JP7322412B2 - 液体吐出装置、及びヘッドユニット - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置、ヘッド制御ユニット、及びヘッドユニットに関する。

液体吐出装置の一例であるインクジェットプリンターには、インクジェットプリンター本体に設けられた制御回路等で生成された制御信号を、インクが吐出されるノズルを有するプリントヘッド（印字ヘッド）に伝搬し、当該制御信号に基づいてインクの吐出タイミングを制御することで、媒体に画像や文書等を印刷する技術が知られている。このような液体吐出装置では、プリントヘッドに供給される制御信号は、液体吐出装置本体とプリントヘッドとの間で伝搬される。

例えば、特許文献１には、インクの吐出を制御する印字データをプリンタ本体に設けられたプリンタ制御部で生成した後、生成した印字データ信号を光信号に変換し、当該光信号をプリンタ制御部からキャリッジに伝搬することで、キャリッジに搭載された印字ヘッドが有するノズルからのインクの吐出タイミングを制御する技術が開示されている。

特開２００８－１８３８４５号公報

以上のようなプリントヘッドが有するノズルからのインクの吐出を制御するための信号は、液体吐出装置の外部から入力される画像データに対して、色変換処理、ハーフトーン処理、インターレース処理、ノズル補完処理などの各種処理を実行することで生成されている。このような各種処理の内、インターレース処理やノズル補完処理は、プリントヘッドの情報に対応した信号に基づき生成される。そのため、特許文献１のように、液体吐出装置本体で生成した印字データを光信号に変換してプリントヘッドに伝搬する場合、プリントヘッドの情報を、光信号に変換してプリントヘッドから液体吐出装置本体に伝搬する必要がある。しかしながら、光信号を伝搬する光通信では、電気信号から光信号への変換、及び光信号から電気信号への変換のための変換時間を要する。そのため、印字データの生成に時間を要する可能性があり、液体吐出装置の制御速度の向上という観点において改善の余地があった。

本発明に係る液体吐出装置の一態様は、
ノズルから液体を吐出させるヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットの動作を制御するヘッド制御ユニットと、
を備え、
前記ヘッド制御ユニットは、
外部から入力される画像データを含む画像信号を第１電気信号に変換する第１変換回路と、
前記第１電気信号を光信号に変換する第１光電変換回路と、
を有し、
前記ヘッドユニットは、
前記光信号を第２電気信号に変換する第２光電変換回路と、
前記第２電気信号を前記ノズルからの液体の吐出を制御する吐出制御信号に変換する第
２変換回路と、
前記吐出制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、前記駆動素子の駆動により前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
を有し、
前記第１変換回路は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体の吐出情報に依存せずに、前記画像信号を前記第１電気信号に変換する第１変換処理を実行し、
前記第２変換回路は、前記吐出情報を用いて、前記第２電気信号を前記吐出制御信号に変換する第２変換処理を実行する。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記吐出情報は、前記ノズルからの液体の吐出可否を示す情報を含んでもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記第１変換処理は、前記画像信号に含まれる前記画像データの色彩に対応する色情報を、前記ノズルから吐出される液体の色彩に対応する色情報に変換する色変換処理を含んでもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記第１変換処理は、前記画像信号を、前記画像データに含まれる画素に対応する液体が吐出されるか否かを含む信号に変換する二値化処理を含んでもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記第１電気信号は、前記画像信号に基づく信号に前記二値化処理を施した信号であってもよい。

前記液体吐出装置の一態様において、
前記第２変換処理は、前記第２電気信号を、前記ノズルに対応する液体が吐出されるか否かを含む信号に変換するノズル対応処理を含んでもよい。

本発明に係るヘッド制御ユニットの一態様は、
ノズルから液体を吐出させるヘッドユニットの動作を制御するヘッド制御ユニットであって、
外部から入力される画像データを含む画像信号を第１電気信号に変換する第１変換回路と、
前記第１電気信号を光信号に変換する第１光電変換回路と、
を有し、
前記第１変換回路は、前記ヘッドユニットから吐出される液体の吐出情報に依存せずに、前記画像信号を前記第１電気信号に変換する第１変換処理を実行する。

本発明に係るヘッドユニットの一態様は、
ヘッド制御ユニットから入力される信号に基づいて、ノズルから液体を吐出するヘッドユニットであって、
前記ヘッド制御ユニットから入力される光信号を受信し、前記光信号を第２電気信号に変換する第２光電変換回路と、
前記第２電気信号を前記ノズルからの液体の吐出を制御する吐出制御信号に変換する第２変換回路と、
前記吐出制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、前記駆動素子の駆動により前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
を有し、
前記第２変換回路は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体の吐出情報を用いて、前
記第２電気信号を前記吐出制御信号に変換する第２変換処理を実行する。

液体吐出装置の構成を示す側面図である。 液体吐出装置の印刷部の周辺構成を示す側面図である。 液体吐出装置の印刷部の周辺構成を示す正面図である。 液体吐出装置の印刷部の周辺構成を示す斜視図である。 液体吐出装置の電気構成を示すブロック図である。 インク吐出面の構成を示す図である。 複数の吐出部の内の１つの概略構成を示す図である。 駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形の一例を示す図である。 駆動信号ＶＯＵＴの波形の一例を示す図である。 駆動信号選択回路の構成を示す図である。 デコーダーにおけるデコード内容を示す図である。 選択回路の構成を示す図である。 駆動信号選択回路の動作を説明するための図である。 ヘッド制御ユニット、及びヘッドユニットの構成を示す図である。 画像信号ＰＤＡＴＡを吐出制御信号に変換する変換処理方法を示すフローチャート図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。用いる図面は説明の便宜上のものである。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．液体吐出装置の概要
図１～図４を用いて本実施形態における液体吐出装置１の構成について説明する。

図１は、液体吐出装置１の構成を示す側面図である。図２は、液体吐出装置１の印刷部６の周辺構成を示す側面図である。図３は、液体吐出装置１の印刷部６の周辺構成を示す正面図である。図４は、液体吐出装置１の印刷部６の周辺構成を示す斜視図である。

図１に示すように、液体吐出装置１は、媒体Ｐを繰り出す繰出部３と、媒体Ｐを支持する支持部４と、媒体Ｐを搬送する搬送部５と、媒体Ｐに印刷を行う印刷部６と、これらの構成を制御する制御部２とを備える。

なお、以下の説明では、液体吐出装置１の幅方向をＸ方向、液体吐出装置１の奥行方向をＹ方向、液体吐出装置１の高さ方向をＺ方向と称する。また、媒体Ｐが搬送される方向を搬送方向Ｆと称する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は互いに直交する方向であり、また、搬送方向ＦはＸ方向と交差する方向である。

制御部２は、液体吐出装置１の内部に固定され、液体吐出装置１を制御する為の各種信号を生成し、対応する各種構成に出力する。

繰出部３は、保持部材３１を備える。保持部材３１は、媒体Ｐを巻き重ねたロール体３２を回転可能に保持する。保持部材３１には、種類の異なる媒体ＰやＸ方向における寸法の異なるロール体３２が保持される。そして、繰出部３において、ロール体３２を一方向に回転させることで、ロール体３２から巻き解かれた媒体Ｐが支持部４に繰り出される。

支持部４は、搬送方向Ｆの上流から下流に向かって、媒体Ｐの搬送経路を構成する第１支持部４１、第２支持部４２、及び第３支持部４３を備える。第１支持部４１は、繰出部３から繰り出された媒体Ｐを第２支持部４２に向けて案内する。第２支持部４２は、印刷が行われる媒体Ｐを支持する。そして、第３支持部４３は、印刷済みの媒体Ｐを搬送方向Ｆの下流に向けて案内する。

搬送部５は、媒体Ｐに搬送力を付与する搬送ローラー５２と、媒体Ｐを搬送ローラー５２に押さえ付ける従動ローラー５３と、搬送ローラー５２を駆動する回転機構５１とを備える。

搬送ローラー５２は媒体Ｐの搬送経路のＺ方向の下方に配置され、従動ローラー５３は媒体Ｐの搬送経路のＺ方向の上方に配置される。回転機構５１は、例えばモーター及び減速機などによって構成される。そして、搬送部５では、搬送ローラー５２及び従動ローラー５３で媒体Ｐを挟持した状態において搬送ローラー５２を回転させることで、媒体Ｐが搬送方向Ｆに搬送される。

図２、図３及び図４に示すように、印刷部６は、キャリッジ７１と、ガイド部材６２と、移動機構６１と、放熱ケース８１とを備える。

キャリッジ７１は、キャリッジ本体７２と、キャリッジカバー７３とを有し、媒体Ｐと対向した状態でＸ方向に沿って往復移動可能に設けられる。キャリッジ本体７２は、Ｘ方向から見た場合の断面が略Ｌ字状をなす。キャリッジカバー７３は、キャリッジ本体７２に対して着脱自在に設けられる。そして、キャリッジカバー７３がキャリッジ本体７２に取付けられることで閉空間が形成される。キャリッジ本体７２の下部には５つの液体吐出ヘッド４００がＸ方向に等間隔に搭載されている。各液体吐出ヘッド４００は、下端部がキャリッジ本体７２の下面から外部に突出して設けられる。液体吐出ヘッド４００の下面には、媒体Ｐに対して液体の一例としてのインクを吐出する複数のノズル６５１が形成されている。

ガイド部材６２は、Ｘ方向に沿って延在する。そして、ガイド部材６２には、キャリッジ７１がＸ方向に沿って往復移動可能に支持される。具体的には、ガイド部材６２は、その前面下部にＸ方向に延びるガイドレール部６３を有する。また、キャリッジ７１は、その後面下部にキャリッジ支持部６４を有する。キャリッジ支持部６４は、ガイドレール部６３に摺動可能に支持される。これにより、キャリッジ７１がガイド部材６２に沿って往復移動可能に連結される。

移動機構６１は、モーター及び減速機を備える。そして、移動機構６１は、当該モーターの正転及び反転を制御すると共に、当該モーターの回転力をキャリッジ７１のＸ方向における移動力に変換する。これにより、キャリッジ７１は、５つ液体吐出ヘッド４００、５つ駆動回路基板３０及び吐出制御回路基板２１を搭載した状態でＸ方向に沿って往復移動する。さらに、移動機構６１は、モーター及び減速機を制御することで、キャリッジ７１のＺ方向における位置の調整が可能であってもよい。これにより、厚さが異なる媒体Ｐが用いられた場合であっても、液体吐出ヘッド４００と媒体Ｐとの間の距離を調整することが可能となり、媒体Ｐに着弾するインクの着弾精度を高めることができる。

放熱ケース８１は、吐出制御回路基板２１と５つの駆動回路基板３０とが収容された略直方体状である。放熱ケース８１の前端部は、キャリッジ７１の後部の上端部に固定される。すなわち、吐出制御回路基板２１と５つの駆動回路基板３０とは、放熱ケース８１を介して、キャリッジ７１に搭載されている。

吐出制御回路基板２１には、コネクター２９が設けられている。コネクター２９には、制御部２と吐出制御回路基板２１とを接続する複数のケーブル８２が接続される。すなわち、ケーブル８２は、Ｘ方向に往復移動するキャリッジ７１に搭載された吐出制御回路基板２１と液体吐出装置１に固定された制御部２との間において通信可能に設けられ、各種信号を伝搬する。また、吐出制御回路基板２１のＺ方向の上方には、５つの駆動回路基板３０が立設し、且つＸ方向に並設されている。吐出制御回路基板２１と各駆動回路基板３０とは、ＢｔｏＢ（Board to Board）コネクター等のコネクター８３で接続される。

５つの駆動回路基板３０のそれぞれ前端部には、コネクター８４，８５が設けられている。コネクター８４，８５は、それぞれが放熱ケース８１の前面から露出している。コネクター８４には、ケーブル８６の一端が接続され、コネクター８５には、ケーブル８７の一端が接続される。

また、５つの液体吐出ヘッド４００のそれぞれの上面には、接続基板７４が設けられる。接続基板７４は、ＢｔｏＢコネクター等のコネクター７５を介して液体吐出ヘッド４００と電気的に接続される。接続基板７４には、コネクター７６，７７が設けられている。コネクター７６にはケーブル８６の他端が接続され、コネクター７７にはケーブル８７の他端が接続される。これにより、５つの駆動回路基板３０と対応する液体吐出ヘッド４００との組が電気的に接続される。

なお、図１～図４の説明では、液体吐出装置１が５つの駆動回路基板３０及び５つの液体吐出ヘッド４００を備えるとして説明を行ったが、駆動回路基板３０及び液体吐出ヘッド４００の数は５つに限られるものではない。

以上のように、液体吐出装置１では、液体吐出装置１の本体に固定された制御部２が生成する各種信号が、ケーブル８２を介して、往復移動可能に設けられたキャリッジ７１に搭載された駆動回路基板３０及び液体吐出ヘッド４００を含む各種構成に入力される。そして、キャリッジ７１が移動機構６１の制御に従って走査方向であるＸ方向に沿って往復移動し、媒体Ｐが回転機構５１の制御に従って搬送方向Ｆに沿って搬送されると共に、液体吐出ヘッド４００がインクの吐出方向であるＺ方向に沿ってインクを吐出する。これにより、媒体Ｐに画像が形成される。

２．液体吐出装置の電気構成
次に、液体吐出装置１の電気構成について説明する。図５は、液体吐出装置１の電気構成を示すブロック図である。図５に示すように、液体吐出装置１は、ヘッド制御ユニット１０、及びヘッドユニット２０を有する。

ヘッド制御ユニット１０は、前述した制御部２に含まれるメイン制御回路１００を有し、ヘッドユニット２０の動作を制御する。

メイン制御回路１００は、不図示のホストコンピューターから供給される画像信号ＰＤＡＴＡに対して各種処理等を施した信号を含む送信信号Ｔｘをヘッドユニット２０に出力する。なお、メイン制御回路１００が画像信号ＰＤＡＴＡに対して施す処理の詳細については、後述する。

また、メイン制御回路１００は、媒体Ｐの搬送を制御する為の制御信号Ｃｔｒｌ－Ｐを生成し回転機構５１に出力する。回転機構５１は、制御信号Ｃｔｒｌ－Ｐに従い、前述したモーター及び減速機など制御することで前述した搬送ローラー５２の回転を制御し、媒体Ｐを搬送させる。また、メイン制御回路１００は、キャリッジ７１の移動を制御する為の制御信号Ｃｔｒｌ－Ｃを生成し移動機構６１に出力する。移動機構６１は、制御信号Ｃ
ｔｒｌ－Ｃに従い、前述したモーター及び減速機など制御することでキャリッジ７１を移動させる。

ヘッドユニット２０は、ノズルから液体を吐出させる。具体的には、ヘッドユニット２０は、吐出制御回路２００、ｎ個の駆動信号出力回路３００、及びｎ個の液体吐出ヘッド４００を含む。なお、ｎ個の駆動信号出力回路３００のそれぞれを区別するために、駆動信号出力回路３００－１～３００－ｎと称し、ｎ個の液体吐出ヘッド４００のそれぞれを区別するために、液体吐出ヘッド４００－１～４００－ｎと称する場合がある。そして、駆動信号出力回路３００－ｉ（ｉ＝１～ｎのいずれか）と、液体吐出ヘッド４００－ｉとが対応して設けられるとして説明する。

吐出制御回路２００は、前述した吐出制御回路基板２１に設けられる。そして、吐出制御回路２００は、送信信号Ｔｘに基づいて、印刷データ信号ＳＩ１～ＳＩｎ、ラッチ信号ＬＡＴ１～ＬＡＴｎ、チェンジ信号ＣＨ１～ＣＨｎ、基駆動信号ｄＡ１～ｄＡｎ，ｄＢ１～ｄＢｎ及びクロック信号ＳＣＫを生成し、対応する駆動信号出力回路３００－１～３００－ｎに出力する。また、吐出制御回路２００は、メイン制御回路１００から入力される送信信号Ｔｘを受信したことを示す信号を含む受信信号Ｒｘを生成し、メイン制御回路１００に出力する。

駆動信号出力回路３００－１～３００ｎのそれぞれは、前述した駆動回路基板３０に設けられる。駆動信号出力回路３００－１は、第１駆動信号出力回路３１０ａ、第２駆動信号出力回路３１０ｂ、及び基準電圧信号出力回路３２０を含む。第１駆動信号出力回路３１０ａには、デジタル信号の基駆動信号ｄＡ１が入力される。第１駆動信号出力回路３１０ａは、基駆動信号ｄＡ１をデジタル／アナログ信号変換したのち、変換されたアナログ信号をＤ級増幅して駆動信号ＣＯＭＡ１を生成し、液体吐出ヘッド４００－１に出力する。また、第２駆動信号出力回路３１０ｂには、デジタル信号の基駆動信号ｄＢ１が入力される。第２駆動信号出力回路３１０ｂは、基駆動信号ｄＢ１をデジタル／アナログ信号変換したのち、変換されたアナログ信号をＤ級増幅して駆動信号ＣＯＭＢ１を生成し、液体吐出ヘッド４００－１に出力する。なお、第１駆動信号出力回路３１０ａ、及び第２駆動信号出力回路３１０ｂは、同様の構成であり、例えば、Ａ級増幅回路、Ｂ級増幅回路又はＡＢ級増幅回路等で構成されてもよい。

基準電圧信号出力回路３２０は、駆動信号ＣＯＭＡ１，ＣＯＭＢ１の基準電位を示す基準電圧信号ＶＢＳ１を生成し、液体吐出ヘッド４００－１に出力する。基準電圧信号ＶＢＳ１は、例えば、電圧値が６Ｖの直流電圧の信号である。

また、駆動信号出力回路３００－１は、印刷データ信号ＳＩ１、ラッチ信号ＬＡＴ１、チェンジ信号ＣＨ１及びクロック信号ＳＣＫを伝搬し、液体吐出ヘッド４００－１に出力する。

なお、駆動信号出力回路３００－１～３００－ｎは同様の構成であり詳細な説明を省略する。すなわち、駆動信号出力回路３００－ｉには、基駆動信号ｄＡｉ，ｄＢｉが入力される。そして、駆動信号出力回路３００－ｉは、駆動信号ＣＯＭＡｉ，ＣＯＭＢｉ、基準電圧信号ＶＢＳｉを生成し、対応する液体吐出ヘッド４００－ｉに出力する。また、駆動信号出力回路３００－ｉは、印刷データ信号ＳＩｉ、ラッチ信号ＬＡＴｉ、チェンジ信号ＣＨｉ及びクロック信号ＳＣＫを伝搬し、対応する液体吐出ヘッド４００－ｉに出力する。

液体吐出ヘッド４００－１は、駆動信号ＣＯＭＡ１，ＣＯＭＢ１に基づいて駆動する駆動素子の一例である圧電素子６０を含み、圧電素子６０の駆動によりノズルからインクを
吐出させる。液体吐出ヘッド４００－１は、複数の吐出モジュール４１０を備える。複数の吐出モジュール４１０のそれぞれは、駆動信号選択回路４２０と複数の吐出部６００とを有する。

駆動信号選択回路４２０は、例えば集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）装置で構成される。駆動信号選択回路４２０には、印刷データ信号ＳＩ１、ラッチ信号ＬＡＴ１、チェンジ信号ＣＨ１、クロック信号ＳＣＫ、及び駆動信号ＣＯＭＡ１，ＣＯＭＢ１が入力される。そして、駆動信号選択回路４２０は、入力される駆動信号ＣＯＭＡ１，ＣＯＭＢ１を、ラッチ信号ＬＡＴ１及びチェンジ信号ＣＨ１で規定されたタイミングにおいて、印刷データ信号ＳＩ１に従い選択又は非選択とすることで駆動信号ＶＯＵＴを生成する。駆動信号選択回路４２０で生成された駆動信号ＶＯＵＴは、複数の吐出部６００のそれぞれが有する圧電素子６０の一端に供給される。

また、液体吐出ヘッド４００－１に含まれる複数の吐出部６００のそれぞれが有する圧電素子６０の他端には、基準電圧信号ＶＢＳ１が供給される。そして、複数の圧電素子６０は、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳ１とに基づいて駆動し、当該駆動に応じた量のインクを吐出させる。

ここで、液体吐出ヘッド４００－１～４００－ｎは同様の構成を有する。具体的には、液体吐出ヘッド４００－ｉには、印刷データ信号ＳＩｉ、ラッチ信号ＬＡＴｉ、チェンジ信号ＣＨｉ、クロック信号ＳＣＫ、及び駆動信号ＣＯＭＡｉ，ＣＯＭＢｉが入力され、駆動信号ＶＯＵＴを生成する。そして、生成した駆動信号ＶＯＵＴは、液体吐出ヘッド４００－ｉに含まれる複数の吐出部６００のそれぞれが有する圧電素子６０の一端に供給される。また、液体吐出ヘッド４００－ｉに含まれる複数の吐出部６００のそれぞれが有する圧電素子６０の他端には、基準電圧信号ＶＢＳｉが供給される。そして、複数の圧電素子６０は、駆動信号ＶＯＵＴと基準電圧信号ＶＢＳｉとに基づいて駆動し、当該駆動に応じた量のインクを吐出させる。

３．液体吐出ヘッドの構成及び動作
次に、液体吐出ヘッド４００の構成及び動作について説明する。なお、液体吐出ヘッド４００の構成を説明するにあたり、液体吐出ヘッド４００に供給される印刷データ信号ＳＩｉ、ラッチ信号ＬＡＴｉ、チェンジ信号ＣＨｉ、クロック信号ＳＣＫ、駆動信号ＣＯＭＡｉ，ＣＯＭＢｉ及び基準電圧信号ＶＢＳｉのそれぞれを、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、クロック信号ＳＣＫ、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢ及び基準電圧信号ＶＢＳと称して説明を行う。

図６は、液体吐出ヘッド４００において、複数のノズル６５１が形成されているインク吐出面６５０の構成を示す図である。図７は、吐出モジュール４１０に含まれる複数の吐出部６００の内の１つの概略構成を示す図である。図６及び図７に示すように、液体吐出ヘッド４００は、インクを吐出する複数のノズル６５１と、各ノズル６５１に対応した圧電素子６０とを有する。

図６に示すように、液体吐出ヘッド４００は、４つの吐出モジュール４１０が千鳥状に配置されている。吐出モジュール４１０のそれぞれには、Ｙ方向に並設されたノズル６５１がＸ方向に２列で形成されている。また、吐出モジュール４１０の内部には、ノズル６５１に連通する不図示のインク流路が設けられている。なお、液体吐出ヘッド４００が有する吐出モジュール４１０の数は４個に限られるものではない。

図７に示すように、吐出モジュール４１０は、吐出部６００及びリザーバー６４１を含む。リザーバー６４１には、インク供給口６６１からインクが導入される。

吐出部６００は、圧電素子６０、振動板６２１、キャビティー６３１及びノズル６５１を含む。振動板６２１は、図７において上面に設けられた圧電素子６０の駆動に伴い変位する。振動板６２１は、キャビティー６３１の内部容積を拡大／縮小させるダイヤフラムとして機能する。キャビティー６３１の内部には、インクが充填されている。そして、キャビティー６３１は、圧電素子６０の駆動による振動板６２１の変位により、内部容積が変化する圧力室として機能する。ノズル６５１は、ノズルプレート６３２に形成されると共に、キャビティー６３１に連通する開孔部である。キャビティー６３１の内部容積が変化することで、キャビティー６３１の内部に貯留されたインクが、ノズル６５１から吐出される。

圧電素子６０は、圧電体６０１を一対の電極６１１，６１２で挟んだ構造である。この構造の圧電体６０１は、電極６１１と電極６１２との電位差に応じて、電極６１１，６１２、及び振動板６２１の中央部分が、両端部分に対して図７における上下方向に撓む。具体的には、圧電素子６０の一端である電極６１１には、駆動信号ＶＯＵＴが供給され、他端である電極６１２には、基準電圧信号ＶＢＳが供給される。そして、駆動信号ＶＯＵＴの電圧が低くなると、圧電素子６０は、中央部分が上方向に撓むように駆動し、駆動信号ＶＯＵＴの電圧が高くなると、圧電素子６０は、中央部分が下方向に撓むように駆動する。圧電素子６０が上方向に撓むことで振動板６２１が上方向に変位し、キャビティー６３１の内部容積が拡大する。したがって、インクがリザーバー６４１から引き込まれる。また、圧電素子６０が下方向に撓むことで振動板６２１が下方向に変位し、キャビティー６３１の内部容積が縮小する。したがって、キャビティー６３１の内部容積の縮小の程度に応じた量のインクが、ノズル６５１から吐出される。以上のように、液体吐出ヘッド４００は、圧電素子６０を含み、圧電素子６０の駆動により媒体に対してインクを吐出する。なお、圧電素子６０は、図示した構造に限られず、圧電素子６０の変位に伴いインクを吐出させることができる型であればよい。また、圧電素子６０は、屈曲振動に限られず、縦振動を用いる構成でもよい。

ここで、圧電素子６０に供給される駆動信号ＶＯＵＴの基となる駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形の一例、及び駆動信号ＶＯＵＴの波形の一例について説明する。

図８は、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形の一例を示す図である。図８に示すように、駆動信号ＣＯＭＡは、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に配置された台形波形Ａｄｐ１と、チェンジ信号ＣＨが立ち上がってからラッチ信号ＬＡＴが立ち上がるまでの期間Ｔ２に配置された台形波形Ａｄｐ２とを連続させた波形である。そして、台形波形Ａｄｐ１が、圧電素子６０の一端に供給された場合、当該圧電素子６０に対応する吐出部６００から、小程度の量のインクが吐出され、台形波形Ａｄｐ２が、圧電素子６０の一端に供給された場合、当該圧電素子６０に対応する吐出部６００から、小程度の量よりも多い中程度の量のインクが吐出される。

また、駆動信号ＣＯＭＢは、期間Ｔ１に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された台形波形Ｂｄｐ２とを連続させた波形である。そして、台形波形Ｂｄｐ１が、圧電素子６０の一端に供給された場合、当該圧電素子６０に対応する吐出部６００からインクは吐出されない。この台形波形Ｂｄｐ１は、吐出部６００のノズル開孔部付近のインクを微振動させて、インク粘度の増大を防止するための波形である。また、台形波形Ｂｄｐ２が、圧電素子６０の一端に供給された場合、台形波形Ａｄｐ１が供給された場合と同様に、当該圧電素子６０に対応する吐出部６００から、小程度の量のインクが吐出される。

ここで、台形波形Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２のそれぞれの開始タイミング及び終了タイミングでの電圧は、いずれも電圧Ｖｃで共通である。すなわち、台形波形
Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２のそれぞれは、電圧Ｖｃで開始し電圧Ｖｃで終了する波形となっている。また、期間Ｔ１と期間Ｔ２とからなる周期Ｔａが、媒体Ｐにドットを形成する印刷周期に相当する。

なお、図８では、台形波形Ａｄｐ１と台形波形Ｂｄｐ２とを同じ波形として図示しているが、異なる波形であってもよい。また、台形波形Ａｄｐ１が圧電素子６０に供給された場合と、台形波形Ｂｄｐ２が圧電素子６０に供給された場合とで、共に小程度の量のインクが吐出されるとして説明を行うが、これに限るものではない。すなわち、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形は、図８に示す波形に限られるものではなく、液体吐出ヘッド４００が搭載されるキャリッジ７１の移動速度、吐出されるインクの性質、媒体Ｐの材質等に応じて、様々な波形の組み合わせの信号が用いられてもよい。さらに、複数の液体吐出ヘッド４００のそれぞれに供給される駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形が互いに異なる波形であってもよい。

図９は、媒体Ｐに形成される「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録」のそれぞれに対応する駆動信号ＶＯＵＴの波形の一例を示す図である。

図９に示すように、「大ドット」に対応する駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された台形波形Ａｄｐ２とを連続させた波形となっている。この駆動信号ＶＯＵＴが圧電素子６０の一端に供給された場合、周期Ｔａにおいて、当該圧電素子６０に対応した吐出部６００から、小程度の量のインクと中程度の量のインクとが吐出される。よって、媒体Ｐには、それぞれのインクが着弾し合体することで大ドットが形成される。

「中ドット」に対応する駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された台形波形Ｂｄｐ２とを連続させた波形となっている。この駆動信号ＶＯＵＴが圧電素子６０の一端に供給された場合、周期Ｔａにおいて、当該圧電素子６０に対応した吐出部６００から、小程度の量のインクが２回吐出される。よって、媒体Ｐには、それぞれのインクが着弾し合体することで中ドットが形成される。

「小ドット」に対応する駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ａｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された電圧Ｖｃで一定の波形とを連続させた波形となっている。この駆動信号ＶＯＵＴが圧電素子６０の一端に供給された場合、周期Ｔａにおいて、当該圧電素子６０に対応した吐出部６００から、小程度の量のインクが吐出される。よって、媒体Ｐには、このインクが着弾して小ドットが形成される。

「非記録」に対応する駆動信号ＶＯＵＴは、周期Ｔａにおいて、期間Ｔ１に配置された台形波形Ｂｄｐ１と、期間Ｔ２に配置された電圧Ｖｃで一定の波形とを連続させた波形となっている。この駆動信号ＶＯＵＴが圧電素子６０の一端に供給された場合、周期Ｔａにおいて、当該圧電素子６０に対応した吐出部６００のノズル開孔部付近のインクが微振動するのみで、インクは吐出されない。よって、媒体Ｐには、インクが着弾せずドットが形成されない。

ここで、電圧Ｖｃで一定の波形とは、駆動信号ＶＯＵＴとして台形波形Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２のいずれも選択されていない場合において、直前の電圧Ｖｃが圧電素子６０の容量成分により保持された電圧からなる波形である。したがって、駆動信号ＶＯＵＴとして台形波形Ａｄｐ１，Ａｄｐ２，Ｂｄｐ１，Ｂｄｐ２のいずれも選択されていない場合、電圧Ｖｃが駆動信号ＶＯＵＴとして圧電素子６０に供給される。

次に、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択し、駆動信号ＶＯＵＴを生成する駆動信号選択回路４２０の構成及び動作について説明する。図１０は、駆動信号選択回路４２０の構成を示す図である。図１０に示すように、駆動信号選択回路４２０は、選択制御回路４３０及び複数の選択回路４４０を含む。

選択制御回路４３０には、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ及びクロック信号ＳＣＫが入力される。また、選択制御回路４３０には、シフトレジスター（Ｓ／Ｒ）４３２とラッチ回路４３４とデコーダー４３６との組が、複数の吐出部６００の各々に対応して設けられている。すなわち、駆動信号選択回路４２０は、対応する吐出部６００の総数ｍと同数のシフトレジスター４３２とラッチ回路４３４とデコーダー４３６との組を含む。

具体的には、印刷データ信号ＳＩは、クロック信号ＳＣＫに同期した信号であって、ｍ個の吐出部６００の各々に対して、「大ドット」、「中ドット」、「小ドット」及び「非記録」のいずれかを選択するための２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を含む、合計２ｍビットの信号である。印刷データ信号ＳＩは、吐出部６００に対応して、印刷データ信号ＳＩに含まれる２ビット分の印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］毎に、シフトレジスター４３２に保持される。具体的には、吐出部６００に対応したｍ段のシフトレジスター４３２が互いに縦続接続されると共に、シリアルで入力された印刷データ信号ＳＩが、クロック信号ＳＣＫに従って順次後段に転送される。なお、図１０では、シフトレジスター４３２を区別するために、印刷データ信号ＳＩが入力される上流側から順番に１段、２段、…、ｍ段と表記している。

ｍ個のラッチ回路４３４の各々は、ｍ個のシフトレジスター４３２の各々で保持された２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］をラッチ信号ＬＡＴの立ち上がりでラッチする。

図１１は、デコーダー４３６におけるデコード内容を示す図である。デコーダー４３６は、ラッチされた２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］に従い選択信号Ｓ１，Ｓ２を出力する。例えば、デコーダー４３６は、２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，０］の場合、選択信号Ｓ１の論理レベルを、期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとして出力し、選択信号Ｓ２の論理レベルを、期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｈレベルとして選択回路４４０に出力する。

選択回路４４０は、吐出部６００のそれぞれに対応して設けられている。すなわち、駆動信号選択回路４２０が有する選択回路４４０の数は、対応する吐出部６００の総数ｍと同じである。図１２は、吐出部６００の１個分に対応する選択回路４４０の構成を示す図である。図１２に示すように、選択回路４４０は、ＮＯＴ回路であるインバーター４４２ａ，４４２ｂとトランスファーゲート４４４ａ，４４４ｂとを有する。

選択信号Ｓ１は、トランスファーゲート４４４ａにおいて丸印が付されていない正制御端に入力される一方で、インバーター４４２ａによって論理反転されて、トランスファーゲート４４４ａにおいて丸印が付された負制御端に入力される。また、トランスファーゲート４４４ａの入力端には、駆動信号ＣＯＭＡが供給される。選択信号Ｓ２は、トランスファーゲート４４４ｂにおいて丸印が付されていない正制御端に入力される一方で、インバーター４４２ｂによって論理反転されて、トランスファーゲート４４４ｂにおいて丸印が付された負制御端に入力される。また、トランスファーゲート４４４ｂの入力端には、駆動信号ＣＯＭＢが供給される。そして、トランスファーゲート４４４ａ，４４４ｂの出力端が共通に接続され、駆動信号ＶＯＵＴとして出力する。

具体的には、トランスファーゲート４４４ａは、選択信号Ｓ１がＨレベルの場合、入力端と出力端との間を導通とし、選択信号Ｓ１がＬレベルの場合、入力端と出力端との間を非導通とする。また、トランスファーゲート４４４ｂは、選択信号Ｓ２がＨレベルの場合、入力端と出力端との間を導通とし、選択信号Ｓ２がＬレベルの場合、入力端と出力端との間を非導通とする。以上のように選択回路４４０は、選択信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択し、駆動信号ＶＯＵＴを出力する。

ここで、図１３を用いて、駆動信号選択回路４２０の動作について説明する。図１３は、駆動信号選択回路４２０の動作を説明するための図である。印刷データ信号ＳＩは、クロック信号ＳＣＫに同期してシリアルで入力されて、吐出部６００に対応するシフトレジスター４３２において順次転送される。そして、クロック信号ＳＣＫの入力が停止すると、各シフトレジスター４３２には、吐出部６００の各々に対応した２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が保持される。なお、印刷データ信号ＳＩは、シフトレジスター４３２のｍ段、…、２段、１段の吐出部６００に対応した順に入力される。

そして、ラッチ信号ＬＡＴが立ち上がると、ラッチ回路４３４のそれぞれは、シフトレジスター４３２に保持されている２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を一斉にラッチする。なお、図１３において、ＬＴ１、ＬＴ２、…、ＬＴｍは、１段、２段、…、ｍ段のシフトレジスター４３２に対応するラッチ回路４３４によってラッチされた２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］を示す。

デコーダー４３６は、ラッチされた２ビットの印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］で規定されるドットのサイズに応じて、期間Ｔ１，Ｔ２のそれぞれにおいて、選択信号Ｓ１，Ｓ２の論理レベルを図１１に示す内容で出力する。

具体的には、デコーダー４３６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，１］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｈレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｌレベルとする。この場合、選択回路４４０は、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２を選択する。その結果、図９に示した「大ドット」に対応する駆動信号ＶＯＵＴが生成される。

また、デコーダー４３６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［１，０］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｈレベルとする。この場合、選択回路４４０は、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ｂｄｐ２を選択する。その結果、図９に示した「中ドット」に対応する駆動信号ＶＯＵＴが生成される。

また、デコーダー４３６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［０，１］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｌレベルとする。この場合、選択回路４４０は、期間Ｔ１において台形波形Ａｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２，Ｂｄｐ２のいずれも選択しない。その結果、図９に示した「小ドット」に対応する駆動信号ＶＯＵＴが生成される。

また、デコーダー４３６は、印刷データ［ＳＩＨ，ＳＩＬ］が［０，０］の場合、選択信号Ｓ１を期間Ｔ１，Ｔ２においてＬ，Ｌレベルとし、選択信号Ｓ２を期間Ｔ１，Ｔ２においてＨ，Ｌレベルとする。この場合、選択回路４４０は、期間Ｔ１において台形波形Ｂｄｐ１を選択し、期間Ｔ２において台形波形Ａｄｐ２，Ｂｄｐ２のいずれも選択しない。その結果、図９に示した「非記録」に対応する駆動信号ＶＯＵＴが生成される。

以上のように、駆動信号選択回路４２０は、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、
チェンジ信号ＣＨ及びクロック信号ＳＣＫに基づいて、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの波形を選択し、駆動信号ＶＯＵＴとして出力する。換言すれば、駆動信号選択回路４２０は、駆動信号ＣＯＭＡ，ＣＯＭＢの圧電素子６０への供給を制御する。

４．メイン制御回路と吐出制御回路との電気的接続の詳細
ここで、ヘッド制御ユニット１０、及びヘッドユニット２０の構成の詳細、及びヘッド制御ユニット１０とヘッドユニット２０との間で伝搬される信号の詳細について説明する。

図１４は、ヘッド制御ユニット１０、及びヘッドユニット２０の構成を示す図である。図１４に示すように、ヘッド制御ユニット１０は、変換回路１１０、及び光電変換回路１３０を含むメイン制御回路１００を有する。また、ヘッド制御ユニット１０とヘッドユニット２０とは、ケーブル８２の内の光ケーブル１７０ａ，１７０ｂで通信可能に接続される。この光ケーブル１７０ａ，１７０ｂは、例えば光ファーバーケーブルであってもよい。

変換回路１１０は、不図示のホストコンピューター等から供給される画像信号ＰＤＡＴＡを、電気信号である画像信号ｅＰＤＡＴＡ１に変換する。そして、変換回路１１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ１を、光電変換回路１３０に出力する。また、変換回路１１０には、応答信号ｅＲＥＰ２が入力される。応答信号ｅＲＥＰ２は、変換回路１１０が出力する画像信号ｅＰＤＡＴＡ１が、対応するヘッドユニット２０に正常に伝搬されることを示す信号である。ここで、画像信号ｏＰＤＡＴＡが、図１に示す送信信号Ｔｘに相当し、応答信号ｏＲＥＰが、図１に示す受信信号Ｒｘに相当する。

光電変換回路１３０は、Ｅ／Ｏ回路１３１、及びＯ／Ｅ回路１３２を含む。Ｅ／Ｏ回路１３１は、発光素子等を含み構成され、入力される電気信号を光信号に変換する。具体的には、Ｅ／Ｏ回路１３１には、電気信号である画像信号ｅＰＤＡＴＡ１が入力される。そして、Ｅ／Ｏ回路１３１は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ１を光信号である画像信号ｏＰＤＡＴＡに変換する。また、Ｏ／Ｅ回路１３２は、受光素子等を含み構成され、入力される光信号を電気信号に変換する。具体的には、Ｏ／Ｅ回路１３２には、光信号である応答信号ｏＲＥＰが入力される。そして、Ｏ／Ｅ回路１３２は、応答信号ｏＲＥＰを電気信号である応答信号ｅＲＥＰ２に変換する。

ここで、液体吐出装置１の外部に設けられたホストコンピューターから入力される画像データを含む画像信号ＰＤＡＴＡを、電気信号の画像信号ｅＰＤＡＴＡ１に変換する変換回路１１０が、第１変換回路の一例であり、画像信号ｅＰＤＡＴＡ１が第１電気信号の一例であり、変換回路１１０が行う画像信号ＰＤＡＴＡを画像信号ｅＰＤＡＴＡ１に変換する処理が第１変換処理の一例である。また、電気信号である画像信号ｅＰＤＡＴＡ１を、光信号である画像信号ｏＰＤＡＴＡに変換する光電変換回路１３０が、第１光電変換回路の一例である。

ヘッドユニット２０は、変換回路２１０、及び光電変換回路２３０を含む吐出制御回路２００を有する。

光電変換回路２３０は、Ｏ／Ｅ回路２３１、及びＥ／Ｏ回路２３２を含む。Ｏ／Ｅ回路２３１は、受光素子等を含み構成され、入力される光信号を電気信号に変換する。具体的には、Ｏ／Ｅ回路２３１には、光信号である画像信号ｏＰＤＡＴＡが入力される。そして、Ｏ／Ｅ回路２３１は、画像信号ｏＰＤＡＴＡを電気信号である画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に変換する。また、Ｅ／Ｏ回路２３２は、発光素子等を含み構成され、入力される電気信号を光信号に変換する。具体的には、Ｅ／Ｏ回路２３２には、電気信号である応答信号ｅ
ＲＥＰ１が入力される。そして、Ｅ／Ｏ回路２３２は、応答信号ｅＲＥＰ１を光信号である応答信号ｏＲＥＰに変換する。

変換回路２１０には、液体吐出ヘッド４００の吐出情報ＤＩが入力される。そして、変換回路２１０は、吐出情報ＤＩに基づいて、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、クロック信号ＳＣＫ、及び基駆動信号ｄＡ，ｄＢに変換する。また、変換回路２１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を正常に受信したことを示す応答信号ｅＲＥＰ１を生成し、Ｅ／Ｏ回路２３２に出力する。

ここで、ヘッド制御ユニット１０から入力される光信号を画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に変換する光電変換回路２３０が第２光電変換回路の一例であり、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２が第２電気信号の一例である。また、電気信号である画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及びクロック信号ＳＣＫに変換する変換回路２１０が第２変換回路の一例であり、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及びクロック信号ＳＣＫの少なくとも一つが、ノズル６５１からの液体の吐出を制御する吐出制御信号の一例であり、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を吐出制御信号に変換する処理が第２変換処理の一例である。

なお、メイン制御回路１００において、光信号に変換される前の画像信号ｅＰＤＡＴＡ１と、吐出制御回路２００において、光信号から変換された画像信号ｅＰＤＡＴＡ２とは、同じ信号であってもよい。また、吐出制御回路２００において光信号に変換される前の応答信号ｅＲＥＰ１と、メイン制御回路１００において、光信号から変換された応答信号ｅＲＥＰ２とは、同じ信号であってもよい。

５．吐出制御信号の生成
以上に説明した通り、本実施形態における液体吐出装置１では、ホストコンピューターから入力された画像データを含む画像信号ＰＤＡＴＡは、変換回路１１０、光電変換回路１３０、光電変換回路２３０、及び変換回路２１０で伝搬される過程において、ノズル６５１のそれぞれに対応する吐出制御信号に変換され、吐出制御回路２００から出力される。

そこで、図１４及び図１５を用いてホストコンピューターから入力された画像データを含む画像信号ＰＤＡＴＡが、ノズル６５１のそれぞれに対応する吐出制御信号に変換される変換処理について説明する。図１５は、画像信号ＰＤＡＴＡを吐出制御信号に変換する変換処理方法を示すフローチャート図である。

本実施形態における液体吐出装置１では、変換回路１１０は、液体吐出ヘッド４００から吐出されるインクの吐出情報ＤＩに依存せずに、画像信号ＰＤＡＴＡを画像信号ｅＰＤＡＴＡ１に変換し、変換回路２１０は、吐出情報ＤＩを用いて、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を吐出制御信号に変換する。

具体的には、図１５に示すように、液体吐出装置１のメイン制御回路１００に、ホストコンピューターから画像データを含む画像信号ＰＤＡＴＡが入力される（ステップＳ１００）。

そして、メイン制御回路１００に入力された画像信号ＰＤＡＴＡは、変換回路１１０に入力される。そして、変換回路１１０は、画像信号ＰＤＡＴＡに対して色変換処理を実行する（ステップＳ１１０）。色変換処理とは、画像信号ＰＤＡＴＡに含まれる画像データの色彩に対応する色情報を、ノズル６５１から吐出される液体の色彩に対応する色情報に変換する処理である。例えば、画像信号ＰＤＡＴＡに含まれる画像データが、レッド、グ
リーン、ブルーの階調値の組み合わせによって表現されている場合、当該画像データを、液体吐出装置１で使用されるインク色のシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの階調の組み合わせによって表現された画像データに変換する処理である。このような色変換処理は、色変換テーブルと呼ばれる３次元の数表を参照することで迅速に行うことが可能となる。なお、液体吐出装置１で使用されるインクは、上述したものに限らず、例えば、ライトシアンやライトマゼンタを含んでもよい。

次に、変換回路１１０は、色変換処理が実行された画像信号ＰＤＡＴＡに対してハーフトーン処理を実行する（ステップＳ１２０）。ハーフトーン処理とは、画像信号ＰＤＡＴＡを、画像データに含まれる画素に対応するインクが吐出されるか否かを含む信号に変換する二値化処理であって、入力される画像信号ＰＤＡＴＡの階調情報を再現すために、インクを媒体のどの位置に吐出するかを決定する処理である。なお、二値化処理には、上述した媒体に対してインクが吐出されるか否かを決定する処理に加え、媒体に吐出されるインクの量を決定する処理を含んでもよい。また、当該ハーフトーン処理は、例えば、ディザマスクを用いたディザリングにより実行されてもよい。

そして、色変換処理、及びハーフトーン処理が施された画像信号ＰＤＡＴＡは、画像信号ｅＰＤＡＴＡ１として、変換回路１１０から出力される。すなわち、変換回路１１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ１として、画像信号ＰＤＡＴＡに二値化処理を施した信号を出力する。そして、画像信号ｅＰＤＡＴＡ１は、光電変換回路１３０で光信号である画像信号ｏＰＤＡＴＡに変換された後、ヘッドユニット２０に供給される。

ここで、上述した色変換処理、及びハーフトーン処理は、画像信号ＰＤＡＴＡに対して、あらかじめ定められた演算に則り処理を実行する。すなわち、色変換処理、及びハーフトーン処理は、液体吐出ヘッド４００から吐出されるインクの吐出情報ＤＩに依存しない処理であり、変換回路１１０は、当該吐出情報ＤＩに依存しない処理を実行する。また、変換回路１１０が色変換処理のみを実行し、画像信号ＰＤＡＴＡに色変換処理を施した信号を画像信号ｅＰＤＡＴＡとして出力してもよいが、本実施形態に示すように、変換回路１１０が、ハーフトーン処理までを実行し、画像信号ＰＤＡＴＡに色変換処理、及びハーフトーン処理を施した信号を画像信号ｅＰＤＡＴＡ１として出力することが好ましい。ヘッドユニット２０では、後述するように画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を、液体吐出ヘッド４００が有する複数のノズル６５１に対応した吐出制御信号に変換する。そのため、ヘッドユニット２０で実行される処理は、ヘッド制御ユニット１０で実行される処理に対して負荷が大きくなる。本実施形態に示すように、ヘッド制御ユニット１０において、吐出情報ＤＩを用いずに可能な処理をより多く実行することにより、ヘッドユニット２０における処理の負荷を軽減することが可能となる。

ヘッドユニット２０に供給された画像信号ｏＰＤＡＴＡは、光電変換回路２３０において、電気信号である画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に変換された後、変換回路２１０に入力される。そして、変換回路２１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に対してノズル補完処理を実行する（ステップＳ１３０）。ノズル補完処理とは、液体吐出ヘッド４００が有する複数のノズル６５１の内、インクの吐出が正常に行えないノズル６５１がある場合に、当該ノズル６５１の近傍に設けられた他のノズル６５１から吐出されるインクの吐出量を調整することで、インクが吐出されないノズル６５１から本来吐出されるべきインクを補完する処理である。具体的には、変換回路２１０には、吐出情報ＤＩとして、ノズル６５１からの液体の吐出可否を示す情報が入力される。換言すれば、吐出情報ＤＩは、ノズル６５１からの液体の吐出可否を示す情報を含む。そして、吐出情報ＤＩに基づいて、インクの吐出が正常に行えないノズル６５１があるか否か、また、インクが吐出されないノズル６５１がある場合には、当該ノズル６５１の近傍に設けられた他のノズル６５１から吐出されるインクの吐出量を調整する処理を実行する。

ここで、インクの吐出が正常に行えないノズル６５１があるか否かの吐出情報ＤＩとしては、例えば、インクの吐出後に生じる圧電素子６０の残留振動の波形を検出する方法や、ノズル６５１から吐出されるインク滴にレーザー光を照射し、当該レーザー光の光量の変化を検出する方法等がある。

また、変換回路２１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に対して、インターレース処理を実行する（ステップＳ１４０）。インターレース処理とは、入力される画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に含まれる画素情報を、液体吐出ヘッド４００が有するノズル６５１に対応する順序に変換する処理である。例えば、入力される画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に含まれる画像データが、媒体Ｐの搬送方向に対して交差する方向に並ぶ画素情報であって、液体吐出ヘッド４００が有するノズル列が、媒体Ｐの搬送方向に並設されている場合、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に含まれる画素情報を、ノズル６５１に対応する順序に並べ直す縦横変換処理等が含まれる。また、複数のノズル列により１つのノズル列が疑似的に形成されている液体吐出ヘッド４００であって、異なるノズル列に設けられたノズル６５１が、キャリッジ７１の移動方向において重なる位置に設けられている場合、当該重なるノズル６５１のそれぞれにおけるインクの吐出量を補正する処理等が含まれる。

また、変換回路２１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に対して、画素ずらし処理を実行する（ステップＳ１５０）。画素ずらし処理とは、ノズル６５１から吐出されるインクを媒体Ｐに着弾させたい理想着弾位置と、インクが実際に着弾した現実着弾位置との差に基づいて、ノズル６５１から吐出されるインクの吐出タイミングを補正する処理である。具体的には、液体吐出ヘッド４００は、カメラなどを用いた画像認識や媒体に形成された画像の色に基づく色彩認識等を用いて、現実着弾位置の情報を取得する。そして、現実着弾位置と理想着弾位置との差を含む吐出情報ＤＩは、変換回路２１０に入力される。変換回路２１０は、入力される吐出情報ＤＩに基づいて、ノズル６５１から吐出されるインクの吐出タイミングを補正する処理を実行する。

以上のように、変換回路２１０は、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を、画像データに含まれる画素に対応した信号から、ノズル６５１のそれぞれに対応した信号に変換する。換言すれば、変換回路２１０は、ノズル６５１に対応して、ノズル６５１からインクが吐出されるか否かを含む信号に変換するノズル対応処理を含む。なお、図１５に示すステップＳ１３０、Ｓ１４０，Ｓ１５０が実行される順序は、互いに入れ替わってもよい。

変換回路２１０は、上述したノズル補完処理、インターレース処理、及び画素ずらし処理を実行した後、吐出制御信号として、印刷データ信号ＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨ、及びクロック信号ＳＣＫを生成し出力する（ステップＳ１６０）。

６．作用効果
以上に説明した本実施形態における液体吐出装置１は、外部から入力される画像データを含む画像信号ＰＤＡＴＡを画像信号ｅＰＤＡＴＡに変換する変換回路１１０と、画像信号ｅＰＤＡＴＡを光信号である画像信号ｏＰＤＡＴＡに変換する光電変換回路１３０と、を含むヘッド制御ユニット１０と、光信号である画像信号ｏＰＤＡＴＡを画像信号ｅＰＤＡＴＡ２に変換する光電変換回路２３０と、画像信号ｅＰＤＡＴＡをノズル６５１からの液体の吐出を制御する吐出制御信号に変換する変換回路２１０と、吐出制御信号に基づいて圧電素子６０が駆動することでノズル６５１から液体を吐出させる液体吐出ヘッド４００と、を含むヘッドユニット２０と、を備える。すなわち、液体吐出装置１において、液体吐出ヘッド４００からのインクの吐出を制御する吐出制御信号は、ヘッド制御ユニット１０とヘッドユニット２０との間において光信号で伝搬される。

そして、変換回路１１０は、液体吐出ヘッド４００から吐出される液体の吐出情報ＤＩに依存せずに、画像信号ＰＤＡＴＡを画像信号ｅＰＤＡＴＡ１に変換する処理を実行し、変換回路２１０は、吐出情報ＤＩを用いて、画像信号ｅＰＤＡＴＡ２を吐出制御信号に変換する処理を実行する。すなわち、液体吐出ヘッド４００を含むヘッドユニット２０に含まれる変換回路２１０は、液体吐出ヘッド４００から吐出されるインクの吐出情報ＤＩを用いる変換処理を実行し、液体吐出ヘッド４００を含まないヘッド制御ユニット１０に含まれる変換回路１１０は、液体吐出ヘッド４００から吐出されるインクの吐出情報ＤＩに依存しない変換処理を実行する。したがって、インクの吐出情報ＤＩに依存しない処理を実行する変換回路１１０に対して、当該吐出情報ＤＩを伝搬する必要はない。よって、圧電素子６０の駆動を制御する吐出制御信号を生成するために、インクの吐出情報ＤＩを、光信号に変換する必要がない。そのため、吐出制御信号の生成に要する時間を短縮することが可能であり、液体吐出装置１の制御速度を向上することが可能となる。

以上、実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。例えば、上記の実施形態を適宜組み合わせることも可能である。

本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…液体吐出装置、２…制御部、３…繰出部、４…支持部、５…搬送部、６…印刷部、１０…ヘッド制御ユニット、２０…ヘッドユニット、２１…吐出制御回路基板、２９…コネクター、３０…駆動回路基板、３１…保持部材、３２…ロール体、４１…第１支持部、４２…第２支持部、４３…第３支持部、５１…回転機構、５２…搬送ローラー、５３…従動ローラー、６０…圧電素子、６１…移動機構、６２…ガイド部材、６３…ガイドレール部、６４…キャリッジ支持部、７１…キャリッジ、７２…キャリッジ本体、７３…キャリッジカバー、７４…接続基板、７５，７６，７７…コネクター、８１…放熱ケース、８２…ケーブル、８３，８４，８５…コネクター、８６，８７…ケーブル、１００…メイン制御回路、１１０…変換回路、１３０…光電変換回路、１３１…Ｅ／Ｏ回路、１３２…Ｏ／Ｅ回路、１７０ａ，１７０ｂ…光ケーブル、２００…吐出制御回路、２１０…変換回路、２３０…光電変換回路、２３１…Ｏ／Ｅ回路、２３２…Ｅ／Ｏ回路、３００…駆動信号出力回路、３１０ａ…第１駆動信号出力回路、３１０ｂ…第２駆動信号出力回路、３２０…基準電圧信号出力回路、４００…液体吐出ヘッド、４１０…吐出モジュール、４２０…駆動信号選択回路、４３０…選択制御回路、４３２…シフトレジスター、４３４…ラッチ回路、４３６…デコーダー、４４０…選択回路、４４２ａ，４４２ｂ…インバーター、４４４ａ，４４４ｂ…トランスファーゲート、６００…吐出部、６０１…圧電体、６１１，６１２…電極、６２１…振動板、６３１…キャビティー、６３２…ノズルプレート、６４１…リザーバー、６５０…インク吐出面、６５１…ノズル、６６１…インク供給口

Claims (5)

1. ノズルから液体を吐出させるヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットの動作を制御するヘッド制御ユニットと、
   を備え、
   前記ヘッド制御ユニットは、
   外部から入力される画像データを含む画像信号を第１電気信号に変換する第１変換回路と、
   前記第１電気信号を光信号に変換する第１光電変換回路と、
   を有し、
   前記ヘッドユニットは、
   前記光信号を第２電気信号に変換する第２光電変換回路と、
   前記第２電気信号を前記ノズルからの液体の吐出を制御する吐出制御信号に変換する第２変換回路と、
   前記吐出制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、前記駆動素子の駆動により前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
   を有し、
   前記第１変換回路は、前記液体吐出ヘッドから吐出される液体の吐出情報に依存せずに、前記画像信号を前記第１電気信号に変換する第１変換処理を実行し、
   前記第２変換回路は、前記吐出情報を用いて、前記第２電気信号を前記吐出制御信号に変換する第２変換処理を実行し、
   前記吐出情報は、前記ノズルからの液体の吐出可否を示す情報と、前記ノズルから吐出された液体の現実着弾位置と理想着弾地との差の情報と、を含み、
   前記第１変換処理は、前記画像信号に含まれる前記画像データの色彩に対応する色情報を、前記ノズルから吐出される液体の色彩に対応する色情報に変換する色変換処理を含み、
   前記第２変換処理は、前記ノズルからの液体の吐出可否を示す情報に基づいて、液体が吐出されない前記ノズルを補完する補完処理と、前記ノズルから吐出された液体の現実着
   弾位置と理想着弾地との差の情報に基づいて、前記ノズルから吐出される液体の吐出タイミングを補正する画素ずらし処理と、を含む、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第１変換処理は、前記画像信号を、前記画像データに含まれる画素に対応する液体が吐出されるか否かを含む信号に変換する二値化処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１電気信号は、前記画像信号に基づく信号に前記二値化処理を施した信号である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第２変換処理は、前記第２電気信号を、前記ノズルに対応する液体が吐出されるか否かを含む信号に変換するノズル対応処理を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. ヘッド制御ユニットから入力される信号に基づいて、ノズルから液体を吐出するヘッドユニットであって、
   前記ヘッド制御ユニットから入力される光信号を受信し、前記光信号を第２電気信号に変換する第２光電変換回路と、
   前記第２電気信号を前記ノズルからの液体の吐出を制御する吐出制御信号に変換する第２変換回路と、
   前記吐出制御信号に基づいて駆動する駆動素子を含み、前記駆動素子の駆動により前記ノズルから液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
   を有し、
   前記第２変換回路は、前記ヘッドユニットから吐出される液体の吐出情報に依存せずに、画像信号を第１電気信号に変換する第１変換処理を実行せず、前記吐出情報を用いて、前記第２電気信号を前記吐出制御信号に変換する第２変換処理を実行し、
   前記吐出情報は、前記ノズルからの液体の吐出可否を示す情報と、前記ノズルから吐出された液体の現実着弾位置と理想着弾地との差の情報と、を含み、
   前記第１変換処理は、前記画像信号に含まれる画像データの色彩に対応する色情報を、前記ノズルから吐出される液体の色彩に対応する色情報に変換する色変換処理を含み、
   前記第２変換処理は、前記ノズルからの液体の吐出可否を示す情報に基づいて、液体が吐出されない前記ノズルを補完する補完処理と、前記ノズルから吐出された液体の現実着弾位置と理想着弾地との差の情報に基づいて、前記ノズルから吐出される液体の吐出タイミングを補正する画素ずらし処理と、を含む、
   ことを特徴とするヘッドユニット。
   

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