要素Ｐ２４の供給期間中に亘って維持される。この間にメニスカスの中心部分の移動方向が吐出方向に反転し、この中心部分が柱状に盛り上がった状態になる。
【００６４】
その後、第２吐出要素Ｐ２５が供給されて圧電振動子２１は伸長する。この圧電振動子２１の伸長により、圧力室３５は、引き込み容積から吐出電位Ｖｈ３に対応する吐出容積まで急激に収縮される。そして、この圧力室３５の急激な収縮により圧力室３５内のインクが加圧されて柱状部分の成長が促され、この柱状部分が途中でちぎれてインク滴として吐出される。
【００６５】
第２吐出要素Ｐ２５に続いて、吐出ホールド要素Ｐ２６が供給され、その後、収縮制振要素Ｐ２７が供給される。収縮制振要素Ｐ２７は、インク滴の吐出によって減少した圧力室３５内のインク圧力を補うべく圧力室３５を収縮させる。即ち、この収縮制振要素Ｐ２７の供給により、圧力室３５が基準容積まで収縮し、圧力室３５内のインクの圧力変動を吸収する。
【００６６】
そして、このスモールドット駆動パルスＤＰ３を構成する各波形要素（Ｐ２３〜Ｐ２７）は、その発生期間がミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２及び第１微振動パルスＶＰ１を構成する各波形要素（Ｐ２〜Ｐ６，Ｐ９〜Ｐ１１，Ｐ１４〜Ｐ１８）の発生期間に重なっている。即ち、スモールドット駆動パルスＤＰ３の引き込み要素Ｐ２３の発生期間は、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１の制振ホールド要素Ｐ５及び膨張制振要素Ｐ６の発生期間と、第１微振動パルスＶＰ１の微振動膨張要素Ｐ９の発生期間とに重なっている。また、引き込みホールド要素Ｐ２４、第２吐出要素Ｐ２５及び吐出ホールド要素Ｐ２６の発生期間は、第１微振動パルスＶＰ１の微振動ホールド要素Ｐ１０及び微振動収縮要素Ｐ１１の発生期間に重なっている。さらに、スモールドット駆動パルスＤＰ３の収縮制振要素Ｐ２７の発生期間は、第１微振動パルスＶＰ１の微振動収縮要素Ｐ１１の発生期間と、第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の膨張要素Ｐ１４の発生期間に重なっている。
【００６７】
このように、各駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３，第１微振動パルスＶＰ１を各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に分けて設け、時間的に重畳させて発生させると、限られた長さの記録周期Ｔであっても、駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３や第１微振動パルスＶＰ１を効率よく配置できる。その結果、記録ヘッド８の高周波駆動が実現できる。
【００６８】
また、このスモールドット駆動パルスＤＰ３の発生タイミングは、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２との中間に設定している。詳しくは、スモールドット駆動パルスＤＰ３における第２吐出要素Ｐ２５の発生タイミングを、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１における第１吐出要素Ｐ４の発生タイミングと第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２における第１吐出要素Ｐ１６の発生タイミングの丁度中間に設定している。これは、画質の向上を図るためである。
【００６９】
本実施形態では、ラージドットの記録時において第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の両方を圧電振動子２１に供給し、ミドルドットの記録時において第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を圧電振動子２１に供給する。さらに、スモールドットの記録時においてはスモールドット駆動パルスＤＰ３を圧電振動子２１に供給する。
【００７０】
ここで、スモールドット駆動パルスＤＰ３を、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の中間に発生させると、前回記録周期Ｔと今回記録周期Ｔとで記録階調が切り替わってもインク滴の吐出間隔を均等にできる。例えば、前回記録周期Ｔでスモールドットを、今回記録周期Ｔでラージドットをそれぞれ記録した場合の吐出間隔と、前回記録周期Ｔでラージドットを、今回記録周期Ｔでスモールドットをそれぞれ記録した場合の吐出間隔とを揃えることができる。
これにより、今回記録周期Ｔにおけるメニスカスの状態が一定となり、インク滴の吐出を安定化でき、ひいては画質の向上を図ることができる。
【００７１】
次に、図３〜図７に基づいて、本実施形態における多階調の制御について説明する。この多階調の制御において、各スイッチ４９，５０は、スイッチ制御手段は（デコーダ４５、制御ロジック４６、及び、各レベルシフタ４７，４８。以下同様。）により制御される。そして、各スイッチ４９，５０は、選択された駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１に供給する。即ち、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２とは、同時に圧電振動子２１に供給されない。これは、振動子電位を安定化させるためである。
【００７２】
まず、非記録の場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、非記録の階調データ［００］の翻訳により、第１波形選択データ［００１０］及び第２波形選択データ［１１０１］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０の動作を制御し、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００７３】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）においては、第２調整要素Ｐ２０を圧電振動子２１に供給する。これにより、振動子電位は中間電位Ｖｈｍに調整される。ここで、第１調整要素Ｐ０と第２調整要素Ｐ２０は、次に供給される波形部（波形要素）に応じて選択され、選択された要素が圧電振動子２１に供給される。具体的には、次に供給される波形部が第１駆動信号ＣＯＭ１のものであれば第１調整要素Ｐ０が選択され、第２駆動信号ＣＯＭ２のものであれば第２調整要素Ｐ２０が選択される。これは、各スイッチ４９，５０の作動回数を低減するためである。即ち、各スイッチ４９，５０の作動回数が低減すると、圧電振動子２１に供給される駆動信号が安定化され、圧電振動子２１の動作も安定化するためである。
【００７４】
そして、期間ｔ１１において第１スイッチ４９が切断状態に制御され、期間ｔ２１において第２スイッチ５０が接続状態に制御される。これにより、期間ｔ２１で第４波形部ＰＳ４が圧電振動子２１に供給される。即ち、図４に太線で示すように、第６定電位要素Ｐ２１が圧電振動子２１に供給される。この第６定電位要素Ｐ２１の供給により、振動子電位は中間電位Ｖｈｍに維持される。
【００７５】
続く期間ｔ２２においては第２スイッチ５０が切断状態に制御され、期間ｔ１２において第１スイッチ４９が接続状態に制御される。これにより、期間ｔ１２で第２波形部ＰＳ２が圧電振動子２１に供給される。即ち、第１微振動パルスＶＰ１が圧電振動子２１に供給される。この第１微振動パルスＶＰ１の供給により、インク滴を吐出させない程度の圧力変動が圧力室３５内のインクに付与され、メニスカスが微振動する。その結果、ノズル開口３２付近の増粘インクが分散され、インクの増粘が防止される。
【００７６】
その後、期間ｔ１３において第１スイッチ４９が切断状態に制御され、期間ｔ２３において第２スイッチ５０が接続状態に制御される。これにより、期間ｔ２３で第６波形部ＰＳ６が圧電振動子２１に供給される。即ち、第９定電位要素Ｐ２９が圧電振動子２１に供給される。この第９定電位要素Ｐ２９の供給により、振動子電位は中間電位Ｖｈｍに維持される。
【００７７】
そして、本実施形態では、非記録の記録階調において、第１駆動信号ＣＯＭ１を構成する一部の波形要素（第３定電位要素Ｐ８，微振動膨張要素Ｐ９，微振動ホールド要素Ｐ１０，微振動収縮要素Ｐ１１，第４定電位要素Ｐ１２）と、第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する一部の波形要素（第６定電位要素Ｐ２１，第９定電位要素Ｐ２９）とを組み合わせて圧電振動子２１に供給している。即ち、波形要素の関係で第１駆動信号ＣＯＭ１を供給できない期間（期間ｔ１１，期間ｔ１３）において第２駆動信号ＣＯＭ２を供給することで、振動子電位を中間電位Ｖｈｍに維持している。
【００７８】
これは、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の圧電振動子２１への非供給期間を可及的に短くするためである。
即ち、プリンタを高湿下で使用したり、圧電振動子２１を長期間に亘って酷使する等によって圧電体の絶縁抵抗が低下した場合には、圧電振動子２１における電荷の保持力が低下する虞がある。そして、電荷の保持力が低下すると、非供給期間における放電により振動子電位が徐々に下降してしまう。このため、非供給期間が長期に亘ると振動子電位の下降幅が大きくなり、次に駆動信号を供給した際に駆動信号の電位と振動子電位との電位差が大きくなってしまう。この場合、圧電振動子２１の急激な変形が生じてインク滴が誤って吐出されてしまう。
そして、本実施形態のように、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の非供給期間を可及的に短くすると、万一、電荷の保持力が低下したとしても、振動子電位の下降幅を少なくできるので、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を支障なく供給することができる。
【００７９】
次に、スモールドットを記録する場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、スモールドットの階調データ［０１］の翻訳により、第１波形選択データ［００００］及び第２波形選択データ［１１１１］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００８０】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第２調整要素Ｐ２０が圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。そして、期間ｔ１１〜期間ｔ１３において第１スイッチ４９が切断状態に制御され、期間ｔ２１〜期間ｔ２３において第２スイッチ５０が接続状態に制御される。これにより、図５に太線で示すように、期間ｔ２１で第４波形部ＰＳ４が、期間ｔ２２で第５波形部ＰＳ５が、期間ｔ２３で第６波形部ＰＳ６がそれぞれ圧電振動子２１に供給される。即ち、スモールドット駆動パルスＤＰ３が圧電振動子２１に供給される。
その結果、スモールドット駆動パルスＤＰ３による極く少量のインク滴がノズル開口３２から吐出される。
【００８１】
次に、ミドルドットを記録する場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、ミドルドットの階調データ［１０］の翻訳により、第１波形選択データ［０００１］及び第２波形選択データ［１１００］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００８２】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第２調整要素Ｐ２０が圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。期間ｔ１１では第１スイッチ４９が切断状態とされ、期間ｔ２１において第２スイッチ５０が接続状態とされる。これにより、図６に太線で示すように、第２駆動信号ＣＯＭ２の第２波形部ＰＳ４が圧電振動子２１に供給され、第６定電位要素Ｐ２１によって振動子電位が中間電位Ｖｈｍで維持される。
【００８３】
続く期間ｔ２２では第２スイッチ５０が切断状態に制御され、また、期間ｔ１２でも第１スイッチ４９が切断状態に制御されるので、期間ｔ２２の開始時から期間ｔ１２の終了時まで、圧電振動子２１には第１駆動信号ＣＯＭ１も第２駆動信号ＣＯＭ２も供給されない。その結果、図６に中太線で示すように、振動子電位は切断直前の電位である中間電位Ｖｈｍを維持する。この場合、先の期間ｔ２１で第６定電位要素Ｐ２１が圧電振動子２１に供給されているため、駆動信号の非供給期間は比較的短時間となる。
【００８４】
そして、期間ｔ１３において第１スイッチ４９が接続状態に制御され、また、期間ｔ２３では第２スイッチ５０が切断状態に制御されるので、図６に太線で示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１の第３波形部ＰＳ３が圧電振動子２１に供給される。これにより、第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２が供給されて、ミドルドットに対応する少量のインク滴が吐出される。
【００８５】
このように、ミドルドットの記録階調の場合にも、第１駆動信号ＣＯＭ１を構成する一部の波形要素（第５定電位要素Ｐ１３，膨張要素Ｐ１４，膨張ホールド要素Ｐ１５，第１吐出要素Ｐ１６，制振ホールド要素Ｐ１７，膨張制振要素Ｐ１８）と、第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する一部の波形要素（第６定電位要素Ｐ２１）とを組み合わせて圧電振動子２１に供給し、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の圧電振動子２１への非供給期間を可及的に短くしている。これにより、万一、圧電振動子２１における電荷の保持力が低下したとしても、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を支障なく供給できる。
【００８６】
次に、ラージドットを記録する場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、ラージドットの階調データ［１１］の翻訳により、第１波形選択データ［１１０１］及び第２波形選択データ［００００］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００８７】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第１調整要素Ｐ０が圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。そして、期間ｔ１１，期間ｔ１３において第１スイッチ４９が接続状態に制御される一方、期間ｔ２１〜期間ｔ２３では第２スイッチ５０が切断状態に制御される。これにより、期間ｔ１１で第１波形部ＰＳ１が、期間ｔ１３で第３波形部ＰＳ３がそれぞれ圧電振動子２１に供給される。即ち、図７に太線で示すように、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２とが圧電振動子２１に供給される。
その結果、ミドルドット駆動パルスによる少量のインク滴がノズル開口３２から２回続けて吐出され、これらのインク滴によってラージドットが記録される。
【００８８】
以上説明した様に、本実施形態では、第１駆動信号ＣＯＭ１に関し、単位面積当たりのインク量が最も多いラージドットの記録階調で使用するミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を最適化した上で、その非発生期間に第１微振動パルスＶＰ１を発生させているので、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を記録ヘッド８（圧電振動子２１）の応答周波数に基づいて定めることができ、記録ヘッド８の性能を十分に発揮させることができる。
【００８９】
なお、このラージドットの記録階調は、単位面積当たりのインク量が最も多いため、記録紙上の所定領域を塗りつぶす所謂ベタ記録の際に設定される。そして、記録の高速化の観点では、このベタ記録時における記録を高速化することが重要である。これは、他の記録階調はベタ記録に用いられないので、他の記録階調における記録ヘッド８の駆動周波数は、ラージドット記録時の駆動周波数よりも低く設定できるためである。
【００９０】
また、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２及び第１微振動パルスＶＰ１の発生期間と、スモールドット駆動パルスＤＰ３の発生期間とが重畳しているので、複数の駆動パルスを一連に接続した場合よりも記録周期Ｔを短く設定することができる。この点でも、圧電振動子２１の高周波駆動が可能となり、記録ヘッド８の性能を十分に発揮させることができる。
【００９１】
さらに、第１駆動信号ＣＯＭ１を構成する波形要素の一部と、第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する波形要素の一部とを組み合わせて圧電振動子２１に供給しているので、各駆動信号には明示されていない新たなパターンでの駆動が可能である。例えば、圧電振動子２１への駆動信号の非供給期間を可及的に短くすることができる。
【００９２】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００９３】
まず、微振動パルスに関し、上記の実施形態では、微振動膨張要素Ｐ９、微振動ホールド要素Ｐ１０及び微振動収縮要素Ｐ１１を有する第１微振動パルスＶＰ１を例示したが、これに限定されない。例えば、微振動パルスを、接続要素と微振動収縮要素とを含む第２微振動パルスによって構成してもよい。
【００９４】
図８に示す例は、第１駆動信号ＣＯＭ１´が、上記実施形態における第１駆動信号ＣＯＭ１と相違しており、第１微振動パルスＶＰ１に代えて、接続要素Ｐ３４と微振動収縮要素Ｐ３７とを含む第２微振動パルスＶＰ２を含ませている。なお、第２駆動信号ＣＯＭ２は上記実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００９５】
例示した第１駆動信号ＣＯＭ１´は、期間ｔ１０で発生される第１調整要素Ｐ０と、期間ｔ１１で発生される第７波形部ＰＳ７と、期間ｔ１２で発生される第８波形部ＰＳ８と、期間ｔ１３で発生される第９波形部ＰＳ９と、期間ｔ１４で発生される第１０波形部ＰＳ１０と、期間ｔ１５で発生される第１１波形部ＰＳ１１とからなる。
【００９６】
各波形部ＰＳ７〜ＰＳ１１について簡単に説明すると、第７波形部ＰＳ７は、第１定電位要素Ｐ１と、膨張要素Ｐ２と、前側膨張ホールド要素Ｐ３１とからなる。また、第８波形部ＰＳ８は、後側膨張ホールド要素Ｐ３２と、第１吐出要素Ｐ４と、制振ホールド要素Ｐ５と、膨張制振要素Ｐ６と、第２定電位要素Ｐ７とからなる。ここで、同じ符号を付した波形要素は、上記した実施形態と同じ波形要素である。また、前側膨張ホールド要素Ｐ３１及び後側膨張ホールド要素Ｐ３２は、膨張ホールド要素Ｐ３を期間ｔ１１と期間ｔ１２の境界で２分した波形要素である。このため、前側膨張ホールド要素Ｐ３１と後側膨張ホールド要素Ｐ３２の発生期間の和は、膨張ホールド要素Ｐ３の発生期間に等しい。
【００９７】
第９波形部ＰＳ９は、前側接続定電位要素Ｐ３３と、接続要素Ｐ３４と、後側接続定電位要素Ｐ３５とからなる。前側接続定電位要素Ｐ３３は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。接続要素Ｐ３４は、中間電位Ｖｈｍから膨張電位Ｖｈ１まで急勾配で電位を下降させる波形要素である。後側接続定電位要素Ｐ３５は、膨張電位Ｖｈ１で一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。
この第９波形部ＰＳ９は、終端電位と始端電位が互いに異なる２つの波形要素を接続する接続波形要素であり、圧電振動子２１には供給されない。従って、接続要素Ｐ３４の勾配は制御可能な最大限まで急勾配に設定できる。これにより、前後の波形要素同士を、極く短い時間間隔で発生させることができる。
【００９８】
第１０波形部ＰＳ１０は、微振動ホールド要素Ｐ３６と、微振動収縮要素Ｐ３７と、第１０定電位要素Ｐ３８とからなる。微振動ホールド要素Ｐ３６は膨張電位Ｖｈ１で一定な波形要素であり、微振動収縮要素Ｐ３７は膨張電位Ｖｈ１から中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を下降させる波形要素である。また、第１０定電位要素Ｐ３８は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００９９】
第１１波形部ＰＳ１１は、上記実施形態における第３波形部ＰＳ３と同じ波形要素によって構成されている。即ち、この第１１波形部ＰＳ１１は、第５定電位要素Ｐ１３と、膨張要素Ｐ１４と、膨張ホールド要素Ｐ１５と、第１吐出要素Ｐ１６と、制振ホールド要素Ｐ１７と、膨張制振要素Ｐ１８とからなる。
【０１００】
この第１駆動信号ＣＯＭ１´では、第７波形部ＰＳ７及び第８波形部ＰＳ８の膨張要素Ｐ２、膨張ホールド要素Ｐ３１，Ｐ３２、第１吐出要素Ｐ４、制振ホールド要素Ｐ５、及び、膨張制振要素Ｐ６が第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１を構成する。同様に、第１１波形部ＰＳ１１の膨張要素Ｐ１４、膨張ホールド要素Ｐ１５、第１吐出要素Ｐ１６、制振ホールド要素Ｐ１７、及び、膨張制振要素Ｐ１８が第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を構成する。
また、第９波形部ＰＳ９及び第１０波形部ＰＳ１０の接続要素Ｐ３４、後側接続定電位要素Ｐ３５、微振動ホールド要素Ｐ３６、及び、微振動収縮要素Ｐ３７が第２微振動パルスＶＰ２を構成する。そして、この第２微振動パルスＶＰ２は、非記録の記録階調において、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１の一部と共に用いられる。
【０１０１】
次に、これらの駆動信号ＣＯＭ１´，ＣＯＭ２を用いて行う多階調の制御について説明する。この例において、デコーダ４５は、６ビットの第１波形選択データと４ビットの第２波形選択データを生成する。第１波形選択データは、上位ビット側から順に、第１調整要素Ｐ０（期間ｔ１０）、第７波形部ＰＳ７（期間ｔ１１）、第８波形部ＰＳ８（期間ｔ１２）、第９波形部ＰＳ９（期間ｔ１３）、第１０波形部ＰＳ１０（期間ｔ１４）、及び、第１１波形部ＰＳ１１（期間ｔ１５）に対応している。また、第２波形選択データは、上記実施形態と同様に構成されている。
【０１０２】
まず、非記録の場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、非記録の階調データ［００］の翻訳により、第１波形選択データ［１１００１０］及び第２波形選択データ［０００１］を生成する。これらの波形選択データに基づいて、スイッチ制御手段は、第１駆動信号ＣＯＭ１´及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【０１０３】
これにより、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第１調整要素Ｐ０が圧電振動子２１に供給されて振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。また、期間ｔ１１，ｔ１４で第１スイッチ４９が、期間ｔ２３で第２スイッチ５０がそれぞれ接続状態に制御されるので、第７波形要素ＰＳ７と第１０波形要素ＰＳ１０と第６波形要素ＰＳ６とが圧電振動子２１に供給される。即ち、ミドルドット駆動パルスＤＰ１の一部と第２微振動パルスＶＰ２の一部とが圧電振動子２１に供給される。
その結果、第７波形部ＰＳ７の膨張要素Ｐ２と第１０波形部ＰＳ１０の微振動収縮要素Ｐ３７とによって圧力室３５内のインクに圧力変動が付与され、メニスカスが微振動する。
【０１０４】
そして、この構成では、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１の膨張要素Ｐ２を微振動に用いているので、第２微振動パルスＶＰ２には微振動収縮要素Ｐ３７を含ませれば足りる。このため、第２微振動パルスＶＰ２の発生期間を短くでき、第１駆動パルスＤＰ１の発生終了時から第２駆動パルスＤＰ２の発生開始時までが短時間であっても、第２微振動パルスＶＰ２を支障なく含ませることができる。さらに、この構成では、圧電振動子２１に供給されない接続波形要素（ＰＳ９）を第２微振動パルスＶＰ２に含ませているので、この点でも第２微振動パルスＶＰ２の発生期間を短くできる。
【０１０５】
また、他の記録階調、即ち、スモールドット、ミドルドット、及び、ラージドットの記録は、上記実施形態と同様に制御される。即ち、スモールドットの記録階調ではスモールドット駆動パルスＤＰ３を供給し、ミドルドットの記録階調では第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を供給し、ラージドットの記録階調では第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を供給する。
【０１０６】
即ち、デコーダ４５は、スモールドットの階調データ［０１］の翻訳により、第１波形選択データ［００００００］及び第２波形選択データ［１１１１］を生成する。これにより、第４波形部ＰＳ４、第５波形部ＰＳ５、及び、第６波形部ＰＳ６が圧電振動子２１に供給され、スモールドットに対応する極く少量のインク滴が吐出される。また、ミドルドットの階調データ［１０］の翻訳により、第１波形選択データ［０００００１］及び第２波形選択データ［１１００］を生成する。これにより、第４波形部ＰＳ４、及び、第１１波形部ＰＳ１１が圧電振動子２１に供給され、ミドルドットに対応する少量のインク滴が吐出される。さらに、ラージドットの階調データ［１１］の翻訳により、第１波形選択データ［１１１００１］及び第２波形選択データ［００００］を生成する。これにより、第７波形部ＰＳ７、第８波形部ＰＳ８、及び、第１１波形部ＰＳ１１が圧電振動子２１に供給され、少量のインク滴がノズル開口３２から２回続けて吐出されてラージドットが記録される。
【０１０７】
また、本発明におけるスイッチ手段に関し、上記実施形態では、発生される駆動信号の種類毎に設けられた第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０により、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１へ選択的に供給するようにしたものを例示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図９に示す切換スイッチ６１により、各駆動信号ＣＯＭ１（ＣＯＭ１´），ＣＯＭ２を圧電振動子２１へ選択的に供給してもよい。
【０１０８】
例示した切換スイッチ６１は、第２スイッチ手段として機能し、各圧電振動子２１…毎に設けられる。この切換スイッチ６１は、発生される駆動信号の種類に対応して設けられた第１入力接点６１ａ、第２入力接点６１ｂ及びオフ接点６１ｃと、圧電振動子２１に導通される出力端子６１ｄとを有しており、各接点６１ａ〜６１ｃの１つが選択的に出力端子６１ｄに導通される。そして、第１入力接点６１ａには第１駆動信号ＣＯＭ１の供給線が電気的に接続され、第２入力接点６１ｂには第２駆動信号ＣＯＭ２の供給線が電気的に接続され、オフ接点６１ｃは電気的に非接続とされている。
【０１０９】
この切換スイッチ６１では、出力端子６１ｄに導通する接点６１ａ〜６１ｃを切り換えることで、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を選択的に圧電振動子２１へ供給できる。即ち、第１入力接点６１ａを導通させると第１駆動信号ＣＯＭ１を供給でき、第２入力接点６１ｂを導通させると第２駆動信号ＣＯＭ２を供給できる。また、オフ接点６１ｃを導通させると第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２の何れも供給されない。
【０１１０】
そして、この切換スイッチ６１は、デコーダ６２及びスイッチ制御回路６３（本発明のスイッチ制御手段に相当）によって、動作が制御される。即ち、デコーダ６２は、スイッチ切換データ生成手段として機能し、記録データ（階調データ）の翻訳により、第１入力接点６１ａ（［１］）、第２入力接点６１ｂ（［２］）、オフ接点６１ｃ（［０］）の何れかを示すスイッチ切換データを生成する。そして、このスイッチ切換データを、制御ロジック４６´からのタイミングに同期させてスイッチ制御回路６３に出力する。これにより、上記した実施形態と同様に、各駆動信号ＣＯＭ１及びＣＯＭ２を選択的に圧電振動子２１へ供給することができる。
【０１１１】
また、駆動信号に関し、上記実施形態では、１記録周期Ｔ内に２つのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を有する第１駆動信号ＣＯＭ１を例示したが、これに限定されない。
例えば、第１駆動信号ＣＯＭ１（ＣＯＭ１´）は、１記録周期Ｔ内に１つのラージドット駆動パルス、即ち、ラージドットに対応する量のインク滴を吐出可能な駆動パルスを有する信号であってもよい。この場合、第２駆動信号ＣＯＭ２には、例えば、ミドルドット駆動パルス、及び、スモールドット駆動パルスからなる複合パルス（本発明の第２駆動パルスの一種）を含ませる。
【０１１２】
また、上記実施形態では、２種類の駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を例示したが、３種類以上の駆動信号を発生させても同様に実施できる。
【０１１３】
また、圧力発生素子に関し、上記実施形態では、所謂縦振動モードの圧電振動子２１を用いた場合について説明したが、これに限らず所謂撓み振動モードの圧電振動子を用いても同様に実施できる。また、圧電振動子の他、静電アクチュエータを用いてもよい。
【０１１４】
なお、本発明は、プリンタに限らず、プロッタ、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置にも適用可能である。
【０１１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果を奏する。
即ち、単位面積当たりの着弾インク量が最も多い記録階調で用いられ均等な間隔で発生される第１駆動パルス、及び、非記録の記録階調で用いられ第１駆動パルスの非発生期間で発生される微振動パルスを有する第１駆動信号と、他の記録階調で用いられる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生させ、且つ、前記第１駆動信号が有する各パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させた状態で、前記第１駆動パルスを１記録周期内に複数発生すると共に、これら第１駆動パルス同士の間に微振動パルスを発生させて、第１駆動パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させ、各駆動信号を選択的に圧力発生素子へ供給するように構成したので、第１駆動パルスの発生間隔を微振動パルスや第２駆動パルスに制約されることなく自由に設定できる。従って、第１駆動パルスの発生間隔を圧力発生素子の応答周波数に合わせて設定できる。その結果、記録ヘッドをより高い周波数で駆動することができる。
【０１１６】
また、スモールドット駆動パルスを、隣り合う第１駆動パルス同士の中間で発生させた場合には、インク滴の吐出間隔の偏りが防止でき、画質を向上させることができる。
【０１１７】
また、非記録の記録階調にて微振動パルスの一部と第１駆動パルスの一部とを組み合わせて圧力発生素子に供給する構成とした場合には、第１駆動パルスの非発生期間が極く短くても、微振動パルスを第１駆動信号内に支障なく含ませることができる。
【０１１８】
また、微振動パルスを、圧力発生素子に供給されない接続要素とインク滴が吐出されない程度に圧力室を収縮させる微振動収縮要素とを含む第２微振動パルスによって構成した場合には、接続要素の電位勾配を急峻にできるので、第２微振動パルスの発生期間をより短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式プリンタの機能ブロック図である。
【図２】縦振動モードの記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】駆動信号発生回路が発生する駆動信号とこの駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図４】非記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図５】スモールドット記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図６】ミドルドット記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図７】ラージドット記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図８】駆動信号発生回路が発生する他の駆動信号とこの駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図９】スイッチ手段の他の例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
１ プリンタコントローラ
２ プリントエンジン
３ 外部Ｉ／Ｆ
４ ＲＡＭ
５ ＲＯＭ
６ 制御部
７ 発振回路
８ 記録ヘッド
９ 駆動信号発生回路
１０ 内部Ｉ／Ｆ
１１ キャリッジ機構
１２ 紙送り機構
２１ 圧電振動子
２２ 固定板
２３ フレキシブルケーブル
２４ 振動子ユニット
２５ ケース
２６ 流路ユニット
２７ 収納空部
２８ 島部
２９ 流路形成基板
３０ ノズルプレート
３１ 振動板
３２ ノズル開口
３３ 共通インク室
３４ インク供給口
３５ 圧力室
３６ ノズル連通口
３７ 支持板
３８ 樹脂フィルム
４１ 第１シフトレジスタ
４２ 第２シフトレジスタ
４３ 第１ラッチ回路
４４ 第２ラッチ回路
４５ デコーダ
４６，４６´ 制御ロジック
４７ 第１レベルシフタ
４８ 第２レベルシフタ
４９ 第１スイッチ
５０ 第２スイッチ
６１ 切換スイッチ
６２ デコーダ
６３ スイッチ制御回路[Title of the Invention] Ink jet recording apparatus
[Claim of claim]
1. A recording head having a pressure generating element capable of causing pressure fluctuation in ink in a pressure chamber, and a recording head having a nozzle opening in communication with the pressure chamber.
Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a drive pulse for each recording cycle;
Switch means capable of controlling supply of the drive signal to the pressure generating element;
Switch control means for controlling the operation of the switch means;
In an ink jet recording apparatus capable of controlling the supply of driving pulses to a pressure generating element according to recording gradation and controlling the discharge of ink droplets from a nozzle opening,
The drive signal generation means is used in the recording gradation in which the amount of landed ink per unit area is largest and is generated at equal intervals, and is used in the recording gradation in non-recording. Generating a first drive signal having a micro-vibration pulse generated in a non-occurrence period of the second pulse and a series of second drive signals having a second drive pulse used in another recording gradation.,and,At least a part of the generation period of each pulse included in the first drive signal and the generation period of the second drive pulse are overlapped.In this state, a plurality of first drive pulses are generated in one recording cycle, and a minute vibration pulse is generated between the first drive pulses.And
The switch control means selectively supplies each drive signal to the pressure generating element.RukoAn ink jet recording apparatus characterized by
[Claim 2]A pressure generating element capable of causing pressure fluctuation in ink in a pressure chamber, and a recording head having a nozzle opening in communication with the pressure chamber;
Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a drive pulse for each recording cycle;
Switch means capable of controlling supply of the drive signal to the pressure generating element;
Switch control means for controlling the operation of the switch means;
In an ink jet recording apparatus capable of controlling the supply of driving pulses to a pressure generating element according to recording gradation and controlling the discharge of ink droplets from a nozzle opening,
The drive signal generation means is used in the recording gradation in which the amount of landed ink per unit area is largest and is generated at equal intervals, and is used in the recording gradation in non-recording. Generating a first drive signal having a micro-vibration pulse generated in a non-occurrence period of the second drive signal and a series of second drive signals having a second drive pulse used in another recording gradation, and the second drive The pulse is constituted by a small dot drive pulse having a smaller ink amount than the first drive pulse, and the generation period of each pulse included in the first drive signal and the generation period of the small dot drive pulse are overlapped at least in part. Generating the small dot driving pulse at an intermediate position between adjacent first driving pulses;
The switch control means selectively supplies each drive signal to the pressure generating element.Ink jet recording device.
3. The first micro-vibration pulse includes a micro-vibration expansion element for expanding the pressure chamber to the extent that ink droplets are not ejected, and a micro-vibration contraction element for contracting the pressure chamber to the extent that the ink droplets are not ejected. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the ink jet recording apparatus is a vibration pulse.
4. The pressure generating element according to claim 1, wherein the switch control means combines a part of the micro-vibration pulse and a part of the first drive pulse at a recording gradation of non-recording. An ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2.
5. The micro-vibration pulse is a second micro-vibration pulse including a connecting element not supplied to the pressure generating element and a micro-vibration contraction element for contracting the pressure chamber to the extent that ink droplets are not ejected.
The first drive pulse includes an expansion element that expands the pressure chamber to such an extent that ink droplets are not ejected.
5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the switch control means supplies the expansion element and the micro vibration contraction element to the pressure generating element at the non-recording recording gradation.
Detailed Description of the Invention
[0001]
Field of the Invention
The present invention relates to an ink jet recording apparatus capable of controlling the discharge of an ink droplet from a nozzle opening by controlling the supply of a drive pulse to a pressure generating element according to the recording gradation.
[0002]
[Prior Art]
There is known an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a recording apparatus) in which the amount of ink ejected from the nozzle opening can be changed in order to achieve both high speed recording and high image quality.
[0003]
The recording apparatus includes, for example, a recording head having a pressure generating element such as a nozzle opening communicated with a pressure chamber and a pressure generating element such as a piezoelectric vibrator capable of causing pressure fluctuation in ink in the pressure chamber; And a drive signal generation circuit capable of generating The above drive signal is a single signal in which a plurality of drive pulses are connected in series in one recording cycle, and the necessary part of the drive signal is supplied to the pressure generating element according to the recording data (gradation data). Thus, the amount of ink ejected from the nozzle opening is changed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional configuration in which the necessary portion of a single drive signal is supplied to the pressure generating element, there is a problem that it is difficult to sufficiently exhibit the original performance of the recording head. That is, since a plurality of drive pulses are included in one recording cycle, the recording head (pressure generating element) has to be driven at a frequency lower than the maximum driveable frequency.
[0005]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an ink jet recording apparatus capable of driving a recording head at a higher frequency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 comprises a pressure generating element capable of causing pressure fluctuation in ink in a pressure chamber and a nozzle opening in communication with the pressure chamber. Having a recording head,
Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a drive pulse for each recording cycle;
Switch means capable of controlling supply of the drive signal to the pressure generating element;
Switch control means for controlling the operation of the switch means;
In an ink jet recording apparatus capable of controlling the supply of driving pulses to a pressure generating element according to recording gradation and controlling the discharge of ink droplets from a nozzle opening,
The drive signal generation means is used in the recording gradation in which the amount of landed ink per unit area is largest and is generated at equal intervals, and is used in the recording gradation in non-recording. Generating a first drive signal having a micro-vibration pulse generated in a non-occurrence period of the second pulse and a series of second drive signals having a second drive pulse used in another recording gradation.,and,At least a part of the generation period of each pulse included in the first drive signal and the generation period of the second drive pulse are overlapped.In this state, a plurality of first drive pulses are generated in one recording cycle, and a minute vibration pulse is generated between the first drive pulses.And
The switch control means selectively supplies each drive signal to the pressure generating element.RukoAnd an ink jet recording apparatus.
[0007]
What is claimed in claim 2 isA pressure generating element capable of causing pressure fluctuation in ink in a pressure chamber, and a recording head having a nozzle opening in communication with the pressure chamber;
Drive signal generating means for repeatedly generating a drive signal including a drive pulse for each recording cycle;
Switch means capable of controlling supply of the drive signal to the pressure generating element;
Switch control means for controlling the operation of the switch means;
In an ink jet recording apparatus capable of controlling the supply of driving pulses to a pressure generating element according to recording gradation and controlling the discharge of ink droplets from a nozzle opening,
The drive signal generation means is used in the recording gradation in which the amount of landed ink per unit area is largest and is generated at equal intervals, and is used in the recording gradation in non-recording. Generating a first drive signal having a micro-vibration pulse generated in a non-occurrence period of the second drive signal and a series of second drive signals having a second drive pulse used in another recording gradation, and the second drive The pulse is constituted by a small dot drive pulse having a smaller ink amount than the first drive pulse, and the generation period of each pulse included in the first drive signal and the generation period of the small dot drive pulse are overlapped at least in part. Generating the small dot driving pulse at an intermediate position between adjacent first driving pulses;
The switch control means selectively supplies each drive signal to the pressure generating element.It is an ink jet recording device.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a microvibration expansion element for expanding the pressure chamber to the extent that the ink droplet is not discharged, and a microvibration contraction element for contracting the pressure chamber to the extent that the ink droplet is not discharged. The ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein the first fine vibration pulse is included.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, the switch control means combines a part of the micro-vibration pulse and a part of the first driving pulse in the non-recording recording gradation and supplies it to the pressure generating element. An ink jet recording apparatus according to claim 1 or claim 2.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, the micro-vibration pulse is a second micro-vibration pulse including a connection element not supplied to the pressure generating element and a micro-vibration contraction element for contracting the pressure chamber to the extent that the ink droplet is not ejected. ,
The first drive pulse includes an expansion element that expands the pressure chamber to such an extent that ink droplets are not ejected.
5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the switch control means supplies the expansion element and the micro vibration contraction element to the pressure generating element at the non-recording recording gradation.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of an ink jet printer to which the present invention is applied.
[0012]
The illustrated printer comprises a printer controller 1 and a print engine 2. The printer controller 1 includes an interface 3 (hereinafter referred to as an external I / F 3) for receiving print data and the like from a host computer etc. (not shown), a RAM 4 for storing various data, etc., and routines for various data processing. , A control unit 6 including a CPU, an oscillation circuit 7 for generating a clock signal (CK), and a drive signal generation circuit 9 for generating drive signals (COM1 and COM2) to be supplied to the recording head 8. And an interface 10 (hereinafter referred to as an internal I / F 10) for transmitting print data, drive signals and the like to the print engine 2.
[0013]
The external I / F 3 receives, for example, print data including one or more data of a character code, a graphic function, and image data from a host computer or the like. Also, the external I / F 3 outputs a busy signal (BUSY), an acknowledge signal (ACK) or the like to the host computer.
[0014]
The RAM 4 is used as a reception buffer, an intermediate buffer, an output buffer, a work memory (not shown), and the like. Print data from the host computer received by the external I / F 3 is temporarily stored in the reception buffer. The intermediate buffer stores intermediate code data converted into an intermediate code by the control unit 6. Recording data is expanded in the output buffer. Further, the ROM 5 stores various control routines executed by the control unit 6, font data and graphic functions, various procedures, and the like.
[0015]
The drive signal generation circuit 9 corresponds to the drive signal generation means of the present invention, and generates a first drive signal generation unit 9A (first drive signal generation means) capable of generating the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2. And a second drive signal generation unit 9B (second drive signal generation means) that can be generated. Then, as shown in FIG. 3, the first drive signal COM1 includes two middle dot drive pulses DP1 and DP2 (a kind of first drive pulse of the present invention) and one first micro-vibration pulse VP1 (the fine of the present invention). (A kind of vibration pulse) and is repeatedly generated at every recording cycle T. The second drive signal COM2 is a series of signals having one small dot drive pulse DP3 (a type of the second drive pulse of the present invention) in one recording cycle T, and is repeatedly generated every recording cycle T. . The drive signals COM1 and COM2 will be described in detail later.
[0016]
The control unit 6 controls the generation of a signal to the drive signal generation circuit 9 and develops print data from a host computer into print data. Then, at the time of development into print data, the control unit 6 first reads out the print data in the reception buffer, converts it into an intermediate code, and stores this intermediate code data in the intermediate buffer. Next, the control unit 6 analyzes the intermediate code data read from the intermediate buffer, and develops the intermediate code data into the recording data for each dot by referring to the font data and the graphic function in the ROM 5 and the like.
[0017]
The print data of the present embodiment is constituted by gradation data in which 1 dot is 2 bits. The gradation data includes, for example, gradation data [00] indicating non-recording (fine vibration in printing), gradation data [01] indicating recording by small dots, and gradation data [recording by middle dots] 10] and gradation data [11] indicating recording by large dots.
Therefore, in this configuration, each dot can be recorded in four gradations. With regard to these four types of recording gradations, the amount of landing ink per unit area is the largest in large dot recording gradations, and the second largest in middle dot recording gradations. Further, the recording gradation of the small dot is the third largest, and the recording gradation of the non-recording is 0 (pL).
[0018]
Further, the control unit 6 constitutes a part of timing signal generating means, and supplies a latch signal (LAT) and channel signals (CH-A, CH-B) to the recording head 8 through the internal I / F 10. The latch pulse and the channel pulse included in the latch signal and the channel signal define the supply start timing of the plurality of waveform parts and adjustment elements (PS1 to PS6, P0 and P20) that constitute the drive signals COM1 and COM2.
[0019]
Specifically, as shown in FIG. 3, the latch pulse LAT1 defines supply start timings of the adjustment elements P0 and P20 generated in the vibrator charging period (period t10, period t20).
The first channel pulse CH11 in the first channel signal CH-A defines the supply start timing of the first waveform section PS1 generated in the period t11 of the first drive signal COM1, and the second channel pulse CH12 has a period The supply start timing of the second waveform section PS2 generated at t12 is defined. The third channel pulse CH13 defines the supply start timing of the third waveform section PS3 generated in the period t13.
Similarly, the first channel pulse CH21 in the second channel signal CH-B defines the supply start timing of the fourth waveform section PS4 generated in the period t21 of the second drive signal COM2, and the second channel pulse CH22 The supply start timing of the fifth waveform section PS5 generated in the period t22 is defined. The third channel pulse CH23 defines the supply start timing of the sixth waveform section PS6 generated in the period t23.
[0020]
Next, the print engine 2 will be described. As shown in FIG. 1, the print engine 2 includes a recording head 8, a carriage mechanism 11, and a paper feeding mechanism 12.
[0021]
The carriage mechanism 11 includes a carriage to which the recording head 8 is attached, and a drive motor (for example, a DC motor) for causing the carriage to travel via a timing belt or the like, and moves the recording head 8 in the main scanning direction. The paper feed mechanism 12 includes a paper feed motor, a paper feed roller, and the like, and sequentially feeds recording paper (a type of print recording medium) to perform sub-scanning.
[0022]
Here, the recording head 8 will be described in detail. First, the structure of the recording head 8 will be described based on FIG. The illustrated recording head 8 includes a vibrator unit 24 in which a plurality of piezoelectric vibrators 21..., A fixed plate 22, and a flexible cable 23 etc. are unitized, a case 25 capable of containing the vibrator unit 24, and a case 25. And a flow path unit 26 joined to the front end face of the
[0023]
The case 25 is a block-like member made of synthetic resin in which a storage space 27 is formed with the front end and the rear end open, and the vibrator unit 24 is stored and fixed in the storage space 27.
[0024]
The piezoelectric vibrator 21 is a kind of pressure generating element in the present invention, and is formed in an elongated comb shape in the longitudinal direction. The piezoelectric vibrator 21 is a laminated piezoelectric vibrator configured by alternately laminating a piezoelectric body and an internal electrode, and is a piezoelectric vibrator capable of expansion and contraction in the longitudinal direction orthogonal to the laminating direction. It is. The tip surfaces of the respective piezoelectric vibrators 21 are joined to the island portion 28 of the flow path unit 26.
The piezoelectric vibrator 21 behaves in the same manner as a capacitor. That is, when the supply of the signal is stopped, the potential of the piezoelectric vibrator 21 (vibrator potential) is held at the potential immediately before the stop.
[0025]
The flow channel unit 26 arranges the nozzle plate 30 on one surface side of the flow channel forming substrate 29 with the flow channel forming substrate 29 interposed therebetween, and the other surface on the opposite side to the nozzle plate 30 with the elastic plate 31. It arranges on the side and is constituted by laminating.
[0026]
The nozzle plate 30 is formed of a thin metal plate (for example, a stainless steel plate) in which a plurality of (for example, 96) nozzle openings 32 are opened along the sub-scanning direction. The flow path forming substrate 29 is a plate-like member in which an ink flow path including the common ink chamber 33, the ink supply port 34, the pressure chamber 35, and the nozzle communication port 36 is formed. In the present embodiment, the flow path forming substrate 29 is manufactured by etching a silicon wafer. The elastic plate 31 is a composite plate material having a double structure in which the resin film 38 is laminated on a support plate 37 made of stainless steel, and the support plate 37 of a portion corresponding to the pressure chamber 35 is removed annularly to make the island portion 28 It is formed.
[0027]
In the recording head 8, a series of ink flow paths extending from the common ink chamber 33 through the pressure chamber 35 to the nozzle opening 32 are formed for each nozzle opening 32. Then, the piezoelectric vibrator 21 is deformed by charging or discharging the piezoelectric vibrator 21. That is, the piezoelectric vibrator 21 in this longitudinal vibration mode contracts in the longitudinal direction of the vibrator by charging, and extends in the longitudinal direction of the vibrator by discharge. Therefore, when the vibrator potential is raised by charging, the island portion 28 is pulled to the piezoelectric vibrator side, the resin film 38 around the island portion is deformed, and the pressure chamber 35 expands. When the vibrator potential is lowered by the discharge, the pressure chamber 35 contracts.
[0028]
As described above, since the volume of the pressure chamber 35 can be controlled according to the vibrator potential, the ink pressure in the pressure chamber 35 can be varied, and the ink droplet can be ejected from the nozzle opening 32. For example, the ink droplet can be ejected by causing the pressure chamber 35 of the reference volume to once expand and then contract sharply.
[0029]
Next, the electrical configuration of the recording head 8 will be described.
[0030]
As shown in FIG. 1, the recording head 8 includes a shift register circuit including a first shift register 41 and a second shift register 42, a latch circuit including a first latch circuit 43 and a second latch circuit 44, and a decoder. The circuit includes the level shifter circuit 45 including the control logic 46, the first level shifter 47 and the second level shifter 48, the switch circuit including the first switch 49 and the second switch 50, and the piezoelectric vibrator 21.
A plurality of shift registers 41 and 42, latch circuits 43 and 44, level shifters 47 and 48, switches 49 and 50, and piezoelectric vibrators 21 are respectively provided corresponding to the nozzle openings 32.
[0031]
The print head 8 ejects ink droplets based on print data (SI) from the printer controller 1. In this embodiment, since the upper bits of the recording data and the lower bits of the recording data are sent to the recording head 8 in this order, the upper bits of the recording data are first set in the second shift register 42. When the upper bit group of print data is set in the second shift register 42 for all the nozzle openings 32..., The lower bit group of print data is subsequently set in the second shift register 42. The upper bit group of the recording data is shifted and set in the first shift register 41 in accordance with the setting of the lower bit group of the recording data.
[0032]
A first latch circuit 43 is electrically connected to the first shift register 41, and a second latch circuit 44 is electrically connected to the second shift register 42. Then, when the latch pulse (LAT1) from the printer controller 1 is input to the latch circuits 43 and 44, the first latch circuit 43 latches the upper bit group of the recording data, and the second latch circuit 44 receives the recording data. Latch the lower bit group.
[0033]
The recording data (upper bit group and lower bit group) latched by the latch circuits 43 and 44 are input to the decoder 45, respectively. The decoder 45 performs translation based on the upper bit group and the lower bit group of the recording data, and selects waveform data PS1 to PS6 and adjustment elements P0 and P20 which constitute the drive signals COM1 and COM2. Generate
[0034]
In the present embodiment, waveform selection data is generated for each of the drive signals COM1 and COM2. That is, the first waveform selection data corresponding to the first drive signal COM1 includes the first adjustment element P0 (period t10), the first waveform portion PS1 (period t11), the second waveform portion PS2 (period t12), and A total of 4 bits of data corresponding to the three waveform portions PS3 (period t13) are formed. The second waveform selection data corresponding to the second drive signal COM2 includes the second adjustment element P20 (period t20), the fourth waveform portion PS4 (period t21), the fifth waveform portion PS5 (period t22), and A total of 4 bits of data corresponding to the 6 waveform portions PS6 (period t23) are formed.
[0035]
The decoder 45 performing such operation functions as a waveform selection data generation unit, and generates a plurality of sets of waveform selection data corresponding to a drive signal from recording data (gradation data).
[0036]
The decoder 45 also receives a timing signal from the control logic 46. The control logic 46 functions as a timing signal generating means together with the control unit 6, and synchronizes with the input of the latch signal (LAT) and the channel signals (CH-A, CH-B), and the timing signal (TYM-A, TYM-B).
This timing signal is also generated for each of the drive signals COM1 and COM2. That is, the control logic 46 generates the first timing signal (TYM-A) from the latch pulse (LAT1) and the channel pulse (CH11 to CH13) for the first drive signal COM1, and generates the latch pulse and the second pulse. The second timing signal (TYM-B) is generated by the channel pulse (CH21 to CH23) for the drive signal COM2.
[0037]
Each waveform selection data generated by the decoder 45 is sequentially input to the level shifters 47 and 48 from the upper bit side at a timing defined by the timing signal. That is, the first waveform selection data is input to the first level shifter 47 in accordance with the generation timing of each timing pulse included in the first timing signal TYM-A. The second waveform selection data is input to the second level shifter 48 in accordance with the generation timing of each timing pulse included in the second timing signal TYM-B.
[0038]
These level shifters 47, 48 function as voltage amplifiers, and when the waveform selection data is [1], an electrical signal boosted to a voltage capable of driving the corresponding switch 49, 50, for example, a voltage of about several tens of volts Output That is, when the first waveform selection data is [1], an electrical signal is output to the first switch 49, and when the second waveform selection data is [1], an electrical signal is output to the second switch 50. .
[0039]
The first drive signal COM1 from the drive signal generation circuit 9 is supplied to the input side of the first switch 49, and the second drive signal COM2 is supplied to the input side of the second switch 50. In addition, the piezoelectric vibrator 21 is conducted to the output side of each of the switches 49 and 50. The switches 49 and 50 are provided for each type of drive signal to be generated, and are interposed between the drive signal generation circuit 9 and the piezoelectric vibrator 21 to piezoelectrically drive the drive signals COM1 and COM2. The vibrator 21 is selectively supplied. The first switch 49 and the second switch 50 that operate in this manner function as first switch means (a type of switch means of the present invention).
[0040]
The above waveform selection data controls the operation of each switch 49, 50. That is, while the waveform selection data input to the first switch 49 is [1], the first switch 49 is in a conducting state, and the first drive signal COM1 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. Similarly, while the waveform selection data input to the second switch 50 is [1], the second drive signal COM2 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. Then, the vibrator potential of the piezoelectric vibrator 21 changes in accordance with the supplied drive signals COM1 and COM2. On the other hand, while the waveform selection data input to each of the switches 49 and 50 are both [0], no electrical signal for operating each of the switches 49 and 50 is output from each of the level shifters 47 and 48. The drive signal is not supplied to the child 21. In short, the adjustment elements P0 and P20 in a period in which [1] is set as the waveform selection data, and the waveform part (the first waveform part PS1 to the sixth waveform part PS6) are selectively supplied to the piezoelectric vibrator 21. .
[0041]
As described above, in the present embodiment, the decoder 45, the control logic 46, and the respective level shifters 47 and 48 function as the switch control means of the present invention, and the respective switches 49 and 50 are operated according to recording data (gradation data). Control.
[0042]
Next, drive signals COM1 and COM2 generated by the drive signal generation circuit 9 and control of supply of the drive signals COM1 and COM2 to the piezoelectric vibrator 21 will be described.
[0043]
As described above, the drive signal illustrated in FIG. 3 includes the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2. The first drive signal COM1 includes a first adjustment element P0 generated in a period t10, a first waveform portion PS1 generated in a period t11, a second waveform portion PS2 generated in a period t12, and a period t13. And a third waveform section PS3 generated by In addition, the second drive signal COM2 includes the second adjustment element P20 generated in the period t20, the fourth waveform portion PS4 generated in the period t21, the fifth waveform portion PS5 generated in the period t22, and the period t23. And a sixth waveform section PS6 generated by
[0044]
First, the first drive signal COM1 will be described.
[0045]
The first adjustment element P0 is constituted by a waveform element which is constant at the intermediate potential Vhm. The first adjustment element P0 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in order to adjust the vibrator potential to the intermediate potential Vhm at the beginning of the recording cycle T, as described later.
The intermediate potential Vhm is a kind of reference potential, and is also the start / end potential of each of the drive pulses DP1 to DP3 and the first micro-vibration pulse VP1.
[0046]
The first waveform portion PS1 includes a first constant potential element P1, an expansion element P2, an expansion hold element P3, a first discharge element P4, a damping hold element P5, an expansion damping element P6, and a second constant. It consists of a potential element P7. The first constant potential element P1 is a waveform element that is constant at the intermediate potential Vhm, and the expansion element P2 is a waveform element that raises the potential with a relatively gentle constant gradient that does not eject ink droplets from the intermediate potential Vhm to the expansion potential Vh1. The expansion hold element P3 is a constant waveform element at the expansion potential Vh1. The first ejection element P4 is a waveform element that causes the potential to drop sharply from the expansion potential Vh1 to the contraction potential VL, and the damping hold element P5 is a constant waveform element at the contraction potential VL. The expansion damping element P6 is a waveform element that raises the potential with a constant gradient that does not eject the ink droplet from the contraction potential VL to the intermediate potential Vhm. The second constant potential element P7 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm. .
[0047]
The second waveform portion PS2 includes a third constant potential element P8, a micro vibration expansion element P9, a micro vibration hold element P10, a micro vibration contraction element P11, and a fourth constant potential element P12. The third constant potential element P8 is a waveform element that is constant at the intermediate potential Vhm, and the microvibration expansion element P9 raises the potential with a relatively gentle constant gradient that does not eject ink droplets from the intermediate potential Vhm to the expansion potential Vh1. It is a waveform element. The minute vibration holding element P10 is a waveform element which is constant at the expansion potential Vh1, and the minute vibration contraction element P11 is a waveform which lowers the potential with a relatively gentle constant gradient not to discharge ink droplets from the expansion potential Vh1 to the intermediate potential Vhm. It is an element. The fourth constant potential element P12 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm.
[0048]
The third waveform portion PS3 includes a fifth constant potential element P13, an expansion element P14, an expansion hold element P15, a first discharge element P16, a vibration control hold element P17, and an expansion vibration control element P18. Among these respective waveform elements, expansion element P14, expansion hold element P15, first discharge element P16, damping hold element P17 and expansion damping element P18 are the expansion element P2 of the first waveform portion PS1 and expansion hold element, respectively. The same potential difference and time width as P1, the first discharge element P4, the damping hold element P5 and the expansion damping element P6 are set. The fifth constant potential element P13 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm.
[0049]
In the first drive signal COM1, the expansion element P2, the expansion hold element P3, the first discharge element P4, the damping hold element P5, and the expansion damping element P6 of the first waveform portion PS1 are the first middle dot drive pulse DP1. Configure Similarly, the expansion element P14 of the third waveform portion PS3, the expansion hold element P15, the first ejection element P16, the damping hold element P17, and the expansion damping element P18 constitute a second middle dot drive pulse DP2. The middle dot drive pulses DP1 and DP2 both have the same waveform shape, and when supplied to the piezoelectric vibrator 21, an ink droplet of an amount corresponding to the middle dot is discharged from the nozzle opening 32.
[0050]
Taking the first middle dot drive pulse DP1 as an example, the supply of the expansion element P2 causes the piezoelectric vibrator 21 to contract in the longitudinal direction of the element, and the pressure chamber 35 starts from the reference volume corresponding to the intermediate potential Vhm (reference potential). It expands to the expansion volume corresponding to expansion potential Vh1. Due to this expansion, the ink is supplied into the pressure chamber 35 from the common ink chamber 33 side. Then, the expansion state of the pressure chamber 35 is maintained throughout the supply period of the expansion hold element P3.
[0051]
Thereafter, the first discharge element P4 is supplied, and the piezoelectric vibrator 21 expands. The expansion of the piezoelectric vibrator 21 causes the pressure chamber 35 to be rapidly contracted from the expansion volume to the contraction volume corresponding to the contraction potential VL. The rapid contraction of the pressure chamber 35 pressurizes the ink in the pressure chamber 35, and a predetermined amount of ink droplet is discharged from the nozzle opening 32.
The contracted state of the pressure chamber 35 is maintained over the supply period of the damping hold element P5. During this time, the ink pressure in the pressure chamber 35 reduced by the ejection of the ink droplet rises again due to its natural vibration. The expansion damping element P6 is supplied in accordance with the rising timing. By the supply of the expansion damping element P6, the pressure chamber 35 is expanded and returned to the reference volume, and the pressure fluctuation of the ink in the pressure chamber 35 is absorbed.
[0052]
In the first drive signal COM1, the micro-vibration expansion element P9, the micro-vibration hold element P10, and the micro-vibration contraction element P11 of the second waveform portion PS2 form a first micro-vibration pulse VP1. When the first minute vibration pulse VP1 is supplied to the piezoelectric vibrator 21, the meniscus (the free surface of the ink exposed at the nozzle opening 32) slightly vibrates in the ejection direction of the ink droplet and the pressure chamber 35 side. Ink thickening in the vicinity of the nozzle opening 32 can be prevented.
[0053]
That is, the piezoelectric vibrator 21 is contracted by the supply of the micro-vibration expansion element P9, and the pressure chamber 35 is expanded from the reference volume to the expansion volume to be negative pressure. The negative pressure causes the meniscus to be slightly drawn to the pressure chamber 35 side. Thereafter, the minute vibration holding element P10 is supplied and the pressure chamber 35 is maintained in the expanded state, but since the ink is supplied from the common ink chamber 33 side, the ink pressure in the pressure chamber 35 rises. Thereby, the meniscus moves in the ejection direction of the ink droplet. Then, the fluctuation of the ink pressure in the pressure chamber 35 is maintained throughout the supply period of the minute vibration holding element P10, and the meniscus moves in synchronization with the pressure fluctuation. Subsequently, the fine vibration contraction element P11 is supplied, and the pressure chamber 35 contracts to the reference volume. Along with this contraction, the ink in the pressure chamber 35 is pressurized, and the meniscus moves in the ejection direction of the ink droplet. Thereafter, since the pressure chamber 35 is maintained at the reference volume, the meniscus finely vibrates during this maintenance period.
[0054]
In the first drive signal COM1, the first adjustment element P0, the first constant potential element P1, the second constant potential element P7, the third constant potential element P8, the fourth constant potential element P12, and the fifth The constant potential element P13 connects the first middle dot drive pulse DP1, the first minute vibration pulse VP1, and the second middle dot drive pulse DP2 at the start / end potential (intermediate potential Vhm). Furthermore, the middle dot drive pulses DP1 and DP2 are generated at constant intervals across the recording cycle T by setting the time widths of the constant potential elements P1, P7, P8, P12 and P13. That is, the same time width is set from the start of the first adjustment element P0 to the end of the first constant potential element P1 and the start of the second constant potential element P7 to the end of the fifth constant potential element P13.
[0055]
As described above, when the middle dot drive pulses DP1 and DP2 are generated at constant intervals across the recording cycle T, when the middle dot drive pulses DP1 and DP2 are continuously supplied to the piezoelectric vibrator 21, that is, When recording with large dot recording gradation (to be described later), the state of the meniscus at the start of supply can be made constant. As a result, the flight of ink droplets can be stabilized, and the image quality can be improved.
[0056]
Further, in the first drive signal COM1, the first micro-vibration pulse VP1 is generated within a period from the end time of the first middle dot drive pulse DP1 to the start time of the second middle dot drive pulse DP2. The generation period of the first micro-vibration pulse VP1 is determined within the non-generation period of each of the pulses DP1 and DP2 after optimizing the generation interval of each of the middle dot drive pulses DP1 and DP2. Therefore, even if the first drive signal COM1 includes the first minute vibration pulse VP1, the generation interval of each of the middle dot drive pulses DP1 and DP2 is narrowed within the range in which the recording head 8 (piezoelectric vibrator 21) can respond. Can. As a result, it is possible to maximize the performance of the recording head 8 in large dot recording gradation.
[0057]
Next, the second drive signal COM2 will be described.
[0058]
Similar to the first adjustment element P0, the second adjustment element P20 described above is configured by a constant waveform element at the intermediate potential Vhm. Then, the second adjustment element P20 is also supplied to the piezoelectric vibrator 21 in order to adjust the vibrator potential to the intermediate potential Vhm at the beginning of the recording cycle T.
In the present embodiment, at the beginning of the recording cycle T, one of the second adjustment element P20 and the first adjustment element P0 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. Therefore, the generation period t20 of the second adjustment element P20 is set to the same time width as the generation period t10 of the first adjustment element P0.
[0059]
The fourth waveform portion PS4 is configured of a sixth constant potential element P21. The sixth constant potential element P21 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm.
[0060]
The fifth waveform portion PS5 includes a seventh constant potential element P22, a pull-in element P23, a pull-in hold element P24, a second discharge element P25, a discharge hold element P26, a contraction damping element P27, and an eighth constant potential. It consists of the element P28. The seventh constant potential element P22 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm and is generated for a very short time. The lead-in element P23 is a waveform element that rapidly raises the potential from the intermediate potential Vhm to the lead-in potential Vh2, and the lead-in hold element P24 is a constant waveform element at the lead-in potential Vh2. The second ejection element P25 is a waveform element that causes the potential to drop sharply from the drawn potential Vh2 to the ejection potential Vh3, and the ejection hold element P26 is a waveform element that is constant at the ejection potential Vh3. The contraction damping element P27 is a waveform element that lowers the potential with a relatively gentle constant gradient from the ejection potential Vh3 to the intermediate potential Vhm, and the eighth constant potential element P28 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm. .
[0061]
The sixth waveform portion PS6 is composed of a ninth constant potential element P29. The ninth constant potential element P29 is a waveform element which is constant at the intermediate potential Vhm, and is generated from the end time of the eighth constant potential element P28 to the end time of the recording cycle T.
[0062]
In the second drive signal COM2, the pull-in element P23, the pull-in hold element P24, the second discharge element P25, the discharge hold element P26, and the contraction and damping element P27 of the fifth waveform section PS5 constitute the small dot drive pulse DP3. . Then, when the small dot drive pulse DP3 is supplied to the piezoelectric vibrator 21, a very small amount of ink droplet corresponding to the small dot is discharged from the nozzle opening 32.
[0063]
That is, the piezoelectric vibrator 21 contracts rapidly in the longitudinal direction of the element by the supply of the drawing element P23, and rapidly expands from the reference volume corresponding to the intermediate potential Vhm to the drawing volume corresponding to the drawing potential Vh2. Due to this expansion, a relatively strong negative pressure is generated in the pressure chamber 35, and the meniscus is largely drawn to the pressure chamber 35 side. The expansion state of the pressure chamber 35 is maintained throughout the supply period of the pull-in hold element P24. During this time, the moving direction of the central portion of the meniscus is reversed in the ejection direction, and the central portion is in a state of being raised in a columnar shape.
[0064]
Thereafter, the second discharge element P25 is supplied, and the piezoelectric vibrator 21 expands. The expansion of the piezoelectric vibrator 21 causes the pressure chamber 35 to be rapidly contracted from the lead-in volume to the discharge volume corresponding to the discharge potential Vh3. Then, the ink in the pressure chamber 35 is pressurized by the rapid contraction of the pressure chamber 35 to promote the growth of the columnar portion, and the columnar portion is torn along the way and discharged as an ink droplet.
[0065]
Following the second discharge element P25, the discharge hold element P26 is supplied, and then the contraction and damping element P27 is supplied. The contraction damping element P27 contracts the pressure chamber 35 to compensate for the ink pressure in the pressure chamber 35 reduced by the discharge of the ink droplet. That is, by the supply of the contraction damping element P27, the pressure chamber 35 contracts to the reference volume and absorbs the pressure fluctuation of the ink in the pressure chamber 35.
[0066]
And each waveform element (P23-P27) which constitutes this small dot drive pulse DP3 has each generation period the middle dot drive pulse DP1 and DP2 and each waveform element (P2-P6, which constitutes the 1st micro-vibration pulse VP1, It overlaps with the generation period of P9 to P11 and P14 to P18). That is, the generation period of the pull-in element P23 of the small dot drive pulse DP3 is the generation period of the damping hold element P5 of the first middle dot drive pulse DP1 and the expansion damping element P6, and the microvibration expansion of the first microvibration pulse VP1. It overlaps with the occurrence period of the element P9. The generation periods of the pull-in hold element P24, the second discharge element P25, and the discharge hold element P26 overlap the generation periods of the micro-vibration hold element P10 and the micro-vibration contraction element P11 of the first micro-vibration pulse VP1. Furthermore, the generation period of the contraction damping element P27 of the small dot drive pulse DP3 is the generation period of the micro vibration contraction element P11 of the first micro vibration pulse VP1 and the generation period of the expansion element P14 of the second middle dot drive pulse DP2. overlapping.
[0067]
As described above, when the drive pulses DP1 to DP3 and the first minute vibration pulse VP1 are separately provided to the drive signals COM1 and COM2 and generated so as to be temporally superimposed, the recording cycle T of a limited length is obtained. Even in this case, the drive pulses DP1 to DP3 and the first minute vibration pulse VP1 can be arranged efficiently. As a result, high frequency driving of the recording head 8 can be realized.
[0068]
Further, the generation timing of the small dot drive pulse DP3 is set to the middle of the first middle dot drive pulse DP1 and the second middle dot drive pulse DP2. Specifically, the generation timing of the second ejection element P25 in the small dot drive pulse DP3 is the generation timing of the first ejection element P4 in the first middle dot drive pulse DP1 and the generation timing of the first ejection element P16 in the second middle dot drive pulse DP2. It is set just in the middle of the occurrence timing. This is to improve the image quality.
[0069]
In the present embodiment, both the first middle dot drive pulse DP1 and the second middle dot drive pulse DP2 are supplied to the piezoelectric vibrator 21 at the time of large dot recording, and the second middle dot drive pulse DP2 is at the time of middle dot recording. Is supplied to the piezoelectric vibrator 21. Furthermore, at the time of recording of the small dot, the small dot drive pulse DP3 is supplied to the piezoelectric vibrator 21.
[0070]
Here, if the small dot drive pulse DP3 is generated in the middle of the first middle dot drive pulse DP1 and the second middle dot drive pulse DP2, even if the recording gradation is switched between the previous recording cycle T and the current recording cycle T. The discharge intervals of the ink droplets can be made uniform. For example, the small dot at the previous recording cycle T, the large dot at the current recording cycle T, the large dot at the previous recording cycle T, and the small dot at the current recording cycle T The discharge interval can be made uniform.
As a result, the state of the meniscus in the current recording cycle T becomes constant, the discharge of the ink droplet can be stabilized, and the image quality can be improved.
[0071]
Next, multi-tone control in the present embodiment will be described based on FIGS. 3 to 7. In this multi-gradation control, the switches 49 and 50 are controlled by the switch control means (the decoder 45, the control logic 46, and the level shifters 47 and 48, and so on). The switches 49 and 50 supply the selected drive signals COM1 and COM2 to the piezoelectric vibrator 21. That is, the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 are not simultaneously supplied to the piezoelectric vibrator 21. This is to stabilize the oscillator potential.
[0072]
First, the case of non-recording will be described. In this case, the decoder 45 generates the first waveform selection data [0010] and the second waveform selection data [1101] by translating the non-recording gradation data [00]. Then, the switch control means controls the operation of the first switch 49 and the second switch 50 based on the generated waveform selection data, and supplies the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 to the piezoelectric vibrator 21. Control.
[0073]
That is, in the period t10 (t20), the second adjustment element P20 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. Thereby, the vibrator potential is adjusted to the intermediate potential Vhm. Here, the first adjustment element P0 and the second adjustment element P20 are selected according to the waveform portion (waveform element) to be supplied next, and the selected element is supplied to the piezoelectric vibrator 21. Specifically, if the waveform portion to be supplied next is of the first drive signal COM1, the first adjustment element P0 is selected, and if it is of the second drive signal COM2, the second adjustment element P20 is selected. Ru. This is to reduce the number of times the switches 49 and 50 are actuated. That is, when the number of times of operation of each of the switches 49 and 50 is reduced, the drive signal supplied to the piezoelectric vibrator 21 is stabilized, and the operation of the piezoelectric vibrator 21 is also stabilized.
[0074]
Then, the first switch 49 is controlled to be disconnected in the period t11, and the second switch 50 is controlled to be connected in the period t21. As a result, the fourth waveform portion PS4 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in the period t21. That is, as indicated by a thick line in FIG. 4, the sixth constant potential element P <b> 21 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. The vibrator potential is maintained at the intermediate potential Vhm by the supply of the sixth constant potential element P21.
[0075]
In the subsequent period t22, the second switch 50 is controlled to be in the disconnection state, and in the period t12, the first switch 49 is controlled to be in the connection state. Thereby, the second waveform portion PS2 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in a period t12. That is, the first micro-vibration pulse VP1 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. By the supply of the first micro-vibration pulse VP1, pressure fluctuation to the extent that ink droplets are not ejected is applied to the ink in the pressure chamber 35, and the meniscus slightly vibrates. As a result, the thickened ink in the vicinity of the nozzle opening 32 is dispersed, and the thickening of the ink is prevented.
[0076]
Thereafter, the first switch 49 is controlled to be disconnected in period t13, and the second switch 50 is controlled to be connected in period t23. Thus, the sixth waveform portion PS6 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in a period t23. That is, the ninth constant potential element P <b> 29 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. The vibrator potential is maintained at the intermediate potential Vhm by the supply of the ninth constant potential element P29.
[0077]
Further, in the present embodiment, a part of the waveform elements (the third constant potential element P8, the minute vibration expansion element P9, the minute vibration hold element P10, and the minute vibration in the non-recording recording gradation) A combination of the contraction element P11 and the fourth constant potential element P12) and a part of the waveform elements (the sixth constant potential element P21 and the ninth constant potential element P29) constituting the second drive signal COM2 Supply. That is, the vibrator potential is maintained at the intermediate potential Vhm by supplying the second drive signal COM2 in a period (period t11, period t13) in which the first drive signal COM1 can not be supplied due to the relationship of waveform elements.
[0078]
This is to shorten the non-supply period of the drive signals COM1 and COM2 to the piezoelectric vibrator 21 as short as possible.
That is, when the insulation resistance of the piezoelectric body is lowered by using the printer under high humidity or by using the piezoelectric vibrator 21 over a long period of time, the retention of charge of the piezoelectric vibrator 21 is lowered. There is a risk. Then, when the holding power of the charge decreases, the vibrator potential gradually decreases due to the discharge in the non-supply period. Therefore, when the non-supply period extends for a long time, the fall width of the vibrator potential becomes large, and the potential difference between the potential of the drive signal and the vibrator potential becomes large when the drive signal is supplied next. In this case, sudden deformation of the piezoelectric vibrator 21 occurs and ink droplets are ejected erroneously.
Then, as in the present embodiment, if the non-supply periods of the drive signals COM1 and COM2 are shortened as much as possible, the fall width of the oscillator potential can be reduced even if the holding power of the charge is lowered. The drive signals COM1 and COM2 can be supplied without any problem.
[0079]
Next, the case of recording small dots will be described. In this case, the decoder 45 generates the first waveform selection data [0000] and the second waveform selection data [1111] by translating the small dot gradation data [01]. Then, the switch control means controls the supply of the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 to the piezoelectric vibrator 21 based on the generated waveform selection data.
[0080]
That is, in the period t10 (t20), the second adjustment element P20 is supplied to the piezoelectric vibrator 21, and the vibrator potential is adjusted to the intermediate potential Vhm. Then, the first switch 49 is controlled to be disconnected in the period t11 to t13, and the second switch 50 is controlled to be connected in the period t21 to t23. Thereby, as shown by a thick line in FIG. 5, the fourth waveform portion PS4 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in the period t21, the fifth waveform portion PS5 in the period t22, and the sixth waveform portion PS6 in the period t23. . That is, the small dot drive pulse DP3 is supplied to the piezoelectric vibrator 21.
As a result, a very small amount of ink droplet is ejected from the nozzle opening 32 by the small dot drive pulse DP3.
[0081]
Next, the case of recording middle dots will be described. In this case, the decoder 45 generates the first waveform selection data [0001] and the second waveform selection data [1100] by translating the middle dot gradation data [10]. Then, the switch control means controls the supply of the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 to the piezoelectric vibrator 21 based on the generated waveform selection data.
[0082]
That is, in the period t10 (t20), the second adjustment element P20 is supplied to the piezoelectric vibrator 21, and the vibrator potential is adjusted to the intermediate potential Vhm. In the period t11, the first switch 49 is in the disconnection state, and in the period t21, the second switch 50 is in the connection state. Thereby, as shown by a thick line in FIG. 6, the second waveform portion PS4 of the second drive signal COM2 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 and the vibrator potential is maintained at the intermediate potential Vhm by the sixth constant potential element P21. .
[0083]
In the subsequent period t22, the second switch 50 is controlled to be in the disconnection state, and in the period t12, the first switch 49 is controlled to be in the disconnection state. Therefore, the piezoelectric vibrator 21 is operated from the start of the period t22 to the end of the period t12. Neither the first drive signal COM1 nor the second drive signal COM2 is supplied. As a result, as indicated by a thick solid line in FIG. 6, the vibrator potential is maintained at the intermediate potential Vhm which is a potential immediately before cutting. In this case, since the sixth constant-potential element P21 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in the previous period t21, the non-supply period of the drive signal is relatively short.
[0084]
Then, since the first switch 49 is controlled to be in the connected state in the period t13 and the second switch 50 is controlled to be in the disconnected state in the period t23, as shown by the thick line in FIG. The three waveform portion PS3 is supplied to the piezoelectric vibrator 21. As a result, the second middle dot drive pulse DP2 is supplied, and a small amount of ink droplet corresponding to the middle dot is ejected.
[0085]
As described above, also in the case of the recording gradation of the middle dot, a part of the waveform elements (the fifth constant potential element P13, the expansion element P14, the expansion hold element P15, the first ejection element P16 that constitute the first drive signal COM1) , Vibration suppression hold element P17, expansion vibration suppression element P18) and a part of waveform elements (sixth constant potential element P21) constituting the second drive signal COM2 to be supplied to the piezoelectric vibrator 21 and drive signal The non-supply period of COM1 and COM2 to the piezoelectric vibrator 21 is as short as possible. As a result, even if the holding power of the charge in the piezoelectric vibrator 21 decreases, the drive signals COM1 and COM2 can be supplied without any problem.
[0086]
Next, the case of recording a large dot will be described. In this case, the decoder 45 generates the first waveform selection data [1101] and the second waveform selection data [0000] by translating the large dot gradation data [11]. Then, the switch control means controls the supply of the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 to the piezoelectric vibrator 21 based on the generated waveform selection data.
[0087]
That is, in the period t10 (t20), the first adjustment element P0 is supplied to the piezoelectric vibrator 21, and the vibrator potential is adjusted to the intermediate potential Vhm. Then, while the first switch 49 is controlled to be in the connected state in the period t11 and the period t13, the second switch 50 is controlled to be in the disconnected state in the period t21 to the period t23. Thus, the first waveform portion PS1 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 in the period t11, and the third waveform portion PS3 is supplied to the period t13. That is, as shown by a thick line in FIG. 7, the first middle dot drive pulse DP1 and the second middle dot drive pulse DP2 are supplied to the piezoelectric vibrator 21.
As a result, a small amount of ink droplet by the middle dot drive pulse is ejected twice continuously from the nozzle opening 32, and a large dot is recorded by these ink droplets.
[0088]
As described above, in this embodiment, the generation interval of the middle dot drive pulses DP1 and DP2 used in the large dot recording gradation with the largest amount of ink per unit area is optimized with respect to the first drive signal COM1. Above, since the first micro-vibration pulse VP1 is generated in the non-generation period, the generation interval of the middle dot drive pulses DP1, DP2 can be determined based on the response frequency of the recording head 8 (piezoelectric vibrator 21). Thus, the performance of the recording head 8 can be fully exhibited.
[0089]
The recording gradation of the large dot is set at the time of so-called solid recording in which a predetermined area on the recording sheet is painted since the ink amount per unit area is the largest. From the viewpoint of speeding up recording, it is important to speed up recording during solid recording. This is because the other recording gradations are not used for solid recording, and the driving frequency of the recording head 8 at the other recording gradations can be set lower than the driving frequency at the large dot recording.
[0090]
Further, since the generation period of the middle dot drive pulses DP1 and DP2 and the first minute vibration pulse VP1 and the generation period of the small dot drive pulse DP3 overlap, recording is performed more than when a plurality of drive pulses are connected in series. The period T can be set short. Also in this point, high frequency driving of the piezoelectric vibrator 21 is possible, and the performance of the recording head 8 can be sufficiently exhibited.
[0091]
Furthermore, since a part of the waveform elements constituting the first drive signal COM1 and a part of the waveform elements constituting the second drive signal COM2 are combined and supplied to the piezoelectric vibrator 21, each drive signal is supplied to the piezoelectric vibrator 21. It is possible to drive with a new pattern that is not specified. For example, the non-supply period of the drive signal to the piezoelectric vibrator 21 can be shortened as much as possible.
[0092]
By the way, this invention is not limited to the said embodiment, Based on description of a claim, various deformation | transformation are possible.
[0093]
First, regarding the micro-vibration pulse, in the above embodiment, the first micro-vibration pulse VP1 including the micro-vibration expansion element P9, the micro-vibration hold element P10, and the micro-vibration contraction element P11 is illustrated, but it is not limited thereto. For example, the micro-vibration pulse may be configured by a second micro-vibration pulse including the connection element and the micro-vibration contraction element.
[0094]
In the example shown in FIG. 8, the first drive signal COM1 ′ is different from the first drive signal COM1 in the above embodiment, and instead of the first micro-vibration pulse VP1, the connection element P34 and the micro-vibration contraction element P37 And the second micro-vibration pulse VP2 is included. In addition, since the second drive signal COM2 is the same as that of the above embodiment, the description thereof is omitted.
[0095]
The illustrated first drive signal COM1 'includes a first adjustment element P0 generated in a period t10, a seventh waveform portion PS7 generated in a period t11, an eighth waveform portion PS8 generated in a period t12, and a period It includes a ninth waveform section PS9 generated at t13, a tenth waveform section PS10 generated at a period t14, and an eleventh waveform section PS11 generated at a period t15.
[0096]
The seventh waveform part PS7 is composed of a first constant potential element P1, an expansion element P2, and a front expansion hold element P31. The eighth waveform portion PS8 is composed of a rear expansion hold element P32, a first discharge element P4, a damping hold element P5, an expansion damping element P6, and a second constant potential element P7. Here, the waveform elements with the same reference numerals are the same waveform elements as the above-described embodiment. The front expansion hold element P31 and the rear expansion hold element P32 are waveform elements obtained by dividing the expansion hold element P3 into two at the boundary between the period t11 and the period t12. Therefore, the sum of the generation periods of the front expansion hold element P31 and the rear expansion hold element P32 is equal to the generation period of the expansion hold element P3.
[0097]
The ninth waveform portion PS9 includes a front connection constant potential element P33, a connection element P34, and a rear connection constant potential element P35. The front connection constant potential element P33 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm and is generated for a very short time. The connection element P34 is a waveform element that causes the potential to drop sharply from the intermediate potential Vhm to the expansion potential Vh1. The rear connection constant potential element P35 is a constant waveform element at the expansion potential Vh1 and is generated for a very short time.
The ninth waveform section PS9 is a connection waveform element that connects two waveform elements whose termination potential and start potential are different from each other, and is not supplied to the piezoelectric vibrator 21. Therefore, the slope of the connection element P34 can be set to the steepest limit that can be controlled. Thereby, the front and back waveform elements can be generated at extremely short time intervals.
[0098]
The tenth waveform portion PS10 is composed of a minute vibration hold element P36, a minute vibration contraction element P37, and a tenth constant potential element P38. The minute vibration holding element P36 is a waveform element which is constant at the expansion potential Vh1, and the minute vibration contraction element P37 is a waveform which lowers the potential with a relatively gentle constant gradient not to discharge ink droplets from the expansion potential Vh1 to the intermediate potential Vhm. It is an element. The tenth constant potential element P38 is a constant waveform element at the intermediate potential Vhm.
[0099]
The eleventh waveform section PS11 is composed of the same waveform elements as the third waveform section PS3 in the above embodiment. That is, the eleventh waveform portion PS11 includes the fifth constant potential element P13, the expansion element P14, the expansion hold element P15, the first discharge element P16, the damping hold element P17, and the expansion damping element P18. Become.
[0100]
In the first drive signal COM1 ′, the expansion element P2 of the seventh waveform section PS7 and the eighth waveform section PS8, expansion hold elements P31 and P32, the first discharge element P4, the damping hold element P5, and the expansion damping element P6 constitutes a first middle dot drive pulse DP1. Similarly, the expansion element P14 of the eleventh waveform portion PS11, the expansion hold element P15, the first ejection element P16, the damping hold element P17, and the expansion damping element P18 constitute a second middle dot drive pulse DP2.
The connection element P34 of the ninth waveform section PS9 and the tenth waveform section PS10, the rear connection constant electric potential element P35, the minute vibration hold element P36, and the minute vibration contraction element P37 constitute a second minute vibration pulse VP2. The second micro-vibration pulse VP2 is used together with part of the first middle dot drive pulse DP1 in the non-recording recording gradation.
[0101]
Next, multi-tone control performed using these drive signals COM1 'and COM2 will be described. In this example, the decoder 45 generates 6-bit first waveform selection data and 4-bit second waveform selection data. The first waveform selection data includes, in order from the upper bit side, the first adjustment element P0 (period t10), the seventh waveform section PS7 (period t11), the eighth waveform section PS8 (period t12), and the ninth waveform section PS9 (period t13), the tenth waveform section PS10 (period t14), and the eleventh waveform section PS11 (period t15). The second waveform selection data is configured in the same manner as the above embodiment.
[0102]
First, the case of non-recording will be described. In this case, the decoder 45 generates the first waveform selection data [110010] and the second waveform selection data [0001] by translating the non-recording gradation data [00]. The switch control means controls the supply of the first drive signal COM1 ′ and the second drive signal COM2 to the piezoelectric vibrator 21 based on the waveform selection data.
[0103]
Thereby, in the period t10 (t20), the first adjustment element P0 is supplied to the piezoelectric vibrator 21 and the vibrator potential is adjusted to the intermediate potential Vhm. Further, since the first switch 49 is controlled to be connected in the period t11 and the second switch 50 is connected in the period t23, the seventh waveform element PS7, the tenth waveform element PS10 and the sixth waveform element PS6 are piezoelectric. The vibrator 21 is supplied. That is, a part of the middle dot drive pulse DP1 and a part of the second minute vibration pulse VP2 are supplied to the piezoelectric vibrator 21.
As a result, pressure fluctuation is applied to the ink in the pressure chamber 35 by the expansion element P2 of the seventh waveform portion PS7 and the micro vibration contraction element P37 of the tenth waveform portion PS10, and the meniscus of the micro vibration occurs.
[0104]
Further, in this configuration, since the expansion element P2 of the first middle dot drive pulse DP1 is used for microvibration, it is sufficient to include the microvibration contraction element P37 in the second microvibration pulse VP2. Therefore, the generation period of the second micro-vibration pulse VP2 can be shortened, and the second micro-vibration pulse VP2 can be generated even if the time from the end of the generation of the first drive pulse DP1 to the start of the generation of the second drive pulse DP2 is short. Can be included without problems. Furthermore, in this configuration, since the connection waveform element (PS9) not supplied to the piezoelectric vibrator 21 is included in the second micro-vibration pulse VP2, the generation period of the second micro-vibration pulse VP2 can be shortened from this point as well.
[0105]
In addition, recording of other recording gradations, that is, recording of small dots, middle dots, and large dots, is controlled in the same manner as in the above embodiment. That is, the small dot drive pulse DP3 is supplied for small dot recording gradations, the second middle dot drive pulse DP2 is supplied for middle dot recording gradations, and the first middle dot drive pulse DP1 is for large dot recording gradations. And the second middle dot drive pulse DP2 are supplied.
[0106]
That is, the decoder 45 generates the first waveform selection data [000000] and the second waveform selection data [1111] by translating the gradation data [01] of the small dots. As a result, the fourth waveform portion PS4, the fifth waveform portion PS5, and the sixth waveform portion PS6 are supplied to the piezoelectric vibrator 21, and a very small amount of ink droplet corresponding to the small dot is discharged. Further, the first waveform selection data [000001] and the second waveform selection data [1100] are generated by translating the gradation data [10] of the middle dot. As a result, the fourth waveform portion PS4 and the eleventh waveform portion PS11 are supplied to the piezoelectric vibrator 21, and a small amount of ink droplet corresponding to the middle dot is discharged. Furthermore, the first waveform selection data [111001] and the second waveform selection data [0000] are generated by translating the large dot gradation data [11]. As a result, the seventh waveform section PS7, the eighth waveform section PS8, and the eleventh waveform section PS11 are supplied to the piezoelectric vibrator 21, and a small amount of ink droplets are continuously ejected twice from the nozzle opening 32 to produce large dots. It is recorded.
[0107]
In addition, regarding the switch means in the present invention, in the above embodiment, the drive signals COM1 and COM2 are selected as the piezoelectric vibrator 21 by the first switch 49 and the second switch 50 provided for each type of drive signal generated. Although what was made to supply was illustrated, it is not limited to this structure. For example, the drive signals COM1 (COM1 ') and COM2 may be selectively supplied to the piezoelectric vibrator 21 by the changeover switch 61 shown in FIG.
[0108]
The illustrated changeover switch 61 functions as a second switch means, and is provided for each of the piezoelectric vibrators 21. The changeover switch 61 includes a first input contact 61a, a second input contact 61b and an off contact 61c provided corresponding to the type of drive signal to be generated, and an output terminal 61d conducted to the piezoelectric vibrator 21. And one of the contact points 61a to 61c is selectively conducted to the output terminal 61d. The supply line of the first drive signal COM1 is electrically connected to the first input contact 61a, the supply line of the second drive signal COM2 is electrically connected to the second input contact 61b, and the off contact 61c is It is electrically disconnected.
[0109]
In the changeover switch 61, the drive signals COM1 and COM2 can be selectively supplied to the piezoelectric vibrator 21 by switching the contacts 61a to 61c electrically connected to the output terminal 61d. That is, when the first input contact 61a is turned on, the first drive signal COM1 can be supplied, and when the second input contact 61b is turned on, the second drive signal COM2 can be supplied. Further, when the off contact 61c is made conductive, neither the first drive signal COM1 nor the second drive signal COM2 is supplied.
[0110]
The operation of the changeover switch 61 is controlled by the decoder 62 and the switch control circuit 63 (corresponding to the switch control means of the present invention). That is, the decoder 62 functions as switch switching data generation means, and by translating the recording data (tone data), the first input contact 61a ([1]), the second input contact 61b ([2]), the off contact 61c generates switch switching data indicating any of [61] ([0]). Then, the switch switching data is output to the switch control circuit 63 in synchronization with the timing from the control logic 46 '. Thus, as in the above-described embodiment, the drive signals COM1 and COM2 can be selectively supplied to the piezoelectric vibrator 21.
[0111]
Further, regarding the drive signal, although the first drive signal COM1 having two middle dot drive pulses DP1 and DP2 in one recording cycle T is exemplified in the above embodiment, the present invention is not limited to this.
For example, even if the first drive signal COM1 (COM1 ') is a signal having one large dot drive pulse in one recording cycle T, that is, a drive pulse capable of ejecting an ink droplet of an amount corresponding to the large dot. Good. In this case, the second drive signal COM2 includes, for example, a composite pulse (a type of second drive pulse of the present invention) including a middle dot drive pulse and a small dot drive pulse.
[0112]
Further, in the above embodiment, two types of drive signals COM1 and COM2 are illustrated, but the present invention can be implemented similarly even if three or more types of drive signals are generated.
[0113]
Further, regarding the pressure generating element, in the above embodiment, the case where the piezoelectric vibrator 21 of the so-called longitudinal vibration mode is used has been described, but not limited to this, the embodiment can be implemented similarly using the piezoelectric vibrator of the so-called flexural vibration mode . In addition to the piezoelectric vibrator, an electrostatic actuator may be used.
[0114]
The present invention is applicable not only to printers but also to various ink jet recording apparatuses such as plotters, facsimile machines, copiers and the like.
[0115]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
That is, the first drive pulse used at the recording tone with the largest amount of landed ink per unit area and generated at equal intervals, and the non-generation period of the first drive pulse used at the non-recording recording tone Generate a first drive signal having a micro-vibration pulse to be generated and a series of second drive signals having a second drive pulse used in other recording gradationsAnd generating a plurality of first drive pulses in one recording cycle in a state where the generation period of each pulse included in the first drive signal and the generation period of the second drive pulse are overlapped at least in part. Generating a micro-oscillation pulse between the first drive pulses,Since the generation period of the first drive pulse and the generation period of the second drive pulse are overlapped at least in part and each drive signal is selectively supplied to the pressure generation element, the generation interval of the first drive pulse is generated. Can be set freely without being restricted by the micro-vibration pulse or the second drive pulse. Therefore, the generation interval of the first drive pulse can be set in accordance with the response frequency of the pressure generating element. As a result, the recording head can be driven at a higher frequency.
[0116]
In addition, when the small dot drive pulse is generated in the middle of adjacent first drive pulses, it is possible to prevent deviation in the discharge interval of the ink droplets, and to improve the image quality.
[0117]
Further, in the case of combining the part of the micro-vibration pulse and the part of the first drive pulse in the non-recording recording gradation and supplying it to the pressure generating element, the non-generation period of the first drive pulse is Even if it is extremely short, the micro-vibration pulse can be included in the first drive signal without any problem.
[0118]
When the micro-vibration pulse is constituted by the second micro-vibration pulse including the connection element not supplied to the pressure generating element and the micro-vibration contraction element for contracting the pressure chamber to such an extent that the ink droplet is not ejected, Since the potential gradient can be made steep, the generation period of the second micro-vibration pulse can be further shortened.
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a functional block diagram of an ink jet printer.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a recording head in a longitudinal vibration mode.
FIG. 3 is a diagram for explaining a drive signal generated by a drive signal generation circuit and supply control of the drive signal.
FIG. 4 is a diagram for explaining supply control of drive signals at the time of non-recording.
FIG. 5 is a diagram for explaining supply control of a drive signal at the time of small dot recording.
FIG. 6 is a diagram for explaining supply control of drive signals at the time of middle dot recording.
FIG. 7 is a diagram for explaining supply control of drive signals at the time of large dot recording.
FIG. 8 is a diagram for explaining another drive signal generated by the drive signal generation circuit and supply control of the drive signal.
FIG. 9 is a block diagram for explaining another example of the switch means.
[Description of the code]
1 Printer controller
2 Print engine
3 External I / F
4 RAM
5 ROM
6 Control unit
7 Oscillator circuit
8 recording head
9 Drive signal generation circuit
10 Internal I / F
11 Carriage mechanism
12 Paper feed mechanism
21 Piezoelectric vibrator
22 Fixed plate
23 Flexible Cable
24 oscillator unit
25 cases
26 channel unit
27 Storage area
28 Island
29 Channel forming substrate
30 nozzle plate
31 diaphragm
32 nozzle openings
33 Common ink chamber
34 Ink supply port
35 pressure chamber
36 nozzle communication port
37 Support plate
38 Resin film
41 1st shift register
42 Second shift register
43 first latch circuit
44 Second latch circuit
45 decoder
46, 46 制 御 control logic
47 First level shifter
48 Second level shifter
49 1st switch
50 second switch
61 changeover switch
62 decoder
63 Switch control circuit