JP3506143B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

【０００１】 本発明は、主走査方向側の解像度を切り
換え可能なインクジェット式記録装置に関する。

【背景技術】

【０００２】 インクジェット式プリンタやインクジェ
ット式プロッタのように、記録ヘッドを主走査方向に移
動させ、この移動に同期させて記録ヘッドからインク滴
を吐出させるインクジェット式記録装置が知られてい
る。この種の記録装置には、主走査方向（例えば、紙幅
方向）に配列された複数のインク滴で基本の単位画素を
構成するものがある（例えば、特許文献１参照）。この
記録装置では、例えば、同じ波形形状とされた（つま
り、等しいインク量に設定された）複数の駆動パルスを
等間隔で配置した駆動信号を印刷周期単位で繰り返し生
成し、記録媒体上に基本単位画素を記録する際には、こ
れらの駆動パルスを記録ヘッドの圧力発生素子へ供給す
ることで、この記録ヘッドから適宜インク滴を吐出させ
る。また、この記録装置に用いられる記録ヘッドは、複
数のノズル開口を副走査方向（例えば、紙送り方向）に
並べて構成されたノズル列を有する。

【０００３】

【特許文献１】特開平９−３９２７２号公報

【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】

【０００４】 ところで、上記の記録装置では、単位画
素を構成するインク滴の数を基本単位画素よりも少なく
して記録を行うと、主走査方向の解像度が高められた高
解像度記録が行える。即ち、基本単位画素で記録を行う
基本モードと、基本単位画素よりもインク滴の数が少な
い高解像度単位画素で記録を行う高解像度モードとに記
録モードを切り換えることができる。例えば、基本モー
ドの基本単位画素が４つのインク滴で構成されている場
合、１番目のインク滴と２番目のインク滴とで先に記録
される高解像度単位画素を構成し、３番目のインク滴と
４番目のインク滴とで後に記録される高解像度単位画素
を構成することにより、主走査方向の解像度を基本モー
ドの２倍にした高解像度モードで記録を行うことができ
る。

【０００５】 しかしながら、最近の記録装置では、印
刷速度の向上を図るために一印刷周期を短くする傾向が
あり、さらに、ノズル列を構成するノズル開口の数、即
ち、一列の印字データの数は増える傾向にある。つま
り、印刷周期内における印字データの数が増えたにも拘
わらず、この印字データをセットするための時間は短く
なっている。従って、上記の高解像度モードで１ドッ
ト、つまり、高解像度単位画素毎にデータを与えて記録
を行おうとすると、極く短い時間に印字データをセット
しなければならず制御が困難である。その結果、高解像
度モードでは印刷周期を長くしたりキャリッジの走査速
度を遅くするなどの対策が必要になり、印刷速度が低下
してしまう。

【０００６】 本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たものであり、上記の高解像度モードにおいても印刷速
度を下げることなく記録が行えるインクジェット式記録
装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【０００７】 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、印刷データを印字データに展開す
るデータ展開手段と、複数の駆動パルスが配置された駆
動信号を印刷周期単位で繰り返し生成する駆動信号生成
手段と、印字データを翻訳することで各駆動パルスに対
応したパルス選択情報を生成する翻訳手段、及び、パル
ス選択情報に基づいて駆動信号中の駆動パルスを圧力発
生素子へ選択的に供給するスイッチ手段を有し、圧力発
生素子への駆動パルスの供給によってインク滴を吐出す
る記録ヘッドと、一印刷周期に対応した領域毎に形成さ
れる基本単位画素で記録を行う基本モードと、該基本モ
ードと同一の一印刷周期に対応した領域内に主走査方向
に沿って複数形成可能な高解像度単位画素で記録を行う
高解像度モードとを含む複数の記録モードの中から一の
記録モードを設定する記録モード設定手段とを備えたイ
ンクジェット式記録装置であって、前記基本モード及び
高解像度モードにおける印字データの一印刷周期あたり
のデータ量を同じに設定し、前記データ展開手段は、基
本モードの下で印刷データを、基本単位画素に対応する
階調情報からなる複数ビットの印字データに展開し、高
解像度モードの下で印刷データを、複数の高解像度単位
画素に対応し、各ビットがそれぞれ各高解像度単位画素
の記録又は非記録を表す複数ビットの印字データに展開
し、展開された印字データに基づいて各モードにおける
単位画素の記録を制御するように構成したことを特徴と
する。

【０００８】 ここで、「印刷データ」はホストコンピ
ュータ等から記録装置に送られてきたデータを意味し、
「印字データ」は記録ヘッドに送信するデータを意味す
る。

【０００９】 上記構成において、前記翻訳手段は、印
字データとパルス選択情報との関係を規定する波形選択
テーブルを記録モード毎に備え、設定された記録モード
に対応する波形選択テーブルを使用してパルス選択情報
を生成する構成とすることが好ましい。そして、この構
成において、前記波形選択テーブルを書き換え可能な構
成を採用することができる。

【００１０】 また、前記記録モード設定手段は、印刷
データに基づいて記録モードを設定することが好まし
い。

【００１１】 上記構成において、前記複数の駆動パル
スは、同一波形形状であることが好ましく、また、前記
印刷周期内で等間隔に配置することが好ましい。

【００１２】 また、上記構成において、前記印刷周期
の開始タイミングを、ヘッド走査機構より得る構成とす
ることができる。

【００１３】 また、前記複数ビットの印字データを、
各ビット毎に並列な状態で、データ展開手段から記録ヘ
ッドに転送する構成とすることも可能である。

【００１４】 そして、上記構成において、前記基本モ
ードと前記高解像度モードとで、ヘッド走査速度が同一
であることが好ましい。

【発明の効果】

【００１５】 本発明によれば、以下の効果を奏する。
即ち、基本モード及び高解像度モードにおける印字デー
タの一印刷周期あたりのデータ量を同じに設定し、前記
データ展開手段は、基本モードの下で印刷データを、基
本単位画素に対応する階調情報からなる複数ビットの印
字データに展開し、高解像度モードの下で印刷データ
を、複数の高解像度単位画素に対応し、各ビットがそれ
ぞれ各高解像度単位画素の記録又は非記録を表す複数ビ
ットの印字データに展開し、展開された印字データに基
づいて各モードにおける単位画素の記録を制御するよう
に構成したので、高解像度モードにおいても印字データ
をセットするための時間が確保することができ、印刷周
期や記録ヘッドの走査速度等の条件を基本モードと同じ
に設定することができる。これにより、印刷速度を下げ
ることなく高解像度モードでの記録を行うことが出来
る。

【００１６】 また、翻訳手段は、印字データとパルス
選択情報との関係を規定する波形選択テーブルを記録モ
ード毎に備え、設定された記録モードに対応する波形選
択テーブルを使用してパルス選択情報を生成するように
し、さらにこの波形選択テーブルを書換可能に構成した
場合には、各記録モード毎のパルス選択情報を容易に設
定することができ、また、仕様が異なる記録装置への対
応も容易である。

【００１７】 また、記録モード設定手段が、印刷デー
タに基づいて記録モードを設定する構成とした場合に
は、操作者による特別な操作を必要とせずに最適な記録
モードが設定できる。

【００１８】 また、印刷周期の開始タイミングを、前
記ヘッド走査機構より得る構成とした場合には、ヘッド
走査速度の変動に起因する画素の形成位置の位置ずれを
防止することができる。

【００１９】 また、複数ビットの印字データを、各ビ
ット毎に並列な状態で、データ展開手段から記録ヘッド
に転送する構成とした場合には、印字データの転送に必
要な時間を短縮でき、より速い印刷速度にも対応させる
ことができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【００２０】 以下、本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。図１は、代表的なインクジェット式記録
装置であるインクジェットプリンタの斜視図である。

【００２１】 例示したインクジェット式プリンタ１
（以下、プリンタ１と呼ぶ）は、インクカートリッジ２
を保持可能なカートリッジホルダ部３及び記録ヘッド４
を有するキャリッジ５を備えている。このキャリッジ５
は、ハウジング６に架設したガイド部材７に対して移動
可能に取り付けられており、ヘッド走査機構によりこの
ガイド部材７に沿って往復移動される。

【００２２】 ヘッド走査機構は、ハウジング６の左右
一端側に設けたパルスモータ８と、このパルスモータ８
の回転軸に接続した駆動プーリー９と、ハウジング６の
左右他端側に設けた遊転プーリー１０と、駆動プーリー
９と遊転プーリー１０との間に架け渡されると共にキャ
リッジ５に接続されたタイミングベルト１１と、パルス
モータ８の回転を制御する制御部４６（図３参照）等を
備えて構成してある。即ち、このヘッド走査機構は、パ
ルスモータ８を動作させることにより、記録ヘッド４を
印刷記録媒体の一種である記録紙１２の幅方向（つま
り、主走査方向）に往復移動させる。また、プリンタ１
は、記録紙１２を主走査方向とは直交する副走査方向に
送り出す紙送り機構を備えている。この紙送り機構は、
紙送りモータ１３及びプラテン１４等から構成されてお
り、記録ヘッド４の主走査に連動させて記録紙１２を順
次送り出す。

【００２３】 上記の記録ヘッド４は、キャリッジ５に
おける記録紙１２との対向面（下面）に取り付けられて
いる。この記録ヘッド４は、図２に示すように、箱体状
のケース２１の先端面に流路ユニット２２を接合してあ
り、ケース２１の内部に収納した振動子ユニット２３に
よって流路ユニット２２内の圧力室２４に圧力変動を生
じさせてノズル開口２５からインク滴を吐出する構成で
ある。

【００２４】 ケース２１は、振動子ユニット２３を収
容するための収容室２６を内部に備えており、例えば樹
脂材によって成型される。この収容室２６は、流路ユニ
ット２２との接合面側の開口から反対面まで連なってい
る。

【００２５】 流路ユニット２２は、流路形成基板２７
の一方の面にノズルプレート２８を、他方の面に振動板
２９を接合した構成とされる。

【００２６】 流路形成基板２７は、例えば、シリコン
ウエハーによって形成されており、これをエッチング加
工することにより所定パターンに区画されていて、各ノ
ズル開口２５と連通する複数の圧力室２４，共通インク
室３０，共通インク室３０と各圧力室２４とを連通する
複数のインク供給路３１等が適宜に形成されている。な
お、共通インク室３０には、インク供給管３２と接続さ
れる接続口が設けられており、インクカートリッジ２に
蓄えられたインクがインク供給管３２を通じて共通イン
ク室３０に供給される。

【００２７】 ノズルプレート２８には、ドット形成密
度に対応したピッチで複数のノズル開口２５…が列状に
開設されている。

【００２８】 振動板２９は、ステンレス板３３にＰＰ
Ｓ膜等の弾性体膜３４を積層した二重構造を採り、各圧
力室２４に対応する部分はステンレス板３３側が環状に
エッチング加工されて、環内にアイランド部３５が形成
されている。

【００２９】 振動子ユニット２３は、圧力発生素子の
一種である圧電振動子３６と、この圧電振動子３６が接
合される固定部材３７とから構成されている。圧電振動
子３６は、圧電体と電極層とを交互に積層した一枚の圧
電振動子板に、流路ユニット２２の各圧力室２４…に対
応した所定ピッチでスリット部を形成することにより櫛
歯状に構成される。また、固定部材３７は、この櫛歯状
振動子の基端部分に固着される。この振動子ユニット２
３は、圧電振動子３６の先端が開口から臨む姿勢でケー
ス２１の収容室２６内に挿入されて、固定部材３７を収
容室２６の内壁へ固着させることにより収容される。こ
の収容状態において、圧電振動子３６の各先端は、振動
板２９の対応するアイランド部３５に当接し接合され
る。

【００３０】 各圧電振動子３６は、対向する電極間に
電位差を与えることにより、積層方向と直交する素子長
手方向に伸縮し、圧力室２４を区画する弾性体膜３４を
変位させる。即ち、この記録ヘッド４では、圧電振動子
３６を素子長手方向に伸長させることにより、アイラン
ド部３５がノズルプレート２８側へ押され、アイランド
部周辺の弾性体膜３４が変形して圧力室２４が収縮す
る。また、圧電振動子３６を素子長手方向に収縮させる
と、弾性体膜３４の変位により圧力室２４が膨張する。
この圧力室２４の膨張や収縮に伴って圧力室２４内に充
填されたインクに圧力変動が生じ、流路ユニット２２の
ノズル開口２５からインク滴が吐出される。

【００３１】 次に、プリンタ１の電気的構成について
説明する。図３に示すように、このプリンタ１は、プリ
ンタコントローラ４１と、プリントエンジン４２とを備
えている。

【００３２】 プリンタコントローラ４１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４３（以下、外部Ｉ／Ｆ４３という）
と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４４と、各種デー
タ処理のためのルーチン等を記憶したＲＯＭ４５と、Ｃ
ＰＵ等からなる制御部４６と、クロック信号（ＣＫ）を
発生する発振回路４７と、記録ヘッド４へ供給する駆動
信号（ＣＯＭ）を生成する駆動信号生成回路４８と、印
字データ（ＳＩ）及び駆動信号等をプリントエンジン４
２に送信するためのインターフェース４９（以下、内部
Ｉ／Ｆ４９という）とを備えている。

【００３３】 駆動信号生成回路４８は、本発明におけ
る駆動信号生成手段の一種であり、同一の波形形状にし
た駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ４（図５参照）を一定の時間
間隔で複数配置した駆動信号を印刷周期単位で繰り返し
生成する。つまり、駆動信号生成回路４８は、駆動パル
スを一定間隔毎に発生する。なお、この駆動信号につい
ては後述する。

【００３４】 外部Ｉ／Ｆ４３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／Ｆ４３
は、ホストコンピュータに対してビジー信号（ＢＵＳ
Ｙ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）等を出力する。ＲＡ
Ｍ４４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／Ｆ４３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４６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、記録ヘッド４にシリアル伝送される印字デ
ータが展開される。ＲＯＭ４５は、制御部４６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。

【００３５】 制御部４６は、データ展開手段として機
能し、印刷データを印字データに展開する。即ち、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。
そして、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、ＲＯＭ４５内のフォントデータやグラフィッ
ク関数等を参照して中間コードデータを複数ビットの印
字データに展開する。なお、本実施形態における印字デ
ータは、後述するように２ビットのデータで構成され
る。この展開された印字データは出力バッファに記憶さ
れて、記録ヘッド４の１行分に相当する印字データが得
られると、この１行分の印字データ（ＳＩ）は、内部Ｉ
／Ｆ４９を介して記録ヘッド４にシリアル伝送される。
出力バッファから１行分の印字データが送信されると、
中間バッファの内容が消去されて、次の中間コードに対
する変換が行われる。

【００３６】 また、制御部４６は、基本モードと高解
像度モードとを含む複数の記録モードの中から一の記録
モードを選択し設定する記録モード設定手段としても機
能する。なお、本実施形態における記録モードは、基本
モードと高解像度モードの２つのモードからなり、制御
部４６は、ホストコンピュータ等からの印刷データに基
づいて何れかの記録モードを設定する。また、プリンタ
１に記録モード設定スイッチ（図示せず）を設け、この
設定スイッチからの信号を制御部４６に入力することに
より記録モードを設定するように構成しても良い。

【００３７】 上記の基本モードは、一印刷周期ＴＡ
（図５参照）に対応した記録領域内に１つの単位画素
（基本単位画素）を記録可能なモードである。また、高
解像度モードは、一印刷周期ＴＡに対応した記録領域内
に複数の単位画素（高解像度単位画素）を主走査方向に
沿って記録可能なモードであり、本実施形態では、主走
査方向の解像度を基本モードの２倍に設定してある。つ
まり、この高解像度モードでは、基本モードにおける単
位画素形成領域内に、２つの高解像度単位画素を記録で
きる。

【００３８】 さらに、制御部４６は、タイミング信号
発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ４９を通じて記録
ヘッド４にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（Ｃ
Ｈ）を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号
は、駆動信号（ＣＯＭ）を構成する駆動パルスＤＰ１〜
ＤＰ４の供給開始タイミングを規定する。

【００３９】 プリントエンジン４２は、記録ヘッド４
の電気駆動系５１と、キャリッジ５を移動させるための
パルスモータ８と、プラテン１４を回転させる紙送りモ
ータ１３等から構成される。

【００４０】 記録ヘッド４の電気駆動系５１は、第１
シフトレジスタ５２及び第２シフトレジスタ５３からな
るシフトレジスタと、第１ラッチ回路５４と第２ラッチ
回路５５とからなるラッチ回路と、デコーダ５６と、制
御ロジック５７と、レベルシフタ５８と、スイッチ回路
５９と、圧電振動子３６とを備えて構成されている。そ
して、各シフトレジスタ５２，５３、各ラッチ回路５
４，５５、デコーダ５６、スイッチ回路５９、及び、圧
電振動子３６は、それぞれ記録ヘッド４の各ノズル開口
２５…に対応して複数設けられる。例えば、図４に示す
ように、第１シフトレジスタ５２Ａ〜５２Ｎと、第２シ
フトレジスタ５３Ａ〜５３Ｎと、第１ラッチ回路５４Ａ
〜５４Ｎと、第２ラッチ回路５５Ａ〜５５Ｎと、デコー
ダ５６Ａ〜５６Ｎと、スイッチ回路５９Ａ〜５９Ｎと、
圧電振動子３６Ａ〜３６Ｎとから構成される。なお、こ
の図４において、レベルシフタ５８は省略されている
が、このレベルシフタ５８も同様に複数設けられてい
る。

【００４１】 そして、記録ヘッド４は、プリンタコン
トローラ４１からの印字データに基づいてインク滴を吐
出する。即ち、プリンタコントローラ４１からの印字デ
ータ（ＳＩ）は、発振回路４７からのクロック信号（Ｃ
Ｋ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ４９から第１シフトレジス
タ５２及び第２シフトレジスタ５３にシリアル伝送され
る。

【００４２】 この印字データは２ビットのデータであ
り、基本モードにおいては、非記録、小ドット、中ドッ
ト、大ドットからなる４階調を表す階調情報によって構
成され、高解像度モードにおいては、一印刷周期ＴＡ内
の前半ドット（前側の高解像度単位画素）及び後半ドッ
ト（後側の高解像度単位画素）の記録又は非記録を表す
印字制御情報によって構成される。つまり、基本モード
で記録可能なドットの階調の数は、高解像度モードで記
録可能なドットの階調の数よりも多い。そして、本実施
形態では、基本モードにおいて、非記録が階調情報（０
０）であり、小ドットが階調情報（０１）であり、中ド
ットが階調情報（１０）であり、大ドットが階調情報
（１１）である。また、高解像度モードにおいて、印字
データの上位ビット（Ｈ）が前半ドットに割り当てられ
てこの前半ドットの記録又は非記録を表し、下位ビット
（Ｌ）が後半ドットに割り当てられてこの後半ドットの
記録又は非記録を表している。例えば、印字データ（０
０）は前半ドットと後半ドットの何れも記録しないこと
を意味し、印字データ（１０）は前半ドットのみを記録
することを意味し、印字データ（０１）は後半ドットの
みを記録することを意味し、印字データ（１１）は前半
ドットと後半ドットを連続して記録することを意味す
る。なお、印字データの上位ビットを後半ドットに下位
ビットを前半ドットに割り当てても良い。

【００４３】 従って、データ展開手段として機能する
制御部４６は、基本モードが設定されると印刷データを
階調情報からなる複数ビットの印字データに展開し、高
解像度モードが設定されると印刷データを各ビットが各
高解像度単位画素の記録又は非記録を表す複数ビットの
印字データに展開する。そして、この展開された印字デ
ータに基づいて単位画素の記録が制御される。

【００４４】 この印字データは、各ノズル開口２５毎
に設定される。そして、全てのノズル開口２５…に関す
る下位ビット（Ｌ）のデータが第１シフトレジスタ５２
（５２Ａ〜５２Ｎ）に入力され、全てのノズル開口２５
…に関する上位ビット（Ｈ）のデータが第２シフトレジ
スタ５３（５３Ａ〜５３Ｎ）に入力される。

【００４５】 第１シフトレジスタ５２には第１ラッチ
回路５４が電気的に接続され、第２シフトレジスタ５３
には第２ラッチ回路５５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４１からのラッチ信号（Ｌ
ＡＴ）が各ラッチ回路５４，５５に入力されると、第１
ラッチ回路５４は印字データの下位ビットのデータをラ
ッチし、第２ラッチ回路５５は印字データの上位ビット
のデータをラッチする。このような動作をする第１シフ
トレジスタ５２及び第１ラッチ回路５４の組と、第２シ
フトレジスタ５３及び第２ラッチ回路５５の組は、それ
ぞれが記憶回路を構成し、デコーダ５６に入力される前
の印字データを一時記憶する。

【００４６】 各ラッチ回路５４，５５でラッチされた
印字データは、デコーダ５６に入力される。このデコー
ダ５６は翻訳手段として機能し、２ビットの印字データ
を翻訳してパルス選択情報を生成する。本実施形態のデ
コーダ５６は、印字データと選択される駆動パルスＤＰ
１〜ＤＰ４との関係を規定する波形選択テーブルを備え
ており、この波形選択テーブルに基づいてパルス選択情
報を生成する。この波形選択テーブルは、記録モードに
応じて複数種類用意されており、記録モード毎に適宜選
択される。パルス選択情報は、駆動信号（ＣＯＭ）を構
成する各駆動信号に各ビットを対応させた複数ビットで
構成されている。そして、各ビットの内容〔例えば、
（０），（１）〕に応じて圧電振動子３６に対する駆動
パルスの供給或いは非供給が選択される。なお、駆動パ
ルスの供給制御については後で説明する。

【００４７】 また、デコーダ５６には、制御ロジック
５７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５７は、制御部４６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）に基づいてタイミング信号を発生す
る。即ち、この制御ロジック５７は、図５に示すよう
に、ラッチ信号或いはチャンネル信号を受信する毎にタ
イミング信号を発生する。デコーダ５６によって翻訳さ
れたパルス選択情報は、上位ビット側から順に、タイミ
ング信号によって規定されるタイミングが到来する毎に
レベルシフタ５８に入力される。例えば、印刷周期ＴＡ
における最初のタイミング（Ｔ１の開始時）ではパルス
選択情報の最上位ビットのデータがレベルシフタ５８に
入力され、２番目のタイミング（Ｔ２の開始時）ではパ
ルス選択情報における２番目のビットのデータがレベル
シフタ５８に入力される。

【００４８】 このレベルシフタ５８は、電圧増幅器と
して機能し、パルス選択情報が（１）の場合には、スイ
ッチ回路５９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。レベルシフタ
５８で昇圧された（１）のパルス選択情報は、スイッチ
手段として機能するスイッチ回路５９に供給される。こ
のスイッチ回路５９の入力側には、駆動信号生成回路４
８からの駆動信号（ＣＯＭ）が供給されており、スイッ
チ回路５９の出力側には圧電振動子３６が接続されてい
る。

【００４９】 パルス選択情報は、スイッチ回路５９の
作動、つまり、駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ４の圧電振動子
３６への選択的な供給を制御する。例えば、スイッチ回
路５９に加わるパルス選択情報が（１）である期間中
は、スイッチ回路５９が接続状態になって駆動パルスが
圧電振動子３６に供給され、この駆動パルスに応じて圧
電振動子３６の電位レベルが変化する。一方、スイッチ
回路５９に加わるパルス選択情報が（０）の期間中は、
レベルシフタ５８からはスイッチ回路５９を作動させる
電気信号が出力されない。このため、スイッチ回路５９
が切断状態になって圧電振動子３６へは駆動パルスが供
給されない。

【００５０】 次に、駆動信号生成回路４８が生成する
駆動信号（ＣＯＭ）について説明する。本実施形態にお
ける駆動信号生成回路４８は、図５に示すように、イン
ク滴の量が等しい４つの駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ４を印
刷周期内で等間隔で配置した一連の駆動信号を生成す
る。

【００５１】 この駆動信号は、期間Ｔ１に配置された
（つまり、期間Ｔ１で発生する）第１駆動パルスＤＰ１
と、期間Ｔ１の後の期間Ｔ２に配置された第２駆動パル
スＤＰ２と、期間Ｔ２の後の期間Ｔ３に配置された第３
駆動パルスＤＰ３と、期間Ｔ３の後の期間Ｔ４に配置さ
れた第４駆動パルスＤＰ４とを有し、印刷周期ＴＡで繰
り返し発生される信号である。この駆動信号において、
第１駆動パルスＤＰ１、第２駆動パルスＤＰ２、第３駆
動パルスＤＰ３、及び、第４駆動パルスＤＰ４は、何れ
も同じ波形形状とされており、圧電振動子３６に供給さ
れることにより記録ヘッド４のノズル開口２５から所定
量（例えば９ｐＬ）のインク滴を吐出させる。

【００５２】 これらの駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ４は、
中間電位ＶＭから勾配θ１に沿って最大電位ＶＨまで電
位を上昇させる充電要素Ｐ１と、この最大電位ＶＨを維
持する第１ホールド要素Ｐ２と、最大電位ＶＨから急勾
配θ２に沿って最低電位ＶＬまで極く短時間で電位を下
降させる吐出要素Ｐ３と、最低電位ＶＬを維持する第２
ホールド要素Ｐ４と、最低電位ＶＬから勾配θ３に沿っ
て中間電位ＶＭまで電位を上昇させる制振要素Ｐ５とか
ら構成される。この駆動パルスが圧電振動子３６に供給
されると、次のようにしてインク滴が吐出される。即
ち、充電要素Ｐ１が供給されると、圧力室２４の容積
は、基準容積である中間容積から最大容積まで膨張す
る。そして、吐出要素Ｐ３が供給されることにより、圧
力室２４は最小容積まで急激に収縮する。この圧力室２
４の収縮状態は第２ホールド要素Ｐ４が供給されている
期間に亘って維持される。この圧力室２４の急激な収縮
及び収縮状態の保持により、圧力室２４内のインク圧力
が急速に高まりノズル開口２５からはインク滴が吐出す
る。そして、制振要素Ｐ５が供給されて、メニスカス
（ノズル開口２５で露出しているインクの自由表面）の
振動を短時間で収束させるべく圧力室２４が中間容積ま
で膨張復帰される。

【００５３】 次に、図５及び図６に基づき、各駆動パ
ルスＤＰ１〜ＤＰ４を選択的に圧電振動子３６に供給す
る制御について説明する。

【００５４】 まず、基本モードにおける制御について
説明する。この基本モードでは、基本単位画素による階
調記録が行われる。即ち、この基本モードでは、圧電振
動子３６に供給する駆動パルスの数を増減することで、
異なる大きさのドット（つまり、基本単位画素）による
記録を行う。例えば、１つの駆動パルスを供給すること
でインク滴を１回吐出させて小ドットの記録を行い、２
つの駆動パルスを供給することでインク滴を２回吐出さ
せて中ドットの記録を行い、４つの駆動パルスを供給す
ることでインク滴を４回吐出させて大ドットの記録を行
う。つまり、この基本モードでは、４階調の記録が行え
る。

【００５５】 具体的に説明すると、制御部４６（デー
タ展開手段）は、ホストコンピュータ等からの印刷デー
タを２ビットの階調情報からなる印字データに展開し、
記録ヘッド４にシリアル伝送する。例えば、制御部４６
は、印刷データを、非印字の印字データ（階調情報０
０）、小ドットの印字データ（階調情報０１）、中ドッ
トの印字データ（階調情報１０）、或いは、大ドットの
印字データ（階調情報１１）に展開する。展開された印
字データは、記録ヘッド４のシフトレジスタ５２，５３
にセットされた後に、ラッチ信号のタイミングでラッチ
回路５４，５５にラッチされる。

【００５６】 デコーダ５６（翻訳手段）は、ラッチ回
路５４，５５にラッチされた印字データを翻訳して各駆
動パルスＤＰ１〜ＤＰ４に対応した４ビットのパルス選
択情報を生成する。即ち、デコーダ５６は、非印字の印
字データ（００）を翻訳することでパルス選択情報（０
０００）を生成し、小ドットの印字データ（０１）を翻
訳することでパルス選択情報（０１００）を生成し、中
ドットの印字データ（１０）を翻訳することでパルス選
択情報（０１１０）を生成し、大ドットの印字データ
（１１）を翻訳することでパルス選択情報（１１１１）
を生成する。

【００５７】 このパルス選択情報の各ビットは、各駆
動パルスＤＰ１〜ＤＰ４に対応している。つまり、パル
ス選択情報の最上位ビットがの第１駆動パルスＤＰ１に
対応し、２番目のビットが第２駆動パルスＤＰ２に対応
し、３番目のビットが第３駆動パルスＤＰ３に対応し、
最下位ビットが第４駆動パルスＤＰ４に対応している。
そして、パルス選択情報の最上位ビットが（１）の場合
には、最初のタイミング信号の発生タイミングである期
間Ｔ１の開始時から２番目のタイミング信号の発生タイ
ミングである期間Ｔ２の開始時までの間に亘ってスイッ
チ回路５９が接続状態になる。２番目のビットが（１）
の場合には、期間Ｔ２の開始時から３番目のタイミング
信号の発生タイミングである期間Ｔ３の開始時までの間
に亘ってスイッチ回路５９が接続状態になる。３番目の
ビットが（１）の場合には、期間Ｔ３の開始時から４番
目のタイミング信号の発生タイミングである期間Ｔ４の
開始時までの間に亘ってスイッチ回路５９が接続状態に
なる。同様に、最下位のビットが（１）の場合には、期
間Ｔ４の開始時から次の印刷周期ＴＡにおける期間Ｔ１
の開始時までの間に亘ってスイッチ回路５９が接続状態
になる。

【００５８】 従って、小ドットの印字データ（０１）
に基づき、対応する圧電振動子３６には第２駆動パルス
ＤＰ２が供給される。同様に、中ドットの印字データ
（１０）に基づいて第２駆動パルスＤＰ２と第３駆動パ
ルスＤＰ３とが供給され、大ドットの印字データ（１
１）に基づいて第１駆動パルスＤＰ１〜第４駆動パルス
ＤＰ４が続けて供給される。その結果、小ドットの印字
データに対応してノズル開口２５からは９ｐＬのインク
滴が１回吐出し、一印刷周期ＴＡに対応する記録領域に
は小ドットが記録される。また、中ドットの印字データ
に対応してノズル開口２５からは９ｐＬのインク滴が２
回続けて吐出し、記録領域には合計１８ｐＬのインク滴
による中ドットが記録される。同様に、大ドットの印字
データに対応してノズル開口２５からは９ｐＬのインク
滴が４回連続して吐出し、記録領域には合計３６ｐＬの
インク滴による大ドットが記録される。

【００５９】 次に、高解像度モードにおける制御につ
いて説明する。この高解像度モードでは、高解像度単位
画素による記録が行われる。即ち、この高解像度モード
では、一印刷周期ＴＡに対応した記録領域内に２つの高
解像度単位画素を主走査方向に沿って記録することがで
きる。言い換えれば、この高解像度モードでは、２階調
の記録が行える。本実施形態では、第１駆動パルスＤＰ
１と第２駆動パルスＤＰ２とを供給することで前側の高
解像度単位画素（前側ドット）を記録し、第３駆動パル
スＤＰ３と第４駆動パルスＤＰ４とを供給することで後
側の高解像度単位画素（後側ドット）を記録する。

【００６０】 具体的に説明すると、制御部４６（デー
タ展開手段）は、ホストコンピュータ等からの印刷デー
タを２ビットの印字制御情報からなる印字データに展開
し、記録ヘッド４にシリアル伝送する。例えば、制御部
４６は、印刷データを、非印字の印字データ（制御情報
００）、前側ドットの印字データ（制御情報１０）、後
側ドットの印字データ（制御情報０１）、或いは、前後
ドットの印字データ（制御情報１１）に展開する。この
印字データは、記録ヘッド４のシフトレジスタ５２，５
３にセットされた後に、ラッチ信号のタイミングでラッ
チ回路５４，５５にラッチされる。

【００６１】 デコーダ５６（翻訳手段）は、ラッチ回
路５４，５５にラッチされた印字データを翻訳して各駆
動パルスＤＰ１〜ＤＰ４に対応した４ビットのパルス選
択情報を生成する。即ち、デコーダ５６は、非印字の印
字データを翻訳することでパルス選択情報（００００）
を生成し、前側ドットの印字データを翻訳することでパ
ルス選択情報（１１００）を生成し、後側ドットの印字
データを翻訳することでパルス選択情報（００１１）を
生成し、前後ドットの印字データを翻訳することでパル
ス選択情報（１１１１）を生成する。

【００６２】 このパルス選択情報の各ビットもまた、
各駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ４に対応している。従って、
前側ドットの印字データ（１０）に基づき、対応する圧
電振動子３６には第１駆動パルスＤＰ１及び第２駆動パ
ルスＤＰ２が供給される。同様に、後側ドットの印字デ
ータ（０１）に基づいて第３駆動パルスＤＰ３と第４駆
動パルスＤＰ４が供給され、前後ドットの印字データ
（１１）に基づいて第１駆動パルスＤＰ１〜第４駆動パ
ルスＤＰ４が続けて供給される。その結果、前側ドット
の印字データに基づき、印刷周期ＴＡの前半でノズル開
口２５から９ｐＬのインク滴が２回吐出し、一印刷周期
ＴＡに対応する記録領域の前半部分には前側ドットが記
録される。また、後側ドットの印字データに基づき、印
刷周期ＴＡの後半でノズル開口２５から９ｐＬのインク
滴が２回吐出し、一印刷周期ＴＡに対応する記録領域の
後半部分には後側ドットが記録される。同様に、前後ド
ットの印字データに対応してノズル開口２５からは９ｐ
Ｌのインク滴が４回連続して吐出し、記録領域には前側
ドットと後側ドットが連続的に記録される。

【００６３】 このような動作を行う高解像度モードで
は、印字データの上位ビット（Ｈビット）が前側ドット
の記録又は非記録を表し、印字データの下位ビット（Ｌ
ビット）が後側ドットの記録又は非記録を表している。
即ち、一印刷周期内の前側ドット及び後側ドットに係わ
る記録制御情報（つまり、ドット毎の記録又は非記録の
情報）を、印字データによって一括して送信している。
このため、記録ヘッド４に対する印字データの供給を印
刷周期毎に行えば済み、高解像度モードにおいても基本
モードと同じデータ量となる。従って、高解像度モード
においても印字データをセットするための時間を確保す
ることができる。その結果、印刷周期や記録ヘッド４の
走査速度等の条件を基本モードと同じに設定することが
でき、印刷速度を下げることなく高解像度モードでの記
録を行うことができる。

【００６４】 なお、上記の実施形態に関し、本発明の
要旨の範囲内で種々の追加、変更等が可能である。

【００６５】 まず、上記実施形態の高解像度モードで
は、主走査方向の解像度を基本モードの２倍にしている
が、３倍以上の解像度に設定することもできる。例え
ば、一印刷周期内に配置される駆動パルスを６個とし
（つまり、基本単位画素を６個のインク滴で構成し）、
印字データを３ビットで構成することにより、主走査方
向の解像度を基本モードの３倍に設定することができ
る。この場合、高解像度モードでは、１番目の駆動パル
スと２番目の駆動パルスとを圧電振動子３６に供給する
ことで前側ドットを記録可能とし、３番目の駆動パルス
と４番目の駆動パルスとを圧電振動子３６に供給するこ
とで中央ドットを記録可能とし、５番目の駆動パルスと
６番目の駆動パルスとを圧電振動子３６に供給すること
で後側ドットを記録可能にする。また、印字データの最
上位ビットを前側ドットの記録状態を表す情報とし、２
番目のビットを中央ドットの記録状態を表す情報とし、
最下位ビットを後側ドットの記録状態を表す情報として
使用する。

【００６６】 また、上記の波形選択テーブルに関し、
このテーブルを書換可能に構成してもよい。このように
構成すると、波形選択テーブルを書き換えることで、印
字データと選択される駆動パルスとの組み合わせを比較
的自由に設定することができ、仕様が異なるプリンタを
簡単に製造することができる。例えば、高解像度モード
の解像度が基本モードの２倍に設定されたプリンタと、
基本モードの３倍に設定されたプリンタとをテーブルの
書換により、簡単に製造することができる。

【００６７】 また、印刷周期ＴＡの開始タイミングを
ヘッド走査機構から得るように構成してもよい。このよ
うに構成すると、ヘッド走査速度（つまり、キャリッジ
５の走査速度）の変動に起因する画素の形成位置の位置
ずれを防止することができる。具体的には、プリンタ１
のハウジング６にはキャリッジ５のガイド部材７と平行
にリニアスケールを架設し、キャリッジ５にはリニアス
ケールを読み取り可能な状態でリニアエンコーダを搭載
する。この構成では、リニアエンコーダからの検出信号
に基づいて記録ヘッド４（キャリッジ５）の走査速度を
取得でき、この走査速度に応じて印刷周期ＴＡの開始タ
イミングを得ることができる。

【００６８】 また、１行分の印字データＳＩを一印刷
周期当たりのビット数に分けてパラレルに、つまり、各
ビット毎に並列な状態で、制御部４６（データ展開手
段）から記録ヘッド４へと転送するようにしてもよい。
例えば、２ビットの印字データＳＩを、上位ビットの第
１印字データＳＩ１と、下位ビットの第２印字データＳ
Ｉ２との２系統に分け、それぞれの系統毎に記録ヘッド
４に転送する。このように構成すると、印字データの転
送に必要な時間を短縮できる。例えば、印字データが２
ビットの場合はシリアル伝送時の１／２の時間に短縮で
き、印字データが３ビットの場合は１／３の時間に短縮
できる。その結果、より速い印刷速度にも対応させるこ
とができる。

【００６９】 また、上記した実施形態は、インク吐出
に係わる駆動パルスのみを含んだ駆動信号を例に挙げて
説明したが、この駆動信号中にノズル開口２５付近のイ
ンク増粘を防止するための微振動信号を含ませてもよ
い。例えば、図７に示すように、駆動信号ＣＯＭの先頭
に、つまり、駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ４に先立って、イ
ンクがノズル開口から吐出しない程度にメニスカスを微
振動させるための駆動パルスＤＰ０（微振動駆動パル
ス）を配置する。そして、印字データが非印字のデータ
（階調情報００）である場合には、デコーダ５６（翻訳
手段）は、ラッチ回路５４，５５にラッチされた印字デ
ータを翻訳し、各駆動パルスＤＰ０〜ＤＰ４に対応した
５ビットのパルス選択情報を生成する。即ち、デコーダ
５６は、非印字の印字データを翻訳することでパルス選
択情報（１００００）を生成する。これにより、圧電振
動子３６には、駆動パルスＤＰ０が供給される。一方、
吐出に係わる印字データの場合には、デコーダ５６は、
駆動パルスＤＰ０が圧電振動子３６に供給されないよう
にパルス選択情報を生成する。なお、この駆動パルスＤ
Ｐ０を選択して供給するか否かは任意であり、本例のよ
うに、吐出に係わる印字データの場合には駆動パルスＤ
Ｐ０を選択しないように制御するほか、印字データの内
容に拘わらず常に選択するように制御してもよい。

【００７０】 また、圧力室２４の容積を変化させる圧
力発生素子は、圧電振動子３６に限定されるものではな
い。例えば、磁歪素子を圧力発生素子として用い、この
磁歪素子によって圧力室２４を膨張・収縮させて圧力変
動を生じさせるようにしてもよいし、発熱素子を圧力発
生素子として用い、この発熱素子からの熱で膨張・収縮
する気泡によって圧力室２４に圧力変動を生じさせるよ
うに構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【００７１】

【図１】インクジェットプリンタの斜視図である。

【図２】記録ヘッドの内部構造を説明する断面図であ
る。

【図３】プリンタの電気的構成を説明するブロック図で
ある。

【図４】記録ヘッドの電気駆動系を説明するブロック図
である。

【図５】駆動信号とタイミング信号を説明する図であ
る。

【図６】記録制御を説明する図である。

【図７】変形例の記録制御を説明する図である。

【符号の説明】

【００７２】 １ インクジェット式プリンタ，２ インクカートリッ
ジ，３ カートリッジホルダ部，４ 記録ヘッド，５
キャリッジ，６ ハウジング，７ ガイド部材，８パル
スモータ，９ 駆動プーリー，１０ 遊転プーリー，１
１ タイミングベルト，１２ 記録紙，１３ 紙送りモ
ータ，１４ プラテン，２１ ケース，２２ 流路ユニ
ット，２３ 振動子ユニット，２４ 圧力室，２５ ノ
ズル開口，２６ 収容室，２７ 流路形成基板，２８
ノズルプレート，２９ 振動板，３０ 共通インク室，
３１ インク供給路，３２ インク供給管，３３ ステ
ンレス板，３４ 弾性体膜，３５ アイランド部，３６
圧電振動子，４１ プリンタコントローラ，４２ プ
リントエンジン，４３ 外部インターフェース，４４
ＲＡＭ，４５ ＲＯＭ，４６ 制御部，４７ 発振回
路，４８ 駆動信号生成回路，４９ 内部インターフェ
ース，５１ 記録ヘッドの電気駆動系，５２ 第１シフ
トレジスタ，５３ 第２シフトレジスタ，５４ 第１ラ
ッチ回路，５５ 第２ラッチ回路，５６ デコーダ，５
７ 制御ロジック，５８ レベルシフタ，５９ スイッ
チ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−46254（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−211721（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−276672（ＪＰ，Ａ) 特開2000−1001（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−81025（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷データを印字データに展開するデー
   タ展開手段と、 複数の駆動パルスが配置された駆動信号を印刷周期単位
   で繰り返し生成する駆動信号生成手段と、 印字データを翻訳することで各駆動パルスに対応したパ
   ルス選択情報を生成する翻訳手段、及び、パルス選択情
   報に基づいて駆動信号中の駆動パルスを圧力発生素子へ
   選択的に供給するスイッチ手段を有し、圧力発生素子へ
   の駆動パルスの供給によってインク滴を吐出する記録ヘ
   ッドと、 一印刷周期に対応した領域毎に形成される基本単位画素
   で記録を行う基本モードと、該基本モードと同一の一印
   刷周期に対応した領域内に主走査方向に沿って複数形成
   可能な高解像度単位画素で記録を行う高解像度モードと
   を含む複数の記録モードの中から一の記録モードを設定
   する記録モード設定手段とを備えたインクジェット式記
   録装置であって、 前記基本モード及び高解像度モードにおける印字データ
   の一印刷周期あたりのデータ量を同じに設定し、 前記データ展開手段は、基本モードの下で印刷データ
   を、基本単位画素に対応する階調情報からなる複数ビッ
   トの印字データに展開し、高解像度モードの下で印刷デ
   ータを、複数の高解像度単位画素に対応し、各ビットが
   それぞれ各高解像度単位画素の記録又は非記録を表す複
   数ビットの印字データに展開し、 展開された印字データに基づいて各モードにおける単位
   画素の記録を制御するように構成したことを特徴とする
   インクジェット式記録装置。
2. 【請求項２】 前記翻訳手段は、印字データとパルス選
   択情報との関係を規定する波形選択テーブルを記録モー
   ド毎に備え、設定された記録モードに対応する波形選択
   テーブルを使用してパルス選択情報を生成することを特
   徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
3. 【請求項３】 前記波形選択テーブルを書き換え可能に
   構成したことを特徴とする請求項２に記載のインクジェ
   ット式記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録モード設定手段は、印刷データ
   に基づいて記録モードを設定することを特徴とする請求
   項１から請求項３の何れかに記載のインクジェット式記
   録装置。
5. 【請求項５】 前記複数の駆動パルスは同一波形形状で
   あることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに
   記載のインクジェット式記録装置。
6. 【請求項６】 前記複数の駆動パルスは、前記印刷周期
   内で等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１
   から請求項５の何れかに記載のインクジェット式記録装
   置。
7. 【請求項７】 前記印刷周期の開始タイミングを、ヘッ
   ド走査機構より得ることを特徴とする請求項１から請求
   項６の何れかに記載のインクジェット式記録装置。
8. 【請求項８】 前記複数ビットの印字データを、各ビッ
   ト毎に並列な状態で、データ展開手段から記録ヘッドに
   転送することを特徴とする請求項１から請求項７の何れ
   かに記載のインクジェット式記録装置。
9. 【請求項９】 前記基本モードと前記高解像度モードと
   で、ヘッド走査速度が同一であることを特徴とする請求
   項１から請求項８の何れかに記載のインクジェット式記
   録装置。