JP4992447B2 - 容量性負荷の駆動回路及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、容量性負荷の駆動回路及び画像形成装置に関する。

従来、記録媒体に対して吐出口からインク液を吐出して画像を形成するインクジェットプリンタ等の画像形成装置が知られている。

この種の画像形成装置では、駆動回路から、例えば、容量性負荷であるピエゾ素子等の圧電素子に対して電圧を印加し、圧電素子を充電させることにより圧電素子を変形させてインク液が充填される圧力発生室に体積変化を発生させることによって、当該圧力発生室に空間的に接続された吐出口からインク滴を吐出させている。

ところで、この種の画像形成装置では、駆動回路に内蔵された抵抗器のばらつきや、圧電素子の静電容量のばらつきなどにより、吐出口から吐出される液滴の滴量にばらつきが発生する場合がある。

そこで、当該滴量のばらつきを抑えるための技術として、特許文献１には、圧電素子に印加される駆動パルスのパルス幅を変化させることによって、吐出口から吐出される液滴の滴量を調整する技術が開示されている。

また、特許文献２には、圧電素子への電圧の印加時間を変化させて圧電素子に充電される充電電圧の電圧レベルを調整することにより、吐出口から吐出される液滴の滴量を調整する技術が開示されている。
特開２００５−２３８８４７号公報 特開２００２−１２７４１２号公報

本発明は、複雑な制御を行なうことなく、吐出される液滴の滴量を調整することができる容量性負荷の駆動回路及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明の容量性負荷の駆動回路は、充電電圧の電圧レベルに応じた滴量の液滴を吐出口から吐出させる容量性負荷に接続された、前記充電電圧を前記容量性負荷に印加するための第１配線がソースに接続されると共に、前記容量性負荷の駆動用の電源から供給される直流電圧が通電される電源線がドレインに接続され、且つ前記ソースを介した前記容量性負荷に対する充電電圧の電圧レベルを制御するための充電制御信号線がゲートに接続されたＮ型電界効果トランジスタと、前記容量性負荷を印加電圧により変形させて前記液滴を前記吐出口から吐出させるイジェクタに対して使用する波高値電圧レベルを指定する予め定められた波高値データに基づいて、前記充電制御信号線を介して前記Ｎ型電界効果トランジスタのゲートに印加される電圧の電圧レベルを、前記直流電圧の電圧レベル以下で、かつ各々電圧レベルの異なる複数の電圧から選択する第１選択手段と、前記イジェクタから吐出させる液滴の滴量を示す印刷データに基づいて、前記吐出口から吐出させる液滴の滴量に応じてパルス幅が異なる予め定められた複数の波形信号のうちの何れかを選択する波形選択手段と、前記波形選択手段により選択された前記波形信号のハイレベルが前記第１選択手段により選択された電圧レベルとされたパルスを含んだ充電制御信号を前記充電制御信号線に供給する第１供給手段と、を備えている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１配線と並列に前記容量性負荷に接続された第２配線がソースに接続されると共に、電圧レベルが接地レベルとされた接地配線がドレインに接続され、且つ当該ドレインを介して前記容量性負荷の充電電圧を前記接地配線により放電させて低下させる際の当該充電電圧の電圧レベルを制御するための放電制御信号線がゲートに接続されたＰ型電界効果トランジスタをさらに備えるものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記放電制御信号線を介して前記Ｐ型電界効果トランジスタのゲートに印加される電圧の電圧レベルを、前記直流電圧の電圧レベル以下で、かつ各々電圧レベルの異なる複数の電圧から選択する第２選択手段をさらに備えるものである。

さらに、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記充電制御信号に供給されるパルスの波形が反転された波形であり、ローレベルが前記第２選択手段により選択された電圧レベルとされたパルスを含んだ放電制御信号を前記放電制御信号線に供給する第２供給手段をさらに備えるものである。

一方、請求項５に記載の発明の画像形成装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の容量性負荷の駆動回路と、有色のインク液による液滴が吐出される吐出口に対応して設けられ、前記容量性負荷の駆動回路による充電電圧の電圧レベルに応じた滴量の前記液滴を前記吐出口から吐出させて記録媒体に画像を形成する容量性負荷と、を備えるものである。

請求項１に記載の発明によれば、充電制御信号線を介してゲートに印加される電圧の電圧レベルを制御することによりソースを介して容量性負荷に充電される充電電圧の電圧レベルを制御することができるため、本構成を有していない場合に比較して、複雑な制御を行なうことなく吐出される液滴の滴量を調整することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項１に記載の発明によれば、容量性負荷に充電される充電電圧の電圧レベルを複数の電圧レベルに制御することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項２に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、容量性負荷を充電、放電させる際の充電電圧の電圧レベルを細かく制御することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項３に記載の発明によれば、放電する際の容量性負荷の充電電圧の電圧レベルを複数の電圧レベルに制御することができる、という優れた効果を有する。

また、請求項４に記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、様々な駆動波形が得られる、という優れた効果を有する。

さらに、請求項５に記載の発明によれば、複雑な制御を行なうことなく吐出される液滴の滴量を調整することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明をインクジェットプリンタ（画像形成装置）に適用した場合について説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ（以下「プリンタ」という。）１０の要部構成を示す図であり、ここでは記録用紙の搬送系を除き、主としてインクジェット記録ヘッド周辺部の構成を示している。

同図に示すように、本実施の形態に係るプリンタ１０は、プリンタ１０全体の動作を司るコントローラ１２と、供給された印刷データに基づいてインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド１４と、を備えている。また、インクジェット記録ヘッド１４は、各々個別に設けられた圧電素子（ピエゾ素子）３０の変形によってインク滴を吐出する複数のイジェクタ３２が２次元配置されて構成された複数のイジェクタ群３４と、イジェクタ群３４の各々に対応して設けられた駆動ＩＣ（Integrated Circuit）１６と、を備えている。

なお、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド１４は、記録用紙の幅にほぼ等しい幅を有する長尺状のものとされている。すなわち、本プリンタ１０は、当該インクジェット記録ヘッド１４を固定したまま記録用紙のみを搬送しながら各イジェクタ３２からインク滴を吐出することにより、記録用紙の全幅を一括して記録を行うインクジェットプリンタとして構成されている。

また、本実施の形態に係るイジェクタ３２は、有色のインク液が充填される圧力発生室と、当該圧力発生室に空間的に接続され、インクを吐出可能な吐出口と、前記圧力発生室の壁面の一部を構成し、振動することによって前記圧力発生室を膨張又は収縮させる振動板、及び記録すべき画像を示す画像データに応じて印加された電圧によって変形することにより前記振動板を振動させる圧電素子３０を備えたアクチュエータと、を含んで構成されている。

コントローラ１２は、インクジェット記録ヘッド１４に設けられた全ての駆動ＩＣ１６と各々共通の第１クロック信号線、ラッチ信号線、第１波形信号線、第２波形信号線、第３波形信号線、及び第２クロック信号線により接続されている。また、コントローラ１２は、各駆動ＩＣ１６とデータ信号線により個別に接続されている。

各駆動ＩＣ１６の作動の制御は、第１クロック信号線を介して供給される第１クロック信号、データ信号線を介して供給される印刷データ、制御データ、波高値データ、ラッチ信号線を介して供給されるラッチ信号、第１波形信号線を介して供給される波形信号Ａ、第２波形信号線を介して供給される波形信号Ｂ、第３波形信号線を介して供給される波形信号Ｃ、及び第２クロック信号線を介して供給される第２クロック信号等が用いられてコントローラ１２によって行われる。

また、駆動ＩＣ１６には複数（ここでは３個）の波高値セット端子１７が設けられており、各波高値セット端子１７には、各々電圧レベルの異なる複数の電力が供給されている。本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６では、３個の波高値セット端子１７に対して、不図示の３個の電源から第１波高値電圧レベル（本実施の形態では、１８Ｖ）の電力、第２波高値電圧レベル（本実施の形態では、２０Ｖ）の電力、及び第３波高値電圧レベル（本実施の形態では、２２Ｖ）の電力がそれぞれ供給されている。

コントローラ１２は、パーソナル・コンピュータ等の外部装置から印刷すべき画像を示す画像データが入力されると、当該画像データに基づき、インクジェット記録ヘッド１４に設けられた各イジェクタ３２から吐出させる液滴の滴量を示す印刷データを出力するものとされている。

また、コントローラ１２は、駆動ＩＣ１６に内蔵された抵抗器のばらつきや圧電素子３０の静電容量のばらつきなどによる各イジェクタ３２から吐出される液滴の滴量のばらつきを補正するための補正データを予め記憶しており、当該補正データに基づいて波高値データ及び制御データを出力するものとされている。

図２には、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド１４の概略構成を示す平面図が示されている。

同図に示されるように、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド１４は、複数のイジェクタ３２が２次元配置されて構成されたイジェクタ群３４Ａ１、３４Ｂ１、３４Ａ２、３４Ｂ２・・・の各々を単位構造として、複数の単位構造が、所定の一方向（インクジェット記録ヘッド１４の長手方向（長尺方向））に対して、隣接する単位構造に配置されているイジェクタ群の端部の一部領域が互いに重なり合うように配置されている。

そして、各イジェクタ群３４Ａ１、３４Ｂ１、３４Ａ２、３４Ｂ２・・・には、駆動ＩＣ１６Ａ１、１６Ｂ１、１６Ａ２、１６Ｂ２・・・が１対１で個別に設けられており、イジェクタ群と、対応する駆動ＩＣとの間は、各々接続配線１８によって電気的に接続されている。なお、以下では、特定のものを示したい場合を除き、イジェクタ群３４Ａ１、３４Ｂ１、３４Ａ２、３４Ｂ２・・・を「イジェクタ群３４」と略して表記する場合がある。また、以下では、特定のものを示したい場合を除き、駆動ＩＣ１６Ａ１、１６Ｂ１、１６Ａ２、１６Ｂ２・・・を「駆動ＩＣ１６」と略して表記する場合がある。

本実施の形態に係るイジェクタ群３４は、配置領域の形状が、上底と下底とを結ぶ２つの斜辺の角度が互いに異なる台形形状とされている。各イジェクタ群３４の上記配置領域には、記録用紙の搬送方向に対する直交方向に対して複数のイジェクタ３２が所定間隔毎に配列されたイジェクタ列が、複数の並列かつ、各イジェクタ列のイジェクタ３２が他のイジェクタ列のイジェクタ３２と搬送方向に対して重ならにように設けられている。

そして、本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド１４では、一対のイジェクタ群３４が、各々の上底同士がインクジェット記録ヘッド１４の長手方向中心線に向かって互いに対向するように配設されると共に、各々に対応する駆動ＩＣ１６も一体的に配設されることにより、単体部品としてヘッドユニット１５を構成している。そして、インクジェット記録ヘッド１４は、複数の当該ヘッドユニット１５が長手方向に配列された状態で構成されている。

一方、図３には、本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６の構成が示されている。

同図に示すように、本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６は、デコーダ４０と、データシフトレジスタ４２と、ラッチセレクタ４４と、第１ラッチ回路４６と、第２ラッチ回路４８と、レベルシフタ５０と、波高値セレクタ（第１選択手段）５２と、第１波形シフトレジスタ５４と、第２波形シフトレジスタ５６と、第３波形シフトレジスタ５８と、波形セレクタ６０と、レベルシフタ６２と、駆動波形生成回路７０と、を備えている。

なお、本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６では、デコーダ４０及びデータシフトレジスタ４２は、駆動ＩＣ１６毎に設けられている。また、ラッチセレクタ４４、第１ラッチ回路４６、第２ラッチ回路４８、レベルシフタ５０、波高値セレクタ５２、波形セレクタ６０、レベルシフタ６２及び駆動波形生成回路７０は、それぞれイジェクタ３２毎に設けられている。さらに、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８は、各イジェクタ群３４のイジェクタ列毎に設けられている。

デコーダ４０には、第１クロック信号線、データ信号線及びラッチ信号線が接続されている。また、第１波形シフトレジスタ５４には、第１波形信号線が接続され、第２波形シフトレジスタ５６には、第２波形信号線が接続され、第３波形シフトレジスタ５８には、第３波形信号線が接続されている。さらに、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８には、第２クロック信号線が並列に接続されている。

従って、コントローラ１２から出力された第１クロック信号、印刷データ、制御データ、波高値データ、及びラッチ信号はデコーダ４０に入力される。また、コントローラ１２から出力された波形信号Ａは第１波形シフトレジスタ５４に入力され、コントローラ１２から出力された波形信号Ｂは第２波形シフトレジスタ５６に入力され、コントローラ１２から出力された波形信号Ｃは第３波形シフトレジスタ５８に入力される。さらに、コントローラ１２から出力された第２クロック信号は第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８にそれぞれ入力される。

なお、上記制御データは、ラッチセレクタ４４によるデータの出力先を第１ラッチ回路４６とするか、第２ラッチ回路４８とするかを指定するデータであり、本実施の形態では、例えば、「０」がデータの出力先を第１ラッチ回路４６と指定することを示し、「１」がデータの出力先を第２ラッチ回路４８と指定することを示す１ビットのデータを適用している。

また、上記波高値データは、第１波高値電圧レベル、第２波高値電圧レベル、及び第３波高値電圧レベルのうち使用する波高値電圧レベルを指定するデータであり、本実施の形態では、例えば、「００１」が使用する波高値電圧レベルとして第１波高値電圧レベルを適用することを示し、「０１０」が使用する波高値電圧レベルとして第２波高値電圧レベルを適用することを示し、「１００」が使用する波高値電圧レベルとして第３波高値電圧レベルを適用することを示す３ビットのシリアルデータを適用している。

さらに、上記印刷データは、波形信号Ａ、波形信号Ｂ、及び波形信号Ｃのうち液滴を吐出させるために使用する波形信号を指定するデータであり、本実施の形態では、例えば、「００１」が使用する波形信号として波形信号Ａを適用することを示し、「０１０」が使用する波形信号として波形信号Ｂを適用することを示し、「１００」が使用する波形信号として波形信号Ｃを適用することを示す３ビットのシリアルデータを適用している。

本実施の形態では、以上のような制御データ、波高値データ、及び印刷データが、対応するイジェクタ群３４に含まれるイジェクタ３２の数だけ連続してデコーダ４０に入力される。

一方、本実施の形態に係るコントローラ１２は、ラッチ信号線にラッチ信号として電圧レベルがハイ（High）レベル（Ｈ）及びロー（Low）レベル（Ｌ）の信号を選択的に出力するものとされている。コントローラ１２は、ラッチ信号をハイレベルとした状態で、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力すると共に、当該第１クロック信号に同期させてデータ信号線に制御データをシリアルに出力し、ラッチ信号をローレベルとした状態で、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力すると共に、当該第１クロック信号に同期させてデータ信号線に印刷データ又は波高値データをシリアルに出力するものとされている。

また、デコーダ４０は、制御データが入力されると、当該制御データに基づき、ラッチセレクタ４４に対してデータの出力先の切り替えを指示する制御信号を出力する。また、デコーダ４０は、印刷データ又は波高値データが入力されると、当該入力された印刷データ又は波高値データをデータシフトレジスタ４２にシリアルに出力する。

データシフトレジスタ４２は、入力されるシリアルデータである印刷データ又は波高値データを一旦記憶する。

また、コントローラ１２は、デコーダ４０に対して、データシフトレジスタ４２に記憶されたデータのラッチセレクタ４４への出力させる指示を行なうものとされている。本実施の形態に係るコントローラ１２は、デコーダ４０に対して、データシフトレジスタ４２に記憶されたデータのラッチセレクタ４４への出力を指示する場合、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力せずに、ラッチ信号線に所定のパターンの指示パルスを出力するものとされている。

デコーダ４０は、第１クロック信号が入力されずにラッチ信号線から上記指示パルスが入力されると、データシフトレジスタ４２にデータの出力を指示する。

データシフトレジスタ４２は、デコーダ４０よりデータの出力が指示されると、記憶しているシリアルデータである印刷データ又は波高値データを各イジェクタ３２毎のパラレルデータに変換し、各イジェクタ３２に対応して設けられたラッチセレクタ４４へ出力する。

なお、以下では、１つのイジェクタ３２に対応して設けられた１個のラッチセレクタ４４、第１ラッチ回路４６、第２ラッチ回路４８、レベルシフタ５０、波高値セレクタ５２、波形セレクタ６０、レベルシフタ６２及び駆動波形生成回路７０についてのみ説明するが、他のイジェクタ３２についても同様である。

ラッチセレクタ４４は、選択可能なデータの出力先として第１ラッチ回路４６及び第２ラッチ回路４８に接続されている。また、ラッチセレクタ４４は、デコーダ４０より出力された制御信号がセレクト端子に入力されると共に、データシフトレジスタ４２からパラレルデータが入力される。従って、ラッチセレクタ４４は、入力されたパラレルデータを制御信号によって指示された出力先に出力することになる。

第１ラッチ回路４６又は第２ラッチ回路４８は、ラッチセレクタ４４から出力されたパラレルデータをラッチ（自己保持）する。

一方、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８は入力された波形信号を一旦記憶する。また、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８は入力された第２クロック信号に基づき、イジェクタ群３４の上記配置領域における対応するイジェクタ列のインクジェット記録ヘッド１４の短手方向に対する位置に応じたタイミングで、記憶している波形信号を出力するものとされている。例えば、イジェクタ群３４の上記配置領域にイジェクタ列が３２列設けられているものとし、第２クロック信号の周波数を１０ＭＨｚとした際に各イジェクタ列の駆動タイミングが１クロック分ずつずれるものとした場合、各イジェクタ列毎のずれ時間は０．１μｓとなり、イジェクタ群３４の全イジェクタ列での駆動タイミングの総ずれ時間は３．２μｓとなる。

波形セレクタ６０は、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８から波形信号Ａ、波形信号Ｂ、及び波形信号Ｃが選択対象とする信号として入力される。また、波形セレクタ６０は、第２ラッチ回路４８によってラッチされたパラレルデータがセレクト端子に入力される。従って、波形セレクタ６０は、波形信号Ａ、波形信号Ｂ、及び波形信号Ｃからパラレルデータによって選択が指示された波形信号を選択して出力することになる。

波形セレクタ６０の波形信号の出力端子はレベルシフタ６２に接続されている。波形セレクタ６０から出力された波形信号はレベルシフタ６２に入力される。

レベルシフタ６２は、波形信号が入力されると、入力された波形信号の波形を反転させて所定電圧レベルにレベル変換することにより得られた波形信号Ｓ１、及び入力された波形信号を上記所定電圧レベルにレベル変換することにより得られた波形信号Ｓ２をそれぞれ駆動波形生成回路７０へ出力する。

一方、第１ラッチ回路４６の出力端子はレベルシフタ５０に接続されている。第１ラッチ回路４６によってラッチされたパラレルデータはレベルシフタ５０に入力される。レベルシフタ５０は、パラレルデータが入力されると、当該パラレルデータを所定電圧レベルにレベル変換して出力する。なお、第１ラッチ回路４６から入力されるデータはパラレルデータであるため、実際には、レベルシフタがパラレルデータのビット数だけ必要である。

波高値セレクタ５２は、各波高値セット端子１７から第１波高値電圧レベルの電力、第２波高値電圧レベルの電力、及び第３波高値電圧レベルの電力が選択対象とする電力として入力される。また、波高値セレクタ５２は、レベルシフタ５０によってレベル変換されたパラレルデータがセレクト端子に入力される。従って、波高値セレクタ５２は、第１波高値電圧レベルの電力、第２波高値電圧レベルの電力、及び第３波高値電圧レベルの電力からパラレルデータによって選択が指示された波高値電圧レベルの電力を出力することになる。

波高値セレクタ５２の電力出力端子は駆動波形生成回路７０に接続されている。波高値セレクタ５２から出力された電力は駆動波形生成回路７０に供給される。

図３に示すように、本実施の形態に係る駆動波形生成回路７０は、第１信号生成回路７２と、第２信号生成回路７４と、２つのＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴ（以下、「ＮＭＯＳ」という。）７６Ａ、７６Ｂと、を備えている。

本実施の形態に係る第１信号生成回路７２は、ＰチャネルＭＯＳ ＦＥＴ（以下、「ＰＭＯＳ」という。）７２ＡとＮＭＯＳ７２Ｂを直列接続して構成したインバータ回路として構成されており、同様に、第２信号生成回路７４もまた、ＰＭＯＳ７４ＡとＮＭＯＳ７４Ｂを直列接続して構成したインバータ回路として構成されている。

すなわち、第１信号生成回路７２は、ＰＭＯＳ７２ＡとＮＭＯＳ７２Ｂのドレイン同士が接続されると共に、ＰＭＯＳ７２ＡとＮＭＯＳ７２Ｂのゲート同士が接続されている。同様に、第２信号生成回路７４も、ＰＭＯＳ７４ＡとＮＭＯＳ７４Ｂのドレイン同士が接続されると共に、ＰＭＯＳ７４ＡとＮＭＯＳ７４Ｂのゲート同士が接続されている。

また、第１信号生成回路７２のＰＭＯＳ７２Ａのソースは、波高値セレクタ５２の電力出力端子に接続されており、波高値セレクタ５２によって選択された波高値電圧レベルの電力が供給される。また、ＮＭＯＳ７２Ｂのソースは、接地されて接地レベルとされている。さらに、ＰＭＯＳ７２Ａ及びＮＭＯＳ７２Ｂの各ゲートには、レベルシフタ６２の一方の出力端子が接続されており、レベルシフタ６２より波形信号Ｓ１が入力される。

従って、第１信号生成回路７２では、レベルシフタ６２から入力された波形信号Ｓ１がハイレベルである場合はＰＭＯＳ７２Ａがオフ状態でＮＭＯＳ７２Ｂがオン状態となるため、出力される信号の電圧レベルは接地レベルとなる。これに対し、レベルシフタ６２から入力された波形信号Ｓ１がローレベルである場合はＰＭＯＳ７２Ａがオン状態でＮＭＯＳ７２Ｂがオフ状態となるため、出力される信号の電圧レベルは波高値セレクタ５２によって選択された波高値電圧レベルとなる。

すなわち、第１信号生成回路７２は、入力された波形信号Ｓ１の波形を反転させた波形であり、ハイレベルが波高値セレクタ５２により選択された波高値電圧レベルとされ、ローレベルが接地レベルとされた信号を、圧電素子３０を充電するための充電制御信号として出力する。よって、この充電制御信号は波形セレクタ６０によって選択された波形信号と同じ形状の波形となる。

また、第１信号生成回路７２の信号出力端子は充電制御信号線を介してＮＭＯＳ７６Ａのゲートに接続されている。第１信号生成回路７２から出力された充電制御信号はＮＭＯＳ７６Ａのゲートに供給される。

このＮＭＯＳ７６Ａのドレインは、不図示の駆動電源に接続された電力線に接続されて所定電圧レベル（本実施の形態では、２５Ｖから３０Ｖまでの範囲内の所定レベル）の直流電力が供給されている。また、ＮＭＯＳ７６Ａのソースは、圧電素子３０に接続された第１配線に接続されている。

ここで、ＮＭＯＳ７６Ａは、ゲートに印加される電圧の電圧レベルがソースの電圧レベルとしきい値電圧Ｖｔｈとの和の電圧よりも高くなるとオン状態となり、ゲートに印加される電圧の電圧レベルがソースの電圧レベルとしきい値電圧Ｖｔｈとの和の電圧以下となるとオフ状態となるものとされている。

一方、第２信号生成回路７４のＰＭＯＳ７４Ａのソースは、不図示のレベルシフタ電源と接続されており、所定電圧レベルＨＶ（本実施の形態では、２５Ｖから３０Ｖまでの範囲内の所定レベル）の電力が供給される。また、ＮＭＯＳ７４Ｂのソースは、接地されて接地レベルとされている。さらに、ＰＭＯＳ７４Ａ及びＮＭＯＳ７４Ｂの各ゲートには、レベルシフタ６２の他方の出力端子が接続されており、レベルシフタ６２より波形信号Ｓ２が入力される。

従って、第２信号生成回路７４では、レベルシフタ６２から入力された波形信号Ｓ２がハイレベルである場合はＰＭＯＳ７４Ａがオフ状態でＮＭＯＳ７４Ｂがオン状態となるため、出力される電圧の電圧レベルは接地レベルとなる。これに対し、レベルシフタ６２から入力された波形信号Ｓ２がローレベルである場合はＰＭＯＳ７４Ａがオン状態でＮＭＯＳ７４Ｂがオフ状態となるため、出力される電圧の電圧レベルは上記所定電圧レベルＨＶとなる。

すなわち、第２信号生成回路７４は、入力された波形信号Ｓ２の波形を反転させた波形であり、ハイレベルが所定電圧レベルＨＶとされ、ローレベルが接地レベルとされた信号を、圧電素子３０を放電するための放電制御信号として出力する。よって、この放電制御信号は波形セレクタ６０によって選択された波形信号の波形を反転させた形状の波形となる。

また、第２信号生成回路７４の信号出力端子は放電制御信号線を介してＮＭＯＳ７６Ｂのゲートに接続されている。第２信号生成回路７４から出力された放電制御信号はＮＭＯＳ７６Ｂのゲートに供給される。

このＮＭＯＳ７６Ｂのドレインは、第１配線と並列に圧電素子３０に接続された第２配線に接続されており、ＮＭＯＳ７６Ｂのソースは接地されて接地レベルとされている。

ここで、ＮＭＯＳ７６Ｂは、ゲートに印加される電圧の電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈよりも高くなるとオン状態となり、ゲートに印加される電圧の電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ以下となるとオフ状態となるものとされている。

本実施の形態に係るプリンタ１０では、圧電素子３０の駆動によって吐出されるインク滴の滴量の種類として、「大滴」、「中滴」、及び「小滴」の３種類が適用されており、コントローラ１２では、当該３種類のインク滴の各々吐出させる波形信号として、波形信号Ａ、波形信号Ｂ、及び波形信号Ｃを生成する。駆動ＩＣ１６では、このように複数の電圧を圧電素子３０に印加するにあたって、駆動電源から一本の電力線に接続することにより、電流に配慮して太くする必要のある電力線の数を低減させている。このように電力線の数を低減させることにより、駆動ＩＣ１６が小型になる。

図４には、コントローラ１２により生成される波形信号の一例が示されている。

本実施の形態に係るプリンタ１０では、波形信号に含まれる駆動パルスのパルス幅ｔを変更することによって吐出口から吐出されるインク滴の滴量を大滴、中滴、小滴の何れかに変更しており、波形信号Ａ、波形信号Ｂ、及び波形信号Ｃはパルス幅ｔが異なる駆動パルスが含まれたものとされている。容量性負荷が待機状態にあるときに印加される電圧を基準電圧とすると、図4の場合は、基準電圧はハイレベルとなっている。基準電圧を選択的に異ならせることにより、例えば、各基準電圧を基準として同じ電位差となる電圧レベルまで容量性負荷を充電させる場合に、基準電圧が低いほど容量性負荷の充電に必要な電気的エネルギーは少なくなる。

次に、図５を参照して、本実施の形態に係るプリンタ１０の印刷時の作用を説明する。なお、図５は、図示しない外部装置から印刷すべき画像を示す画像データが入力された際にコントローラ１２で実行される印刷処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、錯綜を回避するために、１枚分の画像を印刷する場合について説明する。

同図のステップ１００では、入力された画像データに対して、例えば、ディザ法や誤差拡散法等のハーフトーン処理を行なって、例えば、２５６階調等の比較的高階調の画像データから、インクジェット記録ヘッド１４で記録可能な階調数の画像データに変換する。

次のステップ１０２では、変換した画像データにより示される２次元画像をインクジェット記録ヘッド１４によって一度に印刷する長尺矩形状の画像に対応する印刷データに分割し、長尺矩形状の画像に対応する印刷データをインクジェット記録ヘッド１４に設けられているイジェクタ群３４の各々で印刷する印刷データにさらに分割する。

次のステップ１０４では、予め記憶している補正データに基づき、各イジェクタ群３４毎に当該イジェクタ群３４の各イジェクタ３２毎から吐出される液滴の滴量のばらつきを補正するための波高値データを生成する。

なお、上記補正データは、各イジェクタ３２毎に使用する波高値電圧レベルを予め定めたデータであり、例えば、イジェクタ３２より吐出される液滴の滴量が所定の標準範囲以内である場合、使用する波高値電圧レベルを第２波高値電圧レベルと定め、吐出される液滴の滴量が上記標準範囲よりも多い場合、使用する波高値電圧レベルを第１波高値電圧レベルと定め、吐出される液滴の滴量が上記標準範囲よりも少ない場合、使用する波高値電圧レベルを第３波高値電圧レベルと定めている。

次のステップ１０６では、ラッチ信号線にハイレベルのラッチ信号を出力する。また、本ステップ１０６では、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力すると共に、当該第１クロック信号に同期させて全データ信号線に各ラッチセレクタ４４のデータの出力先を第１ラッチ回路４６に指定する制御データをシリアルに出力する。

これにより、デコーダ４０は、ラッチセレクタ４４に対してデータの出力先を第１ラッチ回路４６に指示する制御信号を出力する。これに応じて、ラッチセレクタ４４は、データの出力先を第１ラッチ回路４６とする。

次のステップ１０８では、ラッチ信号線にローレベルのラッチ信号を出力する。また、本ステップ１０８では、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力すると共に、当該第１クロック信号に同期させて、上記ステップ１０４において生成した各イジェクタ群３４毎の波高値データを、各イジェクタ群３４に対応する駆動ＩＣ１６に接続されたデータ信号線にシリアルに出力する。

これにより、デコーダ４０は、入力された波高値データをデータシフトレジスタ４２に出力する。これに応じて、データシフトレジスタ４２は、入力された波高値データを一旦記憶する。

次のステップ１１０では、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力せずにラッチ信号線に上記指示パルスを出力する。

これにより、デコーダ４０は、データシフトレジスタ４２にデータの出力を指示する。これに応じて、データシフトレジスタ４２は、記憶しているシリアルデータである波高値データをパラレルデータに変換して各イジェクタ３２に対応して設けられたラッチセレクタ４４へ出力する。ラッチセレクタ４４は、入力された波高値データを第１ラッチ回路４６に出力する。この結果、波高値データは、第１ラッチ回路４６にラッチされる。このラッチされた波高値データは、新たな波高値データで更新されるまで保持される。

第１ラッチ回路４６によってラッチされた波高値データはレベルシフタ５０によってレベル変換されて波高値セレクタ５２に出力される。これに応じて、波高値セレクタ５２は、各波高値セット端子１７より供給される第１波高値電圧レベルの電力、第２波高値電圧レベルの電力、及び第３波高値電圧レベルの電力から波高値データにより指定された波高値電圧レベルの電力を第１信号生成回路７２に供給する。

次のステップ１１２では、ラッチ信号線にハイレベルのラッチ信号を出力する。また、本ステップ１１２では、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力すると共に、当該第１クロック信号に同期させて全データ信号線に各ラッチセレクタ４４のデータの出力先を第２ラッチ回路４８と指定する制御データをシリアルに出力する。

これにより、デコーダ４０は、ラッチセレクタ４４に対してデータの出力先を第２ラッチ回路４８に指示する制御信号を出力する。これに応じて、ラッチセレクタ４４は、データの出力先を第２ラッチ回路４８とする。

次のステップ１１４では、ラッチ信号線にローレベルのラッチ信号を出力する。また、本ステップ１１４では、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力すると共に、当該第１クロック信号に同期させて、上記ステップ１０２において、一度に印刷する長尺矩形状の画像をイジェクタ群３４毎に分割した印刷データを、各イジェクタ群３４に対応する駆動ＩＣ１６に接続されたデータ信号線にシリアルに出力する。

これにより、デコーダ４０は、入力された印刷データをデータシフトレジスタ４２に出力する。データシフトレジスタ４２は、入力された印刷データを一旦記憶する。

次のステップ１１６では、第１クロック信号線に第１クロック信号を出力せずにラッチ信号線に上記指示パルスを出力する。また、本ステップ１１６では、第２クロック信号線に第２クロック信号を出力する。

これにより、デコーダ４０は、データシフトレジスタ４２にデータの出力を指示する。これに応じて、データシフトレジスタ４２は、記憶しているシリアルデータである印刷データをパラレルデータに変換して各イジェクタ３２に対応して設けられたラッチセレクタ４４へ出力する。ラッチセレクタ４４は、入力された印刷データを第２ラッチ回路４８に出力する。この結果、印刷データは、第２ラッチ回路４８にラッチされる。このラッチされた印刷データは、新たな印刷データで更新されるまで保持される。

第２ラッチ回路４８によってラッチされた印刷データは波形セレクタ６０に出力される。

一方、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８は、第２クロック信号線を介して入力する第２クロック信号に基づき、イジェクタ群３４の上記配置領域における対応するイジェクタ列のインクジェット記録ヘッド１４の短手方向に対する位置に応じたタイミングで記憶している波形信号出力する。

この結果、波形セレクタ６０は、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８から供給される波形信号Ａ、波形信号Ｂ、及び波形信号Ｃから印刷データによって選択が指示された波形信号をレベルシフタ６２に出力する。

レベルシフタ６２は、入力された波形信号の波形を反転させて所定電圧レベルにレベル変換した波形信号Ｓ１を第１信号生成回路７２へ出力すると共に、当該入力された波形信号を上記所定電圧レベルにレベル変換した波形信号Ｓ２を第２信号生成回路７４へ出力する。

第１信号生成回路７２は、入力された波形信号Ｓ１の波形を反転させた波形であり、ハイレベルを波高値セレクタ５２により選択された波高値電圧レベルとし、ローレベルを接地レベルとした充電制御信号をＮＭＯＳ７６Ａのゲートに対して供給する。

一方、第２信号生成回路７４は、入力された波形信号Ｓ２の波形を反転させた波形であり、ローレベルを接地レベルとし、ハイレベルを所定電圧レベルＨＶとした放電制御信号をＮＭＯＳ７６Ｂのゲートに対して供給する。

図６（Ａ）〜（Ｃ）には、第１信号生成回路７２及び第２信号生成回路７４より供給される充電制御信号及び放電制御信号の一例が示されている。

本実施の形態に係るプリンタ１０では、印刷データによって液滴の吐出に使用する波形信号を代えて、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように充電制御信号及び放電制御信号に含まれる駆動パルスのパルス幅をｔ１からｔ２に変更することにより吐出口から吐出されるインク滴の滴量を変更している。

また、本実施の形態に係るプリンタ１０では、波高値データによって波高値電圧レベルを代えることにより、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）に示すように充電制御信号のハイレベルの電圧レベルを調整している。

ところで、ＮＭＯＳ７６ＡとＮＭＯＳ７６Ｂが共にオン状態となって圧電素子３０に貫通電流が流れることを防止するには、充電制御信号及び放電制御信号の何れか一方の電圧レベルをハイレベルに立ち上げる際に他方の信号の電圧レベルがローレベルである必要がある。このため、本実施の形態に係るプリンタ１０では、レベルシフタ６２に含まれるトランジスタの面積やサイズ等を調整することにより、レベルシフタ６２から出力される波形信号Ｓ１と波形信号Ｓ２の電圧レベルが共に一旦ハイレベルとなってから波形信号Ｓ１と波形信号Ｓ２の何れか一方の電圧レベルがローレベルに立ち下がるようにしている。このため、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示される充電制御信号及び放電制御信号では、充電制御信号及び放電制御信号がの電圧レベルが共に一旦ローレベルとなってから充電制御信号及び放電制御信号の何れか一方の電圧レベルがハイレベルに立ち上がるようになっている。

ここで、ＮＭＯＳ７６Ａは、ソースが第１配線を介して圧電素子３０に接続されているため、ソースの電圧レベルが圧電素子３０の充電電圧の電圧レベルと等しくなる。また、ＮＭＯＳ７６Ｂは、ドレインが第２配線を介して圧電素子３０に接続されているため、ドレインの電圧レベルが圧電素子３０の充電電圧の電圧レベルと等しくなる。

従って、ＮＭＯＳ７６Ａは、充電制御信号が供給されてゲートに印加される電圧の電圧レベルが圧電素子３０の充電電圧の電圧レベルよりも高い場合にオン状態となり、ドレインからソースに電流が流れて圧電素子３０が充電される。そして、当該充電によって圧電素子３０の充電電圧の電圧レベルが上昇して、ソースの電圧レベルがＮＭＯＳ７６Ａのゲートに印加される電圧の電圧レベルと等しくなるとＮＭＯＳ７６Ａはオフ状態となる。

一方、ＮＭＯＳ７６Ｂは、ソースの電圧レベルが接地レベルで固定される以外はＮＭＯＳ７６Ａと同様に動作するため、放電制御信号が供給されてゲートに印加される電圧の電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈよりも高くなるとオン状態となり、ドレインからソースに電流が流れて圧電素子が放電される。

なお、実際のＮＭＯＳでは、上述のように、ゲートとソースとの電位差がしきい値電圧Ｖｔｈよりも大きい場合に、オン状態とオフ状態が切り替わる。このため、圧電素子３０に充電される充電電圧の電圧レベルは、しきい値電圧Ｖｔｈだけずれた電圧レベルになる。このため、図６（Ａ）（Ｂ）では、圧電素子３０の充電電圧の電圧レベルを「略第２波高値電圧レベル」と記しており、図６（Ｃ）では、圧電素子３０の充電電圧の電圧レベルを「略第１波高値電圧レベル」と記している。

圧電素子３０は、充電電圧の電圧レベルの変化に応じて圧力発生室を膨張又は収縮させて吐出口からインク滴を吐出させる。

次のステップ１１８では、画像データにより示される２次元画像の印刷が完了したか否かを判定し、否定判定となった場合は上記ステップ１１２へ戻る一方、肯定判定となった場合は本印刷処理プログラムを終了する。なお、上記ステップ１１２〜ステップ１１８の処理を繰り返し実行する際には、次に印刷すべき画像領域に対応する印刷データを処理対象印刷データとするようにする。

なお、本実施の形態では、１画像を形成する際に波高値データを１度のみ設定する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの画像を形成する間に各イジェクタ３２から吐出される液滴の滴量のばらつきが変化する場合、変化度合いに応じて波高値データを複数回設定するものとしてもよい。また、各イジェクタ３２から吐出される液滴の滴量のばらつきが変化する度合いが小さい場合、複数の画像を形成する毎に波高値データを設定するものとしてもよい。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態に係るプリンタ１０の要部構成は、上記第１の実施の形態（図１参照）とほぼ同一であり、コントローラ１２は、全ての駆動ＩＣ１６Ｂと第１波形信号線、第２波形信号線、第３波形信号線、及び第２クロック信号線に代えて、第１波形セット信号線、第２波形セット信号線、及び第３波形セット信号線により接続されている。

また、インクジェット記録ヘッド１４の概略構成は、上記第１の実施の形態（図２参照）と同一であるので、ここでの説明は省略する。

図７には、第２の実施の形態に係る駆動ＩＣ１６Ｂの構成が示されている。なお、同図における図３と同一部分についての説明を省略する。

本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６Ｂは、コントローラ１２と一対の第１波形セット信号線、一対の第２波形セット信号線、及び一対の第３波形セット信号線により接続されており、第１波形セット信号線を介して一対の信号とされた波形セット信号Ａが供給され、第２波形セット信号線を介して一対の信号とされた波形セット信号Ｂが供給され、第３波形セット信号線を介して一対の信号とされた波形セット信号Ｃが供給される。

また、本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６Ｂには、複数（ここでは３個）の充電用波高値セット端子１７Ａ及び複数（ここでは３個）の放電用波高値セット端子１７Ｂが設けられており、各充電用波高値セット端子１７Ａ毎及び各充電用波高値セット端子１７Ｂ毎にそれぞれ各々電圧レベルの異なる複数の電力が供給されている。本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６Ｂでは、３個の充電用波高値セット端子１７Ａに対して、不図示の３個の電源から第１波高値電圧レベル（本実施の形態では、２４Ｖ）の電力、第２波高値電圧レベル（本実施の形態では、１２Ｖ）の電力、及び第３波高値電圧レベル（本実施の形態では、５Ｖ）の電力がそれぞれ供給され、２個の放電用波高値セット端子１７Ｂに対して、不図示の２個の電源から第４波高値電圧レベル（本実施の形態では、１２Ｖ）の電力、及び第５波高値電圧レベル（本実施の形態では、５Ｖ）の電力がそれぞれ供給され、１個の放電用波高値セット端子１７Ｂが接地されて第６波高値電圧レベルが接地レベル（本実施の形態では、０Ｖ）とされている。

本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６Ｂの作動の制御は、第１クロック信号線を介して供給される第１クロック信号、データ信号線を介して供給される印刷データ、ラッチ信号線を介して供給されるラッチ信号、第１波形セット信号線を介して供給される波形セット信号Ａ、第２波形セット信号線を介して供給される波形セット信号Ｂ、第３波形セット信号線を介して供給される波形セット信号Ｃ、及び第２クロック信号線を介して供給される第２クロック信号等が用いられてコントローラ１２によって行われる。

図７に示すように、本実施の形態に係る駆動ＩＣ１６Ｂは、データシフトレジスタ４２と、ラッチ回路８０と、第１波形シフトレジスタ５４と、第２波形シフトレジスタ５６と、第３波形シフトレジスタ５８と、波形セレクタ６０と、データ分離部８２と、レベルシフタ５０Ａと、レベルシフタ５０Ｂと、波高値セレクタ（第１選択手段）５２Ａと、波高値セレクタ（第２選択手段）５２Ｂと、レベルシフタ６２と、駆動波形生成回路７０と、を備えている。

データシフトレジスタ４２には、第１クロック信号線、及びデータ信号線が接続されており、ラッチ回路８０には、ラッチ信号線が接続されている。

また、第１波形シフトレジスタ５４には、第１波形セット信号線が接続され、第２波形シフトレジスタ５６には、第２波形セット信号線が接続され、第３波形シフトレジスタ５８には、第３波形セット信号線が接続されている。さらに、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８には、第２クロック信号線が並列に接続されている。

コントローラ１２から出力された第１クロック信号、及び印刷データはデータシフトレジスタ４２に入力される。また、コントローラ１２から出力されラッチ信号はラッチ回路８０に入力される。また、コントローラ１２から出力された波形セット信号Ａは第１波形シフトレジスタ５４に入力され、コントローラ１２から出力された波形セット信号Ｂは第２波形シフトレジスタ５６に入力され、コントローラ１２から出力された波形セット信号Ｃは第３波形シフトレジスタ５８に個々に入力される。さらに、コントローラ１２から出力された第２クロック信号は第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８にそれぞれ入力される。

なお、上記波形セット信号は、波形信号と波高制御データが一対の信号となったものである。

波高制御データは、充電電圧をセットするか、放電電圧を設定するかを指定する充放電指定データと、使用する波高値電圧レベルを指定する波高値データにより構成されたシリアルデータである。本実施の形態では、充放電指定データとして、例えば、「０」が充電電圧の設定を指定することを示し、「１」が放電電圧の設定を指定することを示す１ビットのデータを適用している。また、本実施の形態では、波高値データとして、例えば、「０１」が充電電圧の設定の場合に使用する波高値電圧レベルとして第１波高値電圧レベルを適用し、放電電圧の設定の場合に使用する波高値電圧レベルとして第４波高値電圧レベルを適用することを示し、「１０」が充電電圧の設定の場合に使用する波高値電圧レベルとして第２波高値電圧レベルを適用し、放電電圧の設定の場合に使用する波高値電圧レベルとして第５波高値電圧レベルを適用することを示し、「１１」が充電電圧の設定の場合に使用する波高値電圧レベルとして第３波高値電圧レベルを適用し、放電電圧の設定の場合に使用する波高値電圧レベルとして第６波高値電圧レベルを適用することを示す２ビットのデータを適用している。

データシフトレジスタ４２は、コントローラ１２から入力されるシリアルデータである印刷データを一旦記憶し、当該印刷データを各イジェクタ３２毎のパラレルデータに変換し、各イジェクタ３２に対応して設けられたラッチ回路８０へ出力する。

ラッチ回路８０は、ラッチ信号線を介して入力されるラッチ信号に応じてデータシフトレジスタ４２から出力されたパラレルデータである印刷データをラッチする。

第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８は入力される波形セット信号を一旦記憶する。また、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８は第２クロック信号線を介して入力される第２クロック信号に基づき、イジェクタ群３４の上記配置領域における対応するイジェクタ列のインクジェット記録ヘッド１４の短手方向に対する位置に応じたタイミングで、記憶している波形セット信号を出力するものとされている。

波形セレクタ６０は、第１波形シフトレジスタ５４、第２波形シフトレジスタ５６、及び第３波形シフトレジスタ５８から波形セット信号Ａ、波形セット信号Ｂ、及び波形セット信号Ｃが選択対象とする信号として入力されている。また、波形セレクタ６０は、ラッチ回路８０によってラッチされたパラレルデータである印刷データがセレクト端子に入力される。従って、波形セレクタ６０は、波形セット信号Ａ、波形セット信号Ｂ、及び波形セット信号Ｃから印刷データによって選択が指示された波形セット信号を選択して出力することになる。

波形セレクタ６０の波形セット信号の出力端子はデータ分離部８２に接続されている。波形セレクタ６０から出力された波形セット信号はデータ分離部８２に入力される。

データ分離部８２は、入力された波形セット信号に含まれる波形信号と波高制御データを分離する。そして、データ分離部８２は、分離した波形信号をレベルシフタ６２に出力する。また、データ分離部８２は、分離した波高制御データに含まれる充放電指定データを参照し、充電電圧の設定が指定されている場合、当該波高制御データに含まれる波高値データをレベルシフタ５０Ａに出力し、放電電圧の設定が指定されている場合、波高制御データに含まれる波高値データをレベルシフタ５０Ｂに出力する。

レベルシフタ５０Ａ及びレベルシフタ５０Ｂは入力された波高値データをレベル変換して出力する。

波高値セレクタ５２Ａは、各充電用波高値セット端子１７Ａから第１波高値電圧レベルの電力、第２波高値電圧レベルの電力、及び第３波高値電圧レベルの電力が選択対象とする電力として入力される。また、波高値セレクタ５２Ａは、レベルシフタ５０Ａによってレベル変換された波高値データがセレクト端子に入力されると共に、電力出力端子が第１信号生成回路７２のＰＭＯＳ７２Ａのソースと接続されている。従って、波高値セレクタ５２Ａは、第１波高値電圧レベルの電力、第２波高値電圧レベルの電力、及び第３波高値電圧レベルの電力から波高値データによって選択が指示された電力を選択してＰＭＯＳ７２Ａのソースに出力することになる。

波高値セレクタ５２Ｂは、各放電用波高値セット端子１７Ｂから第４波高値電圧レベルの電力、第５波高値電圧レベルの電力、及び第６波高値電圧レベルの電力が選択対象とする電力として入力されている。また、波高値セレクタ５２Ｂは、レベルシフタ５０Ｂによってレベル変換された波高値データがセレクト端子に入力されると共に、電力出力端子が第２信号生成回路７４のＮＭＯＳ７４Ｂのソースと接続されている。従って、波高値セレクタ５２Ｂは、第４波高値電圧レベルの電力、第５波高値電圧レベルの電力、及び第６波高値電圧レベルの電力から波高値データによって選択が指示された電力を選択してＮＭＯＳ７４Ｂのソースに出力することになる。

一方、本実施の形態に係る駆動波形生成回路７０は、ＮＭＯＳ７６Ｂに変えてＰＭＯＳ７８を備えている。

第２信号生成回路７４の信号出力端子は放電制御信号線を介してＰＭＯＳ７８のゲートに接続されている。第２信号生成回路７４から出力された放電制御信号はＰＭＯＳ７８のゲートに供給される。

このＰＭＯＳ７８のソースは、第１配線と並列に圧電素子３０に接続された第２配線に接続されており、ＰＭＯＳ７８のドレインは接地されて接地レベルとされている。

ここで、ＰＭＯＳ７８は、ゲートに印加される電圧の電圧レベルがソースの電圧レベルよりも低くなるとオン状態となり、ゲートに印加される電圧の電圧レベルがソースの電圧レベル以上となるとオフ状態となるものとされている。

本実施の形態に係るレベルシフタ６２は、波形信号が入力すると、入力された波形信号の波形を反転させて所定電圧レベルにレベル変換することにより波形信号Ｓ１及び波形信号Ｓ２を生成して、波形信号Ｓ１を第１信号生成回路７２へ出力し、波形信号Ｓ２を第２信号生成回路７４へ出力する。

第１信号生成回路７２は、入力された波形信号Ｓ１の波形を反転させた波形であり、ハイレベルが波高値セレクタ５２により選択された波高値電圧レベルとされ、ローレベルが接地レベルとされた信号を、圧電素子３０を充電するための充電制御信号として出力する。

第２信号生成回路７４は、ＰＭＯＳ７４Ａのソースが駆動電源に接続された電力線に接続されている。第２信号生成回路７４は、入力された波形信号Ｓ２の波形を反転させた波形であり、ハイレベルが電力線を供給される所定電圧レベルとされ、ローレベルが波高値セレクタ５２Ｂにより選択された波高値電圧レベルとされた信号を、圧電素子３０を放電するための放電制御信号として出力する。

すなわち、本実施の形態に係るプリンタ１０では、波高制御データによって、充電制御信号のハイレベルの電圧レベルと放電制御信号のローレベルの電圧レベルを個別に制御することができる。

ところで、ＮＭＯＳ７６とＰＭＯＳ７８が共にオン状態となって圧電素子３０に貫通電流が流れることを防止するには、充電制御信号をハイレベルに立ち上げてＮＭＯＳ７６Ａをオン状態として圧電素子３０を充電する際に、放電制御信号をハイレベルにしてＰＭＯＳ７８をオフ状態にしておく必要がある。このため、本実施の形態に係るプリンタ１０では、レベルシフタ６２に含まれるトランジスタの面積やサイズ等を調整することにより、波形信号Ｓ２がローレベルとなってから波形信号Ｓ１がローレベルに立ち下がり、波形信号Ｓ２がハイレベルとなってから波形信号Ｓ１がハイレベルに立ち上がるようにしている。これにより、第１信号生成回路７２より出力される充電制御信号、及び第２信号生成回路７４より出力される放電制御信号は、図８に示されように、放電制御信号がハイレベルとなってから充電制御信号がハイレベルに立ち上がり、充電制御信号がローレベルとなってから放電制御信号がローレベルに立ち下がるようになっている。

本実施の形態に係るプリンタ１０では、波形セット信号Ａ、波形セット信号Ｂ、及び波形セット信号Ｃによって圧電素子３０への充電、インク液の吐出、圧電素子３０を放電させるものとされており、コントローラ１２では、圧電素子３０を充電、イジェクタ３２からインク液の吐出、圧電素子３０の放電させる波形セット信号Ａ、波形セット信号Ｂ、及び波形セット信号Ｃを生成する。

例えば、図８の範囲Ａに示すように、波形セット信号Ａとして、波形信号Ａにより充電制御信号及び放電制御信号を発生させると共に、波高制御データにより区間１において使用する波高値電圧レベルとして第３波高値電圧レベルを指定し、区間２において使用する波高値電圧レベルとして第２波高値電圧レベルを指定する。これにより、圧電素子３０が段階的に充電されるため、吐出口からの液滴の誤吐出が防止される。

また、例えば、図８の範囲Ｂに示すように、波形セット信号Ｂとして、波形信号Ｂにより充電制御信号及び放電制御信号を発生させると共に、波高制御データにより区間３において使用する波高値電圧レベルとして第６波高値電圧レベルを指定し、区間４において使用する波高値電圧レベルとして第１波高値電圧レベルを指定し、区間５において使用する波高値電圧レベルとして第４波高値電圧レベルを指定する。これにより、圧電素子３０が圧力発生室を拡張、収縮させて吐出口から液滴が吐出される。

さらに、例えば、図８の範囲Ｃに示すように、波形セット信号Ｃとして、波形信号Ｃにより充電制御信号及び放電制御信号を発生させると共に、波高制御データにより区間６において使用する波高値電圧レベルとして第６波高値電圧レベルを指定する。これにより、圧電素子３０の充電電圧が初期状態に戻る。

なお、上記第２の実施の形態では、充電用波高値セット端子１７Ａと放電用波高値セット端子１７Ｂをそれぞれ別々に設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、充電用と放電用に同じ波高値電圧レベルがある場合、何れか一方の端子から共に電力を供給するものとしてもよい。すなわち、第２の実施の形態では、第２波高値電圧レベルと第４波高値電圧レベル及び第３波高値電圧レベルと第５波高値電圧レベルがそれぞれ同一の電圧レベルであるため、それぞれ何れか一方の端子から共に電力を供給するものとしてもよい。また、充電電圧用と放電電圧用の波高値電圧レベルは少なくとも１つ同じ電圧レベルをあることが好ましい。

また、上記各実施の形態では、インクジェット記録ヘッド１４を記録用紙の幅より幅広とした長尺ヘッドとし、当該長尺ヘッドに対して記録用紙を移動させて画像を記録する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、記録用紙に対してインクジェット記録ヘッドを往復移動させながら、記録用紙に画像を形成するインクジェットプリンタに適用してもよい。この場合も、上記各実施の形態と同様の効果を奏することができる。

その他、上記各実施の形態で説明したプリンタ１０の構成（図１参照。）、インクジェット記録ヘッド１４の構成（図２参照。）、及び駆動ＩＣ１６、１６Ｂの構成（図３、及び図７参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、上記各実施の形態で説明した波形信号（図４）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、上記各実施の形態で説明した印刷処理プログラム（図５参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、上記各実施の形態で説明したプリンタ１０は、記録媒体上へ画像（文字を含む）を形成するものであったが、本発明のプリンタ１０は、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は記録用紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインク液に限定されるものではない。例えば半導体や液晶表示器等のパターン形成のためにシート状の基板に液滴を吐出するパターン形成装置等の他の画像形成装置にも適用することができる。

さらに、上記各実施の形態では、容量性負荷として圧電素子を用いる例をとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧電素子に代えて、例えば、対向電極の一方を弾性体電極として、静電気力による前記弾性体電極の変位を利用する静電アクチュエータや、液晶などを用いても同様の効果が得られる。

実施の形態に係るインクジェットプリンタの要部構成を示す概略図である。 実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの概略構成を示す平面図である。 第１の実施の形態に係る駆動ＩＣの要部構成を示すブロック図（一部回路図）である。 実施の形態に係る波形信号の一例を示す波形図である。 第１の実施の形態に係る印刷処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る充電制御信号及び放電制御信号の一例を示す波形図である。 第２の実施の形態に係る駆動ＩＣの要部構成を示すブロック図（一部回路図）である。 第２の実施の形態に係る充電制御信号及び放電制御信号の一例を示す波形図である。

符号の説明

１６、１６Ｂ 駆動ＩＣ（圧電素子の駆動回路）
３０ 圧電素子
５２、５２Ａ 波高値セレクタ（第１選択手段）
５２Ｂ 波高値セレクタ（第２選択手段）
７２ 第１信号生成回路（供給手段）
７４ 第２信号生成回路（供給手段）
７６Ａ ＮＭＯＳ（Ｎ型電界効果トランジスタ）
７８ ＰＭＯＳ（Ｐ型電界効果トランジスタ）

Claims (5)

1. 充電電圧の電圧レベルに応じた滴量の液滴を吐出口から吐出させる容量性負荷に接続された、前記充電電圧を前記容量性負荷に印加するための第１配線がソースに接続されると共に、前記容量性負荷の駆動用の電源から供給される直流電圧が通電される電源線がドレインに接続され、且つ前記ソースを介した前記容量性負荷に対する充電電圧の電圧レベルを制御するための充電制御信号線がゲートに接続されたＮ型電界効果トランジスタと、
   前記容量性負荷を印加電圧により変形させて前記液滴を前記吐出口から吐出させるイジェクタに対して使用する波高値電圧レベルを指定する予め定められた波高値データに基づいて、前記充電制御信号線を介して前記Ｎ型電界効果トランジスタのゲートに印加される電圧の電圧レベルを、前記直流電圧の電圧レベル以下で、かつ各々電圧レベルの異なる複数の電圧から選択する第１選択手段と、
   前記イジェクタから吐出させる液滴の滴量を示す印刷データに基づいて、前記吐出口から吐出させる液滴の滴量に応じてパルス幅が異なる予め定められた複数の波形信号のうちの何れかを選択する波形選択手段と、
   前記波形選択手段により選択された前記波形信号のハイレベルが前記第１選択手段により選択された電圧レベルとされたパルスを含んだ充電制御信号を前記充電制御信号線に供給する第１供給手段と、
   を有する容量性負荷の駆動回路。
2. 前記第１配線と並列に前記容量性負荷に接続された第２配線がソースに接続されると共に、電圧レベルが接地レベルとされた接地配線がドレインに接続され、且つ当該ドレインを介して前記容量性負荷の充電電圧を前記接地配線により放電させて低下させる際の当該充電電圧の電圧レベルを制御するための放電制御信号線がゲートに接続されたＰ型電界効果トランジスタをさらに備えた請求項１記載の容量性負荷の駆動回路。
3. 前記放電制御信号線を介して前記Ｐ型電界効果トランジスタのゲートに印加される電圧の電圧レベルを、前記直流電圧の電圧レベル以下で、かつ各々電圧レベルの異なる複数の電圧から選択する第２選択手段をさらに備えた請求項２記載の容量性負荷の駆動回路。
4. 前記充電制御信号に供給されるパルスの波形が反転された波形であり、ローレベルが前記第２選択手段により選択された電圧レベルとされたパルスを含んだ放電制御信号を前記放電制御信号線に供給する第２供給手段をさらに備えた請求項３記載の容量性負荷の駆動回路。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の容量性負荷の駆動回路と、
   有色のインク液による液滴が吐出される吐出口に対応して設けられ、前記容量性負荷の駆動回路による充電電圧の電圧レベルに応じた滴量の前記液滴を前記吐出口から吐出させて記録媒体に画像を形成する容量性負荷と、
   を備えた画像形成装置。

Images