JP3952639B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタあるいはインクジェットプロッタなどのインクジェット記録装置に関するものである。さらに詳しくは、インクジェット記録装置における駆動信号の生成技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどといったインクジェット記録装置では、図９に示すように、装置本体２側に形成した駆動信号生成回路８′において、波形生成回路８０′が生成した駆動信号ＣＯＭを、たとえばプッシュプル接続したトランジスタなどを用いた電流増幅回路８９で増幅してから、キャリッジ上に搭載した記録ヘッド１０に出力している。この記録ヘッド１０の側には、圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子１７、および記録データに基づいて複数の圧力発生素子１７のいずれを駆動するかを選択するヘッド駆動回路１８が構成され、このヘッド駆動回路１８によって選択された圧力発生素子１７に駆動信号ＣＯＭが印加される。その結果、選択された圧力発生素子１７は、対応する圧力発生室内のインクを加圧してノズル開口からインク滴として吐出させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェット装置では、記録ヘッド１０に形成されている全ての圧力発生素子１７に対して共通の駆動信号ＣＯＭを印加するため、全てのノズル開口から最適な状態でインク滴が吐出されるとは限らないという問題点がある。たとえば、圧力発生素子１７に対して同一の駆動信号ＣＯＭを印加しても、インク流路の構造などに起因して、複数のノズル開口のうち、特定のノズル開口から吐出されるインク滴重量が少ない場合がある。また、記録の品位を向上させることを目的に、複数のノズル開口のうち、特定のノズル開口に対しては、吐出されたインク滴が記録用紙などの上に着弾するタイミングを現状よりも速くしたいという場合、あるいは現状より遅くしたいという場合があっても、このような状況に対応することができない。
【０００４】
そこで、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に駆動信号生成回路８′を構成し、各々の駆動信号生成回路８′で駆動信号ＣＯＭをそれぞれ生成して、それを複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加することが考えられる。しかしながら、このような構成を採用すると、回路構成がかなり複雑になってコストが上昇するという問題点がある。また、複数の駆動信号生成回路８′を形成した場合には、たとえ同一の構造に形成しても、各回路間で電気的特性がばらつくことを避けることができないため、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に所望の駆動信号ＣＯＭを印加することが困難である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、回路構成が複雑化するのを必要最小限にとどめながら、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に所望の駆動信号を印加することにより記録の品位を向上することのできるインクジェット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】
上記課題を解決するため、本発明では、圧力発生室内のインクを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子、および記録データに基づいて前記複数の圧力発生素子のいずれに駆動信号を印加するかを選択するヘッド駆動回路を備える記録ヘッドと、前記ヘッド駆動回路に前記駆動信号を出力する駆動信号生成手段とを有するインクジェット記録装置において、前記駆動信号生成手段は、電位が時系列的に変化する原波形を生成する原波形生成手段と、該原波形生成手段が生成した前記原波形から所定の電位を選択して、前記複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号を生成する複数の電位選択手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、原波形生成手段によって原波形を生成し、この原波形から複数の電位選択手段の各々が所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号を生成する。このため、特定のノズル開口に対して異なる駆動信号を印加して各ノズル開口から吐出されるインク滴重量のばらつきを抑えることができるので、記録の品位を向上することができる。また、特定のノズル開口に対して異なる駆動信号を印加することができるので、特定のノズル開口に対しては、吐出されたインク滴が記録用紙などの上に着弾するタイミングを他のノズル開口よりも速く、あるいは遅くすることにより、記録の品位を向上させることもできる。また、複数の駆動信号を生成するといっても、１つの原波形生成手段が生成した原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に駆動信号生成手段を形成する場合と違って、簡素な回路構成で済む。従って、コストの上昇を必要最小限にとどめることができる。また、１つの原波形生成手段が生成した原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数の駆動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気的特性のばらつきに起因して各駆動信号の波形にばらつきが発生するという問題を回避できる。
【０００８】
本発明において、前記複数の電位選択手段は、たとえば、各々、サンプリング信号に基づいて前記原波形から所定の電位を選択して保持することにより前記駆動信号を生成するサンプルホールド回路を有する。このような構成であれば、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に電位選択手段を形成するといっても、かなり簡素な回路構成で済むので、安価である。また、回路構成を簡素化できる分、動作速度が速いので、原波形から所定の電位を順次選択するのを高速に行うことができるので、一つの原波形から多数の駆動信号を生成することができる。
【０００９】
本発明において、前記原波形生成手段は、前記原波形の電位変化を規定する波形データを記憶する波形データ記憶手段と、該波形データ記憶手段が記憶している前記波形データにデジタル−アナログ変換を施して前記原波形を生成するデジタル−アナログ変換手段とを備えていることが好ましい。このような構成であれば、電位が複雑に変化するような原波形であっても容易に形成することができる。
【００１０】
本発明において、前記波形データ記憶手段は、前記複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号の各々の波形を規定する複数の波形データを記憶しておく複数の波形データ記録領域を有していることが好ましい。
【００１１】
本発明において、前記複数の駆動信号の中には、略同一の波形が互いに時間的なずれをもって出現する駆動信号が含まれていることがある。また、前記複数の駆動信号の中には、電位の変化が全く異なる非同期の駆動信号が含まれていることもある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明を適用したインクジェット記録装置を説明する。
【００１３】
［実施の形態１］
（インクジェット記録装置の全体構成）
図１は、インクジェット記録装置の要部を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、インクジェット記録装置１では、キャリッジ１１０がタイミングベルト１０２を介してキャリッジ機構１２のキャリッジモータ１３に接続され、ガイド部材１４０に案内されて記録用紙１５０の紙幅方向に往復動するように構成されている。また、インクジェット記録装置１には、紙送りローラ１６０を用いた紙送り機構１１も形成されている。キャリッジ１１０は記録用紙１５０と対向する面、この図に示す例では下面にインクジェット式の記録ヘッド１０が取り付けられている。記録ヘッド１０はキャリッジ１１０の上部に載置されているインクカートリッジ１７０からインクの補給を受けてキャリッジ１１０の移動に合わせて記録用紙１５０にインク滴を吐出してドットを形成し、記録用紙１５０に画像や文字を印刷する。また、インクジェット記録装置１の非印刷領域（非記録領域）には、キャッピング装置１８０が構成され、印刷の休止中に記録ヘッド１０のノズル開口を封止する。従って、印刷の休止中、インクから溶媒が飛散することによってインクが増粘あるいはインク膜を形成することを抑制して、印刷の休止中にノズルに目詰まりが発生するのを防止できる。また、キャッピング装置１８０は、印刷動作中に行われるフラッシング動作による記録ヘッド１０からのインク滴を受ける。キャッピング装置１８０の近傍にはワイピング装置１９が配置され、このワイピング装置１９は、記録ヘッド１０の表面をブレードなどでワイピングすることにより、そこに付着したインク滴や紙粉を拭き取るように構成されている。
【００１５】
図２は、本形態のインクジェット記録装置１の機能ブロック図である。なお、インクジェット記録装置１の記録ヘッド１０には多数のノズル開口が形成され、これらのノズル開口のそれぞれに圧力発生素子が１：１で形成されているが、ここでは、説明の簡略化のために、駆動信号ＣＯＭの生成などに関する説明では、記録ヘッド１０には４つのノズル開口が形成され、これらのノズル開口のそれぞれ圧力発生素子１７が１つずつ対応しているものと図示し、説明を行う。
【００１６】
図２において、インクジェット記録装置１は、装置本体２、キャリッジ機構１２、紙送り機構１１、および記録ヘッド１０から構成されている。紙送り機構１１は、図１を参照して説明したように、紙送りモータ（図示せず。）および紙送りローラ１６０などからなり、記録紙１５０などの記録媒体を順次送り出して副走査を行うものである。キャリッジ機構１２は、記録ヘッド１０を搭載するキャリッジ１１０と、このキャリッジ１１０をタイミングベルト１０２を介して走行させるキャリッジモータ１３などからなり、記録ヘッド１０を主走査させるものである。
【００１７】
装置本体２は、ホストコンピュータ（図示せず。）などからの多値階層情報を含む記録情報（画像データ）などを受信するインターフェース３と、多値階層情報を含む記録データなどの各種データの記憶を行うＲＡＭ４と、各種データ処理を行うためのルーチンなどを記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵなどからなる制御部６と、発振回路７と、ドットパターンデータに展開された記録データＳＩを記録ヘッド１０に送信するなどの機能を担うインターフェース９とを備えている。
【００１８】
このように構成したインクジェット記録装置１では、ホストコンピュータなどから送られた多値階層情報を含む記録情報はインターフェース３を介して記録装置内部の受信バッファ４Ａに保持される。受信バッファ４Ａに保持された記録データは、コマンド解析が行われてから中間バッファ４Ｂへ送られる。中間バッファ４Ｂ内では、制御部６によって中間コードに変換された中間形式としての記録データが保持され、各文字の印字位置、修飾の種類、大きさ、フォントのアドレスなどが付加される処理が制御部６によって実行される。次に、制御部６は、中間バッファ４Ｂ内の記録データを解析し、後述するように階層データをデコード化した後の２値化されたドットパターンデータを出力バッファ４Ｃに展開し、記憶させる。
【００１９】
記録ヘッド１０の１スキャン分に相当するドットパターンデータが得られると、このドットパターンデータは、インターフェース９を介して記録ヘッド１０にシリアル転送される。出力バッファ４Ｃから１スキャン分に相当するドットパターンデータが出力されると、中間バッファ４Ｂの内容が消去されて、次の中間コード変換が行われる。ここで、ドットパターンデータに展開された記録データは、後述するように、各ノズル毎の階調データとして、たとえば２ビットで構成される。
【００２０】
記録ヘッド１０は、副走査方向にたとえば４８個などの多数のノズル開口を有し、所定のタイミングで各ノズル開口からインク滴を吐出させるものである。この記録ヘッド１０には、シフトレジスタ１３、ラッチ回路１４、レベルシフタ１５およびスイッチ回路１６からなるヘッド駆動回路１８（ヘッド駆動手段）が構成されている。装置本体２の側でドットパターンデータに展開された記録データは、発振回路７からのクロック信号（ＣＬＫ）に同期して、インターフェース９からシフトレジスタ１３にシリアル転送される。このシリアル転送された記録データＳＩは、一旦、ラッチ回路１４によってラッチされる。ラッチされた記録データＳＩは、電圧変換器であるレベルシフタ１５によって、スイッチ回路１６を駆動できる電圧、たとえば数十ボルト程度の所定の電圧にまで変換される。所定の電圧まで変換された記録データＳＩはスイッチ回路１６に与えられる。スイッチ回路１６の入力側には、駆動信号生成回路８（駆動信号生成手段）が生成した駆動信号ＣＯＭが印加されており、スイッチ回路１６の出力側には、圧力発生素子１７としての圧電振動子が接続されている。
【００２１】
記録データＳＩは、スイッチ回路１６の動作を制御する。たとえば、スイッチ回路１６に加わる記録データが「１」である期間中は、駆動信号ＣＯＭが圧力発生素子１７に印加され、この信号に応じて圧力発生素子１７は伸縮を行う。その結果、圧力発生室（図示せず。）のインクが加圧されてノズル開口（図示せず。）から吐出される。一方、スイッチ回路１６に加わる記録データが「０」である期間中は、圧電振動子１７への駆動信号ＣＯＭの供給が遮断されるので、インク滴の吐出が行われない。
【００２２】
（駆動信号生成回路８の構成）
図３は、駆動信号生成回路に形成されている原波形生成回路の構成を示すブロック図である。図４は、この原波形生成回路において駆動信号に含まれる各パルスを生成していく過程を示す説明図である。図５は、この原波形生成回路においてデータ信号を用いてメモリにスルーレートを設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【００２３】
図２において、駆動信号生成回路８は、信号生成用制御部８１と、この信号生成用制御部８１による制御の下、電位が時系列的に変化する原波形ＭＳを生成する原波形生成回路８２（原波形生成手段）と、この原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）を生成する複数の電位選択回路８３（電位選択手段）と、電圧増幅回路８７と、電流増幅回路８８とを有している。複数の電位選択回路８３には、各々、アナログスイッチ８３１およびキャパシタ８３２を備えるサンプルホールド回路８３０が構成され、このサンプルホールド回路８３０は、各々、信号生成用制御部８１から出力されてくるサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４に基づいて、原波形ＭＳから所定の電位を選択して保持することにより、複数の圧力発生素子１７の一素子毎、あるいは複数素子毎に駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成する。このようにして生成された各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電圧増幅回路８７によって電圧増幅された後、電流増幅回路８８で電流増幅され、しかる後にヘッド駆動回路１８に出力される。
【００２４】
原波形生成回路８２は、図３、図４および図５に示すように、信号生成用制御部８１からの信号を受け取って記録するメモリ８６、このメモリ８６の内容を読み出して一時的に保持する第１のラッチ８２２、この第１のラッチ８２２の出力と後述するもう一つの第２のラッチ８２４の出力とを加算する加算器８２３、第２のラッチ８４の出力をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器８２５（デジタル−アナログ変換手段）が形成されている。メモリ８６は、原波形ＭＳの波形を決める所定のパラメータを記憶しておく波形データ記憶手段である。後述するように、原波形ＭＳの波形は、予め信号生成用制御部８１から受け取った所定のパラメータにより決定される。すなわち、原波形生成回路８２は、クロック信号８０１、８０２、８０３、データ信号８３０、アドレス信号８１０、８１１、８１２、８１３、およびリセット信号８２０を受け取る。
【００２５】
このように構成した原波形生成回路８２においては、図４に示すように、原波形ＭＳの生成に先立って、信号生成用制御部８１の電圧変化量を示すいくつかのデータ信号と、そのデータ信号のアドレスとがクロック信号８０１に同期して、原波形生成回路８２のメモリ８６に出力される。データ信号８３０は、図５に示すように、クロック信号８０１を同期信号とするシリアル転送により、データをやり取りする構成になっている。すなわち、信号生成用制御部８１から所定の電圧変化量を転送する場合には、まず、クロック信号８０１に同期して複数ビットのデータ信号を出力し、その後、このデータを格納するアドレスをイネーブル信号８４０に同期してアドレス信号８１０〜８１３として出力する。メモリ８６は、このイネーブル信号８４０が出力されたタイミングでアドレス信号を読み取り、受け取ったデータをそのアドレスに書き込む。アドレス信号８１０〜８１３は４ビットの信号なので、最大１６種類の電圧変化量をメモリ８６に記憶することができる。なお、データの最上位のビットは符号として用いられている。
【００２６】
各アドレスＡ、Ｂ、・・・への電圧変化量の設定が終了した後、アドレスＢがアドレス信号８１０〜８１３に出力されると、最初のクロック信号８０２により、このアドレスＢに対応した電圧変化量ΔＶ１が第１のラッチ８２２により保持される。この状態で、次にクロック信号８０３が出力されると、第２のラッチ８２４の出力に第１のラッチ８２２の出力が加算された値が、第２のラッチ８２４に保持される。すなわち、図４に示すように、一旦、アドレス信号に対応したスルーレートが選択されると、その後、クロック信号８０３を受けるたびに、第２のラッチ８２４の出力は、その電圧変化量に従って増減する。アドレスＢに格納された電圧変化量ΔＶ１とクロック信号８０３の単位時間ΔＴにより駆動波形のスルーレートが決まる。なお、増加か減少かは、各アドレスに格納されたデータの符号により決定される。
【００２７】
図４に示した例では、アドレスＡには、電圧変化量として値０、すなわち、電圧を維持する場合の値が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＡが有効となると、原波形ＭＳの波形は、増減のないフラットな状態に保たれる。また、アドレスＣには、原波形ＭＳのスルーレートを決定するために、単位時間ΔＴ当たりの電圧変化量ΔＶ２が格納されている。従って、クロック信号８０２によりアドレスＣが有効になった後は、この電圧ΔＶ２ずつ電圧が低下していくことになる。このように制御部６からアドレス信号とクロック信号とを出力するだけで、原波形ＭＳの波形を自由に制御できる。
【００２８】
本形態では、Ｄ／Ａ変換器８２５で変換されたアナログ信号（原波形ＭＳ）は、信号生成用制御部８１から出力されたサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４に基づいてサンプルホールド回路８３のアナログスイッチ８３１がオンすることにより、原波形ＭＳから所定の電位が選択され、選択された電位は、キャパシタ８３２に順次保持されながら電圧増幅回路８７に出力される。この電圧増幅回路８７で電圧増幅された駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、それぞれ電流増幅回路８８に出力され、ここで電流増幅された後、電流増幅された駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、ヘッド駆動回路１８のスイッチ回路１６に出力される。
【００２９】
このように構成した駆動信号生成回路８において、１つの原波形ＭＳから４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していく様子を、図６を参照して説明する。
【００３０】
図６は、本形態のインクジェット記録装置１の駆動信号生成回路８において、１つの原波形ＭＳから４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していく様子を示すタイミングチャートである。ここで、図６（Ａ）はサンプルホールド回路８３を制御するためのサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４を示すタイミングチャート、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形を示すタイミングチャート、図６（Ｆ）は、これらの４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するのに用いた原波形ＭＳの電位変化を示すタイミングチャートである。
【００３１】
まず、信号生成用制御部８１から各サンプルホールド回路８３０のアナログスイッチ８３１には、図６（Ａ）に示すサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４が出力され、各アナログスイッチ８３１は、サンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４によって順次、オンする。本形態では、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４（アナログ波形）を生成するので、原波形ＭＳとしては、図６（Ｆ）に示す信号が原波形生成回路８２から出力される。
【００３２】
このような原波形ＭＳおよびサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４を用いて４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していくには、まず、時刻ｔ１１ではサンプリング信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１１における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１２ではサンプリング信号ＳＰ２によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１２における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１３ではサンプリング信号ＳＰ３によって第３系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１３における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１４ではサンプリング信号ＳＰ４によって第４系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１４における電位が充電され保持される。
【００３３】
次に、時刻ｔ１５では、再びサンプリング信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１５における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１６では、再び、サンプリング信号ＳＰ２によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１６における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１７では、再び、サンプリング信号ＳＰ３によって第３系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１７における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１８では、再び、サンプリング信号ＳＰ４によって第４系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１８における電位が充電され保持される。
【００３４】
以降、時刻ｔ１９、ｔ２０、ｔ２１、ｔ２２・・・において同様な動作が行われる結果、各系列の電圧増幅回路８７からは、図６（Ｂ）〜（Ｅ）に示す駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４が電圧増幅された信号が出力され、その後、電流増幅回路８８で電流増幅されてヘッド駆動回路１８のスイッチ回路１６に印加される。
【００３５】
ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電位がわずかに異なるが、略同一の波形が互いに時間的なずれをもって出現している。従って、各系列の圧力発生素子１７には、わずかに異なるタイミングで各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に含まれる駆動パルスが印加されることになる。
【００３６】
以上説明したように、本形態のインクジェト記録装置１では、原波形生成回路８２によって原波形を生成し、この原波形ＭＳから各電位選択回路８３のサンプルホールド回路８３０が所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成する。ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、略同一の波形が互いに時間的なずれをもって出現する波形を有しているので、たとえば、駆動信号ＣＯＭ１が圧力発生素子１７に印加される第１系列目のノズル開口に比較して、駆動信号ＣＯＭ４が圧力発生素子１７に印加される第４系列目のノズル開口からは、インク滴がわずかに遅れて吐出されることになる。その結果、特定のノズル開口からはインク滴が記録用紙などの上に着弾するタイミングを速く、特定のノズル開口からはインク滴が記録用紙などの上に着弾するタイミングを遅くすることにより、より高精細な記録を行えるなど、記録の品位を向上させることができる。
【００３７】
また、複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するといっても、１つの原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するので、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に駆動信号生成回路を形成する場合と違って、簡素な回路構成で済む。従って、コストの上昇を必要最小限にとどめることができる。また、１つの原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するので、複数の駆動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気的特性のばらつきに起因して各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形にばらつきが発生するという問題を回避できる。
【００３８】
さらに、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に電位選択回路８３を形成するといっても、アナログスイッチ８３１とキャパシタ８３２を備えるサンプルホールド回路８３０であれば、かなり簡素な回路構成で済むので、安価である。また、回路構成を簡素化できる分、動作速度が速いので、原波形ＭＳから所定の電位を順次選択するのを高速に行うことができるので、一つの原波形ＭＳから多数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成することができ、かつ、このように高速動作が可能であれば、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の発生に遅延が生じるという問題も発生しない。
【００３９】
さらにまた、本形態では、原波形生成回路８２として、原波形の電位変化を規定する波形データを記憶する波形データ記憶用のメモリ８６と、このメモリ８６が記憶している波形データにデジタル−アナログ変換を施して原波形ＭＳを生成するＤ／Ａ変換器８２５とを備えているものを用いるので、電位が複雑に変化するような原波形ＭＳであっても容易に形成することができる。
【００４０】
しかも、駆動信号生成回路８全体を記録ヘッド１０の側に構成したので、記録装置本体と記録ヘッド１０を接続するフレキシブル基板１００を転送するデータの種類が少なくて済む。また、フレシシブル基板１００を介して駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド１０に転送しなくてよいので、フレシシブル基板１００の寄生インダクタンスなどの影響で駆動信号ＣＯＭの波形が歪むことがない。
【００４１】
［実施の形態２］
図７は、本形態のインクジェット記録装置１の機能ブロック図である。図８は、本形態のインクジェット記録装置１の駆動信号生成回路８において、１つの原波形ＭＳから４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していく様子を示すタイミングチャートである。ここで、図８（Ａ）はサンプルホールド回路を制御するためのサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４を示すタイミングチャート、図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形を示すタイミングチャート、図８（Ｆ）は、これらの４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するのに用いた原波形ＭＳの電位変化を示すタイミングチャートである。なお、本形態のインクジェット記録装置１は、実施の形態１に係るインクジェット記録装置と基本的な構成が同一であるので、共通する機能を有する部分については同一の符号を付して図７に示すことにして、それらの説明を省略する。
【００４２】
本形態の駆動信号生成回路８も、信号生成用制御部８１と、電位が時系列的に変化する原波形ＭＳを生成する原波形生成回路８２と、この原波形生成回路８２が生成した原波形から所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）を生成する複数の電位選択回路８３と、電圧増幅回路８７と、電流増幅回路８８とを有している。ここで、複数の電位選択回路８３には、各々、アナログスイッチ８３１およびキャパシタ８３２を備えるサンプルホールド回路８３０が構成され、このサンプルホールド回路８３０は、各々、信号生成用制御部８１から出力されてるサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４に基づいて、原波形ＭＳから所定の電位を選択して保持することにより、複数の圧力発生素子１７の一素子毎、あるいは複数素子毎に駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成する。このようにして生成された各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電圧増幅回路８７によって電圧増幅された後、電流増幅回路８８で電流増幅され、しかる後にヘッド駆動回路１８に出力される。
【００４３】
ここで、原波形生成回路８２には、図３、図４および図５を参照して説明したように、メモリ８６の内容を読み出して一時的に保持する第１のラッチ８２２、この第１のラッチ８２２の出力と後述するもう一つの第２のラッチ８２４の出力とを加算する加算器８２３、第２のラッチ８４の出力をアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器８２５が形成されている点では、実施の形態１と同様である。
【００４４】
但し、本形態では、メモリ８６には４つの記録領域８６１、８６２、８６３、８６４が形成され、これらの４つの記録領域８６１、８６２、８６３、８６４には、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の各波形を規定する波形データがそれぞれ記憶されている。このため、本形態では、信号生成用制御部８１から出力されてくるデータ選択信号ＴＭ１〜ＴＭ４に基づいて、４つの記録領域８６１、８６２、８６３、８６４から、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形データを順次、読み出して、図８（Ｆ）に示す原波形ＭＳを形成する。
【００４５】
次に、１つの原波形ＭＳから、図８（Ｂ）〜（Ｅ）に示す４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していく様子を、図８を参照して説明する。
【００４６】
まず、信号生成用制御部８１から各サンプルホールド回路８３０のアナログスイッチ８３１には、図８（Ａ）に示すサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４が出力され、各アナログスイッチ８３１は、サンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４によって順次、オンする。また、本形態では、図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４（アナログ波形）を生成するので、原波形ＭＳとしては、図８（Ｆ）に示す信号が原波形生成回路８２から出力される。
【００４７】
このような原波形ＭＳおよびサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４を用いて４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していくには、まず、時刻ｔ２１ではサンプリング信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２１における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２２ではサンプリング信号ＳＰ２によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２２における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２３ではサンプリング信号ＳＰ３によって第３系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２３における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２４ではサンプリング信号ＳＰ４によって第４系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２４における電位が充電され保持される。
【００４８】
次に、時刻ｔ２５では、再びサンプリング信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２５における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２６では、再び、サンプリング信号ＳＰ２によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２６における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２７では、再び、サンプリング信号ＳＰ３によって第３系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２７における電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２８では、再び、サンプリング信号ＳＰ４によって第４系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２８における電位が充電され保持される。
【００４９】
以降、時刻ｔ２９、ｔ３０、ｔ３１、ｔ３２・・・において同様な動作が行われる結果、各系列の電圧増幅回路８７からは、図８（Ｂ）〜（Ｅ）に示す駆動信号ＣＯＭ２〜ＣＯＭ４が電圧増幅された信号が出力され、その後、電流増幅回路８８で電流増幅されてヘッド駆動回路１８のスイッチ回路１６に印加される。
【００５０】
ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電位の変化が全く異なる非同期の駆動信号である。従って、各系列の圧力発生素子１７は、互いに異なる挙動を行うながらノズル開口からインク滴を吐出する。
【００５１】
以上説明したように、本形態のインクジェト記録装置１では、原波形生成回路８２によって原波形を生成し、この原波形から各電位選択回路８３のサンプルホールド回路８３０が所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成する。ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電位の変化が全く異なる非同期の駆動信号であるため、各系列の圧力発生素子１７は、互いに異なる挙動を行うながらノズル開口からインク滴を吐出する。従って、各ノズル開口から吐出されるインク滴重量のばらつきを，圧力発生素子１７に印加される駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形によって解消することができるので、品位の高い記録を行うことができる。
【００５２】
また、複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するといっても、１つの原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するため、簡素な回路構成で済むので、コストの上昇を必要最小限にとどめることができる。さらに、１つの原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するので、複数の駆動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気的特性のばらつきに起因して各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形にばらつきが発生するという問題を回避できるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置では、原波形生成手段によって原波形を生成し、この原波形から複数の電位選択手段の各々が所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号を生成する。このため、特定のノズル開口に対して異なる駆動信号を印加して各ノズル開口から吐出されるインク滴重量のばらつきを抑えることなどができるので、記録の品位を向上することができる。また、複数の駆動信号を生成するといっても、１つの原波形生成手段が生成した原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に駆動信号生成手段を形成する場合と違って、簡素な回路構成で済む。従って、コストの上昇を必要最小限にとどめることができる。さらに、１つの原波形生成手段が生成した原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数の駆動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気的特性のばらつきに起因して各駆動信号の波形にばらつきが発生するという問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の機能ブロック図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録装置の駆動信号生成回路の原波形生成回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す原波形生成回路において駆動信号に含まれる各パルスを生成していく過程を示す説明図である。
【図５】図３に示す原波形生成回路においてデータ信号を用いてメモリに電圧変化量を設定する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】（Ａ）は、図１に示すインクジェット記録装置の駆動信号生成回路において、サンプルホールド回路を制御するためのサンプリング信号を示すタイミングチャート、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４つの駆動信号の波形を示すタイミングチャート、（Ｆ）は、これらの４つの駆動信号を生成するのに用いた原波形の電位変化を示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２に係るインクジェット記録装置の機能ブロック図である。
【図８】（Ａ）は、図７に示すインクジェット記録装置の駆動信号生成回路において、サンプルホールド回路を制御するためのサンプリング信号を示すタイミングチャート、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４つの駆動信号の波形を示すタイミングチャート、（Ｆ）は、これらの４つの駆動信号を生成するのに用いた原波形の電位変化を示すタイミングチャートである。
【図９】従来のインクジェット記録装置の駆動信号生成回路のブロック図である。
【符号の説明】
１ インクジェット記録装置
２ 装置本体
６ 制御部
８ 駆動信号生成回路（駆動信号生成手段）
１０ 記録ヘッド
１３ シフトレジスタ
１４ ラッチ回路
１５ レベルシフタ
１６ スイッチ回路
１７ 圧力発生素子
１８ ヘッド駆動回路（ヘッド駆動手段）
８１ 制御部
８２ 原波形生成回路（原波形生成手段）
８３ 電位選択回路（電位選択手段）
８７ 電圧増幅回路
８８ 電流増幅回路
８３０ サンプルホールド回路
８３１ サンプルホールド回路のアナログスイッチ
８３２ サンプルホールド回路のキャパシタ
ＣＯＭ、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４ 駆動信号
ＭＳ 原波形
ＳＰ１〜ＳＰ４ サンプリング信号
ＴＭ１〜ＴＭ４ データ選択信号

Claims (2)

1. 圧力発生室内のインクを加圧することにより、ノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子と、
   記録データに基づいて、前記複数の圧力発生素子に駆動信号を印加するか否かを選択するヘッド駆動回路を備える記録ヘッドと、前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   を有するインクジェット記録装置であって、
   前記駆動信号生成手段は、前記原波形の所定の電圧変化量を規定する波形データを記憶する波形データ記憶手段と、
   当該波形データ記憶手段が記憶している当該波形データにデジタル−アナログ変換を施して、当該波形データに従って電位が単位時間で時系列的に変化する前記原波形を生成する原波形生成手段とを備え、
   前記駆動信号生成手段はさらに、複数のサンプルホールド回路を有し、当該サンプルホールド回路は、当該サンプルホールド回路を制御するサンプリング信号に基づいて、前記原波形生成手段が生成した前記原波形の電位から、所定のタイミングで所定の電位を選択し、当該選択された電位を所定時刻まで保持することによって、前記1つの原波形から、前記複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号を生成し、
   前記ヘッド駆動回路は、前記記録データに基づいて、前記生成された複数の駆動信号が印加すべき前記圧力発生素子の1素子毎に、前記駆動信号を印加するか否かを選択し、
   前記複数のサンプルホールド回路によって生成された前記複数の駆動信号は、当該複数の駆動信号に含まれる波形に、電位の変化する時刻が当該複数の駆動信号間で全く異なり電位の変化する時刻が当該複数の駆動信号間で非同期である波形、を含む駆動信号が含まれていることを特徴とする、インクジェット記録装置。
2. 圧力発生室内のインクを加圧することにより、ノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発生素子と、
   記録データに基づいて、前記複数の圧力発生素子に駆動信号を印加するか否かを選択するヘッド駆動回路を備える記録ヘッドと、前記駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
   を有するインクジェット記録装置であって、
   前記駆動信号生成手段は、前記原波形の所定の電圧変化量を規定する波形データを記憶する波形データ記憶手段と、
   当該波形データ記憶手段が記憶している当該波形データにデジタル−アナログ変換を施して、当該波形データに従って電位が単位時間で時系列的に変化する前記原波形を生成する原波形生成手段とを備え、
   前記駆動信号生成手段はさらに、複数のサンプルホールド回路を有し、当該サンプルホールド回路は、当該サンプルホールド回路を制御するサンプリング信号に基づいて、前記原波形生成手段が生成した前記原波形の電位から、所定のタイミングで所定の電位を選択し、当該選択された電位を所定時刻まで保持することによって、前記1つの原波形から、前記複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号を生成し、
   前記ヘッド駆動回路は、前記記録データに基づいて、前記生成された複数の駆動信号が印加すべき前記圧力発生素子の1素子毎に、前記駆動信号を印加するか否かを選択し、
   前記複数のサンプルホールド回路によって生成された前記複数の駆動信号は、当該複数の駆動信号間で電位が略同一の波形が、当該複数の駆動信号間で互いに一定の時間的なずれをもって出現する波形からなる駆動信号が含まれることを特徴とする、インクジェット記録装置。

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