JP6201687B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

インクジェットタイプのプリンターは、インクの吐出状態を示す吐出データとクロック信号とをコントローラーから駆動ＩＣに送信し、駆動ＩＣが受信した吐出データに基づいて、圧力発生素子を制御するのが一般的である。
コントローラーと駆動ＩＣとは、フレキシブルケーブルなどで接続されている。吐出データの伝送に誤りがあると、所望の画像を印刷できない。
そこで、コントローラーにおいて、送信した吐出データを記憶し、駆動ＩＣで受信した印字データを受信したクロック信号を用いて再生し、再生した吐出データをコントローラーに返信し、コントローラーにおいて駆動ＩＣから返信された吐出データを内部のクロック信号を用いて再生し、記憶した吐出データと再生した吐出データとを比較することによって伝送が正しく行われたか否かを判定する技術が先行技術文献に開示されている。

特開平１０−３２４０４５号公報

しかしながら、従来の技術では、データ伝送の正誤を判定することができても、駆動ＩＣにおいて受信した吐出データが誤っていた場合、印刷を中止するしか手立がなかった。このため、１枚の用紙に印刷中にデータ伝送の誤りが検知されると、その用紙は無駄になってしまうといった問題があった。また、データ伝送の正誤を判定するのは、コントローラーであったので、駆動ＩＣからコントローラーに吐出データを返信する過程で誤りが発生することもあり得る。仮に、駆動ＩＣで受信した吐出データが正しく、返信する際に誤ったとすると、正しく吐出データが伝送されているのに、印刷を中止することになる。また、駆動ＩＣで受信した吐出データの一部に誤りがあり、この吐出データを返信する過程で誤りがあった結果、正しい吐出データをコントローラーが駆動ＩＣから受信することもあり得る。この場合には、誤った吐出データに基づいて印刷がなされるので、所望の画像を印刷できないといった問題がある。

特に、高速高解像度で印刷を行うためには、吐出データの周波数を記録媒体又はキャリッジの搬送速度に合わせて高くする必要がある。そのような場合、吐出データとクロック信号の同期ずれが問題となる。従来の技術では、駆動ＩＣから吐出データは返信されるが、クロック信号は返信されない。このため、伝送遅延時間が小さい低速低解像度の印刷を行うプリンターにしか適用できないといった問題があった。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、記録媒体を無駄にすること無く、吐出データが正常に伝送されるように整合性確認を実行することなどを解決課題の一つとする。

本発明に係る液体吐出装置の一態様は、液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に対応して液体を吐出するために設けられた圧力発生素子とを備えたヘッドと、前記圧力発生素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、 前記ノズルから液体を吐出する状態を示す吐出データと当該吐出データに同期したクロック信号とを出力する制御部と、伝送路を介して前記吐出データと前記クロック信号とを受信し、受信した前記クロック信号によって受信した前記吐出データをラッチできるかを確認する整合性確認処理を実行し、ラッチ可能な前記吐出データと前記クロック信号とを出力する受信部と、前記受信部から出力される前記吐出データと前記クロック信号とに基づいて、前記圧力発生素子に前記駆動信号を供給して前記ヘッドを駆動する駆動部とを備え、 前記受信部は、前記駆動信号生成部を初期化する初期化期間において、前記整合性確認処理を実行する、ことを特徴とする。

この態様によれば、駆動信号生成部を初期化する初期化期間において、受信部は、受信したクロック信号によって受信した吐出データをラッチできるかを確認する整合性確認処理を実行する。液体の吐出は、駆動信号に基づいて実行されるので、液体を吐出する前に正常に吐出データを伝送できるか否かを確認することができる。よって、誤った吐出データに基づいて液体を液滴受容物に吐出することを防止できる。また、吐出データの伝送が正常であるか否かを判定するのは受信部であるから、受信部で受信した吐出データを制御部に伝送する必要がなく、そのための伝送路を確保する必要もない。さらに、吐出データを制御部に返信しなくてよいので、返信過程で発生する誤りに対処する必要もない。従って、液体吐出装置の構成を簡素化することができ、しかも吐出データを返信する際に発生する誤りに起因する液体の誤吐出を無くすことができる。

上述した液体吐出装置の一態様において、前記受信部は、前記整合性確認処理において、受信した前記クロック信号と受信した前記吐出データとの位相を調整し、前記調整結果に基づいて、前記初期化期間が終了した後に、ラッチ可能な前記吐出データと前記クロック信号とを出力することが好ましい。
この態様によれば、受信部において、クロック信号と吐出データとの位相を調整するので、仮に、伝送路においてクロック信号と吐出データとのうち一方が遅延したとしても、ラッチ可能な吐出データとクロック信号とを再生することができる。

上述した液体吐出装置の一態様において、前記受信部は、前記整合性確認処理において、受信した前記クロック信号によって受信した前記吐出データをラッチできない場合には、受信不能であることを示すエラー信号を、前記制御部に通知することが好ましい。
この態様によれば、制御部は、初期化期間中にエラー信号を取得できるので、液体を吐出する前に、吐出処理を中止したり、警告を報知することが可能となる。

上述した液体吐出装置の一態様において、１インチ四方を記録するための前記吐出データのデータ量は、1600×1600ビット以上であって、Ａ３サイズの用紙を毎分６０枚以上、印刷可能であることが好ましい。
特に、高速高解像度で印刷を実行するには、吐出データの周波数を記録媒体又はキャリッジの搬送速度に合わせて高くする必要がある。そのような場合、吐出データとクロック信号の同期ずれが大きな問題となるが、本発明によれば、受信部において整合性確認処理を実行するので、吐出データとクロック信号を制御部に返信する必要がなく、高速高解像度の印刷に対応することができる。

上述した液体吐出装置の一態様において、前記制御部は、前記吐出データ及び前記クロック信号を差動形式で出力し、前記受信部は、前記差動形式の前記吐出データ及び前記クロック信号をシングルエンド形式に変換するコンパレータを備えることが好ましい。
この態様によれば、差動形式で吐出データ及びクロック信号を伝送するので、伝送路にコモンモードノイズが重畳してもこれを除去することができる。よって、高周波数の吐出データ及びクロック信号を制御部から受信部に伝送することが可能となり、高速高解像度の印刷を容易に実行することが可能となる。

本発明の液体吐出装置の一種であるインクジェットプリンターの構成を示す 概略図 図１に示すインクジェットプリンターにおけるヘッドユニット３５及びフレキシブルケーブル２９の構成例を示す分解概略斜視図 本発明のインクジェットプリンターの主要部を概略的に示すブロック図 図１に示すインクジェットプリンターにおけるヘッドユニットの一例を示す概略的な断面図 ４色インクを用いるヘッドユニットのノズルプレートのノズル配置パターン の一例を示す説明図 ヘッドユニットの他の例を示す概略的な断面図 ヘッド駆動部の構成を示すブロック図 受信部の構成を示すブロック図 位相比較回路の構成を示す回路図 クロック決定部の構成を示すブロック図 タイミング信号生成回路の動作を示すタイミングチャート 位相比較回路の動作を示すタイミングチャート ヘッド制御部及び選択部の構成を示す回路図 デコーダーの動作を示す真理値表 ヘッド制御部及び選択部の動作を示すタイミングチャート 選択部から出力される駆動信号の電圧の一例を示すタイミングチャート

以下、本発明の液体吐出装置の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態は例示として挙げるものであり、これにより本発明の内容を限定的に解釈すべきではない。なお、以下、本実施形態では、一例として、インク（液状材料）を吐出して記録用紙（液滴受容物）に画像をプリントするインクジェットプリンターを用いて説明する。

＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態における液体吐出装置の一種であるインクジェットプリンター１の構成を示す概略図である。なお、以下の説明では、図１中、上側を「上部」、下側を「下部」という。まず、このインクジェットプリンター１の構成について説明する。
図１に示すインクジェットプリンター１は、装置本体２を備えており、上部後方に記録用紙Ｐを設置するトレイ２１と、下部前方に記録用紙Ｐを排出する排紙口２２と、上部面に操作パネル７とが設けられている。

操作パネル７は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部（図示せず）と、各種スイッチ等で構成される操作部（図示せず）とを備えている。この操作パネル７の表示部は、報知手段として機能する。
また、装置本体２の内部には、主に、往復動する印字部（移動体）３を備える印刷装置４と、記録用紙Ｐを印刷装置４に対し供給・排出する給紙装置５と、印刷装置４及び給紙装置５を制御する制御部６とを有している。

制御部６の制御により、給紙装置５は、記録用紙Ｐを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Ｐは、印字部３の下部近傍を通過する。このとき、印字部３が記録用紙Ｐの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。即ち、印字部３の往復動と記録用紙Ｐの間欠送りとが、印刷における主走査及び副走査となって、インクジェット方式の印刷が行われる。

印刷装置４は、印字部３と、印字部３を主走査方向に移動（往復動）させる駆動源となるキャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１の回転を受けて、印字部３を往復動させる往復動機構４２とを備えている。
印字部３は、複数のヘッドユニット３５と、各ヘッドユニット３５にインクを供給するインクカートリッジ（Ｉ／Ｃ）３１と、各ヘッドユニット３５及びインクカートリッジ３１を搭載したキャリッジ３２とを有している。なお、インクの消費量が多いインクジェットプリンターの場合には、インクカートリッジ３１がキャリッジ３２に搭載されず別な場所に設置され、チューブでヘッドユニット３５と連通されインクが供給されるように構成してもよい（図示せず）。

なお、インクカートリッジ３１として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（黒）の４色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。この場合、印字部３には、各色にそれぞれ対応したヘッドユニット３５（この構成については、後に詳述する。）が設けられることになる。ここで、図１では、４色のインクに対応した４つのインクカートリッジ３１を示しているが、印字部３は、その他の色、例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ、ダークイエロー、特色インクなどのインクカートリッジ３１をさらに備えるように構成されてもよい。
また、本実施形態のインクジェットプリンター１は、Ａ３サイズの用紙に対して1600×1600dpi以上の解像度の印刷を、毎分60枚以上の印刷速度で実行可能できるように構成されている。

図２は、ヘッドユニット３５及びフレキシブルケーブル２９の構成を示す分解概略斜視図である。同図に示すように、実施形態におけるヘッドユニット３５は、ノズルプレート２４０、流路基板２５、共通液室基板２６、コンプライアンス基板２７等から概略構成され、これらの部材を積層した状態でユニットケース２８に取り付けられている。

ノズルプレート２４０は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２４１を列状に開設した板状の部材である。例えば、１６００ｄｐｉに対応するピッチで１６００個のノズル２４１を列設することでノズル列が構成されている。実施形態においては、当該ノズルプレート２４０に２つのノズル列が形成されている。ここで、２つのノズル列は、ノズル２４１の並んだ方向にノズル２４１間のピッチの半分だけずれて形成されている。ノズルプレート２４０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板またはステ
ンレス鋼等から形成できる。

流路基板２５は、その上面（共通液室基板２６側の面）に二酸化シリコンからなる極薄い弾性膜３０が熱酸化によって形成されている。流路基板２５には、異方性エッチング処理によって複数の隔壁で区画されたキャビティ２４５（図４参照）が各ノズル２４１に対応して複数形成されている。したがって、キャビティ２４５も列状に形成され、ノズル２４１の並んだ方向にノズル２４１間のピッチの半分だけずれている。流路基板２５におけるキャビティ２４５の列の外側には、連通空部２５１が形成されている。この連通空部２５１は、各キャビティ２４５と連通している。

また、流路基板２５におけるキャビティ２４５毎に、弾性膜３０を変形させてキャビティ２４５のインクを加圧する圧電素子２００が形成されている。

圧電素子２００が形成された流路基板２５上には、厚さ方向に貫通した貫通空部２６ａを有する共通液室基板２６が配置される。共通液室基板２６の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路基板２５の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることがより好ましい。例えば、流路基板２５がシリコン単結晶基板の場合と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成することができる。

また、この共通液室基板２６における貫通空部２６ａは、流路基板２５の連通空部２５１と連通している。また、共通液室基板２６において、隣り合う圧電素子列の間には、基板厚さ方向を貫通した配線空部２６ｂが形成されている。
また、共通液室基板２６の上面側には、コンプライアンス基板２７が配置される。この
コンプライアンス基板２７における共通液室基板２６の貫通空部２６ａに対向する領域には、インク導入針側からのインクを共通液室に供給するためのインク導入口２７ａが厚さ方向に貫通して形成されている。
また、このコンプライアンス基板２７の貫通空部２６ａに対向する領域のインク導入口２７ａ及び後述する貫通口２７ｂ以外の領域は、極薄く形成された可撓部２７ｃとなっており、この可撓部２７ｃによって貫通空部２６ａの上部開口が封止される。ことで共通液室が区画形成される。そして、この可撓部２７ｃは、共通液室内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する。さらに、コンプライアンス基板２７の中央部には、貫通口２７ｂが形成されている。この貫通口２７ｂは、ユニットケース２８の空部２８ａと連通する。

ユニットケース２８は、インク導入口２７ａに連通してインク導入針側から導入されたインクを共通液室側に供給するためのインク導入路２８ｂが形成されると共に、可撓部２７ｃに対向する領域にこの可撓部２７ｃの膨張を許容する凹部が形成された部材である。このユニットケース２８の中心部には、厚さ方向に貫通した空部２８ａが開設されており、この空部２８ａ内にフレキシブルケーブル２９の一端側が白抜き矢印で示した挿入方向に挿通されて、圧電素子２００から引き出された端子と接続され、接着剤によって固定されている。ユニットケース２８の材料としては、例えば、ステンレス鋼等の金属材料が挙げられる。

フレキシブルケーブル２９は、ポリイミド等の矩形状のベースフィルムの一方の面に圧
電素子２００への駆動電圧の印加を制御するための制御ＩＣ２９ｄが実装されると共に、この制御ＩＣ２９ｄに接続される個別電極配線のパターンが形成されている。個別電極配線は制御部６から各種の制御信号を制御ＩＣ２９ｄに伝送する伝送路として機能する。また、制御ＩＣ２９ｄは後述するヘッド駆動部３４として機能する。また、フレキシブルケーブル２９の一端部には、図示しない接続端子が、圧電素子２００から引き出された各外部電極２４８（図４参照）に対応して複数列設され、他端部には、プリンター１本体側からの信号を中継する基板の基板端子部に接続される他端側接続端子が複数列設されている。そして、フレキシブルケーブル２９は、両端部の接続端子以外の配線パターンや制御ＩＣ２９ｄの表面がレジストで覆われている。

外部電極２４８及び内部電極２４９と接続されるフレキシブルケーブル２９の一端側２９ａは、凸になるように折り曲げられている。より詳しくは、フレキシブルケーブル２９の本体２９ｂから先端２９ａが稜線となるように山型に折り曲げられ、端２９ｃがフレキシブルケーブル２９の挿入方向とは逆方向に折り返されている。

ノズルプレート２４０、流路基板２５、共通液室基板２６、コンプライアンス基板２７及びユニットケース２８は、接着剤や熱溶着フィルム等を間に配置して積層した状態で加熱することで相互に接合される。

説明を図１に戻す。往復動機構４２は、その両端をフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸４２２と、キャリッジガイド軸４２２と平行に延在するタイミングベルト４２１とを有している。
キャリッジ３２は、往復動機構４２のキャリッジガイド軸４２２に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト４２１の一部に固定されている。

キャリッジモーター４１の作動により、プーリを介してタイミングベルト４２１を正逆走行させると、キャリッジガイド軸４２２に案内されて、印字部３が往復動する。そして、この往復動の際に、印刷されるイメージデータ（印刷データ）に対応して、ヘッドユニット３５の各インクジェットヘッドから適宜インク滴が吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。

給紙装置５は、その駆動源となる給紙モーター５１と、給紙モーター５１の作動により回転する給紙ローラ５２とを有している。
給紙ローラ５２は、記録用紙Ｐの搬送経路（記録用紙Ｐ）を挟んで上下に対向する従動ローラ５２ａと駆動ローラ５２ｂとで構成され、駆動ローラ５２ｂは給紙モーター５１に連結されている。これにより、給紙ローラ５２は、トレイ２１に設置した多数枚の記録用紙Ｐを、印刷装置４に向かって１枚ずつ送り込んだり印刷装置４から１枚ずつ排出したりするようになっている。なお、トレイ２１に代えて、記録用紙Ｐを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
さらに給紙モーター５１は、印字部３の往復動作と連動して、画像の解像度に応じた記録用紙Ｐの紙送りも行う。給紙動作と紙送り動作については、それぞれ別のモーターで行うことも可能であり、また、電磁クラッチなどのトルク伝達の切り替えを行う部品によって同じモーターで行うことも可能である。

制御部６は、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）やデジタルカメラ（ＤＣ）等のホストコンピューター８から入力された印刷データに基づいて、印刷装置４や給紙装置５等を制御することにより記録用紙Ｐに印刷処理を行うものである。また、制御部６は、操作パネル７の表示部にエラーメッセージ等を表示させ、あるいはＬＥＤランプ等を点灯／点滅させるとともに、操作部から入力された各種スイッチの押下信号に基づいて、対応する処理を各部に実行させるものである。さらに、制御部６は、必要に応じてエラーメッセージや吐出異常などの情報をホストコンピューター８に転送することもある。

図３は、本発明のインクジェットプリンターの主要部を概略的に示すブロック図である。この図３において、本発明のインクジェットプリンター１は、ホストコンピューター８から入力された印刷データなどを受け取るインターフェース部９と、制御部６と、キャリッジモーター４１と、キャリッジモーター４１を駆動制御するキャリッジモータードライバー４３と、給紙モーター５１と、給紙モーター５１を駆動制御する給紙モータードライバー５３と、ヘッド駆動部３４と、ヘッドユニット３５と、ヘッド駆動部３４に駆動信号を供給する駆動信号生成部３３と、回復機構２４と、操作パネル７とを備える。

回復機構２４は、ヘッドユニット３５からインク滴を吐出不能となった場合に、ヘッドユニット３５が正常に動作するように機能を回復させるための機構である。具体的には、回復機構２４はフラッシング動作やワイピング動作を実行する。フラッシング動作は、ヘッドユニット３５のキャップの装着時や、記録用紙にインク滴がかからない場所において、ヘッドユニット３５のすべてのあるいは対象となるノズル２４１からインク滴を吐出するヘッドクリーニング動作である。また、ワイピング動作では、ノズルプレートをクリーニングするためにヘッド面に付着している付着物（紙粉やごみなど）を、ワイパで拭き取る。このときノズル２４１内が負圧になって、他の色のインクを引込んでしまう可能性がある。そこで、ワイピング動作後に、ヘッドユニット３５のすべてのノズル２４１から一定量のインク滴を吐出させフラッシング動作が実施される。

この図３において、制御部６は、印刷処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と記憶部６２とを備える。記憶部６２は、ホストコンピューター８からインターフェース部９を介して入力される印刷データを図示しないデータ格納領域に格納する不揮発性半導体メモリーの一種であるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）と、印刷処理など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）と、各部を制御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ーの一種であるＰＲＯＭとを備えている。なお、制御部６の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。

上述のように、印字部３は、各色のインクに対応した複数のヘッドユニット３５を備える。また、各ヘッドユニット３５は、複数のノズル２４１と、これらの各ノズル２４１にそれぞれ対応する圧電素子２００とを備える。即ち、ヘッドユニット３５は、１組のノズル２４１及び圧電素子２００を有してなるインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）を複数個備えた構成になっている。

また、制御部６には、図示しないが、例えば、インクカートリッジ３１のインク残量、印字部３の位置、温度、湿度等の印刷環境等を検出可能な各種センサーが、それぞれ電気的に接続されている。
制御部６は、インターフェース部９を介して、ホストコンピューター８から印刷データを入手すると、その印刷データを記憶部６２に格納する。そして、ＣＰＵ６１は、この印刷データに所定の処理を実行して、この処理データ及び各種センサーからの入力データに基づいて、駆動信号生成部３３、各ドライバー４３、５３及びヘッド駆動部３４に制御信号を出力する。各ドライバー４３、５３を介してこれらの制御信号が入力されると、印刷装置４のキャリッジモーター４１及び給紙装置５がそれぞれ作動する。これにより、記録用紙Ｐに印刷処理が実行される。駆動信号生成部３３は、例えば、制御部６から供給される駆動データとクロック信号に基づいて、駆動データをＤＡ変換して駆動信号を生成する。この場合、電源が投入されても直ちに駆動信号を生成することができず、正常な駆動信号を生成するためには、動作が安定するまで時間を要する。以下の説明では、駆動信号生成部３３に電源が供給されてから動作が安定して駆動信号を出力可能となるまでの期間を初期化期間と称する。ヘッド駆動部３４は、初期化期間が経過するまでに、後述する整合性確認処理を実行し、印字データＳＩとクロック信号ＳＣＫの位相差を調整する。

また、特に、制御部６は、ヘッド駆動部３４に対して、クロック信号ＳＣＫ、印字データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨを、ＬＶＤＳ（Low voltage differential signaling）規格に準拠した差動形式で出力する。このため、コモンモードノイズを除去することができ、環境ノイズに影響を受けにくく、近接するラインからのクロストークなどによる誤動作を低減することができる。

上述したようにＡ３サイズの用紙に対して1600×1600dpiの解像度で印刷を行い毎分60枚の生成物を得るためには、クロック信号ＳＣＫの周波数は以下のように計算できる。
Ａ３の用紙は、横297mm、縦420mmであり、縦方向の長さは16.5(= 420/25.4)インチとなる。Ａ３の用紙を1枚印刷するには縦方向のショット数は 1,600 * 16.5 = 26,457 shotとなる。このため、１秒間に26,457shotで駆動する必要があり、駆動周波数はこれと等しく26,457Hzとなり、駆動周期は7.79μsecとなる。このため、37.79μsecの間にＡ３横方向の吐出非吐出の1列分の印字データＳＩを伝送しなければならない。１列は297mmであるから18,709shot分の印字データＳＩを伝送する必要がある。従って、１shotの印字データＳＩの周期はこの0.002μsecと非常に短い。印字データＳＩを判別するためのクロック信号ＳＣＫの周波数は500MHz程度必要になる。

この計算は、ドットのON-OFFのみを表すようなプリンターを用いた場合を想定しているが、ドットサイズを複数用いるプリンターにおいては、ドットサイズ種類分だけ波形が必要となるゆえ、駆動周波数をより高くする必要がある。ドットを選択するためのデータ数もドットサイズに比例して増える。このため、本実施形態のように1600×1600dpiの解像度で印刷を行い毎分60枚の生成物を高階調（OFF,S,M,L）で印刷する場合は、駆動周波数は倍の52,913Hz必要となり周期は18.89μsecとなる。そして、伝送する印字データＳＩのデータ量も２倍となるため18,709shot×2bit分のデータが必要となり、結果としてクロック信号ＳＣＫの周波数は４倍の2000MHzが必要なる。

このように高速高画質印刷においては、印字データＳＩ及びクロック信号ＳＣＫを高周波で伝送する必要があるため、２つの信号の同期ズレが発生しやすく、また同期ズレが発生した場合、誤吐出につながってしまう。そこで、本実施形態では、上述したようにＬＶＤＳ規格に準拠して印字データＳＩ及びクロック信号ＳＣＫなどを伝送するとともに、後述するようにヘッド駆動部３４において、印字データＳＩ及びクロック信号ＳＣＫの位相差を調整することによって同期ズレを解消している。

次に、各ヘッドユニット３５の構造を説明する。図４は、図１に示すヘッドユニット３５（インクジェットヘッド）の概略的な断面図であり、図５は、図４に示すヘッドユニット３５を適用した印字部３のノズル面の一例を示す平面図である。

図４に示すヘッドユニット３５は、圧電素子２００の駆動によりキャビティ２４５内のインク（液体）がノズル２４１から吐出するものである。このヘッドユニット３５は、ノズル２４１が形成されたノズルプレート２４０と、キャビティプレート２４２と、振動板２４３と、複数の圧電素子２００を積層してなる積層圧電素子２０１とを備えている。

キャビティプレート２４２は、所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これにより、キャビティ２４５及びリザーバ２４６が形成される。キャビティ２４５とリザーバ２４６とは、インク供給口２４７を介して連通している。また、リザーバ２４６は、インク供給チューブ３１１を介してインクカートリッジ３１と連通している。

積層圧電素子２０１の図４中下端は、中間層２４４を介して振動板２４３と接合されている。積層圧電素子２０１には、複数の外部電極２４８及び内部電極２４９が接合されている。即ち、積層圧電素子２０１の外表面には、外部電極２４８が接合され、積層圧電素子２０１を構成する各圧電素子２００同士の間（または各圧電素子の内部）には、内部電極２４９が設置されている。この場合、外部電極２４８と内部電極２４９の一部が、交互に、圧電素子２００の厚さ方向に重なるように配置される。

そして、外部電極２４８と内部電極２４９との間に駆動信号波形を印加することにより、積層圧電素子２０１が図４中の矢印で示すように変形して（図４上下方向に伸縮して）振動し、この振動により振動板２４３が振動する。この振動板２４３の振動によりキャビティ２４５の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２４５内に充填されたインク（液体）がノズル２４１より液滴として吐出する。
液滴の吐出によりキャビティ２４５内で減少した液量は、リザーバ２４６からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２４６へは、インクカートリッジ３１からインク供給チューブ３１１を介してインクが供給される。

なお、図４に示すノズルプレート２４０に形成されたノズル２４１の配列パターンは、例えば、図５に示すノズル配置パターンのように、段をずらして配置される。また、このノズル２４１間のピッチは、印刷解像度（ｄｐｉ：ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）に応じて適宜設定され得るものである。なお、図６では、４色のインク（インクカートリッジ３１）を適用した場合におけるノズル２４１の配置パターンを示している。

次に、ヘッドユニット３５の他の例について説明する。図６に示すヘッドユニット３５Ａは、圧電素子２００の駆動により振動板２６２が振動し、キャビティ２５８内のインク（液体）がノズル２５３から吐出するものである。ノズル（孔）２５３が形成されたステンレス鋼製のノズルプレート２５２には、ステンレス鋼製の金属プレート２５４が接着フィルム２５５を介して接合されており、さらにその上に同様のステンレス鋼製の金属プレート２５４が接着フィルム２５５を介して接合されている。そして、その上には、連通口形成プレート２５６及びキャビティプレート２５７が順次接合されている。

ノズルプレート２５２、金属プレート２５４、接着フィルム２５５、連通口形成プレート２５６及びキャビティプレート２５７は、それぞれ所定の形状（凹部が形成されるような形状）に成形され、これらを重ねることにより、キャビティ２５８及びリザーバ２５９が形成される。キャビティ２５８とリザーバ２５９とは、インク供給口２６０を介して連通している。また、リザーバ２５９は、インク取り入れ口２６１に連通している。

キャビティプレート２５７の上面開口部には、振動板２６２が設置され、この振動板２６２には、下部電極２６３を介して圧電素子２００が接合されている。また、圧電素子２００の下部電極２６３と反対側には、上部電極２６４が接合されている。ヘッド駆動部３４は、上部電極２６４と下部電極２６３との間に駆動信号波形を印加（供給）することにより、圧電素子２００が振動し、それに接合された振動板２６２が振動する。この振動板２６２の振動によりキャビティ２５８の容積（キャビティ内の圧力）が変化し、キャビティ２５８内に充填されたインク（液体）がノズル２５３より液滴として吐出する。

液滴の吐出によりキャビティ２５８内で減少した液量は、リザーバ２５９からインクが供給されて補給される。また、リザーバ２５９へは、インク取り入れ口２６１からインクが供給される。

次に、ヘッド駆動部３４について説明する。図７にヘッド駆動部３４の主要部及び周辺の構成を示す。この例のヘッド駆動部３４は上述した制御ＩＣ２９ｄによって構成される。ヘッド駆動部３４は、クロック信号ＳＣＫ、印字データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨを受信して、受信したクロック信号ＳＣＫによって受信した印字データＳＩをラッチできるかを確認する整合性確認処理を実行し、ラッチ可能な印字データＳＩとクロック信号ＳＣＫとを出力する受信部４００、ヘッド制御部５００及び各ノズルに対応した複数の圧電素子２００に接続される選択部６００を備える。ヘッド制御部５００及び選択部６００は、受信部４００から出力される印字データＳＩｘとクロック信号ＣＫｘとに基づいて、圧電素子２００に駆動信号を供給してヘッドユニット３５を駆動する駆動部として機能する。

図８に受信部４００の主要部の詳細な構成を示す。同図に示すのは、クロック信号ＳＣＫ及び印字データＳＩに対応する部分であるが、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨについても同様に構成されている。
コンパレータＣＭＰ１は、差動形式のクロック信号ＳＣＫ(+)及びＳＣＫ(-)をシングルエンド形式のクロック信号ＳＣＫ１に変換する。コンパレータＣＭＰ２は、差動形式の印字データＳＩ(+)及びＳＩ(-)をシングルエンド形式の印字データＳＩに変換する。

遅延回路ＤＬ１〜ＤＬ３は、２個のインバータを直列に接続して構成され、ΔＴｄに遅延時間を有する。遅延回路ＤＬ１はクロック信号ＳＣＫ１を遅延してクロック信号ＳＣＫ２を出力し、遅延回路ＤＬ２はクロック信号ＳＣＫ２を遅延してクロック信号ＳＣＫ３を出力し、遅延回路ＤＬ３はクロック信号ＳＣＫ３を遅延してクロック信号ＳＣＫ４を出力する。この結果、位相の異なる４個のクロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４が生成される。なお、遅延時間ΔＴｄは、適宜設定してもよいが、Ｎ種類（この例では４種類）の位相の異なるクロック信号を生成する場合、クロック信号の１周期をＴｗとすると、Ｔｗ／Ｎ≦ΔＴｄ≦Ｔｗ／（Ｎ-１）であることが好ましい。

位相比較回路ＰＤ１〜ＰＤ４は、クロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４と印字データＳＩとの位相を比較して、位相差を示す位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４を生成する。
クロック決定部４３０には、クロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４及び位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４が供給される。クロック決定部４３０は、位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４に基づいて、クロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４に中から位相差が所定値に最も近いものを選択してクロック信号ＣＫｘとして出力する。

タイミング信号生成部４５０は、電源電圧Ｖｄｄの立ち上がりを検知してリセット信号ＲＳを生成すると共に、リセット信号ＲＳの立ち上がりから駆動信号生成部３３の初期化期間を経過した後、アクティブとなる制御信号を生成する。
図９に位相比較回路ＰＤ１の詳細な構成を示し、図１２に初期化期間における位相比較回路ＰＤ１〜ＰＤ４のタイミングチャートを示す。なお、位相比較回路ＰＤ２〜ＰＤ４は位相比較回路ＰＤ１と同様に構成されている。図９に示すように位相比較回路ＰＤ１は、Ｄフリップフロップ４１１、排他的論理和回路４１２、チャージポンプ回路４１３、コンデンサ４１４、及びオペアンプ４１５を備える。

Ｄフリップフロップ４１１のデータ入力端子には、印字データＳＩが供給され、クロック入力端子にはクロック信号ＳＣＫ１が供給される。Ｄフリップフロップ４１１はクロック信号ＳＣＫ１の立ち上がりエッジに同期して印字データＳＩをラッチして、出力データＱ１を生成する。排他的論理和回路４１２は、印字データＳＩと出力データＱ１との排他的論理和を演算して出力信号Ｅ１を生成する。この結果、図１２に示すように、出力信号Ｅ１は、印字データＳＩの立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジから、クロック信号ＳＣＫ１の立ち上がりエッジまでの期間だけハイレベルとなる。出力信号Ｅ１のハイレベルの期間は、印字データＳＩとクロック信号ＳＣＫ１との位相差を示している。なお、初期化期間において、制御部６から出力される印字データＳＩは、「１」（ハイレベル）と「０」（ローレベル）を繰り返し、反転周期が最も短かくなるように設定されている。換言すれば、初期化期間に制御部６から出力される印字データＳＩは、実際の印字に用いられるデータではなく整合性確認処理のためのテストデータである。

また、位相比較回路ＰＤ２におけるＤフリップフロップ４１１の出力データを「Ｑ２」、排他的論理和回路４１２の出力信号を「Ｅ２」、位相比較回路ＰＤ３におけるＤフリップフロップ４１１の出力データを「Ｑ３」、排他的論理和回路４１２の出力信号を「Ｅ３」、位相比較回路ＰＤ４におけるＤフリップフロップ４１１の出力データを「Ｑ４」、排他的論理和回路４１２の出力信号を「Ｅ４」すると、出力データＱ２〜Ｑ４、出力信号Ｅ２〜Ｅ４は、図１２に示すものとなる。

図９に示すチャージポンプ回路４１３は、出力信号Ｅ１がハイレベルの期間、コンデンサ４１４に定電流で充電し、ローレベルの期間、コンデンサ４１４から定電流で放電する。また、コンデンサ４１４の一方の端子には基準電圧Ｖｒｅｆが供給されている。従って、ノードＮの電圧は、出力信号Ｅ１のデューティー比が５０％の場合に、基準電圧Ｖｒｅｆとなる。オペアンプ４１５は、ボルテージフォロアとして機能し、ノードＮの電圧を位相比較信号ＰＳ１として出力する。なお、オペアンプ４１５にローパスフィルタの機能を持たせてもよい。この場合、クロック信号ＳＣＫ１の周波数成分を十分低減できるようにローハスフィルタの特性を設定することが好ましい。

図１０にクロック決定部４３０の詳細な構成を示す。クロック決定部４３０は、位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４に基づいて、クロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ３のうち、クロック信号と印字データＩＳの位相差が最も所定値に近いクロック信号を指定するデータＤ１〜Ｄ４を生成する。データＤ１はクロック信号ＳＣＫ１を指定する場合にハイレベルとなり、データＤ２はクロック信号ＳＣＫ２を指定する場合にハイレベルとなり、データＤ３はクロック信号ＳＣＫ３を指定する場合にハイレベルとなり、データＤ４はクロック信号ＳＣＫ４を指定する場合にハイレベルとなる。この例の所定値は、クロック信号と印字データＳＩとがクロック信号の半周期の位相差となるように設定されている。このため、クロック決定部４３０は、位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４のうち基準電圧Ｖｒｅｆと最も近い信号を特定し、データＤ１〜Ｄ４のうち特定した信号に対応するデータをアクティブ（ハイレベル）とし、他のデータを非アクティブ（ローレベル）とする。この例では、ラッチにおけるセットアップ時間（印字データＳＩの立ち上がりからクロック信号の立ち上がりまでの時間）と、ホールド時間（クロック信号の立ち上がりから印字データＳＩの立ち下がりまでの時間）とが等しくなるように所定値を定めたが、確実にラッチができるのであれば、所定値をどのように定めてもよい。例えば、セットアップ時間がホールド時間より短くなるように定めてもよい。

次に、クロック選択部４４０は、Ｄフリップフロップ４４１〜４４４と、ナンド回路４４５〜４４９とを備える。Ｄフリップフロップ４４１〜４４４のクロック入力端子には制御信号ＣＴＬが供給される一方、リセット端子にはリセット信号ＲＳが供給され、各データ入力端子には、データＤ１〜Ｄ４が供給される。ここで、リセット信号ＲＳは、図１１に示すように電源電圧Ｖｄｄの立ち上がりに同期して立ち上がるパルス状の信号であり、制御信号ＣＴＬは電源電圧Ｖｄｄが時刻ｔ０で立ち上がった後、時間Ｔｘが経過した後に立ち上がるパルス状の信号である。ここで、時間Ｔｘは、安定した位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４が得られるのに十分な時間である。また、時刻ｔ１は駆動信号生成部３３の初期化期間が終了する前の時刻である。

リセット信号ＲＳがハレベルになると、Ｄフリップフロップ４４１〜４４４はリセットされ、それらの出力データの論理レベルはローレベルにリセットされる。そして、時刻ｔ２において制御信号ＣＴＬが立ち上がると、これに同期してデータＤ１〜Ｄ４がラッチされる。ラッチされた状態は、インクジェットプリンター１の電源がオンされている期間中継続する。

ナンド回路４４５〜４４８の一方の入力端子には、Ｄフリップフロップ４４１〜４４４の出力データが供給される一方、他方の入力端子にはクロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４が供給される。このため、ナンド回路４４５〜４４８はゲートして機能し、データＤ１〜Ｄ４のうちアクティブとなるデータに対応したクロック信号がナンド回路４４５〜４４８の一つから出力される。ナンド回路４４９にはナンド回路４４５〜４４８の出力信号が供給され、クロック信号ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４のうち一つが選択されクロック信号ＣＫｘとして出力される。上述したようにセットアップ時間とホールド時間とが等しくなるように所定値を定めた場合、図１２に示す例ではクロック信号ＳＣＫ２が選択されクロック信号ＣＫｘとしてクロック決定部４３０から出力される。

一方、印字データＳＩは、図８に示す遅延回路ＤＬ４を介して印字データＳＩｘとして出力される。ここで、遅延回路ＤＬ４の遅延時間は、図１０に示すナンド回路４４５〜４４８の遅延時間とナンド回路４４９の遅延時間の合計と等しくなるように設定されている。これにより、印字データＳＩｘとクロック信号ＣＫｘとの位相差は、印字データＳＩｘをクロック信号ＣＫｘで確実にラッチできるように調整される。

図１３は、ヘッド制御部５００及び選択部６００の構成を示すブロック図である。
この図に示されるように、ヘッド制御部５００には、クロック信号ＣＫｘ、印字データＳＩｘ、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨが供給される。ヘッド制御部５００は、圧電素子２００（ノズル）のそれぞれに対応して、シフトレジスタ（Ｓ／Ｒ）５１０とラッチ回路５２０とデコーダー５３０との組を含む。

ここで、印字データＳＩｘは、画像の１ドットを形成するにあたって、１つのノズルから吐出させるインク量を規定する。本実施形態では、非記録、小ドット、中ドット及び大ドットの４階調を表現するために、印字データＳＩｘは、上位ビット（ＭＳＢ）及び下位ビット（ＬＳＢ）の２ビットで構成される。そして、印字データＳＩｘは、クロック信号ＣＫｘに同期してノズルごとに、ヘッドユニット３５の主走査に合わせて制御部６からシリアルで供給される。

シリアルで供給された印字データＳＩｘを、ノズルに対応して２ビット分、一旦保持するための構成がシフトレジスタ５１０である。詳細には、圧電素子２００（ノズル）に対応した段数のシフトレジスタ５１０が互いに縦続接続されるとともに、シリアルで供給された印字データＳＩｘが、クロック信号ＣＫｘにしたがって順次後段に転送される構成となっている。

このため、クロック信号ＣＫｘに同期して印字データＳＩｘがヘッド制御部５００に供給されるとともに、すべてのシフトレジスタ５１０のそれぞれに対応した印字データＳＩｘが順次転送された時点でクロック信号ＣＫｘの供給が停止すると、シフトレジスタ５１０のそれぞれは、自身に対応した印字データＳＩｘを保持した状態を維持することになる。
なお、圧電素子２００の個数をｍ（ｍは複数）としたときに、シフトレジスタ５１０を区別するために、印字データＳＩｘが供給される上流側から順番に１段、２段、…、ｍ段と表記している。

ラッチ回路５２０は、シフトレジスタ５１０で保持された印字データＳＩｘをラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。
デコーダー５３０は、ラッチ回路５２０によってラッチされた２ビットの印字データＳＩｘをデコードして、ラッチ信号ＬＡＴとチェンジ信号ＣＨとで規定される期間Ｔ１、Ｔ２ごとに、選択信号Ｓａ、Ｓｂを出力する。なお、デコーダー５３０におけるデコード内容については後述する。

選択部６００は、１対のトランスミッションゲート６００ａ、６００ｂを、圧電素子２００（ノズル）のそれぞれに対応してｍ組、有する。トランスミッションゲート６００ａは、選択信号ＳａがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。同様に、トランスミッションゲート６００ｂは、選択信号ＳｂがＨレベルのときにオンし、Ｌレベルのときにオフする。

トランスミッションゲート６００ａの一端には駆動信号ＣＯＭ−Ａが供給され、トランスミッションゲート６００ｂの一端には駆動信号ＣＯＭ−Ｂが供給されて、トランスミッションゲート６００ａ、６００ｂの他端が共通接続されてヘッドユニット３５への出力端となっている。

このように構成されたヘッド制御部５００及び選択部６００の動作を説明する前に、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形について説明する。
図１５は、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの波形と、ヘッドユニット３５における動作とを説明するためのタイミングチャートである。
図に示されるように駆動信号ＣＯＭ−Ａは、印刷期間Ｔａのうち、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がってからチェンジ信号ＣＨが立ち上がるまでの期間Ｔ１に配置された駆動パルスＡｄｐ１と、印刷期間Ｔａのうち、チェンジ信号ＣＨが立ち上がってから次のラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるまでの期間Ｔ２に配置された駆動パルスＡｄｐ２とを連続させた波形となっている。本実施形態において駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２とは、互いにほぼ同一の波形であり、仮にそれぞれによって圧電素子２００が駆動されたとしたならば、ノズル２４１から所定量、具体的には中程度の量のインクがそれぞれ吐出されるような波形である。

駆動信号ＣＯＭ−Ｂは、期間Ｔ１に配置された駆動パルスＢｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された駆動パルスＢｄｐ２とを連続させた波形となっている。本実施形態において駆動パルスＢｄｐ１、Ｂｄｐ２とは、互いに異なる波形である。このうち、駆動パルスＢｄｐ１は、ノズルの開口部付近のインクを微振動させてインクの粘度の増大を防止するための波形である。このため、仮に駆動パルスＢｄｐ１によって圧電素子２００が駆動されたとしても、ノズルからインク滴が吐出されない。また、駆動パルスＢｄｐ２は、駆動パルスＡｄｐ１（Ａｄｐ２）とは異なる波形となっている。仮に駆動パルスＢｄｐ２によって圧電素子２００が駆動されたとしたならば、ノズルから上記所定量よりも少ない量のインクが吐出されるような波形である。

なお、駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２、Ｂｄｐ１、Ｂｄｐ２の開始タイミングでのレベルと、終了タイミングでのレベルとは、いずれもＶｃで共通である。また、駆動信号ＣＯＭ−Ａ（駆動パルスＡｄｐ１、Ａｄｐ２）の最大電圧Ｖmax-Ａと、駆動信号ＣＯＭ−Ｂ（駆動パルスＢｄｐ１、Ｂｄｐ２）の最大電圧Ｖmax-Ｂとは互い異なり、駆動信号ＣＯＭ−Ａの最低電圧Ｖmin-Ａと、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの最低電圧Ｖmin-Ｂとは互い異なる。

一方、受信部４００からノズル毎に２ビットの印字データＳＩｘが、クロック信号ＣＫｘに同期してシリアルで供給されて、ノズルに対応するシフトレジスタ５１０において順次転送される。そして、クロック信号ＣＫｘの供給が停止して、シフトレジスタ５１０のそれぞれには、ノズルに対応した印字データＳＩｘが保持された状態になる。なお、印字データＳＩｘは、シフトレジスタ５１０における最終ｍ段、…、２段、１段のノズルに対応した順番で供給される。

印刷期間Ｔａの開始タイミングにおいて、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がると、ラッチ回路５２０のそれぞれは、シフトレジスタ５１０に保持された印字データＳＩｘを一斉にラッチする。図１３及び図１５において、Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｍは、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスタ５１０に対応するラッチ回路５２０によってラッチされた印字データＳＩｘを示している。

デコーダー５３０は、ラッチされた印字データＳＩｘの２ビットに応じて、印刷期間Ｔａの期間Ｔ１及び期間Ｔ２のそれぞれにおいて、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルを図１４に示されるようなテーブル（デコード内容）を参照して出力する。
なお、この図において、ラッチされた２ビットの印字データＳＩｘについては（ＭＳＢ、ＬＳＢ）と表記している。また、選択信号Ｓａ、Ｓｂの論理レベルについては、特に図示していないが、レベルシフターによって、クロック信号ＣＫｘ、印字データＳＩｘ、ラッチ信号ＬＡＴ及びチェンジ信号ＣＨよりも高振幅論理にレベルシフトされる。

図１６は、印字データＳＩｘに応じて選択されてヘッドユニット３５に供給される駆動信号Ｖoutの電圧波形を示す図である。印字データＳＩが（１、１）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、図１４のデコード内容を参照すれば、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、トランスミッションゲート６００ａがオンし、トランスミッションゲート６００ｂがオフする。このため、駆動信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ１が選択される。一方、印字データＳＩｘが（１、１）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ２においてもＨ、Ｌレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ２が選択される。このように期間Ｔ１において駆動パルスＡｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において駆動パルスＡｄｐ２が選択されて、駆動信号Ｖoutとしてヘッドユニット３５の圧電素子２００に供給される。駆動信号Ｖoutとして駆動パルスＡｄｐ１、パルスＡｄｐ２が選択されて圧電素子２００に供給されると、対応したノズルから中程度の量のインクが２回にわけて吐出される。したがって、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に、大ドットが形成される。

ラッチされた２ビットの印字データＳＩｘが（０、１）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＨ、Ｌレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ１が選択される一方、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ２が選択される。このように期間Ｔ１において駆動パルスＡｄｐ１が選択され、期間Ｔ２において駆動パルスＢｄｐ２が選択されて圧電素子２００に供給されると、これに対応したノズルから中程度及び小程度の量のインクが２回にわけて吐出される。このため、被記録材上ではそれぞれのインクが着弾して合体するので、結果的に、中ドットが形成される。

ラッチされた２ビットの印字データＳＩｘが（１、０）のとき、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＬ、Ｌレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ１、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ１のいずれも選択されない一方、期間Ｔ２においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ２が選択される。このため、ノズルからは、期間Ｔ１において小程度の量のインクが１回だけ吐出されるだけであるので、被記録材上では、結果的に、小ドットが形成される。

印字データＳＩｘが（０、０）であれば、選択信号Ｓａ、Ｓｂは、期間Ｔ１においてＬ、Ｈレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ１が選択される一方、期間Ｔ１においてＬ、Ｌレベルとなるので、駆動信号ＣＯＭ−Ａの駆動パルスＡｄｐ２、駆動信号ＣＯＭ−Ｂの駆動パルスＢｄｐ２のいずれも選択されない。このため、ノズルからは期間Ｔ１においてノズルの開口部付近のインクが微振動するのみであり、インクは吐出されないので、被記録材上では、結果的にドットが形成されない、すなわち非記録となる。

なお、図１５及び図１６において、駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂの選択については１段、２段、…、ｍ段において同時並行的において実行される。
また、駆動パルスがいずれも選択されない場合、圧電素子２００の一端は、電気的にどの部分にも接続されないハイ・インピーダンス状態になる。ただし、選択されない状態の前のレベルＶｃに、例えば駆動信号Ｖoutを圧電素子２００や供給ラインに寄生する容量成分によって保持されるので、いずれの駆動パルスが選択されなくても、圧電素子２００の一端の電位が不定にはならない。

このように、ヘッド制御部５００による制御にしたがって選択部６００は、印字データＳＩｘに応じて駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂを選択し（または選択しないで）、駆動信号Ｖoutとして圧電素子２００に供給する。この供給によって、大ドット、中ドット、小ドット及び非記録の４階調が表現される。

なお、このような選択動作は、ノズル毎に同時並行的において実行される。また、図１５や図１６に示した波形等は、特に駆動信号ＣＯＭ−Ａ、ＣＯＭ−Ｂはあくまでも一例である。実際には、キャリッジの移動速度や印刷媒体の性質などに応じて、予め用意された様々な波形の組み合わせが用いられる。

＜変形例＞
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形例が可能である。また、各変形例は、変形例同士を適宜組み合わせてもよく、更に、上述した各実施形態と適宜組み合わせてもよい。

（１）変形例１
上述した実施形態では、受信部４００は、受信したクロック信号ＳＣＫによって受信した印字データＳＩをラッチできるかを確認する整合性確認処理の一例として、印字データＳＩとクロック信号ＳＣＫとの位相差を調整して、ラッチ可能な印字データＳＩｘとクロック信号ＣＫｘとを出力した。しかしながら、セットアップ時間及びホールド時間の条件が厳しい場合には、遅延によって生成された複数のクロック信号のいずれを用いても印字データをラッチできないことがあり得る。そのような場合、受信部４００は、受信不能であることを示すエラー信号を、制御部６に通知してもよい。より具体的には、判定部４３１は、位相差の基準となる所定値と、各位相比較信号ＰＳ１〜ＰＳ４との差分が予め定められた許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外である場合に受信不能であることを示すエラー信号を生成し、エラー信号をフレキシブルケーブル２９を介して制御部６に送信すればよい。

（２）変形例２
上述した実施形態では、受信部４００は、受信したクロック信号ＳＣＫによって受信した印字データＳＩをラッチできるかを確認する整合性確認処理の一例として、印字データＳＩとクロック信号ＳＣＫとの位相差を調整し、ラッチ可能な印字データＳＩｘとクロック信号ＣＫｘとを出力したが、本発明はこれに限定されるものではない。

即ち、整合性確認処理は、受信したクロック信号ＳＣＫによって受信した印字データＳＩをラッチできるかを確認するのであればどのような手法を用いてもよい。例えば、予め定められたビットパターンをクロック信号ＳＣＫと同期して制御部６からヘッド駆動部３４に送信し、受信部４００において予め定められたビットパターンが再生できるか否かを判定し、判定結果を示す判定信号を受信部４００から制御部６に返信するようにしてもよい。この場合、受信部４００は、ビットパターンが正しく再生できた場合には、受信した印字データＳＩと受信したクロック信号ＳＣＫとをヘッド制御部５００に出力し、ビットパターンが正しく再生できなかった場合には、受信した印字データＳＩと受信したクロック信号ＳＣＫをヘッド制御部５００に出力しないように動作すればよい。このように制御することによって、誤った印字データＳＩによって、印刷することを防止できる。また、受信部４００から制御部６に返信する判定信号は２値でよいので、伝送中に誤ることもない。

さらに、制御部６からビットパターンを低いビットレートで受信部４００に伝送し、これを受信部４００が記憶部に記憶し、この後、印刷中のビットレートで所定のビットパターンの印字データＳＩをクロック信号ＳＣＫと同期して伝送してもよい。この場合には、受信部４００が備える記憶部として揮発性のメモリを用いることができる。

（３）変形例３
上述した実施形態では、受信部４００は、整合性確認処理を初期化期間中にのみ実行したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インクジェットプリンター１に電源が投入された後、液体を記録媒体に吐出する吐出期間以外に実行してもよい。そのような期間としては、初期化期間の他、ある用紙の印刷が終了してから、次の用紙の印刷が開始されるまでの期間が含まれる。

（４）変形例４
上述した実施形態では、圧力室において圧力を発生させる圧力発生素子の一例として圧電素子２００を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、圧力室に圧力を発生させることができるのであればどのような素子を用いてもよい。そのような圧力発生素子としては、電気エネルギーを熱に変換する熱変換素子が含まれる。すなわち、熱によって圧力室内の液体に気泡を発生させ、液体をノズルから吐出させるものであってもよい。

（５）変形例５
上述した実施形態では、ヘッドの主走査方向と紙送りの副走査方向が異なるシリアルプリンターを一例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ヘッドの幅が用紙の幅となるラインプリンターであってもよい。

（６）変形例６
上述した実施形態及び変形例は、液体としてインクを吐出する液体吐出装置の一例として、インクジェットプリンターを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、液体を吐出するのであれば、どのような装置であってもよい。例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）を吐出する装置であってもよい。即ち、カラーフィルタのフィルタ材料（インク）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料、電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料、ＰＤＰ（Plasma Display Ｐanel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料、電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料、基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料、各種コーティング材料、電極を形成するための液状電極材料、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料、金属配線を形成するための液状金属材料、マイクロレンズを形成するためのレンズ材料、レジスト材料、光拡散体を形成するための光拡散材料、ＤＮＡチップやプロテインチップなどのバイオセンサーに利用する各種試験液体材料などである。
また、本発明では、液体を吐出する対象となる液体受容物は、記録用紙のような紙に限
らず、フィルム、織布、不織布等の他のメディアや、ガラス基板、シリコン基板等の各種
基板のようなワークであってもよい。

１…インクジェットプリンター、６…制御部、３３…駆動信号生成部、３４…駆動部、３５…ヘッドユニット、２００…圧電素子（圧力発生素子）、４００…受信部、４３０…クロック決定部、５００…ヘッド制御部、ＤＬ１〜ＤＬ４…遅延回路、ＰＤ１〜ＰＤ４…位相比較回路、ＰＳ１〜ＰＳ４…位相比較信号、ＳＩ，ＳＩｘ…印字データ、ＳＣＫ，ＳＣＫ１〜ＳＣＫ４，ＣＫｘ…クロック信号。

Claims (5)

1. 液体を吐出するノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室に対応して液体を吐出するために設けられた圧力発生素子とを備えたヘッドと、
   前記圧力発生素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   前記ノズルから液体を吐出する状態を示す吐出データと当該吐出データに同期したクロック信号とを出力する制御部と、
   伝送路を介して前記吐出データと前記クロック信号とを受信し、受信した前記クロック信号によって受信した前記吐出データをラッチできるかを確認する整合性確認処理を実行し、ラッチ可能な前記吐出データと前記クロック信号とを出力する受信部と、
   前記受信部から出力される前記吐出データと前記クロック信号とに基づいて、前記圧力発生素子に前記駆動信号を供給して前記ヘッドを駆動する駆動部とを備え、
   前記受信部は、前記駆動信号生成部を初期化する初期化期間において、前記整合性確認処理を実行する、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記受信部は、
   前記整合性確認処理において、受信した前記クロック信号と受信した前記吐出データとの位相を調整し、
   前記調整結果に基づいて、前記初期化期間が終了した後に、ラッチ可能な前記吐出データと前記クロック信号とを出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記受信部は、前記整合性確認処理において、受信した前記クロック信号によって受信した前記吐出データをラッチできない場合には、受信不能であることを示すエラー信号を、前記制御部に通知することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. １インチ四方を記録するための前記吐出データのデータ量は、1600×1600ビット以上であって、Ａ３サイズの用紙を毎分６０枚以上、印刷可能な請求項１に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御部は、前記吐出データ及び前記クロック信号を差動形式で出力し、
   前記受信部は、前記差動形式の前記吐出データ及び前記クロック信号をシングルエンド形式に変換するコンパレータを備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。