JP2013188975A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動周期が無駄に長くなることなく、１画素周期毎に大きさの異なるドットを、簡単な駆動回路構成で吐出できるインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】駆動波形は、非ＧＮＤ波形からなる第１の駆動波形(PLSTM1)と、第１の駆動波形とは異なる非ＧＮＤ波形からなる第２の駆動波形(PLSTM2)と、ＧＮＤ波形からなる第３の駆動波形(PLSTM0)とを有し、第１の駆動波形の駆動電圧Ｖ１と第２の駆動波形の駆動電圧Ｖ２は｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜であり、駆動回路は、吐出データに応じて、１画素周期内の所定の時間毎に少なくとも第１の駆動波形と第２の駆動波形、あるいは第１の駆動波形のみを選択し、これを圧力発生手段の２つの駆動電極のうちの一方に印加すると共に、他方には第２の駆動波形のみを印加して、該圧力発生手段を２つの駆動電極間の差分波形によって作動させる。
【選択図】図１０

Description

本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくは、駆動周期が無駄に長くなることなく、１画素周期毎に液滴サイズの異なるドットを簡単な駆動回路構成で吐出させることが可能なインクジェット記録装置に関する。

ノズルから微小なインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという。）を用いて画像を記録するインクジェット記録装置は、圧力室内のインクに圧力発生手段の作動によって圧力を付与することでノズルからインク滴を吐出させ、記録紙等の記録媒体上に着弾させる。圧力発生手段としては、一般に電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電材料が用いられている。圧電材料は２つの駆動電極に挟まれ、これら駆動電極間に所定電圧の駆動波形が印加されることで変形駆動するようになっており、この変形駆動によって圧力室内の容積を膨張又は収縮させ、圧力室内のインクに吐出のための圧力を付与する。

このようなインクジェット記録方式は、比較的簡単な構成で、高精度な画像記録が可能であり、家庭用から工業用まで幅広い分野で急速な発展を遂げている。特に高速化と高画質化について様々な改良の提案がなされており、ラインヘッドを用いたワンパス印字等のように記録ヘッドによって高速印字したいという要望が高い一方で、印字画像の階調性を向上させることでより一層の高画質化を図りたいという要望もある。

この階調性に関する従来技術として、液滴サイズの異なるドットを１画素周期内で選択することにより、多階調を表現できるようにしたインクジェット記録装置が知られている（特許文献１、２）。

特許文献１は、図１３に示すように、液滴サイズ毎にそれぞれ異なる専用の駆動波形を用意しておき、これを１画素周期Ｔ内において、吐出させたい所望の液滴サイズに応じて使い分けるようにしている。図中の（ａ）は小ドットを吐出させる場合に使用される駆動波形であり、（ｂ）は中ドットを吐出させる場合に使用される駆動波形であり、（ｃ）は大ドットを吐出させる場合に使用される駆動波形である。

また、特許文献２は、例えば図１４に示すように、互いに形状の異なる複数種類の波形を、１画素周期Ｔ毎に所定の順序で順次発生させた駆動波形を用意しておき、吐出させたい所望の液滴サイズに応じて、これら複数種類の波形が並んだ駆動波形のうちで吐出の際に使用する部分（スイッチ回路をオンにする部分）を選択することにより、大きさの異なるドットを打ち分けられるようにしている。例えば、図中の（ａ）は、１画素周期Ｔ（区間Ｔａ〜Ｔｆ）内に発生させる駆動波形の全体を示しており、（ｂ）はそのうちの区間ＴａとＴｅの波形部分のみオンとすることで小ドットを形成し、（ｃ）は区間Ｔｃの波形部分のみオンとすることで中ドットを形成し、（ｄ）は区間Ｔｆの波形部分のみオンとすることで大ドットを形成するようにしている。

特開２０１１−５８１５号公報 特開２００１−２０５８２６号公報

特許文献１では、液滴サイズによって異なる専用の駆動波形を個々に必要とするため、駆動回路の負担が大きいという問題がある。

一方、特許文献２では、異なる液滴サイズでも図１４（ａ）に示す共通の駆動波形を使用することができるが、実際にインク滴を吐出する際は、１画素周期Ｔ内において駆動波形全体の中の一部分しか使用されない。このため、使用されない波形部分の時間が無駄となり、それだけ駆動周期が長くなってしまい、高速印字を行う上では大きな問題がある。

そこで、本発明は、１画素周期内の所定の時間毎に、圧力発生手段を作動させるための２つの駆動電極に、形状の異なる複数種類の駆動波形の中からそれぞれ別々の駆動波形を選択して使用し、その差分波形によって圧力発生手段を作動させるようにすることで、駆動周期が無駄に長くなることなく、１画素周期毎に大きさの異なるドットを、簡単な駆動回路構成で吐出させることができるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。

上記課題は、以下の各発明によって解決される。

１．インク滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルにそれぞれ連通する圧力室と、２つの駆動電極に挟まれた圧電材料を有し、吐出データに基づいて前記駆動電極にそれぞれ駆動波形が印加されることによって作動して前記圧力室の容積を変化させ、該圧力室内のインクを前記ノズルから吐出させる圧力発生手段とを有する記録ヘッドと、前記駆動波形を生成する駆動回路とを備えたインクジェット記録装置において、
前記駆動波形は、非ＧＮＤ波形からなる第１の駆動波形と、前記第１の駆動波形とは異なる非ＧＮＤ波形からなる第２の駆動波形と、ＧＮＤ波形からなる第３の駆動波形とを有すると共に、前記第１の駆動波形の駆動電圧Ｖ１と前記第２の駆動波形の駆動電圧Ｖ２は、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜であり、
前記駆動回路は、吐出データに応じて、１画素周期内の所定の時間毎に少なくとも前記第１の駆動波形と前記第２の駆動波形、あるいは前記第１の駆動波形のみを選択し、これを前記圧力発生手段の前記２つの駆動電極のうちの一方に印加すると共に、他方には前記第２の駆動波形のみを印加することにより、該圧力発生手段を前記２つの駆動電極間の差分波形によって作動させることを特徴とするインクジェット記録装置。

２．前記駆動回路は、吐出データを記憶する第１の記憶手段と、前記吐出データと前記圧力発生手段を作動させる前記第１の駆動波形、前記第２の駆動波形及び前記第３の駆動波形に対応した駆動パターンとの関係を規定した情報を記憶する第２の記憶手段とを有することを特徴とする前記１記載のインクジェット記録装置。

３．前記第２の記憶手段は書き換え可能であることを特徴とする前記２記載のインクジェット記録装置。

４．前記第１の駆動波形と前記第２の駆動波形は、いずれも矩形波であることを特徴とする前記１、２又は３記載のインクジェット記録装置。

５．前記記録ヘッドは、隣接する前記圧力室間に圧電材料からなる共通の隔壁を有し、前記駆動電極が前記圧力室内に臨む前記隔壁表面に形成され、前記隔壁を圧力発生手段としてせん断変形させるせん断モード型の記録ヘッドであることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

６．前記駆動回路は、隣り合う３つの圧力室を１組として全圧力室を複数の組に分け、各組内の３つの圧力室を時分割で順次駆動するように前記隔壁をせん断変形させることを特徴とする前記５記載のインクジェット記録装置。

本発明によれば、１画素周期内の所定の時間毎に、圧力発生手段を作動させるための２つの駆動電極に、形状の異なる複数種類の駆動波形の中からそれぞれ別々の駆動波形を選択して使用し、その差分波形によって圧力発生手段を作動させるようにすることで、駆動周期が無駄に長くなることなく、１画素周期毎に大きさの異なるドットを、簡単な駆動回路構成で吐出させることができるインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す図 記録ヘッド３の一例を示す図であり、（ａ）は外観を断面で示す斜視図、（ｂ）は側面から見た断面図 （ａ）は大液滴波形、（ｂ）は小液滴波形のそれぞれ基本構成を示す図 大液滴及び小液滴を吐出する際の記録ヘッドのインク吐出動作の説明図 大液滴を差分波形を利用して吐出する場合を示す図 小液滴を差分波形を利用して吐出する場合を示す図 ３サイクル駆動時の吐出動作の説明図 ３サイクル駆動時の吐出動作の説明図 ３サイクル駆動時の吐出動作の説明図 ３サイクル駆動時に印加される駆動波形のタイミングチャート 駆動信号発生部の内部構成を説明する図 画像データと駆動波形パターンデータの変換テーブルの一例を示す図 従来の駆動波形を示す図 従来の駆動波形を示す図

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す図である。

インクジェット記録装置１において、記録媒体Ｐは、搬送機構２の搬送ローラー対２２に挟持され、更に、搬送モーター２３によって回転駆動される搬送ローラー２１により図示Ｙ方向（副走査方向）に搬送されるようになっている。

搬送ローラー２１と搬送ローラー対２２の間には、記録媒体Ｐの記録面ＰＳと対向するように記録ヘッド３が設けられている。この記録ヘッド３は、記録媒体Ｐの幅方向に亘って掛け渡されたガイドレール４に沿って、不図示の駆動手段によって、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）と略直交する図示Ｘ−Ｘ’方向（主走査方向）に沿って往復移動可能に設けられたキャリッジ５に、ノズル面側が記録媒体Ｐの記録面ＰＳと対向するように配置されて搭載されており、フレキシブルケーブル６を介して、後述する駆動回路に設けられた駆動信号発生部１００（図４参照）に電気的に接続されている。

記録ヘッド３は、キャリッジ５の主走査方向の移動に伴って記録媒体Ｐの記録面ＰＳを図示Ｘ−Ｘ’方向に走査移動し、この走査移動の過程でノズルからインク滴を吐出することによって所望のインクジェット画像を記録するようになっている。

図２は、記録ヘッド３の一例を示す図であり、（ａ）は外観を断面で示す斜視図、（ｂ）は側面から見た断面図である。

記録ヘッド３において、３０はチャネル基板である。チャネル基板３０には、細溝状の多数のチャネル３１と隔壁３２とが交互となるように並設されている。チャネル基板３０の上面には、全てのチャネル３１の上方を塞ぐようにカバー基板３３が設けられている。チャネル基板３０とカバー基板３３の端面にはノズルプレート３４が接合され、このノズルプレート３４の表面によってノズル面が形成される。各チャネル３１の一端は、このノズルプレート３４に形成されたノズル３４ａを介して外部と連通している。

各チャネル３１の他端は、チャネル基板３０に対して徐々に浅溝となり、カバー基板３３に開口形成された各チャネル３１に共通の共通流路３３ａに連通している。共通流路３３ａは更にプレート３５によって閉塞され、該プレート３５に形成されたインク供給口３５ａを介して、インク供給管３５ｂから共通流路３３ａ及び各チャネル３１内にインクが供給される。

各隔壁３２は、電気・機械変換手段であるＰＺＴ等の圧電材料からなる。ここでは上壁部３２ａと下壁部３２ｂが共に分極処理された圧電材料によって形成され、該上壁部３２ａと下壁部３２ｂとで分極方向（図２（ｂ）中の矢印で示す。）を互いに反対方向としたものを例示しているが、分極処理された圧電材料によって形成される部分は例えば符号３２ａの部分のみであってもよく、隔壁３２の少なくとも一部にあればよい。隔壁３２はチャネル３１と交互に並設されている。従って、一つの隔壁３２はその両隣のチャネル３１、３１で共用される。

各チャネル３１内には、両隔壁３２の壁面からチャネル３１の底面に亘って、それぞれ駆動電極（図２おいては不図示）が形成されており、隔壁３２を挟んだ両駆動電極に、後述する駆動回路に設けられた駆動信号発生部からそれぞれ所定電圧の駆動パルスを印加すると、圧電材料からなる隔壁３２は、上壁部３２ａと下壁部３２ｂとの接合面を境にして屈曲変形する。この隔壁３２の屈曲変形によってチャネル３１内に圧力波が発生し、該チャネル３１内のインクにノズル３４ａから吐出するための圧力が付与される。従って、この記録ヘッド３は、チャネル基板３０、カバー基板３３、ノズルプレート３４に囲まれるチャネル３１の内部によって本発明における圧力室が構成され、圧電材料からなる隔壁３２及びその表面の駆動電極によって本発明における圧力発生手段が構成され、この隔壁３２がせん断変形することによってインク滴を吐出させるせん断モード型の記録ヘッドである。

この記録ヘッド３とフレキシブルケーブル６を介して電気的に接続される駆動回路に設けられた駆動信号発生部は、インク滴を吐出させるために１画素周期内に印加する駆動波形を生成する。ここでは、同一のノズル３４ａから大液滴（大ドット）と小液滴（小ドット）を吐出して階調を表現するための駆動波形を生成するようになっている。

これら大液滴と小液滴を吐出するための駆動波形の一例について図３を用いて説明する。図３（ａ）は大液滴を吐出するための大液滴波形の基本構成を示しており、（ｂ）は小液滴を吐出するための小液滴波形の基本構成を示している。また、この大液滴波形及び小液滴波形を印加したときの記録ヘッド３のインク吐出動作について図４を用いて説明する。図４は記録ヘッド３をチャネルの長さ方向と直交する方向に切断した断面の一部を示している。

大液滴波形ＰＡは、チャネルの容積を膨張させる３ＡＬ幅の膨張パルスＰａ１と、チャネルの容積を収縮させる２ＡＬ幅の収縮パルスＰａ２とを含む矩形波からなる。

ここでＡＬ（Acoustic Length）とは、チャネルにおける圧力波の音響的共振周期の１／２のことである。ＡＬは、駆動電極に矩形波の駆動パルスを印加した際に吐出されるインク滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、インク滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。

また、パルスとは、一定電圧波高値の矩形波であり、０Ｖを０％、波高値電圧を１００％とした場合に、パルス幅とは、電圧の０Ｖからの立ち上がり１０％と波高値電圧からの立ち下がり１０％との間の時間として定義する。

更に、矩形波とは、電圧の１０％と９０％との間の立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／２以内、好ましくは１／４以内であるような波形を指す。

本発明において大液滴及び小液滴をそれぞれ吐出させるための駆動波形は、いずれもこのように矩形波であることが好ましい態様である。特に本実施形態に示すせん断モード型の記録ヘッド３では、チャネル３１内に発生した圧力波の共振を利用してインク滴をノズル３４ａから吐出するので、矩形波を用いることでより効率良くインク滴を吐出させることができる。

また、せん断モード型の記録ヘッド３は、矩形波からなる駆動波形の印加に対してメニスカスの応答が速いため、駆動電圧を低く抑えることが可能である。一般に吐出、非吐出を問わず記録ヘッド３には常に電圧が掛かるので、低い駆動電圧はヘッドの発熱を抑え、インク滴を安定的に射出させる上で重要である。

更に、矩形波は、簡単なデジタル回路を用いることで容易に生成可能であるため、傾斜波を有する台形波を用いる場合に比べ、回路構成も簡素化できる利点がある。

大液滴波形ＰＡにおける膨張パルスＰａ１は、インク滴を吐出させるチャネル３１Ｂ内に臨む駆動電極３６Ｂに対して所定の正の駆動電圧＋Ｖｏｎを印加するパルスである。図４（ａ）に示すように、互いに隣り合うチャネル３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ内の駆動電極３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃのいずれにも駆動パルスが印加されない時は、隔壁３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄのいずれも変形しない中立状態となっているが、この中立状態において、駆動電極３６Ａ及び３６Ｃを接地すると共に駆動電極３６Ｂに膨張パルスＰａ１を印加すると、隔壁３２Ｂ、３２Ｃを構成する圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生じる。これにより、各隔壁３２Ｂ、３２Ｃ共に、それぞれ上壁部３２ａ、下壁部３２ｂの接合面にズリ変形を生じ、図４（ｂ）に示すように隔壁３２Ｂ、３２Ｃは互いに外側に向けて屈曲変形し、チャネル３１Ｂの容積を拡大する。この屈曲変形により、チャネル３１Ｂ内に負の圧力波が発生し、インクが流れ込む。

チャネル３１Ｂ内の圧力は１ＡＬ毎に反転するため、３ＡＬ経過後のチャネル３１Ｂ内は正の圧力となり、このタイミングで駆動電極３６Ｂに収縮パルスＰａ２を印加する。

収縮パルスＰａ２は、膨張パルスＰａ１の印加終了に連続して休止期間を置かずに負の駆動電圧−Ｖｏｆｆを印加するパルスである。この駆動電圧−Ｖｏｆｆを膨張パルスＰａ１に連続して駆動電極３６Ｂに印加すると、このときの隔壁３２Ｂ、３２Ｃの動きは、図４（ｂ）に示すように外側に向けて変形した状態から一気に図４（ｃ）に示すように内側に向けて変形する。その結果、膨張パルスＰａ１の立ち下りによる正の圧力とたし合わされることによって、チャネル３１Ｂ内には更に大きな圧力が付与され、ノズルから比較的大きなインク滴が吐出される。収縮パルスＰａ２は２ＡＬ後に０電位に戻され、隔壁３２Ｂ、３２Ｃの変形が図４（ａ）の中立状態に戻ることによって残留する圧力波はキャンセルされる。

一方、小液滴波形ＰＢは、チャネルの容積を膨張させる１ＡＬ幅の膨張パルスＰｂ１と、チャネルの容積を収縮させる１ＡＬ幅の収縮パルスＰｂ２とを含む矩形波からなるが、この膨張パルスＰｂ１と収縮パルスＰｂ２との間に、隔壁を変形させない０電位を１ＡＬ幅で継続させる休止期間Ｐｂ３を有している。

小液滴波形ＰＢにおける膨張パルスＰｂ１は、インク滴を吐出させるチャネル３１Ｂ内に臨む駆動電極３６Ｂに対して所定の正の駆動電圧＋Ｖｏｎを印加するパルスである。図４（ａ）に示す中立状態において、駆動電極３６Ａ及び３６Ｃを接地すると共に駆動電極３６Ｂに膨張パルスＰｂ１を印加すると、上記と同様に、図４（ｂ）に示すように隔壁３２Ｂ、３２Ｃは互いに外側に向けて屈曲変形し、チャネル３１Ｂの容積を拡大する。この屈曲変形により、チャネル３１Ｂ内に負の圧力波が発生し、インクが流れ込む。

チャネル３１Ｂ内の圧力は１ＡＬ後に正の圧力に反転するため、このタイミングで駆動電極３６Ｂを０電位に戻すと、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ｂ）に示す拡大位置から図４（ａ）に示す中立状態に戻り、チャネル３１Ｂ内に吐出のための圧力が付与される。このときの隔壁３２Ｂ、３２Ｃは中立状態に復帰するだけであるため、チャネル３１Ｂ内には大液滴波形ＰＡに比較して小さな圧力が付与させるだけである。その結果、ノズルから比較的小さなインク滴が吐出される。

収縮パルスＰｂ２は、膨張パルスＰｂ１の印加終了後に０電位の状態を１ＡＬ継続させる休止期間Ｐｂ３を置いてから、負の駆動電圧−Ｖｏｆｆを印加するパルスである。膨張パルスＰｂ１の印加終了後に更に１ＡＬの休止期間Ｐｂ３が終了した時点では、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは図４（ａ）のように中立状態のままであるが、チャネル３１Ｂ内の圧力は負の圧力となっている。このタイミングで駆動電極３６Ｂに収縮パルスＰｂ２を印加すると、隔壁３２Ｂ、３２Ｃが内側に向けて変形することで、負圧状態のチャネル３１Ｂ内に正の圧力が付与され、更にその１ＡＬ後に中立状態に戻される結果、チャネル３１内の残留圧力波はキャンセルされる。

以上の説明において、大液滴波形ＰＡにおける膨張パルスＰａ１のパルス幅は３ＡＬとされているが、２．８ＡＬ以上３．４ＡＬ以下の範囲であればよい。また、小液滴波形ＰＢにおける膨張パルスＰｂ１のパルス幅も１ＡＬに限定されるものではなく、０．８ＡＬ以上１．２ＡＬ以下の範囲であればよい。

また、本実施形態に示すように大液滴波形ＰＡの収縮パルスＰａ２のパルス幅を２ＡＬとし、小液滴波形ＰＢの膨張パルスＰｂ１と、休止期間Ｐｂ３と、収縮パルスＰｂ２の各パルス幅をそれぞれ１ＡＬとすることで、駆動波形全体のパルス幅を小さくできる。パルス幅を小さくできることで、それだけ短期間で駆動波形を印加することができようになるため、高速印字を図る上でより好ましい態様である。

大液滴波形ＰＡの膨張パルスＰａ１の駆動電圧＋Ｖｏｎは、小液滴波形ＰＢの膨張パルスＰｂ１の駆動電圧＋Ｖｏｎと同電圧であり、且つ、大液滴波形ＰＡの収縮パルスＰａ２の駆動電圧−Ｖｏｆｆは、小液滴波形ＰＢの収縮パルスＰｂ２の駆動電圧−Ｖｏｆｆと同電圧であることが好ましい。大液滴及び小液滴の各駆動信号のための電源が１つで済むため、駆動回路や制御回路の構成を簡略することができる。

ところで、圧力発生手段を構成する隔壁３２の変形は、壁を挟むように設けられる２つの駆動電極間の電圧差で起こる。例えば図４に示す隔壁３２Ｂの場合、図３に示す正電圧（＋Ｖｏｎ）と負電圧（−Ｖｏｆｆ）からなる駆動波形を一方の駆動電極３６Ｂに印加し、他方の駆動電極３６Ａを接地することで電圧差を発生させている。本発明では、このように隔壁３２を挟むように設けられる２つの駆動電極に対して、それぞれ異なる駆動波形を印加し、その駆動波形の差分波形を積極的に利用することによって駆動させる。

この場合、図３（ａ）に示すように極性が正負に切り替わる大液滴波形ＰＡは、インク滴の吐出を行う吐出チャネル内の駆動電極に対して印加する正電圧（＋Ｖｏｎ）の吐出チャネル用波形ＰＡ１（図５（ａ））と、その両隣の非吐出チャネル内の駆動電極に対して印加する正電圧（＋Ｖｏｆｆ）の非吐出用波形ＰＡ２（図５（ｂ））との単一極性の波形成分に分けることができる。

例えば図４のチャネル３１Ｂを吐出チャネルとする場合、このチャネル３１Ｂ内に臨む駆動電極３６Ｂには、図５（ａ）に示す正電圧（＋Ｖｏｎ）である膨張パルスＰａ１のみを含む吐出チャネル用波形ＰＡ１を印加し、非吐出チャネルであるその両隣のチャネル３１Ａ、３１Ｃ内に臨む駆動電極３６Ａ、３６Ｃには、図５（ｂ）に示す正電圧（＋Ｖｏｆｆ）である収縮パルスＰａ２のみを含む非吐出チャネル用波形ＰＡ２を印加すると、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは、その両面の駆動電極３６Ａと３６Ｂ、駆動電極３６Ｂと３６Ｃの間の差分波形によって、駆動電極３６Ｂのみに図３（ａ）の駆動波形ＰＡを印加し、駆動電極３６Ａ、３６Ｃを接地した場合と全く同様に変形駆動して大液滴を吐出させることができる。

また同様に、図３（ｂ）に示すように極性が正負に切り替わる小液滴波形ＰＢは、インク滴の吐出を行う吐出チャネル内の駆動電極に対して印加する正電圧（＋Ｖｏｎ）の吐出チャネル用波形ＰＢ１（図６（ａ））と、その両隣の非吐出チャネル内の駆動電極に対して印加する正電圧（＋Ｖｏｆｆ）の非吐出用波形ＰＢ２（図６（ｂ））との単一極性の波形成分に分けることができる。

そして、同様にチャネル３１Ｂに小液滴波形ＰＢを印加する場合は、このチャネル３１Ｂ内に臨む駆動電極３６Ｂには、図６（ａ）に示す正電圧（＋Ｖｏｎ）である膨張パルスＰｂ１のみを含む吐出チャネル用波形ＰＢ１を印加し、非吐出チャネルであるその両隣のチャネル３１Ａ、３１Ｃ内に臨む駆動電極３６Ａ、３６Ｃには、図６（ｂ）に示す正電圧（＋Ｖｏｆｆ）である収縮パルスＰｂ２のみを含む非吐出チャネル用波形ＰＢ２を印加すると、隔壁３２Ｂ、３２Ｃは、その両面の駆動電極３６Ａと３６Ｂ、駆動電極３６Ｂと３６Ｃの間の差分波形によって、駆動電極３６Ｂのみに図３（ｂ）の駆動波形ＰＢを印加し、駆動電極３６Ａ、３６Ｃを接地した場合と全く同様に変形駆動して小液滴を吐出させることができる。

このように圧力発生手段を構成する隔壁３２を、異なる駆動波形を印加したときの差分波形を利用して変形させるようにすることで、大液滴及び小液滴の吐出のための駆動波形を、ここでは正電圧（＋Ｖｏｎ、＋Ｖｏｆｆ）だけで構成でき、駆動回路を簡略化することができる。

本実施形態のように、圧力発生手段を構成する隔壁３２によって隔てられた複数のチャネル３１が並設される記録ヘッド３を駆動する場合、一つのチャネル３１の隔壁３２が吐出の動作をすると、その両隣のチャネル３１が影響を受ける。この場合、一つおきのチャネル、例えば図４におけるチャネル３１Ａ、３１Ｃをインク滴を吐出しない非吐出専用チャネル（ダミーチャネル又は空気チャネル等ともいう。）とし、常にチャネル３１Ｂから吐出を行う独立駆動法によって駆動させることもできるが、一般には、複数のチャネル３１のうちの隣り合う３つのチャネルを１組として全チャネル３１を複数の組に分け、各組内の３つのチャネルを時分割で順次駆動する３サイクル駆動法が行われる。

そこで、差分波形を利用した大液滴と小液滴との打ち分け動作について、この３サイクル駆動法によって吐出動作させる場合について図７〜図９を用いて説明する。

３サイクル駆動法を行う場合の記録ヘッド３は、２つおきのチャネル３１がまとめて１つのグループとされ、全チャネル３１がＡ、Ｂ、Ｃの３つのグループ（これをＡ相、Ｂ相、Ｃ相という。）に分けられるが、ここでは、そのうちの互いに隣り合うＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ａ３、Ｂ３、Ｃ３の９つのチャネル３１について説明する。また、このときのＡ相、Ｂ相、Ｃ相の各チャネル３１内の駆動電極（図７〜図９では不図示）に対して印加される駆動波形のタイミングチャートを図１０に示す。ここでは、図３（ａ）に示す大液滴波形ＰＡを図５に示す差分波形を利用して生成して大液滴を吐出し、図３（ｂ）に示す小液滴波形ＰＢを図６に示す差分波形を利用して生成して小液滴を吐出するものとし、Ｂ相チャネル（大液滴）→Ｃ相チャネル（小液滴）→Ａ相チャネル（大液滴）の順にインク滴を吐出する場合を示す。

なお、差分波形によってそれぞれ大液滴及び小液滴を吐出するための駆動波形は、図１０に示すＰＬＳＴＭ０波形、ＰＬＳＴＭ１波形及びＰＬＳＴＭ２波形を、パルス分割信号の立ち上がり時に選択することによって１画素周期Ｔ毎に作成される。ＰＬＳＴＭ０波形は、接地のための０電位を維持するＧＮＤ波形であり、本発明における第３の駆動波形である。ＰＬＳＴＭ１波形は、大液滴波形ＰＡの膨張パルスＰａ１に相当する３ＡＬの＋Ｖｏｎ波形を３ＡＬの休止期間をおいて繰り返す波形であり、本発明における第１の駆動波形である。ＰＬＳＴＭ２波形は、大液滴波形ＰＡの収縮パルスＰａ２に相当する２ＡＬの＋Ｖｏｆｆ波形を４ＡＬの休止期間をおいて繰り返す波形であり、本発明における第２の駆動波形である。このＰＬＳＴＭ２波形は、ＰＬＳＴＭ１波形の立ち下りエッジに同期して立ち上がるタイミングで繰り返され、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の各チャネルからの吐出が、１画素周期Ｔ内において６ＡＬ（ＡＬ＝３．０μｓ）の期間で順次行われる場合を示している。

ＰＬＳＴＭ２波形は、パルスの立ち上がりエッジのタイミングがＰＬＳＴＭ１波形のパルスの立ち上がりエッジに対して３ＡＬずれており、該ＰＬＳＴＭ１波形のパルスの立ち下がりエッジに同期して立ち上がるように設定される。

また、ＰＬＳＴＭ１波形の駆動電圧Ｖ１とＰＬＳＴＭ波形の駆動電圧Ｖ２とは、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜となっている。これにより、Ｖ２はＶ１より耐性の低い素子を使用することができるため、Ｖ１を生成する回路を安価で小型にすることができる。

パルス分割信号は、ＰＬＳＴＭ１波形とＰＬＳＴＭ２波形とを分割して小液滴波形ＰＢを作成するためのタイミング信号であり、１画素周期Ｔに相当するパルス選択ゲート信号の立ち上がり期間において、該パルス選択ゲート信号の立ち上がりエッジに同期して立ち上がる第１のパルス分割信号ｄ１から１ＡＬ間隔で立ち上がる第２、第３のパルス分割信号ｄ２、ｄ３と、その第３のパルス分割信号ｄ３の立ち上がりエッジから２ＡＬ後に立ち上がる第４のパルス分割信号ｄ４との合計４つの信号によって構成されている。

図７は、Ｂ相チャネルから大液滴を吐出する際の吐出動作を示しており、まず、Ｂ相チャネルの１画素周期Ｔ内において、図７（ａ）の中立状態から、第１のパルス分割信号ｄ１の立ち上がりエッジ（Ｂ相チャネルのパルス選択ゲート信号の立ち上がりエッジ）に同期して、非吐出チャネルとなるＡ相チャネル（Ａ１、Ａ２、Ａ３）及びＣ相チャネル（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）に、図１０に示すようにＰＬＳＴＭ２波形を選択して印加すると共に、吐出チャネルとなるＢ相チャネル（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）にはＰＬＳＴＭ１波形を選択して印加する。これにより、ＰＬＳＴＭ１波形とＰＬＳＴＭ２波形との差分波形によって大液滴波形ＰＡの膨張パルスＰａ１が生成され、Ｂ相チャネルは図７（ｂ）のように両隔壁が外側に向けて変形してチャネル内の容積が膨張する。

３ＡＬ経過後にＰＬＳＴＭ１波形に含まれる膨張パルスＰａ１の立ち下がりエッジのタイミングで、Ａ相チャネル及びＣ相チャネルに印加されたＰＬＳＴＭ２波形が立ち上がり、これらＡ相チャネル及びＣ相チャネルに大液滴波形ＰＡの２ＡＬの収縮パルスＰａ２が印加される。これにより、ＰＬＳＴＭ１波形とＰＬＳＴＭ２波形との差分波形によって大液滴波形ＰＡの収縮パルスＰａ２が生成され、Ｂ相チャネルは図７（ｃ）のように両隔壁が内側に向けて変形してチャネル内の容積が一気に収縮し、Ｂ相チャネルの各ノズルから大液滴を吐出する。

収縮パルスＰａ２が２ＡＬ継続した後、Ａ相チャネル、Ｂ相チャネル及びＣ相チャネルは０電位となり、全てのチャネルが図７（ａ）のように中立状態に復帰して残留圧力波をキャンセルする。

次に、図８は、Ｃ相から小液滴を吐出する際の吐出動作を示しており、Ｃ相チャネルの１画素周期Ｔ内において、図８（ａ）の中立状態から、第１のパルス分割信号ｄ１の立ち上がりエッジ（Ｃ相チャネルのパルス選択ゲート信号の立ち上がりエッジ）に同期して、非吐出チャネルとなるＡ相チャネル及びＢ相チャネルに、図１０に示すようにＰＬＳＴＭ２波形を選択して印加すると共に、吐出チャネルとなるＣ相チャネルにはＰＬＳＴＭ０波形を選択して印加する。この時点ではいずれの波形も０電位であるため、全てのチャネルは図８（ａ）の中立状態を維持したままである。

次いで、第２のパルス分割信号ｄ２の立ち上がりエッジに同期して、Ｃ相チャネルのみにＰＬＳＴＭ１波形を選択して印加する。これにより、ＰＬＳＴＭ０波形とＰＬＳＴＭ１波形との差分波形によって、Ｂ相チャネルは図８（ｂ）のように両隔壁が外側に向けて変形してチャネル内の容積が膨張する。

このＣ相チャネルへのＰＬＳＴＭ１波形の印加が１ＡＬ継続された後、第３のパルス分割信号ｄ３の立ち上がりエッジのタイミングでＣ相チャネルに再びＰＬＳＴＭ０波形を選択すると、全てのチャネルは図８（ａ）の中立状態に復帰する。これにより、ＰＬＳＴＭ０波形、ＰＬＳＴＭ１波形及びＰＬＳＴＭ２波形の差分波形は小液滴波形ＰＢの膨張パルスＰｂ１と同一に機能し、Ｃ相チャネルは両隔壁が図８（ｂ）の膨張状態から中立状態に向けて収縮するため、Ｃ相チャネルの各ノズルから小液滴を吐出する。

Ｃ相チャネルに印加されたＰＬＳＴＭ１波形の立ち下がりエッジから１ＡＬ経過すると、Ａ相チャネル及びＢ相チャネルに印加されたＰＬＳＴＭ２波形が立ち上がる。これにより、ＰＬＳＴＭ１波形とＰＬＳＴＭ２波形との差分波形は小液滴波形ＰＢの収縮パルスＰｂ２と同一に機能し、Ｃ相チャネルは両隔壁が図８（ａ）の中立状態から図８（ｃ）のように内側に向けて収縮する。

その後、第４のパルス分割信号ｄ４の立ち上がりエッジに同期してＣ相チャネルにＰＬＳＴＭ２波形を選択して印加すると、Ａ相チャネル、Ｂ相チャネル及びＣ相チャネルには全て同電圧の正電圧＋Ｖｏｆｆが印加された状態となるため、全ての隔壁に電圧差がなくなり、全てのチャネルが図８（ａ）の中立状態に復帰する。

図９は、Ａ相チャネルから大液滴を吐出する際の吐出動作を示しており、Ａ相チャネルの１画素周期Ｔ内において、図９（ａ）の中立状態から、第１のパルス分割信号ｄ１の立ち上がりエッジ（Ａ相チャネルのパルス選択ゲート信号の立ち上がりエッジ）に同期して、非吐出チャネルとなるＢ相チャネル及びＣ相チャネルに、図１０に示すようにＰＬＳＴＭ２波形を選択して印加すると共に、吐出チャネルとなるＡ相チャネルにはＰＬＳＴＭ１波形を選択して印加する。これにより、ＰＬＳＴＭ１波形とＰＬＳＴＭ２波形との差分波形によって大液滴波形ＰＡの膨張パルスＰａ１が生成され、Ａ相チャネルは図９（ｂ）のように両隔壁が外側に向けて変形してチャネル内の容積が膨張する。

３ＡＬ経過後にＰＬＳＴＭ１波形に含まれる膨張パルスＰａ１の立ち下がりエッジのタイミングで、Ｂ相チャネル及びＣ相チャネルに印加されたＰＬＳＴＭ２波形が立ち上がり、これらＢ相チャネル及びＣ相チャネルに大液滴波形ＰＡの２ＡＬの収縮パルスＰａ２が印加される。これにより、ＰＬＳＴＭ１波形とＰＬＳＴＭ２波形との差分波形によって大液滴波形ＰＡの収縮パルスＰａ２が生成され、Ａ相チャネルは図９（ｃ）のように両隔壁が内側に向けて変形してチャネル内の容積が一気に収縮し、Ａ相チャネルの各ノズルから大液滴を吐出する。

収縮パルスＰａ２が２ＡＬ継続した後、Ａ相チャネル、Ｂ相チャネル及びＣ相チャネルは０電位となり、全てのチャネルが図９（ａ）のように中立状態に復帰して残留圧力波をキャンセルする。

以上の３サイクル駆動は、Ａ相とＢ相から大液滴、Ｃ相から小液滴をそれぞれ吐出する場合であるが、Ａ〜Ｃのいずれの相も、ＰＬＳＴＭ０波形、ＰＬＳＴＭ１波形及びＰＬＳＴＭ２波形を適宜選択することにより、１画素周期Ｔ毎に大液滴と小液滴を任意に打ち分けることができることは容易に理解できるであろう。

すなわち、本発明によれば、同じノズルから大液滴と小液滴とを打ち分ける場合でも、ＰＬＳＴＭ０波形、ＰＬＳＴＭ１波形及びＰＬＳＴＭ２波形の３種類の駆動波形を共通に使用し、１画素周期Ｔ内において第１のパルス分割信号ｄ１〜第４のパルス分割信号ｄ４で区切られた所定の時間毎に、大液滴の吐出の際は、吐出チャネルの駆動電極にＰＬＳＴＭ１波形を選択すると共にこれに隣接する非吐出チャネルの駆動電極にＰＬＳＴＭ２波形を選択し、小液滴の吐出の際は、吐出チャネルの駆動電極にＰＬＳＴＭ０波形、ＰＬＳＴＭ１波形及びＰＬＳＴＭ２波形を適宜切り替えて選択し、非吐出チャネルにはＰＬＳＴＭ２波形を選択することにより、２つの駆動電極間の差分波形によって隔壁３２を作動させることができる。

また、本発明によれば、必要な駆動波形は大液滴と小液滴とで共通の３種類だけで済むため、駆動回路を簡素化できる。

しかも、１画素周期Ｔ内では、大液滴波形又は小液滴波形のいずれかが生成されるだけであるため、従来のように１画素周期Ｔ内に使用しない波形のための時間を設けておく必要がない。このため、駆動周期が無駄に長くなることはなく、階調性が向上した画像を高速印字することが可能となる。

次に、このように３種類の駆動波形を１画素周期Ｔ内の所定の時間毎に適宜選択して差分波形を利用して大液滴と小液滴を打ち分ける制御を行う駆動信号発生部１００の内部構成の一例について図１１を用いて説明する。

図１１に示す駆動信号発生部１００は、１２８チャネルの駆動ＩＣの場合を示しており、第１のラッチ手段である２ビット×１２８チャネル（ノズル）の第１のラッチ回路１０２Ａ、第２のラッチ手段である２ビット×１２８チャネル（ノズル）の第２のラッチ回路１０２Ｂ、第１のラッチ回路１０２Ａに画像データ（吐出データ）を出力する第１の記憶手段であるシフトレジスタ１０１、吐出データに基づいて大液滴又は小液滴を吐出するために圧力発生手段である隔壁３２を駆動するグレイスケールコントローラ１０３、第２の記憶手段であるアウトプットパターンレジスタ１０４、３相バッファーアンプ１０５等を含んで構成される。第２の記憶手段としては、アウトプットパターンレジスタ１０４のようなレジスタを用いることが好ましい。

本実施形態では、１画素当たり０〜２の３階調（０＝非吐出、１＝小液滴、２＝大液滴）からなる画像データを処理するために２ビットに対応する構成となっている。不図示の制御回路から入力される転送クロックＤＣＬＫに同期して１画素が２ビットの画像データが画素単位でシリアルにシフトレジスタ１０１へ転送されてくる。この転送タイミングは、各ノズル列間で共通である。

シフトレジスタ１０１は１２８ノズルの１回の吐出に相当する数の画素の画像データを記憶できる容量を持っている。このシフトレジスタ１０１を２つ連結することにより、本実施形態では副走査方向に並んだ１列分のノズルに対応する２５６画素分の画像データを記憶する。記録ヘッド３を搭載したキャリッジが予め定められた所定位置に達すると、制御回路は、ラッチタイミングを指示する第１のトリガー信号であるＬＡＴ１信号を出力し、第１のラッチ回路１０２ＡはこのＬＡＴ１信号を受けるとシフトレジスタ１０１から並列に出力された画像データをラッチする。

記録ヘッド３を搭載したキャリッジが予め定められた所定位置に達すると、制御回路はラッチタイミングを指示する第２のトリガー信号であるＬＡＴ２信号を出力し、第２のラッチ回路１０２ＢはこのＬＡＴ２信号を受けると第１のラッチ回路１０２Ａから並列に出力された画像データをラッチする。

このように、シフトレジスタ１０１から出力された画像データは、第１のラッチ回路１０２Ａを経由して、第２のラッチ回路１０２Ｂにラッチされる。

記録ヘッド３が記録に適した位置に達すると、制御回路は、インク吐出を開始させるためのＴＲＧＩＮ信号を出力し、第２のラッチ回路１０２Ｂは、このＴＲＧＩＮ信号を受けると、第２のラッチ回路１０２Ｂにラッチされた画像データは、グレイスケールコントローラ１０３に出力される。

このように、ラッチ手段を２つ有することにより、データ転送の速度を必要以上に向上させることなく、また記録速度を落とすことなく、複数のノズル列に対応した複数の駆動回路のシフトレジスタへのデータ転送を同時に行うことができ、データ転送のトリガー処理を効率的に行うことができる。また、制御系の構成を簡略化したり、ノズル列毎の液滴の着弾位置を画素ピッチより細かく調整することが可能なる。

グレイスケールコントローラ１０３には、駆動波形を発生させる不図示の回路から３種類の駆動波形（前述したＰＬＳＴＭ０、ＰＬＳＴＭ１、ＰＬＳＴＭ２の３種類）が入力端子を通じて入力される。

また、グレイスケールコントローラ１０３は、入力端子から供給される選択信号（前述のパルス選択ゲート信号）ＳＴＢ−１、２、３により、２５６個のノズルに対応した全チャネルを、ここでは図１０に示したように、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の３組に分割して、対応する圧力発生手段である隔壁を３サイクル駆動によって順次に分割駆動させる制御手段を構成する。ＳＴＢ−１ではＡ相が選択され，ＳＴＢ−２ではＢ相が選択され，ＳＴＢ−３ではＣ相が選択され、それぞれ対応するノズルから順次にインク滴が吐出される。

また、グレイスケールコントローラ１０３は、駆動波形パターンにおける何番目の波形を出力するのかをカウントするカウント手段１０６を有しており、このカウント手段１０６のカウント値であるＧＳＣ（グレイスケールカウント）を０〜４までカウントする。

また、グレイスケールコントローラ１０３は、吐出データである画像データと圧力発生手段である隔壁を駆動する駆動波形に対応した駆動波形パターンデータとの関係を規定した情報である変換テーブルを記憶したアウトプットパターンレジスタ１０４を有している。この実施形態では、複数の駆動波形に対応した駆動波形パターンデータを示している。

まず、入力されたＬＯＡＤ信号により、カウント手段がリセットされる。例えばＳＴＢ−１が選択され、Ａ相のチャネル（ノズル）が選択される。Ａ相の各チャネルに対応した画像データから、アウトプットパターンレジスタ１０４に記憶されている変換テーブルにより、駆動波形パターンデータが決定する。なお、駆動されないＢ相、Ｃ相のチャネルには、予め定められた駆動波形パターンデータが選択される。前記カウント手段のカウント値であるＧＳＣが０から１ずつカウントアップされ、出力する駆動波形を決定する。駆動波形は、画像データとカウント手段のカウント値に応じて、ＰＬＳＴＭ０波形、ＰＬＳＴＭ１波形、ＰＬＳＴＭ２波形の３種類の駆動波形の中から選択される。これらの波形は、入力されたＧＳＣＬＫのタイミング信号に同期して、前述の３種類の駆動波形から、スイッチング手段（不図示）により選択され、出力される。

３相バッファーアンプ１０５は、グレイスケールコントローラ１０３から出力された駆動波形を隔壁の駆動に必要な電源電圧迄にレベルシフトする。この際、入力端子から入力された電圧値Ｖ１により、駆動波形の＋Ｖｏｎの駆動電圧が、同様に入力された電圧値Ｖ２により、駆動波形の＋Ｖｏｆｆの駆動電圧が決定され、それぞれレベルシフトされた後、対応する隔壁の駆動電極に出力され、対応するノズルからインク滴が吐出される。Ｖ１、Ｖ２の電圧値を変えることで、駆動電圧を最適値に変更できる。

カウント手段のカウント値がＧＳＣ＝４に達すると、Ａ相のチャネルからのインク滴の吐出が終了したと判断し、カウント手段１０６がＬＯＡＤ信号により、リセットされ、次いで、ＳＴＢ−２信号によりＢ相が選択され、Ｂ相について同様にインク滴の吐出が行われる。Ｂ相が終了すると、同様にＣ相についてのインク吐出が行われる。これで、１列分の全ノズルについてのインク吐出が終了し、再度、次の画像データに基づいて、記録が繰り返される。

図１２は、画像データと駆動波形パターンデータの変換テーブルの一例を示す図である。

画像データは、３階調を階調値０（非吐出）、階調値１（小液滴）、階調値２（大液滴）で表されている。

駆動波形パターンデータは前述したＰＬＳＴＭ０〜２の３種類あり、前述のカウント手段のカウント値のＧＳＣ＝０〜４の５つの状態に対応している。駆動波形パターンデータ「０」はＰＬＳＴＭ０、「１」はＰＬＳＴＭ１、「２」はＰＬＳＴＭ２をそれぞれ選択することを示している。

また、データは後に位置するビットから出力されるので、例えば、図１２の表中の階調値１の場合は、（２，０，１，０，０）なる駆動波形パターンデータが選択され、（０，０，１，０，２）なる駆動波形パターンデータが出力される。出力された駆動波形パターンは、前述のカウント値ＧＳＣ＝０〜４に対応しており、この場合、前述のカウント手段のカウント値が、ＧＳＣ＝０の場合は０が、ＧＳＣ＝１の場合は０が、そしてＧＳＣ＝２の場合は１が、ＧＳＣ＝３の場合は０が、ＧＳＣ＝４の場合は２が、それぞれ選択される駆動波形データとして出力される。

なお、ＧＳＣ＝１〜４は前述のパルス分割信号ｄ１〜ｄ４に相当する。

前述のように、ＳＴＢ信号は、ＳＴＢ−１，ＳＴＢ−２，ＳＴＢ−３の３つの分割信号に従って、２５６個のノズルに対応したチャネルをＡ、Ｂ、Ｃの３つの相に分割して、対応する隔壁を順次に分割駆動させるものである。

例えば図１０に示すタイミングチャートの例では、最初にｎ＝２で、Ｂ相のチャネルの隔壁を駆動して階調値２の大液滴を吐出するが、この場合、Ｂ相のチャネルには、図１２の表において、（１，１，１，１，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，１，１，１，１）が出力される。一方、ｎ＝１，３に該当するＡ相、Ｃ相のチャネルは、画像データにかかわらず、（２，２，２，２，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，２，２，２，２）が出力される。

その結果、図１０に示すように、吐出チャネルであるＢ相のチャネルは、１画素周期Ｔにおいて、パルス分割信号ｄ１〜ｄ４で分割される各期間でＰＬＳＴＭ１のみが選択され、非吐出チャネルであるＡ相、Ｃ相のチャネルは、１画素周期Ｔにおいて、パルス分割信号ｄ１〜ｄ４で分割される各期間でＰＬＳＴＭ２のみが選択される。

次いで、ｎ＝３で、Ｃ相のチャネルの隔壁を駆動して階調値１の小液滴を吐出するが、この場合、Ｃ相のチャネルには、図１２の表において、（２，０，１，０，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，０，１，２，２）が出力される。一方、ｎ＝１，２に該当するＡ相、Ｂ相のチャネルは、画像データにかかわらず、（２，２，２，２，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，２，２，２，２）が出力される。

その結果、図１０に示すように、吐出チャネルであるＣ相のチャネルは、１画素周期Ｔにおいて、パルス分割信号ｄ１で分割される期間ではＰＬＳＴＭ０が選択され、パルス分割信号ｄ２で分割される期間ではＰＬＳＴＭ１が選択され、パルス分割信号ｄ３で分割される期間ではＰＬＳＴＭ０が選択され、パルス分割信号ｄ４で分割される期間ではＰＬＳＴＭ２が選択され、非吐出チャネルであるＡ相、Ｂ相のチャネルは、１画素周期Ｔにおいて、パルス分割信号ｄ１〜ｄ４で分割される各期間でＰＬＳＴＭ２のみが選択される。

次いで、ｎ＝１で、Ａ相のチャネルの隔壁を駆動して階調値１の大液滴を吐出するが、この場合、Ａ相のチャネルには、図１２の表において、（１，１，１，１，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，１，１，１，１）が出力される。一方、ｎ＝２，３に該当するＢ相、Ｃ相のチャネルは、画像データにかかわらず、（２，２，２，２，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，２，２，２，２）が出力される。

その結果、図１０に示すように、吐出チャネルであるＡ相のチャネルは、１画素周期Ｔにおいて、パルス分割信号ｄ１〜ｄ４で分割される各期間でＰＬＳＴＭ１のみが選択され、非吐出チャネルであるＢ相、Ｃ相のチャネルは、１画素周期Ｔにおいて、パルス分割信号ｄ１〜ｄ４で分割される各期間でＰＬＳＴＭ２のみが選択される。

従って、カウント手段のカウント値がＧＳＣ＝０の状態では、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相のいずれのチャネルにおいても０の駆動波形データが選択され、隔壁は駆動されないが、ＧＳＣ＝１〜４においては、駆動波形データに応じて、上述したように隔壁が駆動される。

また、インク吐出を行う２５６個のチャネルを有する記録ヘッドの場合、その両端に配置される２つのチャネルの両隔壁を変形させる必要性から、これら２５６個のチャネルの他に、その両端側にそれぞれインク滴を吐出しないダミーのチャネルが更に１つずつ配置されるが、このダミーのチャネルの駆動電極には、ｏｕｔ−Ｄとして、（２，２，２，２，０）の駆動波形パターンデータが選択され、（０，２，２，２，２）が出力される。このことにより、２５６個のチャネルの両端のチャネルの画像データに対応して電極に印加される駆動波形に応じて、ダミーのチャネルの隔壁が駆動される。

このように、駆動回路の駆動信号発生部１００が、吐出データを記憶する第１の記憶手段であるシフトレジスタ１０１と、吐出データと圧力発生手段を作動させる第１の駆動波形（ＰＬＳＴＭ１）、第２の駆動波形（ＰＬＳＴＭ２）及び第３の駆動波形（ＰＬＳＴＭ０）に対応した駆動パターンとの関係を規定した情報を記憶する第２の記憶手段であるアウトプットパターンレジスタ１０４とを有するものとすることにより、１画素周期内の所定の時間毎に選択される駆動波形を迅速に切り替えて圧力発生手段に対して印加することができる。

第２の記憶手段であるアウトプットパターンレジスタ１０４は書き換え可能であることが好ましい。書き換え可能とは、不図示のインクジェット記録装置を制御する制御部等から必要に応じて内容を変えられるようにするということであり、これにより、本実施形態に示した駆動波形以外の駆動波形においても当該レジスタの内容を書き換えることで同様に打ち分けることが可能となる。

１：インクジェット記録装置
２：搬送機構
２１：搬送ローラー
２２：搬送ローラー対
２３：搬送モーター
３：記録ヘッド
３０：チャネル基板
３１：チャネル
３２：隔壁
３２ａ：上壁部
３２ｂ：下壁部
３３：カバー基板
３３ａ：共通流路
３４：ノズルプレート
３４ａ：ノズル
３５：プレート
３５ａ：インク供給口
３５ｂ：インク供給管
４：ガイドレール
５：キャリッジ
６：フレキシブルケーブル
１００：駆動信号発生部
１０１：シフトレジスタ（第１の記憶手段）
１０２Ａ：第１のラッチ回路
１０２Ｂ：第２のラッチ回路
１０３：グレイスケールコントローラ
１０４：アウトプットパターンレジスタ（第２の記憶手段）
１０５：３相バッファーアンプ
Ｐ：記録媒体
ＰＳ：記録面
ＰＡ：大液滴波形
Ｐａ１：膨張パルス
Ｐａ２：収縮パルス
ＰＢ：小液滴波形
Ｐｂ１：膨張パルス
Ｐｂ２：収縮パルス
Ｐｂ３：休止期間

Claims (6)

1. インク滴を吐出する複数のノズルと、前記ノズルにそれぞれ連通する圧力室と、２つの駆動電極に挟まれた圧電材料を有し、吐出データに基づいて前記駆動電極にそれぞれ駆動波形が印加されることによって作動して前記圧力室の容積を変化させ、該圧力室内のインクを前記ノズルから吐出させる圧力発生手段とを有する記録ヘッドと、前記駆動波形を生成する駆動回路とを備えたインクジェット記録装置において、
   前記駆動波形は、非ＧＮＤ波形からなる第１の駆動波形と、前記第１の駆動波形とは異なる非ＧＮＤ波形からなる第２の駆動波形と、ＧＮＤ波形からなる第３の駆動波形とを有すると共に、前記第１の駆動波形の駆動電圧Ｖ１と前記第２の駆動波形の駆動電圧Ｖ２は、｜Ｖ１｜＞｜Ｖ２｜であり、
   前記駆動回路は、吐出データに応じて、１画素周期内の所定の時間毎に少なくとも前記第１の駆動波形と前記第２の駆動波形、あるいは前記第１の駆動波形のみを選択し、これを前記圧力発生手段の前記２つの駆動電極のうちの一方に印加すると共に、他方には前記第２の駆動波形のみを印加することにより、該圧力発生手段を前記２つの駆動電極間の差分波形によって作動させることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記駆動回路は、吐出データを記憶する第１の記憶手段と、前記吐出データと前記圧力発生手段を作動させる前記第１の駆動波形、前記第２の駆動波形及び前記第３の駆動波形に対応した駆動パターンとの関係を規定した情報を記憶する第２の記憶手段とを有することを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記第２の記憶手段は書き換え可能であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記第１の駆動波形と前記第２の駆動波形は、いずれも矩形波であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェット記録装置。
5. 前記記録ヘッドは、隣接する前記圧力室間に圧電材料からなる共通の隔壁を有し、前記駆動電極が前記圧力室内に臨む前記隔壁表面に形成され、前記隔壁を圧力発生手段としてせん断変形させるせん断モード型の記録ヘッドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記駆動回路は、隣り合う３つの圧力室を１組として全圧力室を複数の組に分け、各組内の３つの圧力室を時分割で順次駆動するように前記隔壁をせん断変形させることを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録装置。

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