JP4843972B2 - 液滴吐出制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタ等の液滴吐出制御装置に関するものである。

液滴吐出制御装置の１つであるインクジェットプリンタとして、複数のノズルを備えた記録ヘッドをキャリッジ機構で主走査方向に移動させ、順次インク滴を吐出させて印字を行うシリアル方式や、記録媒体幅分の複数のノズルを紙送り方向と垂直方向に並べた長尺ヘッドを配置し、長尺ヘッド下を通過する記録媒体に向けてインク滴を吐出するラインヘッド方式、また、長尺ヘッドの代わりに、複数の小型ヘッド（例えば、１インチ幅ヘッド）を記録媒体幅分だけ組み合わせ、それぞれのヘッド下を記録用紙が通過するタイミングでインク滴を順次吐出するマルチヘッド方式等のインクジェットプリンタが知られている。

このように、インク滴を吐出する記録ヘッドとして、アクチュエータによってノズルに連通する圧力室に圧力変動を発生させ、ノズル開口部からインク滴を吐出させるものが知られている。そして、前記シリアル方式では前記記録ヘッドの移動に応じて、また、ラインヘッド方式やマルチヘッド方式の場合には、記録媒体を搬送するための搬送ベルトの移動に応じてエンコーダ信号を生成するようにし、このエンコーダ信号を分周、或いは逓倍、またはそのまま使用して、インク滴の吐出タイミングを決定する印字パルスを生成し、この印字パルスに基づいて、インク吐出のタイミングを決定している。

そして、この印字パルスに応じたタイミングでインク滴を記録媒体に着弾してドットを形成することにより印刷が行われる。しかし、このままではドットの有無の制御だけであり、灰色等の中間階調を印刷することができない。
そこで、１つの画像を４×４、８×８等の複数のドットで表現することで中間階調を表現する方法が用いられている。

例えば４×４のドットマトリックスで１つの画素を表現すれば、１７階調の濃淡を表現することができる。画素の分解能を上げれば、より高階調が得られる。しかしながら、１画素の分解能を上げると、１画素内に形成するドット数が増加するため、印刷速度が低下するという問題がある。
これに対し、ドット径を変えることで階調表現を行うようにした方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この方法によれば、例えば、１画素のドット生成区間に、例えば、第１パルスから第４パルスまでの４つの駆動パルスを時系列的に配置し、これら４つの駆動パルスのうち、１又は複数の駆動パルスを用いて、３種類の異なる径のドットを形成することで、４階調を表現している。このように、ドット径を変えることによって階調表現を行うことができることから、ドット径の種類を増やし、さらに階調数を増やすことによって、さらなる高画質化を期待することができる。

このように、４つの駆動パルスを用いて階調表現を行うようにした方法においては、ホストコンピュータから入力された印刷データを制御装置において各画素の階調を表す画素情報に展開し、記録ヘッドの１ノズル列に含まれるノズル数分の画素情報からなる印字データを記録ヘッドに送信し、記録ヘッド側で、印字データと、４つの駆動パルスのうち印字データで指定される階調に応じて選択されるべき駆動パルスとの関係を規定するための１６ビットのプログラム（パターン）データを用いて、４つの駆動パルスの中から、印字データに応じた駆動パルスを選択するための駆動パルス選択信号を生成し、この駆動パルス選択信号を用いて４つの駆動パルスの中から所定の駆動パルスを選択し、これをアクチュエータに供給することで、ホストコンピュータからの印刷データで指定された階調の印刷を行うようにしている。

また、前述のように、プログラムデータに応じて選択される駆動パルスが変化し、これによって印刷できる階調を変化させることができることから、制御装置から、前記印字データと共にプログラムデータを記録ヘッドに送信し、このプログラムデータを用いて印字データに応じた駆動パルス選択信号を生成することで、プログラムデータを変更することによって、異なる階調表現を可能とした方法も提案されている（例えば、特許文献２）。そして、このとき、前記印字データに連結してプログラムパターンを送信することによって、制御装置と記録ヘッドとを接続するフレキシブルフラットケーブルのケーブル幅が最小となるように構成している。
特開平１０−８１０１３号公報 特開２００３−１８２４号公報

前述のように４つの駆動パルスによって４階調を表現する場合、プログラムデータは１６ビットで表される。また、印字データは、４階調のうちの１つの階調を指定することから、１ノズルに対して２ビット必要となる。例えば、１ノズル列に含まれるノズル数が１８０個である場合には、印字データを送信するためには２ビット×１８０＝３６０ビットが必要となる。つまり、３６０ビットの印字データと、１６ビットのプログラムデータとを送信することになるため、合計３７６ビットのデータを送信する必要がある。

ここで、階調数を増加させた場合、階調表現に用いる駆動パルス数や、プログラムパターンのビット数が増加することになる。これはすなわち、制御装置から記録ヘッドに送信する印字データやプログラムデータのデータ量が増加することになるため、所定の印刷周期内でデータ転送を行うことができない場合があり、印刷周期を延ばさざるを得ない場合がある。

このように印刷周期を延ばすということはすなわち、キャリッジ機構の走査速度の低下や、紙送り速度の低下を伴うことになり、印刷速度の低下につながるという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、印刷速度の低下を伴うことなく、多階調表現を実現することの可能な液滴吐出制御装置を提供することを目的としている。

上記した課題を解決するために、本発明の液滴吐出制御装置は、記録媒体に液滴を吐出する複数のノズルと、印加波形の入力によって前記ノズルから液滴を前記記録媒体に対して吐出させるアクチュエータと、前記アクチュエータに前記印加波形を供給して駆動制御する駆動制御手段と、を有する液滴吐出ヘッドと、入力される印刷データを、所定数の画素の階調情報からなる印字データに展開し当該印字データを出力する制御装置と、を備え、前記駆動制御手段は、前記印字データを入力し、当該印字データとこの印字データに対応する所定のプログラムデータとを用いて、前記印字データで指定される階調情報に応じた印加波形の生成に用いる駆動パルス選択信号を画素毎に生成する駆動パルス選択信号生成手段と、前記駆動パルス選択信号で選択される駆動パルスから前記印加波形を生成する印加波形生成手段と、を備えた液滴吐出制御装置において、前記駆動制御手段は、前記印刷データから形成される印字データに対応する前記駆動パルス選択信号を生成するために必要な前記プログラムデータが格納されるプログラムデータ記憶手段を備え、前記駆動パルス選択信号生成手段は、前記印字データを入力したとき、当該印字データに対応するプログラムデータを前記プログラムデータ記憶手段からパラレル入力し、当該プログラムデータと前記印字データとを用いて前記駆動パルス選択信号を生成することを特徴とする。

上記構成によれば、制御装置では、印刷データを、所定数の画素の階調情報からなる印字データに展開してこれを出力し、駆動パルス選択信号生成手段では、この印字データと所定のプログラムデータとを用いて駆動パルス選択信号を生成し、印加波形生成手段では、この駆動パルス選択信号で選択される駆動パルスから、アクチュエータへの印加波形を生成する。

このとき、駆動制御手段は、印刷データから形成される印字データに対応する駆動パルス選択信号を生成するために必要なプログラムデータが格納されるプログラムデータ記憶手段を備えており、駆動パルス選択信号生成手段は、印字データを入力したとき、この印字データに対応するプログラムデータをプログラムデータ記憶手段からパラレル入力し、このプログラムデータと印字データとを用いて駆動パルス選択信号を生成する。

したがって、印字データを出力する毎に、この印字データに応じた駆動パルス選択信号を生成するために必要なプログラムデータを、制御装置から駆動パルス選択信号生成手段に対して出力する必要はなく、また、駆動パルス選択信号生成手段は、プログラムデータをプログラムデータ記憶手段からパラレル入力するから、前記駆動パルス選択信号生成手段に対して印字データ及びプログラムデータを印刷周期毎に供給するにあたって、１印刷周期間にシリアル伝送されるデータ量を削減することができ、すなわち、印刷周期の短縮を図ることができる。

また、上記した液滴吐出制御装置では、前記制御装置は、前記印刷データから形成される印字データに対応する前記駆動パルス選択信号を生成するために必要な前記プログラムデータを、前記印刷データから形成される前記印字データの出力を開始する前に前記駆動制御手段に出力するプログラムデータ出力手段を有し、前記駆動制御手段は、前記プログラムデータを入力したとき当該プログラムデータを前記プログラムデータ記憶手段に格納する構成を有する。

上記構成によれば、印刷データから形成される印字データに対応する駆動パルス選択信号を生成するために必要なプログラムデータを、この印刷データから形成される印字データの、駆動制御手段への出力を開始する前に、プログラムデータ出力手段により出力し、駆動制御手段では、このプログラムデータをプログラムデータ記憶手段に格納するから、プログラムデータ記憶手段には、印刷対象の印刷データを印刷するにあたって必要とするプログラムデータが格納されることになる。したがって、印刷対象の印刷データの印刷を行う際に必要とされるプログラムデータを確実に用いることができ、指定された印刷データの印刷を的確に行うことができる。

また、上記した液滴吐出制御装置では、前記プログラムデータ出力手段は当該プログラムデータに、このプログラムデータを特定する特定情報を付加して出力し、且つ前記制御装置は前記印字データに、これに対応する前記プログラムデータを特定する特定情報を付加して出力し、前記駆動パルス選択信号生成手段は、前記印字データを入力したとき、当該印字データに付加された前記特定情報に対応するプログラムデータを前記プログラムデータ記憶手段からパラレル入力する構成を有する。

上記構成によれば、プログラムデータにこのプログラムデータを特定する特定情報が付加されて出力され、また、印字データにこの印字データに対応するプログラムデータを特定する特定情報が付加されて出力される。そして、駆動パルス選択信号生成手段では、印字データが入力されたとき、これに付加されている特定情報に対応するプログラムデータを、プログラムデータ記憶手段からパラレル入力し、これを用いて前記駆動パルス選択信号を生成する。

したがって、プログラムデータ記憶手段に複数種のプログラムデータが格納されている場合であっても的確に印字データに対応するプログラムデータを用いて駆動パルス選択信号を生成することができる。
また、上記した液滴吐出制御装置は、前記制御装置は、前記印字データ及び前記プログラムデータを、前記駆動パルス選択信号生成手段に対してシリアル伝送する構成を有する。

上記構成によれば、制御装置は、駆動パルス選択信号生成手段に対して、前記印字データやプログラムデータをシリアル伝送するようにしている。このとき、プログラムデータを印刷開始前に出力することで、印字データに対応した駆動パルス選択信号を生成する際に、制御装置側からプログラムデータを出力する必要はなく、印刷中に制御装置から駆動パルス選択信号生成手段に対して出力すべきシリアルデータのデータ量を削減することができるから、階調数の増加等により印字データやプログラムデータのデータ量が増加したとしても、１印刷周期間に伝送すべきシリアルデータの伝送時間の増加を抑制することができ、データ伝送時間の短縮を図るために、例えば印字データやプログラムデータを伝送するためのケーブル数を増加する等といった対処を行うことなく容易に対応することができる。

以下、本発明に係る液滴吐出制御装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液滴吐出制御装置をインクジェットプリンタに適用した場合の概略構成を示す側面図である。
このインクジェットプリンタ１は、図１に示すように、記録用紙Ｐを一枚ずつ給紙する給紙装置２と、インクジェット方式で印刷を行うヘッドユニット３と、給紙装置２により給紙された記録用紙Ｐを前記ヘッドユニット３の下部近傍を通過して搬送する搬送装置４と、搬送装置４で搬送された記録用紙Ｐを排出する排紙装置５と、これら各装置を制御する後述の制御装置６とを備えている。

前記給紙装置２は、記録用紙Ｐを１枚ずつ排出する給紙ローラ２１と、給紙ローラ２１により排出された記録用紙Ｐに対してスキュー補正を行うゲートローラ２２とを備え、ゲートローラ２２から送り出された、スキュー補正後の記録用紙Ｐが、搬送装置４に受け渡される。
搬送装置４は、所定間隔を保って平行に配設された駆動ローラ４１及び従動ローラ４２と、これら駆動ローラ４１及び従動ローラ４２間に張設された幅広帯状の無端搬送ベルト４３と、搬送ベルト４３の調節するテンションローラ４４とを備えている。前記駆動ローラ４１は給紙装置２側、従動ローラ４２は排紙装置５側に配設され、前記駆動ローラ４１を駆動モータ４１Ｍで駆動することで、搬送ベルト４３が図１中の矢印方向に移動し、給紙装置２から搬送ベルト４３上に給紙された記録用紙Ｐが、搬送ベルト４３の移動と共に搬送されて排紙装置５に排出される。

また、搬送装置４は、駆動ローラ４１近傍に配設され、搬送ベルト４３の外表面に接触して配設された帯電ローラ４５及び給電ローラ４６と、前記帯電ローラ４５に接続された高圧電源４５ａとを備え、前記帯電ローラ４５を介して高電圧を前記搬送ベルト４３に印加して静電帯電させることによって、搬送ベルト４３上に載置された記録用紙Ｐを搬送ベルト４３の上面に静電吸着保持して搬送する。

また、搬送ベルト４３の適所には、搬送ベルト４３のベルト基準位置を表すベルトインデックス４３ａ及び、図示しないリニアスケールが添付され、インデックスセンサ７で前記ベルトインデックス４３ａを検出すると共に、リニアスケールを用いてリニアエンコーダ８で搬送ベルト４３の移動量を検出する。これらインデックスセンサ７及びリニアエンコーダ８の検出情報は後述の制御装置６に入力され、制御装置６では、これらに基づき記録用紙Ｐの搬送位置を認識し、これに応じて前記ゲートローラ２２や駆動ローラ４１の回転制御を行い、用紙給紙位置の制御を行うと共に、印刷開始後は、前記ヘッドユニット３による印刷タイミングに同期して記録用紙Ｐを間欠送りする。

ヘッドユニット３は、支持部材３ａに、黒、シアン、マゼンタ、イエローのインク滴をそれぞれ吐出する、４つのライン型のヘッドユニット３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙが記録用紙Ｐの搬送方向に所定間隔を保って配置されて構成されている。
ヘッドユニット３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙは同一に構成され、図２に示すように、各ヘッドユニット３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙは、インク滴を吐出する多数のノズルを配列した記録幅Ａの印字幅を有するプリントヘッド３１を、記録用紙Ｐの幅方向に６個、これを搬送方向に２列に千鳥状に配列させたヘッド列を有し、各プリントヘッド３１は、同一に構成され、図３に示すように、インクジェット式記録ヘッド１００を多数備えている。

このインクジェットヘッド１００は、図３に示すように、振動板１２１と、この振動板１２１を変位させる圧電式アクチュエータ１２２と、内部に液体であるインクが充填され振動板１２１の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ（圧力室）１２３と、このキャビティ１２３に連通しキャビティ１２３内の圧力の増減によりインクを液滴として吐出するノズル１２４とを少なくとも備えている。

さらに詳述すると、インクジェットヘッド１００は、ノズル１２４が形成されたノズル基板１２５と、キャビティ基板１２６と、振動板１２１と、複数の圧電素子１２７を積層した積層型の圧電式アクチュエータ１２２とを備えている。
キャビティ基板１２６は、図示のように所定形状に形成され、これにより、キャビティ１２３と、これに連通するリザーバ１２８とが形成されている。また、リザーバ１２８は、インク供給チューブ１２９を介してインクカートリッジ１２９ａに接続されている。

圧電式アクチュエータ１２２は、対向して配置される櫛歯状の電極１３１、１３２と、その電極１３１、１３２の各櫛歯と交互に配置される圧電素子１２７とからなる。また、圧電式アクチュエータ１２２は、その一端側が図３に示すように中間層１３０を介して振動板１２１と接合されている。
このような構成からなる圧電式アクチュエータ１２２では、第１電極１３１と第２電極１３２との間に印加される印加波形源からの印加波形により、図３に示すように上下方向に伸び縮みするモードを利用している。この圧電式アクチュエータ１２２は、圧電素子１２７が積層されているために、大きな駆動力が得られるのが特徴である。

したがって、圧電式アクチュエータ１２２では、図３に示すような印加波形が印加されると、振動板１２１に変位が生じてキャビティ１２３内の圧力が変化して、ノズル１２４からインク滴が吐出される。
各プリントヘッド３１では、記録幅Ａの印刷が可能となるようにノズル１２４が配置され、２列に配列されたプリントヘッド３１のそれぞれが有するノズルによりインク滴の吐出を行うことによって、ヘッドユニット３により記録用紙幅Ｌ分の印字幅が可能に構成されている。そして、各プリントヘッド３１のそれぞれと制御装置６とが図示しないフレキシブルフラットケーブルによって電気的に接続されている。

なお、プリントヘッド３１は、インクカートリッジ１２９ａを含んだ構成に限定されるものではなく、例えば、インクカートリッジ１２９ａを別に固定し、チューブなどによってヘッドユニット３に供給されるようなものでもよい。したがって、ここでは、夫々一つの振動板１２１、静電アクチュエータ１２２、キャビティ１２３、ノズル１２４等で構成されたインクジェットヘッド１００を複数設けたものをプリントヘッドと称するものとする。

また、インクカートリッジ１２９ａは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のインクを充填したものを用いればよく、また、さらに、例えばライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー等のインクカートリッジをさらに備えるように構成されていてもよい。
制御装置６は、例えば、パーソナルコンピュータ、ディジタルカメラ等のホストコンピュータ６０から入力された印刷データに基づいて、給紙装置２、ヘッドユニット３や、搬送装置４等を制御することにより記録用紙Ｐに印刷を行うものである。

この制御装置６は、図４に示すように、ホストコンピュータ６０から入力された印刷データなどを受け取る入力インタフェース部６１と、この入力インタフェース部６１から入力された印刷データに基づいて印刷制御処理を実行する例えばマイクロコンピュータで構成される制御部６２と、駆動モータ４１Ｍを制御する駆動モータドライバ６３と、給紙装置２の給紙ローラ２１やゲートローラ２２を駆動する図示しないモータを制御する給紙ドライバ６４と、ヘッドユニット３を駆動制御するヘッドドライバ６５と、各ドライバ６３、６４及び６５の出力信号を外部の駆動モータ４１Ｍ、給紙装置２及びヘッドユニット３で使用する制御信号に変換して出力する入出力インタフェース部６７と、を備えている。

ここで、制御部６２は、印刷制御処理等の各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６２ａと、ホストコンピュータ６０から入力インタフェース部６１を介して入力される印刷データを図示していないデータ格納領域に格納するＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）６２ｂと、印刷制御処理等を実行する際に各種データを一時的に格納し、或いは印刷制御処理等のアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）６２ｃと、ＣＰＵ６２ａで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成されるＲＯＭ（Read-Only Memory）６２ｄと、を少なくとも備えている。

また、制御部６２には、インデックスセンサ７、リニアエンコーダ８が電気的に接続されると共に、図示しないが、例えばインクカートリッジ１２９ａのインク残量、温度、湿度等の印刷環境等を検出可能な各種センサが、それぞれ電気的に接続されている。
制御部６２は、入力インタフェース部６１を介してホストコンピュータ６０から印刷データを入手すると、その印刷データをＳＤＲＡＭ６２ｂに格納する。そして、ＣＰＵ６２ａは、この印刷データに所定の処理を実行して、印刷データを、画素の階調を表す、画素毎に設定される画素情報に展開し、この展開した画素情報及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ６３〜６５に制御信号を出力する。各ドライバ６３、６４及び６５から制御信号が出力されると、これらが入出力インタフェース部６７を通して信号が送られ、ヘッドユニット３の複数のインクジェットヘッド１００に対応する圧電式アクチュエータ１２２、搬送装置４、給紙装置２がそれぞれ作動して、記録用紙Ｐに対する印刷処理が行われる。

また、制御部６２は、後述の波形メモリ７０１に格納されている、後述の印加波形を形成するための予め設定された所定の駆動波形ＣＯＭ形成用データを読出すための読み出しアドレスやこれをラッチするタイミングを設定するクロック信号をヘッドドライバ６５に出力する。
このヘッドドライバ６５は、複数の駆動パルスを時系列的に配列した駆動波形ＣＯＭを形成する駆動波形ＣＯＭ発生回路７０と、同期用のクロック信号ＳＣＫを出力する発振回路９０とを備えている。

駆動波形ＣＯＭ発生回路７０は、図５に示すように、制御部６２から入力される、駆動波形ＣＯＭを生成するための波形形成用データが所定のアドレスに対応する記憶素子に格納される波形メモリ７０１と、この波形メモリ７０１から読出された駆動波形ＣＯＭ形成用データを、前述したラッチ用のクロック信号によってラッチするラッチ回路７０２と、このラッチ回路７０２から出力される駆動波形ＣＯＭ形成用データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器７０３と、このＤ／Ａ変換器７０３から出力されるアナログ信号を増幅して駆動波形ＣＯＭを出力する増幅部７０４と、を備えている。

駆動波形ＣＯＭ発生回路７０では、４階調用の駆動波形ＣＯＭを発生する。この駆動波形ＣＯＭは、図６（ａ）に示すように、インク滴を吐出しない程度に微振動を与える駆動パルスＷＤ１と、中ドットを形成するインク滴を吐出する駆動パルスＷＤ２と、小ドットを形成するインク滴を吐出する駆動パルスＷＤ３と、前記中ドットを形成する例えば前記駆動パルスＷＤ２と同量のインク滴を吐出する駆動パルスＷＤ４と、がこの順に時系列的に連結されて構成されている。

そして、この各駆動パルスＷＤ１〜ＷＤ４からなる駆動波形ＣＯＭを形成するための駆動波形ＣＯＭ形成用データを、波形メモリ７０１の指定されるアドレスから順次読み出し、これを、駆動波形ＣＯＭ形成用データを読み出すためのクロック信号に応じてラッチ回路７０２でラッチし、Ｄ／Ａ変換器７０３でアナログ信号に変換した後、増幅部７０４で増幅することにより、駆動波形ＣＯＭが出力される。

また、入出力インタフェース部６７は、駆動波形ＣＯＭ発生回路７０から出力される駆動波形ＣＯＭ及び発振回路９０から出力されるクロック信号ＳＣＫをそのままヘッドユニット３の各プリントヘッド３１に出力すると共に、制御部６２から出力される印刷データに応じたデータ信号ＳＬ、このデータ信号ＳＬをラッチするためのラッチ信号ＬＡＴ及びチャンネル信号ＣＨをそれぞれ印刷位置に対応したプリントヘッド３１に出力する。

ここで、前記データ信号ＳＬには、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、印字データ信号ＳＬａとプログラムデータ信号ＳＬｂとの２種類がある。
前記印字データ信号ＳＬａは、図７（ａ）に示すように、印字データ信号ＳＬａ及びプログラムデータ信号ＳＬｂのいずれであるかを表す１ビットの制御データＳｃと、印字データＳＩと、２ビットのＳＰラベルＳｌａｖとで構成される。

前記印字データＳＩは、印刷データを展開して得た画素毎の画素情報のうち、プリントヘッド３１の１ノズル列に含まれるノズル数分の画素情報で構成される。この画素情報は例えば２ビットで表され、１画素に対して１ノズルで印刷を行うことから、印字データＳＩは、１ノズルにつき２ビット×１ノズル列に含まれるノズル数分のデータで構成されることになる。

この印字データＳＩは、図７（ａ）に示すように、２ビットのうちの上位ビットを表すデータＳＩＨと下位ビットを表すデータＳＩＬとで構成される。そして、上位ビットを表すデータＳＩＨは、ノズル数分の上位ビットを表すデータで構成され、下位ビットを表すデータＳＩＬは、ノズル数分の下位ビットを表すデータで構成される。例えば、ノズル数を１８０とすると、上位ビットを表すデータＳＩＨ及び下位ビットを表すデータＳＩＬは、それぞれ１８０ビットで構成される。

前記ＳＰラベルＳｌａｖは、後述の、プログラム（パターン）データＳＰを特定するための識別情報である。
また、プログラムデータ信号ＳＬｂは、図７（ｂ）に示すように、前記制御データＳｃと、前記２ビットのＳＰラベルＳｌａｖと、このＳＰラベルＳｌａｖで特定される１６ビットのプログラムデータＳＰとで構成される。

前記プログラムデータＳＰは、図６（ｂ）に示すように、駆動波形ＣＯＭを構成する駆動パルスＷＤ１〜ＷＤ４のうち、画素情報で指定される階調を実現するために選択すべき駆動パルスのパターンを表したものである。図６（ｂ）において、画素情報が“００”である場合、駆動波形ＣＯＭを構成する駆動パルスＷＤ１〜ＷＤ４のうち、第１駆動パルスＷＤ１のみを選択することを表す。また、画素情報が“０１”の場合、第３駆動パルスＷＤ３のみを選択することを表し、同様に、画素情報が“１０”の場合には、第２駆動パルスＷＤ２のみを選択し、また、画素情報が“１１”の場合、第２パルスＷＤ２及び第４駆動パルスＷＤ４を選択することを表す。そして、このように、各階調で、駆動パルスの選択パターンが異なることから、各ノズルからのインク滴の吐出量が異なることになって、結果的にドット径の異なるドット印刷が行われ、図６（ｂ）の場合には、４階調表現が可能となっている。

そして、前記プログラムデータ信号ＳＬｂは、画素情報が“００”のときを階調１、“０１”を階調２、“１０”を階調３、“１１”を階調４としたとき、図６（ｂ）に示すように、第１駆動パルスＷＤ１の各階調における選択パターンを階調の並び順に表したもの「１０００」を、プログラムデータＳＰ（１）とし、同様に、第２駆動パルスＷＤ２の各階調における選択パターン「００１１」をプログラムデータＳＰ（２）、第３駆動パルスＷＤ３に対応する選択パターン「０１００」をプログラムデータＳＰ（３）、第４駆動パルスＷＤ４に対応する選択パターン「０００１」をプログラムデータＳＰ（４）とし、図７（ｂ）に示すように、ＳＰラベルＳｌａｖに続いて、前記ＳＰ（１）、ＳＰ（２）、ＳＰ（３）、ＳＰ（４）の順に１６ビットのプログラムデータＳＰを配置して構成される。

また、ヘッドユニット３の各プリントヘッド３１は、図８に示すように、各ノズル１２４に対応する圧電式アクチュエータ１２２の第１の電極１３１に駆動波形ＣＯＭを供給するか否かを選択する選択スイッチ２０１を有すると共に、制御装置６からのデータ信号ＳＬを入力し、その制御データＳｃを参照して、データ信号ＳＬが印字データ信号ＳＬａであるか、プログラムデータ信号ＳＬｂであるかを判断するデータ判別部２１１と、プログラムデータ信号ＳＬｂのＳＰラベルＳｌａｖ及びプログラムデータＳＰを所定の記憶素子に格納するＳＰ記憶部２１２と、印字データ信号ＳＬａのうち印字データＳＩ及びＳＰラベルＳｌａｖがデータ判別部２１１からシリアルデータ転送され、クロック信号ＳＣＫによって順次シフトして印字データＳＩの上位ビットを格納する格納部ＳＲ２、下位ビットを格納する格納部ＳＲ１、ＳＰラベルＳｌａｖを格納する格納部ＳＲ３を有するシフトレジスタ２１３と、ラッチ信号ＬＡＴが入力されるタイミングでシフトレジスタ２１３の格納部ＳＲ１、ＳＲ２のデータをラッチする第１ラッチ回路２１４ａ及び第２ラッチ回路２１４ｂと、ラッチ信号ＬＡＴが入力されるタイミングでシフトレジスタ２１３の格納部ＳＲ３のデータすなわちＳＰラベルＳｌａｖを読み込み、このＳＰラベルＳｌａｖに応じたプログラムデータＳＰをＳＰ記憶部２１２からパラレル入力する制御ロジック２１５と、制御ロジック２１５からの論理出力と第１ラッチ回路２１４ａ及び第２ラッチ回路２１４ｂからのラッチデータを入力し、ラッチデータに応じた駆動パルス選択信号を生成するデコーダ２１６と、デコーダ２１６で生成した駆動パルス選択信号を選択スイッチ２０１で必要とする電圧に変換するレベルシフタ２１７とで構成されている。

前記データ判別部２１１は、例えば、マイクロコンピュータ等で構成され、データ信号ＳＬを入力すると、その制御データＳｃを参照し、このデータ信号ＳＬがプログラムデータ信号ＳＬｂであると判断されるときには、ＳＰラベルＳｌａｖとそのプログラムデータＳＰとを対応付けてＳＰ記憶部２１２に格納する。一方、入力したデータ信号ＳＬがその制御データＳｃから印字データ信号ＳＬａであると判断されるときには、印字データ信号ＳＬａに含まれる印字データＳＩの上位ビットＳＩＨ、下位ビットＳＩＬ、ＳＰラベルＳｌａｖの順にシフトレジスタ２１３にシリアル転送する。

前記制御ロジック２１５及びデコーダ２１６は、例えば、特開平１０−８１０１３号公報に記載される公知の回路で構成され、前記デコーダ２１６は、図９に示すように、１ノズルに対して、例えば、４個のＡＮＤゲート２１６ａ〜２１６ｄと、これらＡＮＤゲート２１６ａ〜２１６ｄの出力が入力されるＯＲゲート２１６ｅとが設けられている。前記ＡＮＤゲート２１６ａ〜２１６ｄには、第１ラッチ回路２１４ａ及び第２ラッチ回路２１４ｂでラッチしているラッチデータがそれぞれ入力される。

前記制御ロジック２１５は、図９に示すように、例えば、４進カウンタ２１５ａとこのカウンタ２１５ａの出力によって出力を変化させる組み合わせ回路２１５ｂとから構成される。前記カウンタ２１５ａのリセット端子にはラッチ信号ＬＡＴが入力され、データ入力端子にはチャネル信号ＣＨが入力される。また、カウンタ２１５ａの上位桁出力Ｃ１と下位桁出力Ｃ０とが組み合わせ回路２１５ｂに入力される。

カウンタ２１５ａは、駆動波形ＣＯＭを構成する４つの駆動パルスのうち、第１パルスの発生タイミング検出信号を兼ねるラッチ信号が入力されると、クリアされるため、上位桁出力Ｃ１及び下位桁出力Ｃ０が共に“０”となる。そして、第２パルスの発生タイミング検出信号であるチャネル信号ＣＨが入力されるとカウンタ２１５ａはカウントアップして上位桁出力Ｃ１が“０”、下位桁出力Ｃ０が“１”となる。さらに第３パルスの発生タイミング検出信号であるチャネル信号ＣＨが入力されると上位桁出力Ｃ１が“１”となり、下位桁出力Ｃ０が“０”となる。さらに、第４パルスの発生タイミング検出信号であるチャネル信号ＣＨが入力されると、上位桁出力Ｃ１及び下位桁出力Ｃ０は共に“１”となる。

前記組み合わせ回路２１５ｂは、ラッチ信号ＬＡＴが入力されると、シフトレジスタ２１３の格納部ＳＲ３に格納されたＳＰラベルＳｌａｖを読み込み、このＳＰラベルＳｌａｖに対応するプログラムデータＳＰをＳＰ記憶部２１２からパラレル入力する。そして、このＳＰラベルＳｌａｖで特定されるプログラムデータＳＰを用いて例えば図１０に示す真理値表を作成し、この真理値表にしたがって、カウンタ２１５ａからの上位桁出力Ｃ１及び下位桁出力Ｃ０の値に応じて、出力ｑ１〜ｑ４の値を変化させる。したがって、組み合わせ回路２１５ｂからデコーダ２１６の各ＡＮＤゲートに対する入力状態を適宜設定することにより、所望の駆動パルスを選択するための、印字データＳＩに応じた駆動パルス選択信号を生成することができる。また、ＳＰラベルＳｌａｖに応じてプログラムデータＳＰを変更することによって、異なる真理値表を得ることができ、すなわち異なるパターンで駆動パルスを選択することができから、結果的に、異なる階調表現を行うことができる。

例えば、第１ラッチ回路２１４ａ及び第２ラッチ回路２１４ｂのラッチデータ、すなわち、ある画素の階調を表す画素情報が“００”である場合、ＡＮＤゲート２１６ａのみが有効となって、デコーダ２１６は、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ１に応じた信号を出力することになる。そして、前述のように、カウンタ２１５ａの出力は、ラッチ信号ＬＡＴ及びチャネル信号ＣＨに応じてカウントアップし、これに応じて、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ１は、図１０の真理値表に応じて変化することから、デコーダ２１６の出力は、各駆動パルスが発生されるタイミングで、“１”、“０”、“０”、“０”と変化する。そして、このデコーダ２１６の出力は、選択スイッチ２１０をオンオフ制御する駆動パルス選択信号であるから、駆動波形ＣＯＭのうち、第１駆動パルスのみが選択されることになって、図６に示すように、インク滴の吐出は行われず、微振動が生じるように駆動されることになり、すなわち、階調値“０”を表すことになる。

また、画素情報が“０１”である場合、ＡＮＤゲート２１６ｂのみが有効となって、デコーダ２１６は、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ２に応じた信号を出力することになる。そして、カウンタ２１５ｂの出力のカウントアップに応じて、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ２は、図１０の真理値表に示すように変化することから、デコーダ２１６の出力は、各駆動パルスが発生されるタイミングで、“０”、“０”、“１”、“０”と変化する。したがって、駆動波形ＣＯＭのうち、第３駆動パルスのみが選択されることになって、図６に示すように、小ドットを形成するインク滴が吐出され、階調値“１”のドットが形成されることになる。

同様に、画素情報が“１０”である場合、ＡＮＤゲート２１６ｃのみが有効となって、ダコーダ２１６は、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ３に応じた信号を出力することになり、カウンタ２１５ａのカウントアップに応じて、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ３は、図１０の真理値表に示すように変化することから、デコーダ２１６の出力は、各駆動パルスが発生されるタイミングで、“０”、“１”、“０”、“０”と変化する。したがって、駆動波形ＣＯＭのうち、第２駆動パルスのみが選択されることになって、図６に示すように、中ドットを形成するインク滴が吐出されることになり、階調値“２”のドットが形成されることになる。

さらに、画素情報が“１１”である場合、ＡＮＤゲート２１６ｄのみが有効となって、デコーダ２１６は、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ４に応じた信号を出力することになり、カウンタ２１５ａのカウントアップに応じて、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ４は、図１０の真理値表に示すように変化することから、デコーダ２１６の出力は、各駆動パルスが発生されるタイミングで、“０”、“１”、“０”、“１”と変化する。したがって、駆動波形ＣＯＭのうち、第２駆動パルス及び第４駆動パルスが選択されることになって、図６に示すように、第２駆動パルスに応じた中ドットを形成するインク滴と、第４駆動パルスに応じた中ドットを形成するインク滴とが吐出される。この結果、記録用紙Ｐには２つの中ドットのインク滴が僅かに位置ずれを生じながら着弾されて重畳されるので、最大のドットが形成され、階調値“３”のドットが形成されることになる。

また、前記御装置６の制御部６２では、インクジェットプリンタ１の電源が投入された後、ホストコンピュータ６０から印刷データが入力されると、図１１に示す印刷制御処理を実行する。
まず、ステップＳ１で印刷データを入力すると、この印刷データを、画素毎にその階調を表す画素情報に展開する（ステップＳ２）。なお前記印刷データと共に、指定された階調を実現し得る駆動パルス選択信号を生成するための前記プログラムデータＳＰ等といった液滴吐出制御情報を入力する。

次いで、ステップＳ３に移行し、印刷データと共に入力したプログラムデータＳＰに対してＳＰラベルＳｌａｖを設定し、このＳＰラベルＳｌａｖとこれに対応するプログラムデータＳＰと、プログラムデータ信号ＳＬｂであることを表す制御データとからなるプログラムデータ信号ＳＬｂを生成し、これを各プリントヘッド３１に出力する。
例えば、この印刷データの液滴吐出制御情報で指定される階調数が“４”であって、４階調表現を行う際の駆動波形ＣＯＭが図６（ａ）に示すように、駆動パルスＷＤ１〜ＷＤ４で構成され、各階調を表現する際の駆動パルスの選択パターンが、図６（ｂ）に示すプログラムデータＳＰで表される場合には、このプログラムデータＳＰに対して、ＳＰラベルをＳｌａｖ１として設定し、また、制御データＳｃとして、プログラムデータ信号ＳＬｂであることを表すデータ例えば“１”を設定し、図７（ｂ）に示すプログラムデータ信号ＳＬｂを生成する。

次いで、ステップＳ４に移行し、ステップＳ２で特定した各画素の画素情報に基づき、プリントヘッド３１毎に、１ノズル列分のノズルに対する画素情報からなる印字データＳＩを生成し、この印字データＳＩと、この印字データＳＩで指定される階調表現を行うために必要なプログラムデータＳＰに対応するＳＰラベル、すなわちＳｌａｖ１と、をもとに、図７（ａ）に示す印字データ信号ＳＬａを生成し、これをクロック信号ＳＣＫと共に、各プリントヘッド３１に出力する。この場合、制御データＳｃとして、印字データ信号ＳＬａであることを表すデータ、例えば“０”を設定する。

次いで、ステップＳ５に移行し、インデックスセンサ７及びリニアエンコーダ８の検出信号に基づいてプリントヘッド３１と記録用紙Ｐとの位置が吐出タイミングであるか否かを判定し、吐出タイミングでないときには吐出タイミングとなるまで待機し、吐出タイミングであるときにはステップＳ６に移行する。
このステップＳ６では、駆動波形ＣＯＭ発生回路７０で発生させる駆動波形ＣＯＭの駆動パルスＷＤ１の出力を開始する時のラッチ信号ＬＡＴ、その後の駆動パルスＷＤ２〜ＷＤ４の出力を開始するチャンネル信号ＣＨを順次出力する波形選択処理を実行した後、ステップＳ７に移行する。

なお、ステップＳ４からステップＳ６の処理については、プリントヘッド３１は、図２に示すように、６個ずつ８列に配列されているため、プリントヘッド３１毎、或いは列単位のプリントヘッド３１毎等、制御単位数のプリントヘッド３１毎に個別のタイミングで処理を行い、各色のプリントヘッドによる印刷位置が重なるように、印刷タイミングを調整する。

このステップＳ７では、全ての画素についてその印刷が終了したか否かを判定し、全ての画素に対する印刷が終了していないときには前記ステップＳ４に戻る。そして、次に印刷すべき画素情報からなる印字データＳＩを生成し、以後、上記と同様の手順で、順次印字データＳＩとＳＰラベルＳｌａｖとからなる印字データ信号ＳＬａを出力する。
そして、プリントヘッド３１毎に、印字データＳＩを順次生成して、この印字データＳＩからなる印字データ信号ＳＬａを出力し、全ての画素に対する印刷が終了したならば、印刷制御処理を終了する。

次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、インクジェットプリンタ１の電源を投入すると、まず、制御部６２で所定の初期化処理が行われる。そして、ホストコンピュータ６０から印刷データが入力されると、制御部６２で、図１１の印刷制御処理を実行する。
すなわち、ホストコンピュータ６０から入力された印刷データを読み込むと、図１１のステップＳ１からステップＳ２に移行し、印刷データを、各画素の階調を表す画素情報に展開する。

また、入力したプログラムデータＳＰに対してＳＰラベルＳｌａｖを付与し、プログラムデータＳＰと、付与したＳＰラベル例えばＳｌａｖ１と、プログラムデータ信号であることを表す制御データＳｃとから図７（ｂ）に示すプログラムデータ信号ＳＬｂを生成し、各プリントヘッド３１に出力する（ステップＳ３）。
このプログラムデータ信号ＳＬｂは、各プリントヘッド３１において、データ判別部２１１に入力され、その制御データＳｃはプログラムデータ信号ＳＬｂであることを表しているから、データ判別部２１１は、入力したプログラムデータ信号ＳＬｂのうち、ＳＰラベルＳｌａｖ１とプログラムデータＳＰとをＳＰ記憶部２１２に格納する。

制御部６２では、プログラムデータ信号ＳＬｂを送信した後、プリントヘッド３１のそれぞれについて、１ノズル列分のノズルに対応する、最初に印刷すべき画素情報からなる印字データＳＩを生成し、この印字データＳＩと、入力したプログラムデータＳＰに付与したＳＰラベルＳｌａｖ１と、印字データ信号ＳＬａであることを表す制御データＳｃとからなる図７（ａ）に示す印字データ信号ＳＬａを生成しこれをプリントヘッド３１に出力する。

プリントヘッド３１では、データ判別部２１１でこれを読み込むと、その制御データは、印字データ信号ＳＬａであることを表すデータに設定されていることから、印字データＳＩ及びＳＰラベルＳｌａｖ１をシフトレジスタ２１３にシリアル転送する。これによって、印字データＳＩは、格納部ＳＲ１及びＳＲ２に格納され、また、ＳＰラベルＳｌａｖ１は格納部ＳＲ３に格納される。

この状態で、インデックスセンサ７及びリニアエンコーダ８の検出信号に基づき、用紙送りが開始されて、記録用紙Ｐの印刷開始位置がヘッドユニット３の一列目のプリントヘッド列のノズル列と対向する位置に到達したときに、制御部６２において、図１１のステップＳ５からステップＳ６に移行して、インク滴の吐出タイミングとなったプリントヘッド３１に対してラッチ信号ＬＡＴが出力されることにより、シフトレジスタ２１３に格納されている印字データＳＩが第１及び第２ラッチ回路２１４ａ、２１４ｂでラッチされ、また、ＳＰラベルＳｌａｖ１が制御ロジック２１５に読み込まれる。

これによって、制御ロジック２１５では、ＳＰラベルＳｌａｖ１に応じたプログラムデータＳＰをＳＰ記憶部２１２からパラレル入力し、組み合わせ回路２１５ｂでは、図１０に示すような真理値表を生成し、カウンタ２１５ａの出力に応じてその出力ｑ１〜ｑ４の値を変化させる。この場合、ラッチ信号ＬＡＴが入力されたことからカウンタ２１５ａの出力はリセットされるため、各出力ｑ１〜ｑ４は“１”、“０”、“０”、“０”となる。そして、チャネル信号ＣＨに応じて、カウンタ２１５ａの出力がカウントアップし、これに応じて各出力ｑ１〜ｑ４が、図１０の真理値表にしたがって順次変化することになる。

一方、デコーダ２１６では、第１及び第２ラッチ回路２１４ａ、２１４ｂでラッチされたラッチデータ、すなわち、画素情報で特定される階調に応じて、ＡＮＤゲート２１６ａ〜２１６ｄの何れかのみが、制御ロジック２１５からの論理出力を出力することになる。例えば、ラッチデータが“１１”である場合には、ＡＮＤゲート２１６ｄのみが有効となるから、カウンタ２１５ａの出力がカウントアップするとこれに応じて、組み合わせ回路２１５ｂの出力ｑ４が“０”、“１”、“０”、“１”の順に変化し、これがＡＮＤゲート２１６ｄ、ＯＲゲート２１６ｅを介して、駆動パルス選択信号として出力される。そして、これがレベルシフタ２１７を介して選択スイッチ２０１に出力され、この駆動パルス選択信号は、駆動波形ＣＯＭを構成する駆動パルスＷＤ１〜ＷＤ４の切り換わりのタイミングを表すラッチ信号ＬＡＴ及びチャネル信号ＣＨに応じて切り換わるから、駆動パルス選択信号に応じて駆動パルスが選択されることになって、この場合には、第２及び第４の駆動パルスが選択されてインク滴の吐出が行われることになる。これによって、記録用紙Ｐには、僅かにずれて２つの中ドットが表示されることになって、結果的に大ドットが形成され、ラッチデータ“１１”に対応する階調“３”の印刷が行われることになる。

同様に、ラッチデータが“０１”の場合には、デコーダ２１６のＡＮＤゲート２１６ｂのみが有効となって、制御ロジック２１５の出力ｑ２が駆動パルス選択信号となることから第３駆動パルスのみが選択されて小ドットの印刷が行われ、また、ラッチデータが“１０”の場合にはデコーダ２１６のＡＮＤゲート２１６ｃのみが有効となって制御ロジック２１５の出力ｑ３が駆動パルス選択信号となることから第２駆動パルスのみが選択されて中ドットの印刷が行われる。

また、ラッチデータが“００”の場合には、デコーダ２１６のＡＮＤゲート２１６ａのみが有効となることから、制御ロジック２１５の出力ｑ１が、駆動パルス選択信号として出力されることになって、第１駆動パルスのみが選択されることから、図６に示すように、インク滴の吐出は行われず、キャビティ１２３に微振動のみが与えられ、インクの固まりが抑制される。

一方、前記制御部６２では、最初の印字データＳＩを印字データ信号ＳＬａとして送信すると、続いて、２番目に印刷すべき印字データＳＩとＳＰラベルＳｌａｖ１と制御データＳｃとからなる印字データ信号ＳＬａを生成して対応するプリントヘッド３１に出力し（ステップＳ４）、記録用紙Ｐが送られてプリントヘッド３１が所定の印刷位置に到達したとき（ステップＳ５）、ラッチ信号ＬＡＴ、チャネル信号ＣＨを出力し（ステップＳ６）、以後、全ての画素に対する印刷処理が終了するまで繰り返し処理を行う。つまり、印字データＳＩ毎に、ＳＰラベルＳｌａｖ１と制御データＳｃとからなる印字データ信号ＳＬａを生成し、これを対応するプリントヘッド３１に出力する。これによって、ある印刷周期で印刷されるべき印字データ信号ＳＬａは、直前の印刷周期内でプリントヘッド３１に出力され順次印刷処理が行われることになる。

そして、この印字データ信号ＳＬａを入力したプリントヘッド３１のデータ判別部２１１では、印字データＳＩとＳＰラベルＳｌａｖ１とをシフトレジスタ２１３にシリアル転送する。
これによって、各印字データＳＩが、対応するプリントヘッド３１に対して順次出力され、各プリントヘッド３１が記録用紙Ｐに対して所定の位置に到達したときにインク滴が吐出されることによって、１つの画素に対して、黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色による印刷が行われることになって、カラー印刷が行われることになる。そして、各ノズル位置において指定されたドット印刷が行われ、全ての画素について印刷が行われることによって、記録用紙Ｐには、入力された印刷データに応じたカラー印刷が行われることになる。

ここで、前述のように、従来の液滴吐出制御装置においては、制御装置６からプリントヘッド３１に対して、印字データＳＩを送信する毎に、これと共にプログラムデータＳＰを送信し、プリントヘッド３１では、入力した印字データＳＩとこれと共に入力したプログラムデータＳＰとを用いて印字データＳＩに応じた駆動パルス選択信号を生成するようにしている。

つまり、１画素につき２ビットの画素情報からなる、１ノズル列に含まれるノズル数分の印字データＳＩと、１６ビットのプログラムデータＳＰとを印刷周期毎に送信している。このため、より多くの階調数を用いて印刷を行う場合には、図１２に示すように、駆動パルス数の増加に伴って、印字データＳＩのビット幅が増加するだけでなく、プログラムデータＳＰのビット幅も増加することになる。特に、プログラムデータＳＰのビット幅は、印字データＳＩのビット幅が大きいときほど、印字データＳＩのビット幅の増加度合に比較してより大きな増加度合で変化することになる。このため、階調数が大きいときほど、プログラムデータＳＰのビット幅が大きくなり、印字データＳＩとプログラムデータＳＰとをプリントヘッド３１に転送するための転送時間が増加し、場合によっては、印字データＳＩの印刷周期を長くせざるを得ず印刷速度の低下を伴う場合がある。

しかしながら、上述のように、プリントヘッド３１では、プログラムデータＳＰを記憶するＳＰ記憶部２１２を備えており、プリントヘッド３１側で、印字データＳＩに対する処理を行う毎にＳＰ記憶部２１２で記憶するプログラムデータＳＰを読み出し、このプログラムデータＳＰと印字データＳＩとを用いて駆動パルス選択信号を生成している。そして、制御部６２では、予めプログラムデータＳＰをプリントヘッド３１に送信してこれをＳＰ記憶部２１２に格納しておき、印字データＳＩを送信する際には、１６ビットのプログラムデータＳＰの送信は行わず、この１６ビットのプログラムデータＳＰを特定する２ビットのＳＰラベルＳｌａｖを送信している。

このため、１６ビットのプログラムデータＳＰを送信する場合に比較して、２ビットのＳＰラベルＳｌａｖを送信する場合の方がそのデータ量は少なくてすみ、印字データＳＩの印刷を行う際に、制御部６２からプリントヘッド３１に送信すべきデータのデータ量を低減することができる。したがって、その送信に伴う送信時間の短縮を図ることができる。

さらに、このとき、制御ロジック２１５では、ＳＰラベルＳｌａｖに応じたプログラムデータＳＰをＳＰ記憶部２１２からパラレル入力するようにしているから、制御ロジック２１５に対して、印刷周期毎に、印字データＳＩ及びプログラムデータＳＰを供給するにあたって、１印刷周期間に、シリアル伝送されるデータ量を削減することができ、その転送時間の短縮を図ることができるから、結果的に印刷周期の短縮を図ることができる。

そして、上述のようにプログラムデータＳＰに替えて、２ビットのＳＰラベルＳｌａｖを送信しているから、図１２に示すように、階調数の増加に伴ってプログラムデータＳＰが大幅に増加したとしても、ＳＰラベルＳｌａｖのビット幅は２ビット程度ですみ、印字データＳＩのビット幅が増加するだけである。この印字データＳＩのビット幅の増加度合は、図１２に示すように、プログラムデータＳＰの増加度合に比較して小さいから、階調数の増加に伴って、印字データＳＩを含む所定データのデータ長が増加することを抑制することができ、すなわち、印字データＳＩを含む所定データの送信時間の増加を抑制することができる。したがって、階調数が大きい場合であっても、印刷速度の大幅な低下を伴うことなく、多階調表現を行うことができる。

特に、図１２に示すように、階調数が多くなると、プログラムデータＳＰのビット幅が大幅に増加することになるが、上述のように、階調数に伴いビット幅の変動が大きい、プログラムデータＳＰをＳＰラベルＳｌａｖで表すようにしているから、印字データＳＩと共に送信すべきデータのデータ量の増加を効果的に抑制することができる。
また、印刷速度の低下を伴うことなく階調数を増加することができるから、例えば、印刷速度の低下を回避するために、制御部６２からプリントヘッド３１に対して、印字データＳＩとプログラムデータＳＰとを個別のケーブルで、送信する等といった、ケーブル数の増加を伴うことなく実現することができる。

なお、上記実施の形態において、引き続き別の印刷を行う場合には、上記と同様にして、プログラムデータＳＰとこれに対応するＳＰラベル、例えば、Ｓｌａｖ２を含むプログラムデータ信号ＳＬｂを送信した後、印字データＳＩとこれに対応するＳＰラベルＳｌａｖ２とを含む印字データ信号ＳＬａを送信する。
そして、データ判別部２１１では、入力したプログラムデータ信号ＳＬｂをもとに、プログラムデータＳＰとＳＰラベルＳｌａｖとを対応付けてＳＰ記憶部２１２に格納する。

ここで、ＳＰ記憶部２１２には、前回用いたＳＰラベルＳｌａｖ１に対応するプログラムデータＳＰと、今回用いるＳＰラベルＳｌａｖ２に対応するプログラムデータＳＰとが格納されることになるが、制御ロジック２１５では、ＳＰラベルＳｌａｖでプログラムデータＳＰを識別し、ＳＰラベルＳｌａｖに応じたプログラムデータＳＰを読み込むようにしているから、印字データ信号ＳＬａで指定されるＳＰラベルＳｌａｖに応じたプログラムデータＳＰを確実に得ることができる。

なお、前回に続いて同じプログラムデータＳＰを用いる場合には、プログラムデータ信号ＳＬｂの送信を行わなくてもよい。
また、例えば、１つの印刷データに対し異なる階調を用いて印刷を行う場合、つまり例えば、インクの色毎に異なる階調で印刷を行う場合等には、印刷を行う際に、複数のプログラムデータＳＰを用いることになる。この場合には、用いるプログラムデータＳＰにそれぞれＳＰラベルＳｌａｖを付加し、プログラムデータＳＰ毎、或いは複数のプログラムデータＳＰからなるプログラムデータ信号ＳＬｂを生成し、これを、印刷を開始する前に送信する。そして、プリントヘッド３１のデータ判別部２１１では、複数のプログラムデータＳＰをＳＰラベルＳｌａｖと対応させてＳＰ記憶部２１２に格納する。そして、制御ロジック２１５において、印字データ信号ＳＬａで指定されるＳＰラベルＳｌａｖに応じて、対応するプログラムデータＳＰを読み出しこれを用いて印刷を行うことにより、１つの印刷データを、複数の異なる階調を用いて印刷することができる。

なお、上記実施の形態においては、印刷を行う前に、プログラムデータＳＰを、制御部６２からプリントヘッド３１に対して送信する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、印刷に用いるプログラムデータＳＰが限定されている場合等には、ＳＰ記憶部２１２を不揮発性の記憶手段で形成し、任意のプログラムデータＳＰをここに予め格納しておき、印刷データを入力したときには、プログラムデータ信号ＳＬｂの送信は行わず、ＳＰ記憶部２１２に格納されている、この印刷データを印刷する際に用いるプログラムデータＳＰに対して予め付加したＳＰラベルＳｌａｖを含む印字データ信号ＳＬａの送信のみを行うようにしてもよい。

また、例えば、ＳＰ記憶部２１２が、入力したプログラムデータＳＰを更新記憶するように構成されている場合等、ＳＰ記憶部２１２に、１種類のプログラムデータＳＰのみが格納されるように構成されている場合には、ＳＰラベルＳｌａｖを必ずしも付与する必要はない。つまり、印字データＳＩを含む印字データ信号ＳＬａを入力したときには、ラッチ信号ＬＡＴのタイミングで、ＳＰ記憶部２１２のプログラムデータＳＰを読み込むようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、カラー印刷が可能なインクジェットプリンタに適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、白黒印刷を行うインクジェットプリンタであっても適用することができる。また、複数のプリントヘッド３１を備えたインクジェットプリンタに限るものではなく、制御部６２からの情報をもとに、ヘッドユニット側で、印字データＳＩとプログラムデータＳＰとを利用して駆動パルス選択信号を生成するように構成されたインクジェットプリンタであれば、シリアル方式或いはライン方式のプリンタであっても適用することができる。

また、上記実施の形態においては、圧電式（ピエゾ方式）による積層アクチュエータ１２２を有するインクジェットヘッド１００を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図１３に示すように、圧電材料３０１を上下電極３０２，３０３で挟んだ簡単な構造のアクチュエータを使用して振動板１２１を振動させ、振動モードとして図１３で上下方向に撓むモードを利用したピエゾ方式のユニモルフアクチュエータ３０４を適用したり、図１４に示すように圧電材料３１１の両端部に電極３１２が両端側にあって圧力室３１３を形成し、アクチュエータはノズルを１つおきに駆動し、印加波形が与えられると図１４で破線図示のように圧力室３１３内の圧力が変化してノズル３１４からインク液が吐出される構成を有するピエゾ方式のシェアモード１アクチュエータ３１５を適用したり、図１５に示すように、圧電材料３２１の表面に電極３２２，３２３が交互に設けられ、印加波形が与えられると図１５の破線のように変形して圧力室３２４内の圧力が変化してノズル３２５からインク滴が吐出される４ピエゾ方式のエアモード２アクチュエータを適用したりすることもできる。

また、ピエゾ方式に限らず、図１６及び図１７に示すように、通常は基板３３１上に発熱体３３２とそのドライバ３３３への接続線３３４、耐キャビテーション膜３３５、隔壁３３６、ノズル壁３３７を使用して、天板３３８を接合させ、天板３３８に形成したインク流入口３４０からリザーバ３４１にインクを流入させ、このインクをノズル壁３３７で囲まれた圧力室３４２に供給し、ドライバ３３３からの印加波形がヘッドユニットの圧力室３４０に配設された各発熱体３３２に伝達されると発熱体３３２は瞬間的に３００℃以上の温度に発熱し耐キャビテーション膜３３５上に膜沸騰による気泡が発生しの圧力変化によってインク滴がノズル孔３３９から吐出され、インク滴が吐出された直後に気泡が発生し、その圧力変化によってインク滴が吐出され、インク液滴が吐出された直後、気泡は急激に収縮してもとの状態に復帰するようにした膜沸騰インクジェット方式を適用することもできる。

さらにまた、上記実施形態では、印字データＳＩを２ビットデータＳＩＨ及びＳＩＬで構成する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ノズル単位で画素情報を連続させるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、前記制御ロジック２１５及びデコーダ２１６として、図９に示す回路構成を備えた場合について説明したが、これに限るものではなく、プログラムデータ及び印字データに応じて上記と同様の出力を得ることができればどのような回路構成であってもよい。

なお、上記実施の形態において、圧電式アクチュエータ１２２がアクチュエータに対応し、シフトレジスタ２１３、第１ラッチ回路２１４ａ、第２ラッチ回路２１４ｂ、制御ロジック２１５、デコーダ２１６、レベルシフタ２１７及び選択スイッチ２０１が駆動制御手段に対応し、シフトレジスタ２１３、第１ラッチ回路２１４ａ、第２ラッチ回路２１４ｂ、制御ロジック２１５及びデコーダ２１６が駆動パルス選択信号生成手段に対応し、レベルシフタ２１７及び選択スイッチ２０１が印加波形生成手段に対応している。また、ＳＰ記憶部２１２がプログラムデータ記憶手段に対応し、プリントヘッド３１が液滴吐出ヘッドに対応し、制御装置６が制御装置に対応し、図１１のステップＳ３の処理がプログラムデータ出力手段に対応している。

本発明による液滴吐出制御装置を適用したインクジェットプリンタの概略構成を示す側面図である。 図１に示すインクジェットプリンタのヘッドユニットの底面図である。 図２に示すプリントヘッドのノズル基板の構成を示す平面図である。 本発明に適用し得る制御装置の一例を示すブロックである。 駆動波形ＣＯＭ発生回路の一例を示すブロック図である。 駆動波形ＣＯＭの波形パターンを示す説明図である。 データ信号ＳＬの構成を示す説明図である。 プリントヘッドの機能構成の一例を示すブロック図である。 図８の制御ロジック及びデコーダの具体的構成を示す回路図である。 図９の組み合わせ回路で生成される真理値表の一例である。 制御装置の制御部で実行される演算処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 階調数と、駆動パルス数、ＳＩビット幅及びＳＰビット幅との対応を表す対応図である。 ピエゾ式におけるユニモルフアクチュエータを示す断面図である。 ピエゾ式におけるシェアモード１アクチュエータを示す断面図である。 ピエゾ方式におけるシェアモード２アクチュエータを示す断面図である。 膜沸騰インクジェット方式のヘッドユニットを示す天板を除去した斜視図である。 図１６の断面図である。

符号の説明

１…インクジェットプリンタ、２…給紙装置、３…ヘッドユニット、４…搬送装置、５…排紙装置、６…制御装置、３１…プリントヘッド、６２…制御部、６５…ヘッドドライバ、７０…駆動波形ＣＯＭ発生回路、７０１…波形メモリ、７０２…ラッチ回路、７０３…Ｄ／Ａ変換器、７０４…増幅部、９０…発振回路、１００…インクジェットヘッド、１２１…振動板、１２２…圧電式アクチュエータ、１２３…キャビティ（圧力室）、１２４…ノズル、２０１…選択スイッチ、２１１…データ判別部、２１２…ＳＰ記憶部、２１３…シフトレジスタ、２１４ａ、２１４ｂ…ラッチ回路、２１５…制御ロジック、２１６…デコーダ、２１７…レベルシフタ

Claims (4)

1. 記録媒体に液滴を吐出する複数のノズルと、印加波形の入力によって前記ノズルから液滴を前記記録媒体に対して吐出させるアクチュエータと、前記アクチュエータに前記印加波形を供給して駆動制御する駆動制御手段と、を有する液滴吐出ヘッドと、入力される印刷データを、所定数の画素の階調情報からなる印字データに展開し当該印字データを出力する制御装置と、を備え、
   前記駆動制御手段は、前記印字データを入力し、当該印字データとこの印字データに対応する所定のプログラムデータとを用いて、前記印字データで指定される階調情報に応じた印加波形の生成に用いる駆動パルス選択信号を画素毎に生成する駆動パルス選択信号生成手段と、前記駆動パルス選択信号で選択される駆動パルスから前記印加波形を生成する印加波形生成手段と、を備えた液滴吐出制御装置において、
   前記駆動制御手段は、前記印刷データから形成される印字データに対応する前記駆動パルス選択信号を生成するために必要な前記プログラムデータを、前記印字データを受信する前に受信して格納されるプログラムデータ記憶手段を備え、
   前記駆動パルス選択信号生成手段は、前記印字データを入力したとき、前記印字データを受信する前に受信して前記プログラムデータ記憶手段に格納された当該印字データに対応するプログラムデータを前記プログラムデータ記憶手段からパラレル入力し、当該プログラムデータと前記印字データとを用いて前記駆動パルス選択信号を生成することを特徴とする液滴吐出制御装置。
2. 前記制御装置は、前記印刷データから形成される印字データに対応する前記駆動パルス選択信号を生成するために必要な前記プログラムデータを、前記印刷データから形成される前記印字データの出力を開始する前に前記駆動制御手段に出力するプログラムデータ出力手段を有し、
   前記駆動制御手段は、前記プログラムデータを入力したとき当該プログラムデータを前記プログラムデータ記憶手段に格納することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出制御装置。
3. 前記プログラムデータ出力手段は前記プログラムデータにこのプログラムデータを特定する特定情報を付加して出力し、且つ前記制御装置は前記印字データにこれに対応する前記プログラムデータを特定する特定情報を付加して出力し、
   前記駆動パルス選択信号生成手段は、前記印字データを入力したとき、当該印字データに付加された前記特定情報に対応するプログラムデータを前記プログラムデータ記憶手段からパラレル入力することを特徴とする請求項２記載の液滴吐出制御装置。
4. 前記制御装置は、前記印字データ及び前記プログラムデータを、前記駆動パルス選択信号生成手段に対してシリアル転送するようになっていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出制御装置。

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