JP2001054947A

JP2001054947A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001054947A
Application number: JP23174199A
Authority: JP
Inventors: 英之 ▲いさ▼本; Hideyuki Isamoto
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-02-27
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP3952639B2

Abstract

(57)【要約】【課題】回路構成が複雑化するのを必要最小限にとど
めながら、複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数
の素子毎に所望の駆動信号を印加することにより記録の
品位を向上することのできるインクジェット記録装置を
提供すること。【解決手段】インクジェット記録装置１の駆動信号生
成回路８では、電位が時系列的に変化する原波形ＭＳを
生成する原波形生成回路８２と、この原波形生成回路８
２が生成した原波形ＭＳから所定の電位を選択して、複
数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎
に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ
４）を生成するサンプルホールド回路８３０を備える複
数の電位選択回路８３と、電圧増幅回路８７と、電流増
幅回路８８とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタあるいはインクジェットプロッタなどのインクジ
ェット記録装置に関するものである。さらに詳しくは、
インクジェット記録装置における駆動信号の生成技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタやインクジェッ
トプロッタなどといったインクジェット記録装置では、
図９に示すように、装置本体２側に形成した駆動信号生
成回路８′において、波形生成回路８０′が生成した駆
動信号ＣＯＭを、たとえばプッシュプル接続したトラン
ジスタなどを用いた電流増幅回路８９で増幅してから、
キャリッジ上に搭載した記録ヘッド１０に出力してい
る。この記録ヘッド１０の側には、圧力発生室内のイン
クを加圧することによりノズル開口からインク滴を吐出
させる複数の圧力発生素子１７、および記録データに基
づいて複数の圧力発生素子１７のいずれを駆動するかを
選択するヘッド駆動回路１８が構成され、このヘッド駆
動回路１８によって選択された圧力発生素子１７に駆動
信号ＣＯＭが印加される。その結果、選択された圧力発
生素子１７は、対応する圧力発生室内のインクを加圧し
てノズル開口からインク滴として吐出させる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インクジェット装置では、記録ヘッド１０に形成されて
いる全ての圧力発生素子１７に対して共通の駆動信号Ｃ
ＯＭを印加するため、全てのノズル開口から最適な状態
でインク滴が吐出されるとは限らないという問題点があ
る。たとえば、圧力発生素子１７に対して同一の駆動信
号ＣＯＭを印加しても、インク流路の構造などに起因し
て、複数のノズル開口のうち、特定のノズル開口から吐
出されるインク滴重量が少ない場合がある。また、記録
の品位を向上させることを目的に、複数のノズル開口の
うち、特定のノズル開口に対しては、吐出されたインク
滴が記録用紙などの上に着弾するタイミングを現状より
も速くしたいという場合、あるいは現状より遅くしたい
という場合があっても、このような状況に対応すること
ができない。

【０００４】そこで、複数の圧力発生素子１７の１素子
毎あるいは複数の素子毎に駆動信号生成回路８′を構成
し、各々の駆動信号生成回路８′で駆動信号ＣＯＭをそ
れぞれ生成して、それを複数の圧力発生素子１７の１素
子毎あるいは複数の素子毎に印加することが考えられ
る。しかしながら、このような構成を採用すると、回路
構成がかなり複雑になってコストが上昇するという問題
点がある。また、複数の駆動信号生成回路８′を形成し
た場合には、たとえ同一の構造に形成しても、各回路間
で電気的特性がばらつくことを避けることができないた
め、複数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の
素子毎に所望の駆動信号ＣＯＭを印加することが困難で
ある。

【０００５】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
回路構成が複雑化するのを必要最小限にとどめながら、
複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に
所望の駆動信号を印加することにより記録の品位を向上
することのできるインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、圧力発生室内のインクを加圧すること
によりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力
発生素子、および記録データに基づいて前記複数の圧力
発生素子のいずれに駆動信号を印加するかを選択するヘ
ッド駆動回路を備える記録ヘッドと、前記ヘッド駆動回
路に前記駆動信号を出力する駆動信号生成手段とを有す
るインクジェット記録装置において、前記駆動信号生成
手段は、電位が時系列的に変化する原波形を生成する原
波形生成手段と、該原波形生成手段が生成した前記原波
形から所定の電位を選択して、前記複数の圧力発生素子
の１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前
記駆動信号を生成する複数の電位選択手段とを有するこ
とを特徴とする。

【０００７】本発明においては、原波形生成手段によっ
て原波形を生成し、この原波形から複数の電位選択手段
の各々が所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子の
１素子毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記
駆動信号を生成する。このため、特定のノズル開口に対
して異なる駆動信号を印加して各ノズル開口から吐出さ
れるインク滴重量のばらつきを抑えることができるの
で、記録の品位を向上することができる。また、特定の
ノズル開口に対して異なる駆動信号を印加することがで
きるので、特定のノズル開口に対しては、吐出されたイ
ンク滴が記録用紙などの上に着弾するタイミングを他の
ノズル開口よりも速く、あるいは遅くすることにより、
記録の品位を向上させることもできる。また、複数の駆
動信号を生成するといっても、１つの原波形生成手段が
生成した原波形から複数の駆動信号を生成するので、複
数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に駆
動信号生成手段を形成する場合と違って、簡素な回路構
成で済む。従って、コストの上昇を必要最小限にとどめ
ることができる。また、１つの原波形生成手段が生成し
た原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数の駆
動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気
的特性のばらつきに起因して各駆動信号の波形にばらつ
きが発生するという問題を回避できる。

【０００８】本発明において、前記複数の電位選択手段
は、たとえば、各々、サンプリング信号に基づいて前記
原波形から所定の電位を選択して保持することにより前
記駆動信号を生成するサンプルホールド回路を有する。
このような構成であれば、複数の圧力発生素子の１素子
毎あるいは複数の素子毎に電位選択手段を形成するとい
っても、かなり簡素な回路構成で済むので、安価であ
る。また、回路構成を簡素化できる分、動作速度が速い
ので、原波形から所定の電位を順次選択するのを高速に
行うことができるので、一つの原波形から多数の駆動信
号を生成することができる。

【０００９】本発明において、前記原波形生成手段は、
前記原波形の電位変化を規定する波形データを記憶する
波形データ記憶手段と、該波形データ記憶手段が記憶し
ている前記波形データにデジタル−アナログ変換を施し
て前記原波形を生成するデジタル−アナログ変換手段と
を備えていることが好ましい。このような構成であれ
ば、電位が複雑に変化するような原波形であっても容易
に形成することができる。

【００１０】本発明において、前記波形データ記憶手段
は、前記複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の
素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号の各々の波形を
規定する複数の波形データを記憶しておく複数の波形デ
ータ記録領域を有していることが好ましい。

【００１１】本発明において、前記複数の駆動信号の中
には、略同一の波形が互いに時間的なずれをもって出現
する駆動信号が含まれていることがある。また、前記複
数の駆動信号の中には、電位の変化が全く異なる非同期
の駆動信号が含まれていることもある。

【００１２】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明を適用し
たインクジェット記録装置を説明する。

【００１３】［実施の形態１］（インクジェット記録装置の全体構成）図１は、インク
ジェット記録装置の要部を示す斜視図である。

【００１４】図１に示すように、インクジェット記録装
置１では、キャリッジ１１０がタイミングベルト１０２
を介してキャリッジ機構１２のキャリッジモータ１３に
接続され、ガイド部材１４０に案内されて記録用紙１５
０の紙幅方向に往復動するように構成されている。ま
た、インクジェット記録装置１には、紙送りローラ１６
０を用いた紙送り機構１１も形成されている。キャリッ
ジ１１０は記録用紙１５０と対向する面、この図に示す
例では下面にインクジェット式の記録ヘッド１０が取り
付けられている。記録ヘッド１０はキャリッジ１１０の
上部に載置されているインクカートリッジ１７０からイ
ンクの補給を受けてキャリッジ１１０の移動に合わせて
記録用紙１５０にインク滴を吐出してドットを形成し、
記録用紙１５０に画像や文字を印刷する。また、インク
ジェット記録装置１の非印刷領域（非記録領域）には、
キャッピング装置１８０が構成され、印刷の休止中に記
録ヘッド１０のノズル開口を封止する。従って、印刷の
休止中、インクから溶媒が飛散することによってインク
が増粘あるいはインク膜を形成することを抑制して、印
刷の休止中にノズルに目詰まりが発生するのを防止でき
る。また、キャッピング装置１８０は、印刷動作中に行
われるフラッシング動作による記録ヘッド１０からのイ
ンク滴を受ける。キャッピング装置１８０の近傍にはワ
イピング装置１９が配置され、このワイピング装置１９
は、記録ヘッド１０の表面をブレードなどでワイピング
することにより、そこに付着したインク滴や紙粉を拭き
取るように構成されている。

【００１５】図２は、本形態のインクジェット記録装置
１の機能ブロック図である。なお、インクジェット記録
装置１の記録ヘッド１０には多数のノズル開口が形成さ
れ、これらのノズル開口のそれぞれに圧力発生素子が
１：１で形成されているが、ここでは、説明の簡略化の
ために、駆動信号ＣＯＭの生成などに関する説明では、
記録ヘッド１０には４つのノズル開口が形成され、これ
らのノズル開口のそれぞれ圧力発生素子１７が１つずつ
対応しているものと図示し、説明を行う。

【００１６】図２において、インクジェット記録装置１
は、装置本体２、キャリッジ機構１２、紙送り機構１
１、および記録ヘッド１０から構成されている。紙送り
機構１１は、図１を参照して説明したように、紙送りモ
ータ（図示せず。）および紙送りローラ１６０などから
なり、記録紙１５０などの記録媒体を順次送り出して副
走査を行うものである。キャリッジ機構１２は、記録ヘ
ッド１０を搭載するキャリッジ１１０と、このキャリッ
ジ１１０をタイミングベルト１０２を介して走行させる
キャリッジモータ１３などからなり、記録ヘッド１０を
主走査させるものである。

【００１７】装置本体２は、ホストコンピュータ（図示
せず。）などからの多値階層情報を含む記録情報（画像
データ）などを受信するインターフェース３と、多値階
層情報を含む記録データなどの各種データの記憶を行う
ＲＡＭ４と、各種データ処理を行うためのルーチンなど
を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵなどからなる制御部６
と、発振回路７と、ドットパターンデータに展開された
記録データＳＩを記録ヘッド１０に送信するなどの機能
を担うインターフェース９とを備えている。

【００１８】このように構成したインクジェット記録装
置１では、ホストコンピュータなどから送られた多値階
層情報を含む記録情報はインターフェース３を介して記
録装置内部の受信バッファ４Ａに保持される。受信バッ
ファ４Ａに保持された記録データは、コマンド解析が行
われてから中間バッファ４Ｂへ送られる。中間バッファ
４Ｂ内では、制御部６によって中間コードに変換された
中間形式としての記録データが保持され、各文字の印字
位置、修飾の種類、大きさ、フォントのアドレスなどが
付加される処理が制御部６によって実行される。次に、
制御部６は、中間バッファ４Ｂ内の記録データを解析
し、後述するように階層データをデコード化した後の２
値化されたドットパターンデータを出力バッファ４Ｃに
展開し、記憶させる。

【００１９】記録ヘッド１０の１スキャン分に相当する
ドットパターンデータが得られると、このドットパター
ンデータは、インターフェース９を介して記録ヘッド１
０にシリアル転送される。出力バッファ４Ｃから１スキ
ャン分に相当するドットパターンデータが出力される
と、中間バッファ４Ｂの内容が消去されて、次の中間コ
ード変換が行われる。ここで、ドットパターンデータに
展開された記録データは、後述するように、各ノズル毎
の階調データとして、たとえば２ビットで構成される。

【００２０】記録ヘッド１０は、副走査方向にたとえば
４８個などの多数のノズル開口を有し、所定のタイミン
グで各ノズル開口からインク滴を吐出させるものであ
る。この記録ヘッド１０には、シフトレジスタ１３、ラ
ッチ回路１４、レベルシフタ１５およびスイッチ回路１
６からなるヘッド駆動回路１８（ヘッド駆動手段）が構
成されている。装置本体２の側でドットパターンデータ
に展開された記録データは、発振回路７からのクロック
信号（ＣＬＫ）に同期して、インターフェース９からシ
フトレジスタ１３にシリアル転送される。このシリアル
転送された記録データＳＩは、一旦、ラッチ回路１４に
よってラッチされる。ラッチされた記録データＳＩは、
電圧変換器であるレベルシフタ１５によって、スイッチ
回路１６を駆動できる電圧、たとえば数十ボルト程度の
所定の電圧にまで変換される。所定の電圧まで変換され
た記録データＳＩはスイッチ回路１６に与えられる。ス
イッチ回路１６の入力側には、駆動信号生成回路８（駆
動信号生成手段）が生成した駆動信号ＣＯＭが印加され
ており、スイッチ回路１６の出力側には、圧力発生素子
１７としての圧電振動子が接続されている。

【００２１】記録データＳＩは、スイッチ回路１６の動
作を制御する。たとえば、スイッチ回路１６に加わる記
録データが「１」である期間中は、駆動信号ＣＯＭが圧
力発生素子１７に印加され、この信号に応じて圧力発生
素子１７は伸縮を行う。その結果、圧力発生室（図示せ
ず。）のインクが加圧されてノズル開口（図示せず。）
から吐出される。一方、スイッチ回路１６に加わる記録
データが「０」である期間中は、圧電振動子１７への駆
動信号ＣＯＭの供給が遮断されるので、インク滴の吐出
が行われない。

【００２２】（駆動信号生成回路８の構成）図３は、駆
動信号生成回路に形成されている原波形生成回路の構成
を示すブロック図である。図４は、この原波形生成回路
において駆動信号に含まれる各パルスを生成していく過
程を示す説明図である。図５は、この原波形生成回路に
おいてデータ信号を用いてメモリにスルーレートを設定
する場合の各信号のタイミングを示すタイミングチャー
トである。

【００２３】図２において、駆動信号生成回路８は、信
号生成用制御部８１と、この信号生成用制御部８１によ
る制御の下、電位が時系列的に変化する原波形ＭＳを生
成する原波形生成回路８２（原波形生成手段）と、この
原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから所定の電
位を選択して、複数の圧力発生素子１７の１素子毎ある
いは複数の素子毎に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ
（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）を生成する複数の電位選択回路
８３（電位選択手段）と、電圧増幅回路８７と、電流増
幅回路８８とを有している。複数の電位選択回路８３に
は、各々、アナログスイッチ８３１およびキャパシタ８
３２を備えるサンプルホールド回路８３０が構成され、
このサンプルホールド回路８３０は、各々、信号生成用
制御部８１から出力されてくるサンプリング信号ＳＰ１
〜ＳＰ４に基づいて、原波形ＭＳから所定の電位を選択
して保持することにより、複数の圧力発生素子１７の一
素子毎、あるいは複数素子毎に駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯ
Ｍ４を生成する。このようにして生成された各駆動信号
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電圧増幅回路８７によって電圧
増幅された後、電流増幅回路８８で電流増幅され、しか
る後にヘッド駆動回路１８に出力される。

【００２４】原波形生成回路８２は、図３、図４および
図５に示すように、信号生成用制御部８１からの信号を
受け取って記録するメモリ８６、このメモリ８６の内容
を読み出して一時的に保持する第１のラッチ８２２、こ
の第１のラッチ８２２の出力と後述するもう一つの第２
のラッチ８２４の出力とを加算する加算器８２３、第２
のラッチ８４の出力をアナログデータに変換するＤ／Ａ
変換器８２５（デジタル−アナログ変換手段）が形成さ
れている。メモリ８６は、原波形ＭＳの波形を決める所
定のパラメータを記憶しておく波形データ記憶手段であ
る。後述するように、原波形ＭＳの波形は、予め信号生
成用制御部８１から受け取った所定のパラメータにより
決定される。すなわち、原波形生成回路８２は、クロッ
ク信号８０１、８０２、８０３、データ信号８３０、ア
ドレス信号８１０、８１１、８１２、８１３、およびリ
セット信号８２０を受け取る。

【００２５】このように構成した原波形生成回路８２に
おいては、図４に示すように、原波形ＭＳの生成に先立
って、信号生成用制御部８１の電圧変化量を示すいくつ
かのデータ信号と、そのデータ信号のアドレスとがクロ
ック信号８０１に同期して、原波形生成回路８２のメモ
リ８６に出力される。データ信号８３０は、図５に示す
ように、クロック信号８０１を同期信号とするシリアル
転送により、データをやり取りする構成になっている。
すなわち、信号生成用制御部８１から所定の電圧変化量
を転送する場合には、まず、クロック信号８０１に同期
して複数ビットのデータ信号を出力し、その後、このデ
ータを格納するアドレスをイネーブル信号８４０に同期
してアドレス信号８１０〜８１３として出力する。メモ
リ８６は、このイネーブル信号８４０が出力されたタイ
ミングでアドレス信号を読み取り、受け取ったデータを
そのアドレスに書き込む。アドレス信号８１０〜８１３
は４ビットの信号なので、最大１６種類の電圧変化量を
メモリ８６に記憶することができる。なお、データの最
上位のビットは符号として用いられている。

【００２６】各アドレスＡ、Ｂ、・・・への電圧変化量
の設定が終了した後、アドレスＢがアドレス信号８１０
〜８１３に出力されると、最初のクロック信号８０２に
より、このアドレスＢに対応した電圧変化量ΔＶ１が第
１のラッチ８２２により保持される。この状態で、次に
クロック信号８０３が出力されると、第２のラッチ８２
４の出力に第１のラッチ８２２の出力が加算された値
が、第２のラッチ８２４に保持される。すなわち、図４
に示すように、一旦、アドレス信号に対応したスルーレ
ートが選択されると、その後、クロック信号８０３を受
けるたびに、第２のラッチ８２４の出力は、その電圧変
化量に従って増減する。アドレスＢに格納された電圧変
化量ΔＶ１とクロック信号８０３の単位時間ΔＴにより
駆動波形のスルーレートが決まる。なお、増加か減少か
は、各アドレスに格納されたデータの符号により決定さ
れる。

【００２７】図４に示した例では、アドレスＡには、電
圧変化量として値０、すなわち、電圧を維持する場合の
値が格納されている。従って、クロック信号８０２によ
りアドレスＡが有効となると、原波形ＭＳの波形は、増
減のないフラットな状態に保たれる。また、アドレスＣ
には、原波形ＭＳのスルーレートを決定するために、単
位時間ΔＴ当たりの電圧変化量ΔＶ２が格納されてい
る。従って、クロック信号８０２によりアドレスＣが有
効になった後は、この電圧ΔＶ２ずつ電圧が低下してい
くことになる。このように制御部６からアドレス信号と
クロック信号とを出力するだけで、原波形ＭＳの波形を
自由に制御できる。

【００２８】本形態では、Ｄ／Ａ変換器８２５で変換さ
れたアナログ信号（原波形ＭＳ）は、信号生成用制御部
８１から出力されたサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４に
基づいてサンプルホールド回路８３のアナログスイッチ
８３１がオンすることにより、原波形ＭＳから所定の電
位が選択され、選択された電位は、キャパシタ８３２に
順次保持されながら電圧増幅回路８７に出力される。こ
の電圧増幅回路８７で電圧増幅された駆動信号ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ４は、それぞれ電流増幅回路８８に出力され、
ここで電流増幅された後、電流増幅された駆動信号ＣＯ
Ｍ１〜ＣＯＭ４は、ヘッド駆動回路１８のスイッチ回路
１６に出力される。

【００２９】このように構成した駆動信号生成回路８に
おいて、１つの原波形ＭＳから４つの駆動信号ＣＯＭ１
〜ＣＯＭ４を生成していく様子を、図６を参照して説明
する。

【００３０】図６は、本形態のインクジェット記録装置
１の駆動信号生成回路８において、１つの原波形ＭＳか
ら４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成していく様
子を示すタイミングチャートである。ここで、図６
（Ａ）はサンプルホールド回路８３を制御するためのサ
ンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４を示すタイミングチャー
ト、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、
４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形を示すタイミ
ングチャート、図６（Ｆ）は、これらの４つの駆動信号
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するのに用いた原波形ＭＳの
電位変化を示すタイミングチャートである。

【００３１】まず、信号生成用制御部８１から各サンプ
ルホールド回路８３０のアナログスイッチ８３１には、
図６（Ａ）に示すサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４が出
力され、各アナログスイッチ８３１は、サンプリング信
号ＳＰ１〜ＳＰ４によって順次、オンする。本形態で
は、図６（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す４つの
駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４（アナログ波形）を生成す
るので、原波形ＭＳとしては、図６（Ｆ）に示す信号が
原波形生成回路８２から出力される。

【００３２】このような原波形ＭＳおよびサンプリング
信号ＳＰ１〜ＳＰ４を用いて４つの駆動信号ＣＯＭ１〜
ＣＯＭ４を生成していくには、まず、時刻ｔ１１ではサ
ンプリング信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログス
イッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２に
は、原波形ＭＳの時刻ｔ１１における電位が充電され保
持される。次に、時刻ｔ１２ではサンプリング信号ＳＰ
２によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオン
し、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時
刻ｔ１２における電位が充電され保持される。次に、時
刻ｔ１３ではサンプリング信号ＳＰ３によって第３系列
目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャ
パシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１３における電
位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１４ではサンプ
リング信号ＳＰ４によって第４系列目のアナログスイッ
チ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、
原波形ＭＳの時刻ｔ１４における電位が充電され保持さ
れる。

【００３３】次に、時刻ｔ１５では、再びサンプリング
信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログスイッチ８３
１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形
ＭＳの時刻ｔ１５における電位が充電され保持される。
次に、時刻ｔ１６では、再び、サンプリング信号ＳＰ２
によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオン
し、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時
刻ｔ１６における電位が充電され保持される。次に、時
刻ｔ１７では、再び、サンプリング信号ＳＰ３によって
第３系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系
列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１７に
おける電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ１８で
は、再び、サンプリング信号ＳＰ４によって第４系列目
のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパ
シタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ１８における電位
が充電され保持される。

【００３４】以降、時刻ｔ１９、ｔ２０、ｔ２１、ｔ２
２・・・において同様な動作が行われる結果、各系列の
電圧増幅回路８７からは、図６（Ｂ）〜（Ｅ）に示す駆
動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４が電圧増幅された信号が出力
され、その後、電流増幅回路８８で電流増幅されてヘッ
ド駆動回路１８のスイッチ回路１６に印加される。

【００３５】ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４
は、電位がわずかに異なるが、略同一の波形が互いに時
間的なずれをもって出現している。従って、各系列の圧
力発生素子１７には、わずかに異なるタイミングで各駆
動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に含まれる駆動パルスが印加
されることになる。

【００３６】以上説明したように、本形態のインクジェ
ト記録装置１では、原波形生成回路８２によって原波形
を生成し、この原波形ＭＳから各電位選択回路８３のサ
ンプルホールド回路８３０が所定の電位を選択して、複
数の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎
に印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成
する。ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、略同
一の波形が互いに時間的なずれをもって出現する波形を
有しているので、たとえば、駆動信号ＣＯＭ１が圧力発
生素子１７に印加される第１系列目のノズル開口に比較
して、駆動信号ＣＯＭ４が圧力発生素子１７に印加され
る第４系列目のノズル開口からは、インク滴がわずかに
遅れて吐出されることになる。その結果、特定のノズル
開口からはインク滴が記録用紙などの上に着弾するタイ
ミングを速く、特定のノズル開口からはインク滴が記録
用紙などの上に着弾するタイミングを遅くすることによ
り、より高精細な記録を行えるなど、記録の品位を向上
させることができる。

【００３７】また、複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４
を生成するといっても、１つの原波形生成回路８２が生
成した原波形ＭＳから複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ
４を生成するので、複数の圧力発生素子１７の１素子毎
あるいは複数の素子毎に駆動信号生成回路を形成する場
合と違って、簡素な回路構成で済む。従って、コストの
上昇を必要最小限にとどめることができる。また、１つ
の原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから複数の
駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するので、複数の駆
動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気
的特性のばらつきに起因して各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯ
Ｍ４の波形にばらつきが発生するという問題を回避でき
る。

【００３８】さらに、複数の圧力発生素子１７の１素子
毎あるいは複数の素子毎に電位選択回路８３を形成する
といっても、アナログスイッチ８３１とキャパシタ８３
２を備えるサンプルホールド回路８３０であれば、かな
り簡素な回路構成で済むので、安価である。また、回路
構成を簡素化できる分、動作速度が速いので、原波形Ｍ
Ｓから所定の電位を順次選択するのを高速に行うことが
できるので、一つの原波形ＭＳから多数の駆動信号ＣＯ
Ｍ１〜ＣＯＭ４を生成することができ、かつ、このよう
に高速動作が可能であれば、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯ
Ｍ４の発生に遅延が生じるという問題も発生しない。

【００３９】さらにまた、本形態では、原波形生成回路
８２として、原波形の電位変化を規定する波形データを
記憶する波形データ記憶用のメモリ８６と、このメモリ
８６が記憶している波形データにデジタル−アナログ変
換を施して原波形ＭＳを生成するＤ／Ａ変換器８２５と
を備えているものを用いるので、電位が複雑に変化する
ような原波形ＭＳであっても容易に形成することができ
る。

【００４０】しかも、駆動信号生成回路８全体を記録ヘ
ッド１０の側に構成したので、記録装置本体と記録ヘッ
ド１０を接続するフレキシブル基板１００を転送するデ
ータの種類が少なくて済む。また、フレシシブル基板１
００を介して駆動信号ＣＯＭを記録ヘッド１０に転送し
なくてよいので、フレシシブル基板１００の寄生インダ
クタンスなどの影響で駆動信号ＣＯＭの波形が歪むこと
がない。

【００４１】［実施の形態２］図７は、本形態のインク
ジェット記録装置１の機能ブロック図である。図８は、
本形態のインクジェット記録装置１の駆動信号生成回路
８において、１つの原波形ＭＳから４つの駆動信号ＣＯ
Ｍ１〜ＣＯＭ４を生成していく様子を示すタイミングチ
ャートである。ここで、図８（Ａ）はサンプルホールド
回路を制御するためのサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４
を示すタイミングチャート、図８（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４つの駆動信号ＣＯＭ１〜
ＣＯＭ４の波形を示すタイミングチャート、図８（Ｆ）
は、これらの４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成
するのに用いた原波形ＭＳの電位変化を示すタイミング
チャートである。なお、本形態のインクジェット記録装
置１は、実施の形態１に係るインクジェット記録装置と
基本的な構成が同一であるので、共通する機能を有する
部分については同一の符号を付して図７に示すことにし
て、それらの説明を省略する。

【００４２】本形態の駆動信号生成回路８も、信号生成
用制御部８１と、電位が時系列的に変化する原波形ＭＳ
を生成する原波形生成回路８２と、この原波形生成回路
８２が生成した原波形から所定の電位を選択して、複数
の圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に
印加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ
４）を生成する複数の電位選択回路８３と、電圧増幅回
路８７と、電流増幅回路８８とを有している。ここで、
複数の電位選択回路８３には、各々、アナログスイッチ
８３１およびキャパシタ８３２を備えるサンプルホール
ド回路８３０が構成され、このサンプルホールド回路８
３０は、各々、信号生成用制御部８１から出力されてる
サンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４に基づいて、原波形Ｍ
Ｓから所定の電位を選択して保持することにより、複数
の圧力発生素子１７の一素子毎、あるいは複数素子毎に
駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成する。このようにし
て生成された各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電圧増
幅回路８７によって電圧増幅された後、電流増幅回路８
８で電流増幅され、しかる後にヘッド駆動回路１８に出
力される。

【００４３】ここで、原波形生成回路８２には、図３、
図４および図５を参照して説明したように、メモリ８６
の内容を読み出して一時的に保持する第１のラッチ８２
２、この第１のラッチ８２２の出力と後述するもう一つ
の第２のラッチ８２４の出力とを加算する加算器８２
３、第２のラッチ８４の出力をアナログデータに変換す
るＤ／Ａ変換器８２５が形成されている点では、実施の
形態１と同様である。

【００４４】但し、本形態では、メモリ８６には４つの
記録領域８６１、８６２、８６３、８６４が形成され、
これらの４つの記録領域８６１、８６２、８６３、８６
４には、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の各波形を規定
する波形データがそれぞれ記憶されている。このため、
本形態では、信号生成用制御部８１から出力されてくる
データ選択信号ＴＭ１〜ＴＭ４に基づいて、４つの記録
領域８６１、８６２、８６３、８６４から、各駆動信号
ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の波形データを順次、読み出して、
図８（Ｆ）に示す原波形ＭＳを形成する。

【００４５】次に、１つの原波形ＭＳから、図８（Ｂ）
〜（Ｅ）に示す４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生
成していく様子を、図８を参照して説明する。

【００４６】まず、信号生成用制御部８１から各サンプ
ルホールド回路８３０のアナログスイッチ８３１には、
図８（Ａ）に示すサンプリング信号ＳＰ１〜ＳＰ４が出
力され、各アナログスイッチ８３１は、サンプリング信
号ＳＰ１〜ＳＰ４によって順次、オンする。また、本形
態では、図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）に示す４
つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４（アナログ波形）を生
成するので、原波形ＭＳとしては、図８（Ｆ）に示す信
号が原波形生成回路８２から出力される。

【００４７】このような原波形ＭＳおよびサンプリング
信号ＳＰ１〜ＳＰ４を用いて４つの駆動信号ＣＯＭ１〜
ＣＯＭ４を生成していくには、まず、時刻ｔ２１ではサ
ンプリング信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログス
イッチ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２に
は、原波形ＭＳの時刻ｔ２１における電位が充電され保
持される。次に、時刻ｔ２２ではサンプリング信号ＳＰ
２によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオン
し、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時
刻ｔ２２における電位が充電され保持される。次に、時
刻ｔ２３ではサンプリング信号ＳＰ３によって第３系列
目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャ
パシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２３における電
位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２４ではサンプ
リング信号ＳＰ４によって第４系列目のアナログスイッ
チ８３１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、
原波形ＭＳの時刻ｔ２４における電位が充電され保持さ
れる。

【００４８】次に、時刻ｔ２５では、再びサンプリング
信号ＳＰ１によって第１系列目のアナログスイッチ８３
１がオンし、この系列のキャパシタ８３２には、原波形
ＭＳの時刻ｔ２５における電位が充電され保持される。
次に、時刻ｔ２６では、再び、サンプリング信号ＳＰ２
によって第２系列目のアナログスイッチ８３１がオン
し、この系列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時
刻ｔ２６における電位が充電され保持される。次に、時
刻ｔ２７では、再び、サンプリング信号ＳＰ３によって
第３系列目のアナログスイッチ８３１がオンし、この系
列のキャパシタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２７に
おける電位が充電され保持される。次に、時刻ｔ２８で
は、再び、サンプリング信号ＳＰ４によって第４系列目
のアナログスイッチ８３１がオンし、この系列のキャパ
シタ８３２には、原波形ＭＳの時刻ｔ２８における電位
が充電され保持される。

【００４９】以降、時刻ｔ２９、ｔ３０、ｔ３１、ｔ３
２・・・において同様な動作が行われる結果、各系列の
電圧増幅回路８７からは、図８（Ｂ）〜（Ｅ）に示す駆
動信号ＣＯＭ２〜ＣＯＭ４が電圧増幅された信号が出力
され、その後、電流増幅回路８８で電流増幅されてヘッ
ド駆動回路１８のスイッチ回路１６に印加される。

【００５０】ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４
は、電位の変化が全く異なる非同期の駆動信号である。
従って、各系列の圧力発生素子１７は、互いに異なる挙
動を行うながらノズル開口からインク滴を吐出する。

【００５１】以上説明したように、本形態のインクジェ
ト記録装置１では、原波形生成回路８２によって原波形
を生成し、この原波形から各電位選択回路８３のサンプ
ルホールド回路８３０が所定の電位を選択して、複数の
圧力発生素子１７の１素子毎あるいは複数の素子毎に印
加すべき複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成す
る。ここで、各駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４は、電位の
変化が全く異なる非同期の駆動信号であるため、各系列
の圧力発生素子１７は、互いに異なる挙動を行うながら
ノズル開口からインク滴を吐出する。従って、各ノズル
開口から吐出されるインク滴重量のばらつきを，圧力発
生素子１７に印加される駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の
波形によって解消することができるので、品位の高い記
録を行うことができる。

【００５２】また、複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４
を生成するといっても、１つの原波形生成回路８２が生
成した原波形ＭＳから複数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ
４を生成するため、簡素な回路構成で済むので、コスト
の上昇を必要最小限にとどめることができる。さらに、
１つの原波形生成回路８２が生成した原波形ＭＳから複
数の駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を生成するので、複数
の駆動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の
電気的特性のばらつきに起因して各駆動信号ＣＯＭ１〜
ＣＯＭ４の波形にばらつきが発生するという問題を回避
できるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るイン
クジェット記録装置では、原波形生成手段によって原波
形を生成し、この原波形から複数の電位選択手段の各々
が所定の電位を選択して、複数の圧力発生素子の１素子
毎あるいは複数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信
号を生成する。このため、特定のノズル開口に対して異
なる駆動信号を印加して各ノズル開口から吐出されるイ
ンク滴重量のばらつきを抑えることなどができるので、
記録の品位を向上することができる。また、複数の駆動
信号を生成するといっても、１つの原波形生成手段が生
成した原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数
の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に駆動
信号生成手段を形成する場合と違って、簡素な回路構成
で済む。従って、コストの上昇を必要最小限にとどめる
ことができる。さらに、１つの原波形生成手段が生成し
た原波形から複数の駆動信号を生成するので、複数の駆
動信号生成回路を形成する場合と違って、回路毎の電気
的特性のばらつきに起因して各駆動信号の波形にばらつ
きが発生するという問題を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェット記
録装置の斜視図である。

【図２】図１に示すインクジェット記録装置の機能ブロ
ック図である。

【図３】図１に示すインクジェット記録装置の駆動信号
生成回路の原波形生成回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】図３に示す原波形生成回路において駆動信号に
含まれる各パルスを生成していく過程を示す説明図であ
る。

【図５】図３に示す原波形生成回路においてデータ信号
を用いてメモリに電圧変化量を設定する場合の各信号の
タイミングを示すタイミングチャートである。

【図６】（Ａ）は、図１に示すインクジェット記録装置
の駆動信号生成回路において、サンプルホールド回路を
制御するためのサンプリング信号を示すタイミングチャ
ート、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４
つの駆動信号の波形を示すタイミングチャート、（Ｆ）
は、これらの４つの駆動信号を生成するのに用いた原波
形の電位変化を示すタイミングチャートである。

【図７】本発明の実施の形態２に係るインクジェット記
録装置の機能ブロック図である。

【図８】（Ａ）は、図７に示すインクジェット記録装置
の駆動信号生成回路において、サンプルホールド回路を
制御するためのサンプリング信号を示すタイミングチャ
ート、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）はそれぞれ、４
つの駆動信号の波形を示すタイミングチャート、（Ｆ）
は、これらの４つの駆動信号を生成するのに用いた原波
形の電位変化を示すタイミングチャートである。

【図９】従来のインクジェット記録装置の駆動信号生成
回路のブロック図である。

【符号の説明】

１インクジェット記録装置２装置本体６制御部８駆動信号生成回路（駆動信号生成手段）１０記録ヘッド１３シフトレジスタ１４ラッチ回路１５レベルシフタ１６スイッチ回路１７圧力発生素子１８ヘッド駆動回路（ヘッド駆動手段）８１制御部８２原波形生成回路（原波形生成手段）８３電位選択回路（電位選択手段）８７電圧増幅回路８８電流増幅回路８３０サンプルホールド回路８３１サンプルホールド回路のアナログスイッチ８３２サンプルホールド回路のキャパシタＣＯＭ、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４駆動信号ＭＳ原波形ＳＰ１〜ＳＰ４サンプリング信号ＴＭ１〜ＴＭ４データ選択信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧力発生室内のインクを加圧することに
よりノズル開口からインク滴を吐出させる複数の圧力発
生素子、および記録データに基づいて前記複数の圧力発
生素子に駆動信号を印加するか否かを選択するヘッド駆
動回路を備える記録ヘッドと、前記駆動信号を生成する
駆動信号生成手段とを有するインクジェット記録装置に
おいて、前記駆動信号生成手段は、電位が時系列的に変化する原
波形を生成する原波形生成手段と、該原波形生成手段が
生成した前記原波形から所定の電位を選択して、前記複
数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複数の素子毎に印
加すべき複数の前記駆動信号を生成する複数の電位選択
手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項２】請求項１において、前記複数の電位選択
手段は、各々、所定のタイミングで前記原波形から所定
の電位を選択して保持することにより前記駆動信号を生
成するサンプルホールド回路を有することを特徴とする
インクジェット記録装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記原波形
生成手段は、前記原波形の電位変化を規定する波形デー
タを記憶する波形データ記憶手段と、該波形データ記憶
手段が記憶している前記波形データにデジタル−アナロ
グ変換を施して前記原波形を生成するデジタル−アナロ
グ変換手段とを備えていることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
【請求項４】請求項３において、前記波形データ記憶
手段は、前記複数の圧力発生素子の１素子毎あるいは複
数の素子毎に印加すべき複数の前記駆動信号の各々の波
形を規定する複数の波形データを記憶しておく複数の波
形データ記録領域を有していることを特徴とするインク
ジェット記録装置。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記複数の駆動信号の中には、略同一の波形が互いに時
間的なずれをもって出現する駆動信号が含まれているこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】請求項１ないし４のいずれかにおいて、
前記複数の駆動信号の中には、電位の変化が全く異なる
非同期の駆動信号が含まれていることを特徴とするイン
クジェット記録装置。