JP2009056732A - ヘッド駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最大階調よりも階調数を少なくして印字を行う場合にも従来使用しないシリアルデータ線を使用して、データの転送効率を高くし、同時に高速化も行う。
【解決手段】最大ｍ階調のインク滴を吐出可能なノズルを備えたヘッド駆動装置に、ｎ本（２ⁿ≧ｍ）のシリアルデータを受信する手段を備えて、一画素あたりｋ階調以下（ｋ≦２^(n-1)）の印字を行う場合に、一画素をあらわすｐ個（ｐはｋ≦２^pを満たす最大の整数）のデータのシリアルデータへの割付を印字周期毎に変更し、ｊ回目（ｊ≧１）の印字で割付が行われないシリアルデータにはｊ＋１回目以降の印字データを割付けて、ｊ回目の印字データ転送とｊ＋１回目以降の印字データ転送をオーバーラップさせる。
【選択図】図３

Description

本発明は一画素で多階調のインクを吐出するヘッドの駆動装置に関するものである。

一画素で多階調のインクを吐出するヘッド駆動装置として例えば図８に示されるものが一般的である。このヘッド駆動装置はＮ個のノズルを駆動するもので、ノズルからはインクの非吐出を含めて４階調の印字が可能なものである。ヘッド駆動装置は各ノズルの２ビットの階調データを上位ビット、下位ビットに分けて合計２本のシリアルデータＳＩ０、ＳＩ１として２段構成のシフトレジスタにシフトクロックＳＣＫを用いて転送する。転送が終了すると各シフトレジスタの出力はラッチ信号によってそれぞれＮビットのラッチに転送保持される。転送保持されたデータと駆動波形選択信号ＭＮ３、ＭＮ２、ＭＮ１、ＭＮ０により適宜スイッチの開閉動作を行い、共通駆動波形Ｖｃｏｍから階調値にあった駆動波形を選択し、ヘッド駆動出力Ｖｄｏが出力される。
また特許文献１では、多階調の印字データを一本のシリアル信号として扱い、ヘッド駆動装置内部で受信したシリアルデータを一旦シリアル−パラレル変換し、パラレル変換したデータをシフトレジスタに転送する。シリアル−パラレル変換はシリアルデータの表現階調値に従って印字モード毎にタイミングを変更する構成になっている。
特許第３７８８９９５号

しかしながら図８に示されるヘッド駆動装置では、インクの吐出又は非吐出の２階調の印字モードの場合には、シリアルデータＳＩ０、ＳＩ１のいずれか一方をダミーデータとして取り扱う必要があり、装置としてのデータ転送の効率が低いものであった（ここで効率とは、送信されるデータのうち吐出に閉める画像データの割合を示す。）。また特許文献１に記載の発明では、データ転送の効率は良いが、パラレル−シリアル変換を制御する専用の信号線が必要となる。また印字の高速化要求に対して駆動波形の周期を短くできても、データ転送に必要な時間よりは短くすることはできないという問題がある。
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、データ転送の効率が高く、少ない信号数で、高速化を行うことができるヘッド駆動装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、最大ｍ階調のインク滴を吐出可能なノズルを備えたヘッド駆動装置であって、ｎ本（２ⁿ≧ｍ）のシリアルデータを受信する受信手段と、駆動波形を決定する駆動波形選択手段と、前記駆動波形選択手段に受信した印字データを転送する印字データ転送手段と、前記駆動波形選択手段により決定された駆動波形に基づいてヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを備え、前記受信手段はｎ本のシリアルデータを受信するｎ段のシフトレジスタと、シフトレジスタに転送されたシリアルデータを保持するラッチと、各シフトレジスタ出力をラッチさせるタイミングを生成するラッチタイミング生成手段からなり、一画素あたりｋ階調以下（但し、ｋ≦２^(n-1)）の印字を行う場合に、一画素をあらわすｐ個（但し、ｐはｋ≦２^pを満たす最小の整数）のデータのシリアルデータへの割付を印字周期毎に変更し、ｊ回目（ｊ≧１）の印字で割付が行われないシリアルデータにはｊ＋１回目以降の印字データを割付けてｊ回目の印字データ転送とｊ＋１回目以降の印字データ転送をオーバーラップさせることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のヘッド駆動装置であって、印字データの転送オーバーラップ量はシリアルデータを転送完了するのに必要な時間の略ｎ分の１の倍数であり各シリアルデータ間で等しくなるように設定されていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載のヘッド駆動装置であって、前記ラッチタイミング生成手段がカウンタ回路により構成されることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３記載のヘッド駆動装置であって、前記ラッチタイミング生成手段はシリアルデータの転送用クロックを利用してラッチタイミングを生成することを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項３記載のヘッド駆動装置であって、前記ラッチタイミング生成手段が構成するカウンタがカウンタ出力に応じて内部でリセットされることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１記載のヘッド駆動装置であって、前記駆動波形選択手段は吐出動作中の転送保持動作に対して変化するラッチデータにより該駆動波形出力手段の状態が遷移しないように動作制御されることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１記載のヘッド駆動装置であって、駆動装置を構成する各部が一体集積化されていることを特徴とする。

本発明によれば、最大階調よりも階調数を少なくして印字を行う場合には従来使用しないシリアルデータ線に関しても使用することが可能になりデータの転送効率が高くなると同時に高速化も行うことができるようになる。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
［実施例１］
本発明の実施の形態について図１乃至３を用いて説明する。
この実施例のヘッド駆動装置１０に接続されるヘッドは、Ｎ個のノズルを備え、インク滴の非吐出を含めて４階調（４種類）のインク滴を吐出可能なヘッドである。本実施例のヘッド駆動装置１０は、図１に示されるように２本のシリアルデータＳＩ０、ＳＩ１を受信しクロックＳＣＫの立ち上がりエッジにより転送を行う２段のシフトレジスタ１１、クロックＳＣＫとラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮによりｌａｔ０、ｌａｔ１を生成するラッチ信号生成部１２、ラッチ信号生成部１２で生成されたｌａｔ０、ｌａｔ１の立下りエッジにてシフトレジスタ１１からの出力データを転送保持するＮ×２個のラッチ１３、駆動波形選択制御信号ＭＮ［３．．０］とラッチ出力Ｌ０ｘ、Ｌ１ｘ（ｘ＝１，２，・・・，Ｎ）をデコーダー１４によってデコードし駆動波形Ｖｃｏｍが入力されたスイッチ１５の制御を行い駆動波形Ｖｃｏｍから階調値にあった階調波形を選択する駆動波形選択部１６（駆動波形選択手段）から構成される。

ラッチ信号生成部１２は１ビットのカウンタ１２ａとラッチ１２ｂから構成されている。カウンタ１２ａはリセット信号ＲＳＴによって非同期にカウント出力がリセットされるものである。なおカウンタ１２ａはＲＳＴ＝０でリセットされてカウンタ１２ａの出力ｌｓａが０となり、またＲＳＴ＝１ではリセットされずにカウンタ１２ａの出力ｌｓａの値を維持する。ラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮは、ＬＡＴＥＮ＝０でカウンタ１２ａをアクティブにし、ＬＡＴＥＮ＝１でカウンタ１２ａを非アクティブにするものである。
デコーダー１４へのラッチ１３からの入力Ｌ０ｘ、Ｌ１ｘ、駆動波形選択制御信号ＭＮ［３．．０］によりスイッチ１５がＯＮし駆動波形Ｖｃｏｍが選択される場合を表１に示す。なお表１以外の場合にスイッチ１５はＯＦＦ状態になる。
［表１］

なお本実施例のヘッド駆動装置１０は半導体プロセスによって一体集積化されているものであり、装置の低コスト化を図っている。

図１のヘッド駆動装置１０に接続されたヘッドが印字を行う場合の動作について説明する。
図１のヘッド駆動装置１０においてヘッドが４階調の印字を行う場合の動作について図２を用いて説明する。図２は各信号の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
まず、ヘッドがインク吐出動作を開始する前にヘッド駆動装置１０にはリセット信号ＲＳＴ＝０が入力されカウンタ１２ａの出力ｌｓａは０となる。次にノズル毎の一回目の印字の下位ビット情報をシリアル化したデータ１−０がＳＩ０に入力開始される。続いて一回目の印字の上位ビット情報をシリアル化したデータ１−１が１クロック分遅れてＳＩ１に入力開始される。ＳＩ０に入力を開始してＮ回目のデータ転送を行うときにラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮが０となりＮ回目の転送クロックＳＣＫの立ち上がり後にカウント出力ｌｓａは１、ラッチ出力ｌｓｂは０となる。このときｌａｔ０は出力が１から０となりシフトレジスタ１１に転送されたデータ１−０の内容がラッチ１３ａに転送保持される。
なおカウンタ１２ａ及びラッチ１２ｂはクロック周期ＳＣＫの半分程度の遅延時間を持ち、ｌａｔ０を出力するｎａｎｄゲート１２ｃ、ｌａｔ１を出力するｎａｎｄゲート１２ｄはクロック転送周期に比して充分短い出力遅延時間を持つためＮ回目のクロックエッジから１クロック周期の１／２が経過した時点でラッチ信号生成部の出力信号ｌａｔ０、ｌａｔ１は遷移する。

次にＮ＋１回目のクロック時にもＬＡＴＥＮは０でありｌａｔ０の場合と同様にｌａｔ１の信号が１から０になりデータ１−１の内容がラッチ１３ｂに転送保持される。データ１−１がラッチ１３ｂに転送保持されると駆動波形Ｖｃｏｍの入力が開始される。ここで選択駆動波形と出力階調値の関係、出力階調値とラッチされた印字データの関係を表２に示す。階調値が０の時はインクは吐出されず、階調値が大きくなるにつれてインクの吐出量が多くなり印字が濃くなる。
［表２］

ヘッドはスイッチ１５から出力されるパルスＰ（Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２）に応じてインク滴を吐出するもので、パルスの強さに応じて吐出量が変化し、４階調の印字を可能としている。本実施例においてパルスＰの強さ関係は、Ｐ２＞Ｐ１＞Ｐ０となっている。なお、Ｐ０はパルスを持っておらず、パルスＰ０が選択されたときインクは吐出されない。また、吐出インク量はパルスＰ１に比してパルスＰ２の場合が多い。ここで階調値が３の場合にはパルスＰ１に応じたインク滴とパルスＰ２に応じたインク滴が両方吐出して一画素を形成することになり、インク吐出量としては最も多い場合である。
駆動波形Ｖｃｏｍが出力されると駆動波形選択制御信号ＭＮ［３．．０］は駆動波形のタイミングに応じて遷移する。例えば階調値が３のノズルの場合にはＬ１ｘ＝１、Ｌ０ｘ＝１のデータがラッチされており駆動波形選択制御信号ＭＮ３がＰ２、Ｐ１の区間で０となりパルスＰ２、Ｐ１がＶｄｏｘ（ｘ＝１，２，・・・，Ｎ）から出力されてヘッドを駆動することになる。以下、上記動作の繰り返しによって印字動作が行われる。なお４階調の場合に吐出の周期はＮクロック分の転送時間で可能である。このとき駆動波形Ｖｃｏｍはデータ転送を完了するのに必要な時間から２クロック分をひいた時間以下にする必要がある。

次に本ヘッド駆動装置１０においてヘッドが２階調の印字を行う場合の動作について図３を用いて説明する。ここでは先に述べた４階調の場合と異なる部分について説明する。階調値が２であるためノズル数Ｎに対してＮ個のシリアルデータが１つあれば一回の印字が可能である。表３に一回目の吐出及び二回目の吐出が行われる区間Ａ、Ｂにおける階調値とラッチ出力への割付の関係を示す。
［表３］

まずノズル毎の一回目の吐出を表す情報をシリアル化したデータ１がＳＩ０に入力開始される。データがＮ／２個転送された時点において二回目の吐出を表す情報をシリアル化したデータ２がＳＩ１に入力開始される。データ１を転送完了するＮ回目のクロック時にラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮが１クロック分の長さで０となりデータがラッチ１３ａに転送保持されて一回目の印字データがＬ０ｘとして出力される。一回目の印字データ１が転送完了するとＳＩ０には三回目の印字情報をシリアル化したデータ３が入力開始される。また一回目の印字データ１が転送完了後に駆動波形Ｖｃｏｍも入力を開始する。選択駆動波形と階調値の関係を表３に示す通りである。

２階調の印字をする場合の駆動波形Ｖｃｏｍは４階調の印字をする場合に使用された３つのパルスＰ２、Ｐ１、Ｐ０のうちの２つのパルスＰ１、Ｐ０で構成されており、パルスＰ１、Ｐ０を合わせた長さはＮクロック分の長さの半分以下（Ｎ／２以下）となっている。二回目の印字データ２は、一回目の印字の駆動波形Ｖｃｏｍの区間Ａが終了する手前でラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮが１クロックの長さで０となりデータがラッチ１３ｂに転送保持されて、データがＬ１ｘとして出力される。
ここで一回目の吐出が行われる区間Ａにおいては、出力Ｌ０ｘのデータを印字するので、駆動波形選択制御信号はＭＮ３＝ＭＮ１、ＭＮ２＝ＭＮ０の関係で入力される（表１参照）。従って、区間Ａの最中にＬ１ｘが変化しても、波形選択部のスイッチの状態は変わらない。そのため区間ＡにおいてはＬ０ｘ＝１のノズルはパルスＰ１が選択され、Ｌ０ｘ＝０のノズルはパルスＰ０が選択される。

次に二回目の印字動作区間Ｂでは駆動波形選択制御信号はＭＮ３＝ＭＮ２、ＭＮ１＝ＭＮ０の関係で入力されるためＬ０ｘが遷移しても区間Ｂも区間Ａ同様にデータ２に従った二回目の印字が正常に行われる。以降区間Ｂのあとも対応する印字データに対して順次区間Ａ→区間Ｂ→区間Ａ・・・の動作を繰り返すことによって２階調の印字が行われる。２階調の場合には転送周期Ｎクロック分の長さの半分の周期で印字動作を行うことが可能である。
また上記の例はノズル数が偶数の場合であるがノズル数が奇数の場合には１クロック分転送を行わない期間を追加しシリアルデータの転送周期をＮ＋１として２本のシリアルデータの転送完了タイミングを（Ｎ＋１）／２クロック分ずらして行えば良い。
また、本実施例では４階調、２階調で出力する場合について説明したが、３階調で出力する場合には、データの転送は４階調出力の場合と同様に行えばよい。
以上のように、本実施例におけるヘッド駆動装置によれば、最大階調の４階調より少ない２階調で印字を行う場合でも、４階調で印字する際に使用するシリアルデータ線を全て使用するので、データの転送効率が高くなり、データ転送の高速化も可能になる。

また、印字データの転送オーバーラップ量をシリアルデータが転送完了するのに必要な時間のおよそ１／２の倍数として各シリアルデータＳＩ０、ＳＩ１で等しくなるように設定したので、常にシリアルデータ転送を実施しながら印字することが可能になり、データ転送の無駄がなくなり転送効率が高くなる。
また、ラッチタイミング生成手段をカウンタ回路で構成したので、ヘッド駆動装置の構成も簡単になりコストが安いヘッド駆動装置を提供できる。
また、シリアルデータの転送用クロックを用いることができるため信号線の数を増やすことなく装置を提供することが可能になる。装置の簡便化がはかれる。
また、カウンタが自動的にリセットされる機能をもつので、外部よりタイミング制御された信号を入力する必要がなく簡単な装置を構成することが可能になる。
また、任意の階調数に対して階調数を示す信号を駆動装置に入力せずとも装置の動作が可能になり、信号数の増加を防ぐことでき、装置の簡便化が図れる。

［実施例２］
本発明の第二の実施の形態を図４乃至７を用いて説明する。なお、第一の実施例と同一の部分については同一の符号を付して説明を省き、異なる部分について説明する。
この実施例のヘッド駆動装置２０に接続されるヘッドは、Ｎ個のノズル数を備え、インク滴の非吐出を含めて８階調（８種類）のインク滴を吐出可能なヘッドである。本実施例のヘッド駆動装置２０を図４に示す。ヘッド駆動装置２０は３本のシリアルデータＳＩ０、ＳＩ１、ＳＩ２を受信する３段のシフトレジスタ２１、クロックＳＣＫとラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮによりｌａｔ０、ｌａｔ１、ｌａｔ２を生成するラッチ信号生成部２２、ラッチ信号生成部で生成されたｌａｔ０、ｌａｔ１、ｌａｔ２の立下りエッジにてシフトレジスタ２１からの出力データを転送保持するＮ×３個のラッチ２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ）、駆動波形選択制御信号ＭＮ［７．．０］とラッチ２３ａの出力Ｌ０ｘ（ｘ＝１，２，・・・，Ｎ）、ラッチ２３ｂのＬ１ｘ（ｘ＝１，２，・・・，Ｎ）、ラッチ２３ｃのＬ２ｘ（ｘ＝１，２，・・・，Ｎ）をデコーダー２４によりデコードし駆動波形Ｖｃｏｍが入力されたスイッチ２５の制御を行い駆動波形Ｖｃｏｍから階調値にあった波形を選択する駆動波形選択部２６から構成される。

ラッチ信号生成部２２は２ビットのカウンタ２２ａ、ラッチ２２ｂを備えている。ここでカウンタ２２ａにはリセット回路が付加されており、カウンタ２２ａの出力はｌｓａ１＝ｌｓａ０＝１の状態になると次のクロック信号ＳＣＫでリセットがかかるように動作するものである。
デコーダー２４へのラッチ２３からの入力Ｌ０ｘ、Ｌ１ｘ、Ｌ２ｘ、駆動波形選択制御信号ＭＮ［７．．０］によりスイッチ２５がＯＮし駆動波形Ｖｃｏｍが選択される場合を表４に示す。なお表４以外の場合にはスイッチはＯＦＦ状態になる。
［表４］

なお本実施例のヘッド駆動装置２０は半導体プロセスによって一体集積化されているものでいり、装置の低コスト化を図っている。

図４のヘッド駆動装置２０においてヘッドが８階調の印字を行う場合の動作について図５を用いて説明する。図５は各信号の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
まず、ヘッドがインク吐出動作を開始する前にヘッド駆動装置２０にはリセット信号ＲＳＴ＝０が入力されカウンタ２２ａの出力ｌｓａ０、ｌｓａ１は０となる。データは８階調であることからノズル毎に３ビット（３本）の知るあるデータがあり、シリアルデータＳＩ０、ＳＩ１、ＳＩ２にそれぞれ上位、中位、下位のシリアルデータが割り当てられる。
まず一回目の印字情報の下位ビット情報をシリアル化したデータ１−０がＳＩ０に入力開始される。続いて一回目の印字情報の中位情報をシリアル化したデータ１−１が１クロック分遅れてＳＩ１に入力開始され、同様に上位ビットに関してもシリアル化されたデータ１−２がＳＩ１の入力開始から１クロック分遅れてＳＩ２に入力開始される。ＳＩ０が一回目の印字情報を入力完了するときにラッチパルス制御信号ＬＡＴＥＮが０となりｌａｔ０が生成されデータがラッチ２３ａに転送保持される。以降１クロックずつ経過する毎にＳＩ１、ＳＩ２についても同様の動作でラッチ２３ｂ、２３ｃに転送保持動作が行われる。ここでＳＩ２から入力されたデータが転送保持されるタイミングでカウンタ２２ａに備えられたリセット回路が動作し、次のクロックでカウンタ２２ａの出力ｌｓａ０＝ｌｓａ１＝０となりカウンタ２２ａのリセット動作が行われる。

一回目の印字データが全てラッチ２３に転送保持されたタイミングで駆動波形Ｖｃｏｍの入力が開始される。ここで選択駆動波形と出力階調値の関係、出力階調値と印字データの関係を表５に示す。
［表５］

ここで駆動波形、階調値と出力インク滴の関係は実施例１の場合を拡張したもので、考え方は同一である。
以下データ転送と駆動波形出力を順次繰り返すことにより印字動作が行われる。なお８階調印字を行う場合に吐出周期はＮクロック分の時間で可能である。このとき駆動波形Ｖｃｏｍは転送したデータをラッチするのに必要な３クロック分をＮクロック分の時間からひいた時間にする必要がある。

次に本ヘッド駆動装置２０で４階調印字を行う場合について図６を用いて説明する。階調値が４であることからＮ個のシリアルデータが２組あれば一回の印字が可能である。表６に一〜三回目の印字区間Ａ、区間Ｂ、区間Ｃにおける階調値とラッチ出力への割付の関係を示す。
［表６］

まずノズル毎の一回目の印字下位ビット情報をシリアル化したデータ１−０がＳＩ０に入力開始される。データ１−０がＮ／３個転送された時点において一回目の印字上位ビット情報をシリアル化したデータ１−１がＳＩ１に入力開始される。さらにＮ／３個転送された時点ではＳＩ２に二回目の印字下位ビット情報をシリアル化したデータ２−０が入力開始される。ＳＩ０の入力開始からＮクロック分経過し一回目の印字下位データ１−０のラッチ２３ａ（Ｌ０ｘ）への転送保持動作が完了すると、ＳＩ０にはＮ＋１回目のクロックから二回目の印字上位ビット情報をシリアル化したデータ２−１の転送が開始される。ＳＩ０への入力開始よりＮ＋Ｎ／３クロック経過した時点でＳＩ１の一回目の印字上位データ１−１のラッチ２３ｂ（Ｌ１ｘ）への転送保持動作が完了すると駆動波形Ｖｃｏｍも入力を開始する。

ここで選択駆動波形と階調値の関係は表３のと同じである。一回目の印字区間Ａでは途中で２回目の印字下位情報データ２−０のラッチ２３ｃ（Ｌ２ｘ）への転送保持動作が行われるが、区間ＡにおいてはＭＮ７＝ＭＮ３、ＭＮ６＝ＭＮ２、ＭＮ５＝ＭＮ１、ＭＮ４＝ＭＮ０の関係で駆動波形選択制御信号ＭＮ［７．．０］が入力されているため、Ｌ２ｘが遷移しても印字動作に影響はない。
一回目の印字動作が完了し、直後に二回目の印字上位データ２−１のＬ０ｘへの転送保持動作が行われる。転送保持動作後に二回目の印字動作が開始される。二回目の印字動作及び三回目の印字動作も一回目と同様に次回印字データの転送保持動作が駆動波形Ｖｃｏｍの途中で行われるが一回目の印字動作と同様にラッチ出力の遷移に影響されないように駆動波形選択制御信号ＭＮ［７．．０］が入力される。区間ＢにおいてはＭＮ７＝ＭＮ５、ＭＮ６＝ＭＮ４、ＭＮ３＝ＭＮ１、ＭＮ２＝ＭＮ０となる。また、区間ＣにおいてはＭＮ７＝ＭＮ６、ＭＮ５＝ＭＮ４、ＭＮ３＝ＭＮ２、ＭＮ１＝ＭＮ０となる。
区間Ｃより後の動作は対応した印字データに対して区間Ａ→区間Ｂ→区間Ｃ→区間Ａ・・の動作を繰り返すことによって４階調の印字が可能になる。本実施例では、４階調で印字を行う場合には転送周期Ｎクロック分の時間の２／３で吐出動作を行うことが可能になる。

次に本駆動装置における２階調印字を行う場合を図７を用いて説明する。階調値が２であるためノズル数Ｎに対して一本のシリアルデータで一回の印字が可能である。表７に一回目〜三回目までの印字が行われる区間Ａ、Ｂ、Ｃにおける階調値とラッチデータの割付の関係を示す。
［表７］

まずノズル毎の一回目の印字を表す情報をシリアル化したデータ１がＳＩ０に入力開始される。データがＮ／３個転送された時点で二回目の印字を表す情報をシリアル化したデータ２がＳＩ１に、２Ｎ／３個転送された時点で三回目の印字を表す情報がシリアル化されたデータ３がＳＩ２に入力開始される。ＳＩ０に対するデータ１のラッチ２３ａ（Ｌ０ｘ）への転送保持動作が完了すると、続いてＳＩ０には四回目の印字を表す情報がシリアル化されたデータ４が入力開始される。また駆動波形Ｖｃｏｍも入力を開始する。

選択駆動波形と階調値の関係は表７に示す通りである。一回目の印字動作が完了すると直後に二回目の印字データ２がラッチ２３ｂ（Ｌ１ｘ）に転送保持され二回目の印字動作が開始される。またＳＩ１には５回目の印字を表す情報がシリアル化されたデータ５が入力開始される。二回目の印字動作が完了すると直後に３回目の印字データ３がラッチ２３ｃ（Ｌ２ｘ）に転送保持され、三回目の印字動作が開始される。またＳＩ２には六回目の印字を表す情報がシリアル化されたデータ６が入力開始される。三回目の吐出動作が完了すると直後に四回目の吐出データ４がＬ０ｘに転送保持される。ここで三回目までの各区間の駆動波形選択制御信号ＭＮ［７．．０］についてみると区間Ａ、ではＭＮ７＝ＭＮ５＝ＭＮ３＝ＭＮ１、ＭＮ６＝ＭＮ４＝ＭＮ２＝ＭＮ０、区間ＢではＭＮ７＝ＭＮ６＝ＭＮ３＝ＭＮ２、ＭＮ５＝ＭＮ４＝ＭＮ１＝ＭＮ０、区間ＣではＭＮ７＝ＭＮ６＝ＭＮ５＝ＭＮ４、ＭＮ３＝ＭＮ２＝ＭＮ１＝ＭＮ０の関係が成り立つように入力されることになり、適正な駆動波形が選択されて２階調の印字が可能になる。区間Ｃより後ろの区間では対応した印字データに対して区間Ａ→区間Ｂ→区間Ｃ→区間Ａ・・・の動作を繰り返すことによって印字が可能となる。

以上、本実施例では８階調、４階調、２階調の場合について説明したが、階調値が５〜７の場合にはデータの転送は８階調動作と同じになり、３階調の場合には４階調と同じ動作となる。また上記の例ではノズル数Ｎが３の倍数の場合であるが、ノズル数が３ｋ＋１（ｋは自然数）または３ｋ＋２の場合には２クロックまたは１クロック分転送を行わない期間を追加しシリアルデータの転送周期を（Ｎ＋２）もしくは（Ｎ＋１）クロックの長さとしてシリアルデータのタイミングを（Ｎ＋２）／３もしくは（Ｎ＋１）／３クロック分ずらして行えば良い。
以上のように、本実施例におけるヘッド駆動装置によれば、最大階調の８階調より少ない４階調や２階調で印字を行う場合でも、８階調で印字する際に使用するシリアルデータ線を全て使用するので、データの転送効率が高くなり、データ転送の高速化も可能になる。
また、印字データの転送オーバーラップ量をシリアルデータが転送完了するのに必要な時間のおよそ１／３の倍数として各シリアルデータＳＩ０、ＳＩ１、ＳＩ２で等しくなるように設定したので、常にシリアルデータ転送を実施しながら印字することが可能になり、データ転送の無駄がなくなり転送効率が高くなる。
また、ラッチタイミング生成手段をカウンタ回路で構成したので、ヘッド駆動装置の構成も簡単になりコストが安いヘッド駆動装置を提供できる。
また、シリアルデータの転送用クロックを用いることができるため信号線の数を増やすことなく装置を提供することが可能になる。装置の簡便化がはかれる。
また、カウンタが自動的にリセットされる機能をもつので、外部よりタイミング制御された信号を入力する必要がなく簡単な装置を構成することが可能になる。
また、任意の階調数に対して階調数を示す信号を駆動装置に入力せずとも装置の動作が可能になり、信号数の増加を防ぐことでき、装置の簡便化が図れる。

本発明第一の実施例に係るヘッド駆動装置を示す図である。 本発明第一の実施例に係るヘッド駆動装置により、一画素で４階調のインクを吐出する場合のタイミングチャートである。 本発明第一の実施例に係るヘッド駆動装置により、一画素で２階調のインクを吐出する場合のタイミングチャートである。 本発明第二の実施例に係るヘッド駆動装置を示す図である。 本発明第二の実施例に係るヘッド駆動装置により、一画素で８階調のインクを吐出する場合のタイミングチャートである。 本発明第二の実施例に係るヘッド駆動装置により、一画素で４階調のインクを吐出する場合のタイミングチャートである。 本発明第二の実施例に係るヘッド駆動装置により、一画素で２階調のインクを吐出する場合のタイミングチャートである。 一画素で多階調のインクを吐出する従来のヘッド駆動装置を示す図である。

符号の説明

１０…ヘッド駆動装置、１１…シフトレジスタ、１２…ラッチ信号生成部、１２ａ…カウンタ、１２ｂ…ラッチ、１２ｃ…ｎａｎｄゲート、１２ｄ…ｎａｎｄゲート、１３…ラッチ、１３ａ…ラッチ、１３ｂ…ラッチ、１４…デコーダー、１５…スイッチ、１６…駆動波形選択部、２０…ヘッド駆動装置、２１…シフトレジスタ、２２…ラッチ信号生成部、２２ａ…カウンタ、２２ｂ…ラッチ、２３…ラッチ、２３ａ…ラッチ、２３ｂ…ラッチ、２３ｃ…ラッチ、２４…デコーダー、２５…スイッチ、２６…駆動波形選択部

Claims (7)

1. 最大ｍ階調のインク滴を吐出可能なノズルを備えたヘッド駆動装置であって、
   ｎ本（２ⁿ≧ｍ）のシリアルデータを受信する受信手段と、駆動波形を決定する駆動波形選択手段と、前記駆動波形選択手段に受信した印字データを転送する印字データ転送手段と、前記駆動波形選択手段により決定された駆動波形に基づいてヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを備え、
   前記受信手段はｎ本のシリアルデータを受信するｎ段のシフトレジスタと、シフトレジスタに転送されたシリアルデータを保持するラッチと、各シフトレジスタ出力をラッチさせるタイミングを生成するラッチタイミング生成手段からなり、一画素あたりｋ階調以下（但し、ｋ≦２^(n-1)）の印字を行う場合に、一画素をあらわすｐ個（但し、ｐはｋ≦２^pを満たす最小の整数）のデータのシリアルデータへの割付を印字周期毎に変更し、ｊ回目（ｊ≧１）の印字で割付が行われないシリアルデータにはｊ＋１回目以降の印字データを割付けてｊ回目の印字データ転送とｊ＋１回目以降の印字データ転送をオーバーラップさせることを特徴とするヘッド駆動装置。
2. 印字データの転送オーバーラップ量はシリアルデータを転送完了するのに必要な時間の略ｎ分の１の倍数であり各シリアルデータ間で等しくなるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動装置。
3. 前記ラッチタイミング生成手段がカウンタ回路により構成されることを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動装置。
4. 前記ラッチタイミング生成手段はシリアルデータの転送用クロックを利用してラッチタイミングを生成することを特徴とする請求項３記載のヘッド駆動装置。
5. 前記ラッチタイミング生成手段が構成するカウンタがカウンタ出力に応じて内部でリセットされることを特徴とする請求項３記載のヘッド駆動装置。
6. 前記駆動波形選択手段は吐出動作中の転送保持動作に対して変化するラッチデータにより該駆動波形出力手段の状態が遷移しないように動作制御されることを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動装置。
7. 駆動装置を構成する各部が一体集積化されていることを特徴とする請求項１記載のヘッド駆動装置。

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