JP4765346B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット式の記録装置などの記録装置に関するものである。

従来、記録装置として、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドを、記録媒体に沿って所定間隔をおいて移動させながら、前記記録媒体に向けてインク液滴を噴射させて記録を行うインクジェット式の記録装置が知られている。

このようなインクジェット式の記録装置において、装置本体側の本体メイン回路から記録データ信号や各種制御信号が入力される駆動回路をインクジェットヘッド（以下記録ヘッドという）に備え、この駆動回路でもって、複数チャンネルのインク噴射ノズルを有した記録ヘッドを駆動するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上記のような従来の記録ヘッドでは、そのヘッドを駆動するために駆動回路に駆動波形信号を入力するが、階調記録のために複数種類の体積のインク滴を噴射する複数の駆動波形を用意したり、電力ピークを抑制したり、クロストークを回避するために、あるノズルのブロックあるいは列単位で駆動波形信号を変更する必要が生ずる場合がある。また、カラー記録の場合に、インクによって特性が異なり、その特性に最適な駆動波形を用いたいという要求がある。これらの場合には、駆動波形の種類数が多くなる。駆動波形の種類数が多くなると、それだけ駆動回路に駆動波形信号を入力するための信号線の数が増加する。

このように信号線の数が増加すると、煩雑となるばかりでなく、装置本体側の本体メイン回路から記録ヘッドの駆動回路への信号の伝送にフレキシブルフラットケーブルを用いている場合には、フレキシブルフラットケーブルの幅が広くなり、ひきわましが複雑となるし、コスト面、メンテナンス面でも不利である。

そこで、前記特許文献１に記載の技術では、波形発生回路を記録ヘッドに搭載することで、装置本体側の本体メイン回路から記録ヘッド側の駆動回路に駆動波形信号を入力するための信号線の数を減らすことを提案している。つまりパルス幅などの駆動波形信号の生成に必要なデータを予め、記録ヘッドに搭載した波形発生回路にシリアル伝送して、そのデータをもとに記録開始と共に駆動波形信号を波形発生回路から出力させるようにしているのである。
特開２０００−１５８６４３号公報（段落００５３〜００５６および図４）

特許文献１記載の技術では、装置本体側の本体メイン回路から記録ヘッド側の駆動回路に駆動波形を入力するための信号線の数は少なくなるものの、波形発生回路が余分に必要になるし、駆動波形の種類毎に波形発生回路を設けなければならず、記録ヘッドの重量も重くなる。

本発明は、波形発生回路を記録ヘッドに搭載することなく、駆動波形の種類数よりも少ない数の信号線で本体メイン回路から記録ヘッドの駆動回路に駆動波形データ信号を伝送することができる記録装置を提供する。

請求項１の発明は、装置本体と、前記装置本体に搭載され、ドット記録を行う複数のアクチュエータを有する記録ヘッドと、この記録ヘッドに搭載され、前記記録ヘッドの複数のアクチュエータに対して駆動パルスを出力する駆動回路と、前記装置本体に搭載され、前記駆動回路に対して、駆動波形データ信号と、前記各アクチュエータ毎の、選択データを含む駆動信号とを伝送する本体メイン回路とを備え、前記駆動回路は、前記駆動波形データ信号にもとづいて複数種類の駆動波形信号を生成し、その複数種類の駆動波形信号の中から前記選択データにもとづいて所定の駆動波形信号を選択する選択手段を有し、この選択手段にて選択された駆動波形信号を出力する構成とされている記録装置において、前記駆動回路は、前記本体メイン回路から前記駆動波形データ信号がシリアル伝送されるとともに前記本体メイン回路からクロック信号が伝送される構成とされ、さらに、前記駆動回路が、前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する各状態にもとづいて第２の駆動波形信号をそれぞれ生成する駆動波形信号生成回路を備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、装置本体側の本体メイン回路から記録ヘッドの駆動回路の駆動波形信号生成回路に対し、駆動波形データ信号がシリアル伝送されるとともにクロック信号が伝送される。そして駆動波形信号生成回路において、前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する各状態にもとづいて第１の駆動波形信号が、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する各状態にもとづいて第２の駆動波形信号がそれぞれ生成される。そして、これら第１および第２の駆動波形信号が、前記複数種類の駆動波形信号として出力される。つまり請求項１の発明は、前記クロックパルスの立ち上がりエッジを用いるだけでなく、前記クロックパルスの立ち下がりエッジも用いることで、１つの駆動波形データ信号で２種類の駆動波形信号（第１および第２の駆動波形信号）を伝送することができ、これらが前記複数種類の駆動波形信号の全部または一部となる。

請求項２の発明は、請求項１記載の記録装置において、前記駆動波形信号生成回路が、前記各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を生成する第１の回路部と、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第２の駆動波形信号を生成する第２の回路部とを有することを特徴とする。

請求項２の発明によれば、前記駆動波形信号生成回路の第１の回路部によって、前記各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第１の駆動波形信号が生成される。一方、第２の回路部によって、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第２の駆動波形信号が生成される。

請求項３の発明は、請求項１または２記載の記録装置において、前記駆動波形信号生成回路が、前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する各状態をパラレル変換して、パラレルな複数種類の駆動波形信号を生成し、それらを前記本体メイン回路から出力されたラッチ信号にもとづいて出力する第１のシリアルーパラレル変換部と、前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち下がりエッジとに対応する各状態をパラレル変換して、別のパラレルな複数種類の駆動波形信号を生成し、それらを前記ラッチ信号にもとづいて出力する第２のシリアルーパラレル変換部とを有することを特徴とする。

請求項３の発明によれば、第１のシリアルーパラレル変換回路によって、前記各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態がパラレル変換され、パラレルな駆動波形信号が生成され、それらが前記本体メイン回路から出力されたラッチ信号にもとづいて、前記複数種類の駆動波形信号の一部として出力される。一方、第２のシリアルーパラレル変換回路によって、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態がパラレル変換され、前記パラレルな駆動波形信号とは別のパラレルな駆動波形信号が生成され、それらが前記ラッチ信号にもとづいて、前記複数種類の駆動波形信号の他部として出力される。

請求項４の発明は、請求項３記載の記録装置において、前記ラッチ信号が、一定数のクロックパルスの群を挟んだ所定周期で出力され、前記変換されたパラレル信号の各状態は、次のクロックパルスの群に対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて変更されることを特徴とする。

請求項４の発明によれば、一定数のクロックパルスの群を挟んだ所定周期で、前記ラッチ信号が出力され、前記ラッチ信号にもとづいて前記パラレルな複数種類の駆動波形信号が出力される。また、前記パラレルな複数種類の駆動波形信号の各状態は、次のクロックパルスの群に対応する、シリアル伝送される前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて変更されるので、前記所定周期毎に、前記パラレル信号は変更される。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の記録装置において、前記各駆動波形信号が、１または複数の駆動パルスを含み、前記シリアル伝送される駆動波形データ信号は、前記各駆動波形信号の駆動パルスの状態を、前記クロックパルスの群ごとにシリアルに含むことを特徴とする。

請求項５の発明によれば、前記シリアル伝送される駆動波形データ信号は、前記各駆動波形信号の駆動パルスの状態を、前記クロックパルスの群ごとにシリアルに含むようにしているので、駆動回路でのパラレル変換により、所定の周期毎に１または複数の駆動パルスを含む複数種類の駆動波形信号が生成され、出力される。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の記録装置において、前記記録ヘッドおよび駆動回路が、記録媒体に沿って移動可能なキャリッジに搭載され、前記本体メイン回路が、前記キャリッジを収容する装置本体に設けられ、前記駆動信号および駆動波形データ信号が、前記装置本体とキャリッジとの間に設けられたフレキシブルケーブルを介して前記駆動回路に伝送されることを特徴とする。

請求項６の発明によれば、フレキシブルケーブルを介して伝送する駆動波形データ信号のための信号線の数が少なくてよくなる。

請求項７の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の記録装置において、前記記録ヘッドのアクチュエータが、前記選択された駆動波形における駆動パルスにもとづいて、インクを収容するインク室の容積を増減してインク液滴を噴射するものであることを特徴とする。

請求項７の発明によれば、各アクチュエータ毎に細かく駆動制御することが可能となり、噴射されるインク液滴の量の制御を容易に行うことができる。

以上のように、本発明は、記録ヘッドの駆動回路の駆動波形信号生成回路にて、装置本体側の本体メイン回路からシリアル伝送される駆動波形データ信号の、本体メイン回路から伝送されるクロック信号における各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する各状態にもとづいて第２の駆動波形信号をそれぞれ生成するので、波形発生回路を記録ヘッドに搭載することなく、駆動波形の種類数よりも少ない数の信号線で、駆動回路に駆動波形データ信号を伝送することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１は本発明の一実施の形態に係るインクジェット式の記録装置を制御する制御装置の電気的構成を示すブロック図である。

図１に示すように、インクジェット式の記録装置における制御装置は、記録データ信号（印字データ信号）の処理や記録装置の動作の制御を行うＣＰＵ１１、このＣＰＵ１１が実行するプログラムを記憶したＲＯＭ１２、ＣＰＵ１１のデータ処理時に一時的なデータの記憶を行うＲＡＭ１３、ゲート回路ＬＳＩであるゲートアレイ１４などからなる本体メイン回路を備えている。ＣＰＵ１１には、使用者（ユーザー）が印字の指示などを行うための操作パネル１５、キャリッジモータＭ１（図示しないキャリッジを往復移動させるためのモータ）を駆動するためのモータ駆動回路１６、紙送りモータＭ２（記録媒体である記録用紙を所定の方向に送るためのモータ）を駆動するためのモータ駆動回路１７、記録媒体としての記録用紙の先端を検出するペーパーセンサ１８、記録ヘッド１が搭載されるキャリッジ（図示せず）の原点位置を検出する原点センサ１９が接続されている。

記録ヘッド１は、駆動回路としてのヘッドドライバ２１によって駆動される。このヘッドドライバ２１は、記録ヘッド１とともに、前記キャリッジに搭載されている。そして、ヘッドドライバ２１とゲートアレイ１４との間はハーネスケーブル２２（フレキシブルフラットケーブル）を介して接続され、ヘッドドライバ２１はゲートアレイ１４によって制御される。

記録ヘッド１は、具体的に図示していないが、圧電素子、電歪素子などからなるアクチュエータの駆動により複数のインクを収容する各インク室の容積を個々に増減してインク液滴をノズルより噴射するものである。前記アクチュエータを駆動するための電極がノズル毎に設けられ、その電極はヘッドドライバ２１に接続されている。ヘッドドライバ２１は、ゲートアレイ１４の制御にもとづいて、記録ヘッド１に適した、駆動波形を持つ駆動パルスを生成して各電極に印加するものである。ゲートアレイ１４には、キャリッジ２の位置を検出するエンコーダセンサ２０が接続されている。

ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，ゲートアレイ１４とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して接続されている。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に予め記憶されたプログラムに従い、記録タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号をゲートアレイ１４へ伝送する。後述する駆動波形信号を生成するための駆動波形データ信号は、予めＲＯＭ１３に格納され、あるいはホストコンピュータ２６からインターフェース２７を介して記録データ信号とともに伝送されてＲＡＭ１２またはイメージメモリ２５に格納されており、記録動作時にゲートアレイ１４に出力される。

ゲートアレイ１４は、外部機器であるホストコンピュータ２６（パーソナルコンピュータ）からインターフェース２７を介して伝送されてくる画像データを、イメージメモリ２５に記憶させる。さらに、ゲートアレイ１４は、ホストコンピュータ２６からインターフェース２７を介して伝送されてくるデータにもとづいてデータ受信割込信号を生成し、その信号をＣＰＵ１１へ伝送する。そして、ゲートアレイ１４は、記録タイミング信号およびエンコーダセンサ２０からの制御信号に従い、クロック信号CLK1と、ラッチ信号LAT1とを生成し、イメージメモリ２５に記憶されている画像データにもとづいて、その画像データを被記録媒体に形成するための駆動信号SINを、クロック信号CLK1と同期して、ヘッドドライバ２１へ伝送する。また、ゲートアレイ１４は、前記印字タイミング信号およびエンコーダセンサからの制御信号に従い、前記クロック信号CLK1およびラッチ信号LAT1とは異なる周期のクロック信号CLK2と、ラッチ信号LAT2とを生成し、前記駆動波形データ信号DATAを、クロック信号CLK2と同期してヘッドドライバ２１へ伝送する。ゲートアレイ１４とヘッドドライバ２１を接続する各信号は、ヘッドドライバ２１とゲートアレイ１４とを接続するハーネスケーブル２２を介して伝送される。

また、ヘッドドライバ２１は、図２に示すように、駆動信号SINを各アクチュエータに対応するパラレルな信号s0-0,s0-1,s0-2,s1-0,s1-1,s1-2,・・・,s63-0,s63-1,s63-2にシリアルーパラレル変換するための第１のシリアルーパラレル変換回路３１、第１のラッチ回路３２、セレクタ３３、ドライバ３４、駆動波形データ信号DATA1,DATA2を複数種類の駆動波形信号に変換するための第１および第２の駆動波形信号生成回路３５，３６を備えている。第１および第２の駆動波形信号生成回路３５，３６は並列に設けられている。

第１の駆動波形信号生成回路３５は、ゲートアレイ１４から伝送されるクロック信号の各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を生成するラッチ回路３５Ａ（第１の回路部）と、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第２の駆動波形信号を生成する反転回路３５Ｂおよびラッチ回路３５Ｃ（第２の回路部）とを有する。一方、第２の駆動波形信号生成回路３６も、ゲートアレイ１４から伝送されるクロック信号の各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を生成するラッチ回路３６Ａ（第１の回路部）と、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第２の駆動波形信号を生成する反転回路３６Ｂおよびラッチ回路３６Ｃ（第２の回路部）とを有する。

そして、ラッチ回路３５Ａ，３５Ｃからの第１および第２の駆動波形信号ならびにラッチ回路３６Ａ，３６Ｃからの第１および第２の駆動波形信号が、セレクタ３３に対して前記複数種類（４種類）の駆動波形信号として出力される。

記録ヘッド１が、例えば、インク室が６４室設けられている６４チャンネル・マルチノズルヘッドである場合、第１のシリアルーパラレル変換回路３１は６４ビット長のシフトレジスタから構成される。このシリアルーパラレル変換回路３１には、ゲートアレイ１４からクロック信号CLK1と同期してシリアル伝送されてくる駆動信号SINが入力され、クロック信号のクロックパルスの立ち上がりに従って、駆動信号がパラレルな信号に変換される。この駆動信号SINのシリアルーパラレル変換により、各チャンネル毎に選択信号（選択データ）s0-0,s0-1,s0-2,s1-0,s1-1,s1-2,・・・,s63-0,s63-1,s63-2が設定される。各駆動信号は、それぞれこの３ビットの選択信号で構成され、そのビットの組合わせで、非印字を含む複数種類（本例では４種類）の駆動波形信号の中から一つの駆動波形信号を選択するようになっている。

ラッチ回路３２は、ゲートアレイ１４から伝送されてくるラッチ信号LATの（パルスの）立ち上がりエッジに従って、第１のシリアルーパラレル変換回路３１で生成される（記録ヘッド１の各アクチュエータに対応する）パラレルな信号をラッチする。

一方、第１の駆動波形信号生成回路３５の第１回路部においては、ラッチ回路３５Ａは、ゲートアレイ１４からクロック信号CLK2と同期してシリアル伝送されてくる駆動波形データ信号DATA1が直接に入力される一方、第２回路部においては、ラッチ回路３５Ｃは、クロック信号CLK2の反転回路３５Ｂを介した反転信号と同期して前記駆動波形データ信号DATA1が入力される。第２の駆動波形信号生成回路３６の第１回路部においては、ラッチ回路３６Ａは、ゲートアレイ１４からクロック信号CLK2と同期してシリアル伝送されてくる駆動波形データ信号DATA2が直接に入力される一方、第２回路部においては、ラッチ回路３６Ｃは、クロック信号CLK2の反転回路３６Ｂを介した反転信号と同期して前記駆動波形データ信号DATA2が入力される。

そして、図３に示すように、第１の駆動波形信号生成回路３５の第１回路部において、前記クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち上がりエッジに対応する駆動波形データ信号DATA1の各状態が信号FIRE01に変換される一方、第２回路部において、前記クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち下がりエッジに対応する駆動波形データ信号DATA1の各状態が信号FIRE02に変換される。また、第２の駆動波形信号生成回路３６の第１回路部において、前記クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち上がりエッジに対応する駆動波形データ信号DATA2の各状態が信号FIRE03に変換される一方、第２回路部において、前記クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち下がりエッジに対応する駆動波形データ信号DATA2の各状態が信号FIRE04に変換される。

そして、これら駆動波形信号FIRE01-04は各チャンネル毎に設けられた６４個のセレクタ３３にそれぞれ出力される。

各セレクタ３３は、それぞれ、第１のシリアルーパラレル変換回路３１からパラレル出力される駆動信号（選択信号s0-0,s0-1,s0-2,s1-0,s1-1,s1-2,・・・s63-0,s63-1,s63-2を含む）に基づき、第１および第２の駆動波形信号生成回路３５，３６（ラッチ回路３５Ａ，３６Ａ，３５Ｃ，３６Ｃ）からから伝送されてくる複数種類の駆動波形信号FIRE01-04の中の一つを選択して、その選択された駆動波形信号をドライバ３４に出力する。例えば、パルス数が相互に異なる４種類が用意されている場合には、前記駆動信号が例えば３ビットの選択信号s0-0,s0-1,s0-2を含んでいる場合には、その選択信号の入力に応じていずれか一つの駆動波形信号が選択される。具体的には、各選択信号s0-0,s0-1,s0-2が、０，０，０では非印字を、０，０，１では駆動波形信号FIRE01を、０，１，０では駆動波形信号FIRE02を、１，０，０では駆動波形信号FIRE03、１，１，０では駆動波形信号FIRE04をそれぞれ選択するというように、ノズル単位で非印字を含んで５つの階調を得ることができる。

そして、各ドライバ３４は、それぞれ、セレクタ３３から出力された駆動波形信号FIRE01-04にもとづいて記録ヘッド１に適した電圧の駆動パルスを生成し、選択された駆動波形を持つ駆動パルスとして記録ヘッド１の各インク室の電極（アクチュエータ）へ出力する。

なお、記録ヘッド１が６４チャンネルでない場合には、シリアルーパラレル変換回路３１のビット長と、セレクタ３３およびドライバ３４のそれぞれの個数とを、記録ヘッド１のチャネル数と同じにすればよい。

続いて、ヘッドドライバ２１に伝達される各種の信号のタイミングチャートを示す図３を参照しつつ、ヘッドドライバ２１における各々の信号の処理タイミングについて説明する。

駆動信号SINは、イメージメモリ２５からゲートアレイ１４によって読み出され、フレキシブルフラットケーブル２２を介してヘッドドライバ２１にシリアル伝送される。また、駆動波形データ信号DATA1,DATA2、クロック信号CLK1,CLK2、ラッチ信号LATも、ゲートアレイ１４から、フレキシブルフラットケーブル２２を介してヘッドドライバ２１にシリアル伝送される。

ゲートアレイ１４から出力された駆動波形データ信号DATA1,DATA2は、図３に示すように、２種類の各駆動波形信号FIRE01,02あるいはFIRE03,04の先頭からの各状態を、それぞれクロック信号CLK2の各クロックパルスに対応してシリアルに含む。また、駆動波形データ信号DATA1,DATA2は、各駆動波形信号FIRE01-04がそれぞれ１または複数の駆動パルスを含むように、複数のクロックパルスCLK2の時系列方向に複数回変化した状態を含む。

第１の駆動波形信号生成回路３５は、まず、クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち上がりエッジ01A-04Aに対応する駆動波形データ信号DATA1の各状態を、信号FIRE01の状態としてラッチ回路３５Ａにラッチし保持する一方、クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち下がりエッジ01B-04Bに対応する駆動波形データ信号DATA1の各状態を、信号FIRE02の状態としてラッチ回路３５Ｃにラッチし保持する。

一方、第２の駆動波形信号生成変換回路３６にて、ロック信号CLK2のクロックパルスの立ち上がりエッジ01A-04Aに対応する駆動波形データ信号DATA2の各状態を、信号FIRE03の状態としてラッチ回路３６Ａにラッチ保持する一方、クロック信号CLK2のクロックパルスの立ち下がりエッジ01B-04Bに対応する駆動波形データ信号DATA2の各状態を、信号FIRE04の状態としてラッチ回路３６Ｃにラッチし保持する。

例えば、図３において、駆動波形データ信号DATA1に対しては、最初のクロックパルスの立ち上がりエッジ01Aのときには駆動波形データ信号DATA1は”１”レベルの状態であるので、ラッチ回路３５Ａは駆動波形信号FIRE01の最初の状態として”１”レベルを保持する。次のクロックパルスの立ち上がりエッジ02Aのときには駆動波形データ信号は”１”レベルの状態であるので、ラッチ回路３５Ａは駆動波形信号FIRE01の”１”レベルを維持する。同様にして、ラッチ回路３５Ａは続くクロックパルスの立ち上がりエッジ03Aで”０”レベル、エッジ04Aで”０”レベルとする。一方、最初のクロックパルスの立ち下がりエッジ01Bのときには駆動波形データ信号DATA1は”１”レベルの状態であるので、ラッチ回路３５Ｃは駆動波形信号FIRE02の最初の状態として”１”レベルを保持する。次のクロックパルスの立ち下がりエッジ02Bのときには駆動波形データ信号DATA1は”０”レベルの状態であるので、ラッチ回路３５Ｃは駆動波形信号FIRE02の次の状態として”０”レベルを保持する。同様にして、ラッチ回路３５Ｃは、続くクロックパルスの立ち下がりエッジ03Bで”１”レベル、エッジ04Bで”０”レベルとする。

また、駆動波形データ信号DATA2に対しては、最初のクロックパルスの立ち上がりエッジ01Aのときには駆動波形データ信号DATA2は”１”レベルの状態であるので、ラッチ回路３６Ａは駆動波形信号FIRE03の最初の状態として”１”レベルを保持する。次のクロックパルスの立ち上がりエッジ02Aのときには駆動波形データ信号は”０”レベルの状態であるので、ラッチ回路３６Ａは、駆動波形信号FIRE03の次の状態として”０”レベルを保持する。同様にして、ラッチ回路３６Ａは、続くクロックパルスの立ち上がりエッジ03Aで”１”レベル、エッジ04Aで”０”レベルとする。一方、最初のクロックパルスの立ち下がりエッジ01Bのときには駆動波形データ信号DATA2は”０”レベルの状態であるので、ラッチ回路３６Ｃは駆動波形信号FIRE04の最初の状態として”０”レベルを保持する。次のクロックパルスの立ち下がりエッジ02Bのときには駆動波形データ信号は”１”レベルの状態であるので、ラッチ回路３６Ｃはラッチ回路３６Ｃは駆動波形信号FIRE04の次の状態として”１”レベルを保持する。同様にして、ラッチ回路３６Ｃは、続くクロックパルスの立ち下がりエッジ03Bで”１”レベル、エッジ04Bで”０”レベルとする。

このように、以下同様にして、駆動波形データ信号DATAの内容に応じてそれぞれ駆動波形信号FIRE01-04の各電圧レベルが、前記クロック信号のクロックパルスに基づいて変更される。その結果、駆動波形信号FIRE01-04は、１または複数の駆動パルスを含む駆動波形として形成され、各セレクタ３３にそれぞれ入力される。よって、クロック信号のクロックパルスの立ち上がりエッジだけでなく、立ち下がりエッジも利用して駆動波形データ信号を伝送することで、１つの駆動波形データ信号で２種類の駆動波形信号を伝送することができることを利用して、前記複数種類の駆動波形信号を伝送することができる。

各セレクタ３３においては、それぞれ、ラッチ回路３２から入力される駆動信号（選択データs0-0,s0-1,s0-2,s1-0,s1-1,s1-2,・・・s63-0,s63-1,s63-2を含む）をもとに、駆動波形信号生成回路３５，３６から入力される複数種類の駆動波形信号FIRE01-04あるいは非印字の何れか一つを選択し、その選択された駆動波形信号がドライバ３４に出力される。そして、ドライバ３４から、複数の噴射ノズル（図示せず）の各々のインク噴射のために、選択された駆動波形を持つ駆動パルスが記録ヘッド１に出力され、記録（印字）が行われる。

記録条件が変わらない限り、駆動波形信号FIRE01-04を生成するための駆動波形データ信号DATA1,DATA2は、ゲートアレイ１４によって繰り返し読み出され、第１および第２の駆動波形信号生成回路３５，３６から駆動波形信号FIRE01-04として繰り返し出力される。この実施の形態の記録装置は、駆動波形信号FIRE01-04の長さを１ドットの記録周期として駆動される。第１のラッチ回路３２に入力されるラッチ信号LAT1の周期は、上記記録周期に適合するものであればよい。

前述した実施の形態では、駆動波形データ信号を２種類用いているが、図４および図５に示すように、１つの駆動波形データ信号のみを用いて、さらに多種類の駆動波形信号を生成することも可能である。この場合には、駆動波形データ信号を伝送する信号線の数をさらに減らすことができる。

この場合には、ヘッドドライバ２１’は、図４に示すように、第１のシリアルーパラレル変換回路３１、第１のラッチ回路３２、セレクタ３３、ドライバ３４のほか、駆動波形データ信号DATA1,DATA2を複数種類の駆動波形信号に変換するための第１および第２の駆動波形信号生成回路３５，３６に代えて、駆動波形データ信号DATAを複数種類の駆動波形信号FIRE01-06にシリアルーパラレル変換するための第２のシリアルーパラレル変換部４１（第２のシリアルーパラレル変換回路４１Ａおよび第２のラッチ回路４１Ｂ）と、第３のシリアルーパラレル変換部４２（第３のシリアルーパラレル変換回路４２Ａおよび第３のラッチ回路４２Ｂ）とを備える。

並列に設けられた第２および第３のシリアルーパラレル変換回路４１Ａ，４２Ａは、それぞれ３種類の駆動波形信号を生成するので、３ビット長のシフトレジスタから構成される。これらシリアルーパラレル変換回路４１Ａ，４２Ａには、それぞれ、ゲートアレイ１４からクロック信号CLKと同期してシリアル伝送されてくる駆動波形データ信号DATAが入力される。そして、第２のシリアルーパラレル変換回路４１Ａは、前記クロック信号CLKのクロックパルスの立ち上がりエッジにもとづいて、その立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号DATAの各状態がパラレルな信号FIRE02,04,06に変換する。一方、第３のシリアルーパラレル変換回路４２Ａは、前記クロック信号CLKのクロックパルスの立ち下がりエッジにもとづいて、その立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号DATAの各状態がパラレルな信号FIRE01,03,05に変換する。

第２のラッチ回路４１Ｂは、ゲートアレイ１４から伝送されるラッチ信号LATの立ち上がりエッジにもとづいて第２のシリアル−パラレル変換回路４１Ａの出力信号FIRE02,04,06をラッチし、第３のラッチ回路４２Ｂは、ラッチ信号LATの立ち上がりエッジにもとづいて第３のシリアル−パラレル変換回路４２Ａの出力信号FIRE02,04,06をラッチする。そして、両ラッチ回路４１Ｂ，４２Ｂは、ラッチ信号LATの立ち上がりエッジにもとづいて、ラッチされた信号FIRE02,04,06およびFIRE01,03,05を、前記複数種類の駆動波形信号FIRE01-06として、各チャンネル毎に設けられた６４個のセレクタ３３にそれぞれ出力する。

各セレクタ３３は、それぞれ、ラッチ回路３２からパラレル出力される駆動信号（選択信号s0-0,s0-1,s0-2,s1-0,s1-1,s1-2,・・・s63-0,s63-1,s63-2を含む）に基づき、ラッチ回路４１Ｂ，４２Ｂから伝送されてくる複数種類の駆動波形信号FIRE01-06の中の一つを選択して、その選択された駆動波形信号をドライバ３４に出力する。この実施の形態の場合は、パルス数が相互に異なる６種類の駆動波形信号FIRE01-06が用意されおり、前記駆動信号が３ビットの選択信号（s0-0,s0-1,s0-2など）を含んでおり、その選択信号の入力に応じていずれか一つの駆動波形信号が選択され、ノズル単位で非印字を含んで７つの階調を得ることができる。

そして、各ドライバ３４は、それぞれ、セレクタ３３から出力された駆動波形信号FIRE01-06にもとづいて記録ヘッド１に適した電圧の駆動パルスを生成し、選択された駆動波形を持つ駆動パルスとして記録ヘッド１の各インク室の電極（アクチュエータ）へ出力する。

続いて、ヘッドドライバ２１に伝達される各種の信号のタイミングチャートを示す図５を参照しつつ、ヘッドドライバ２１における各々の信号の処理タイミングについて説明する。

駆動信号SINは、イメージメモリ２５からゲートアレイ１４によって読み出され、フレキシブルフラットケーブル２２を介してヘッドドライバ２１にシリアル伝送される。また、駆動波形データ信号DATA、クロック信号CLK、ラッチ信号LATが、ゲートアレイ１４から、フレキシブルフラットケーブル２２を介してヘッドドライバ２１にシリアル伝送されるのも、前記実施の形態と同様である。

ゲートアレイ１４から出力された駆動波形データ信号DATAは、図５および図６に示すように、６種類の各駆動波形信号FIRE06-01の先頭からの各状態を、クロック信号CLKの３個の各クロックパルスの立ち上がり、立ち下がりに対応してシリアルに含む。また、駆動波形データ信号DATAは、各駆動波形信号FIRE06-01がそれぞれ１または複数の駆動パルスを含むように、順次隣接するラッチ信号LAT間に挟まれるそれぞれのクロックパルスCLKに対応して駆動波形信号FIRE06-01の各状態をそれぞれ群（１〜１２）として含む。

第２のシリアルーパラレル変換回路４１Ａは、まず、クロック信号CLKのクロックパルスの立ち上がりエッジ06,04,02に対応する第１群の駆動波形データ信号DATAの各状態を、前記複数種類の駆動波形信号の一部に対応するパラレル信号FIRE06,04,02に変換する一方、第３のシリアルーパラレル変換回路４２Ａにて、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジ05,03,01に対応する前記第１群の駆動波形データ信号DATAの各状態を、前記複数種類の駆動波形信号の残りに対応するパラレル信号FIRE05,03,01に変換する。

例えば、最初のクロックパルスの立ち上がりエッジ06のときには駆動波形データ信号DATAは”１”レベルの状態であるので、駆動波形信号FIRE06は”１”レベルとされる。次のクロックパルスの立ち上がりエッジ04のときには駆動波形データ信号は”１”レベルの状態であるので、駆動波形信号FIRE04も”１”レベルとされる。同様にして、駆動波形信号FIRE02は”１”レベルとされる。一方、最初のクロックパルスの立ち下がりエッジ05のときには駆動波形データ信号は”１”レベルの状態であるので、駆動波形信号FIRE05は”１”レベルとされる。次のクロックパルスの立ち下がりエッジ03のときには駆動波形データ信号は”１”レベルの状態であるので、駆動波形信号FIRE03も”１”レベルとされる。同様にして、駆動波形信号FIRE01は”１”レベルとされる。

そして、第２のラッチ回路４１Ｂは、Ｔ０タイミングで、前記ラッチ信号が”０”レベルから”１”レベルに変化する立ち上がりエッジのときに第２のシリアルーパラレル変換回路４１Ａに展開したパラレル信号FIRE02,04,06を取り込み、第３のラッチ回路４２Ｂは、第３のシリアルーパラレル変換回路４２Ａに展開したパラレル信号FIRE01,03,05を取り込み、複数種類の駆動波形信号FIRE01-06の最初の波形状態（電圧レベル）を設定する。同様にして第２群の駆動波形データ信号DATAの状態が、第２のシリアル−パラレル変換回路４１Ａにクロックパルスの立ち上がりエッジで、第３のシリアル−パラレル変換回路４２Ａにクロックパルスの立ち下がりエッジでそれぞれパラレル展開される。そして第２，第３のラッチ回路４１Ｂ，４２Ｂに、第２のシリアル−パラレル変換回路４１Ａ，４１Ｂに展開した信号がタイミングＴ２のラッチ信号LATの立ち上がりで、取り込まれる。その結果、前述のようにタイミングＴ０において設定された駆動波形信号FIRE01-06の各電圧レベルは、第２群の駆動波形データ信号DATAの内容に応じてそれぞれ切り替えられる。例えば、タイミングＴ０において立ち上げられた駆動波形信号FIRE01は、タイミングＴ２において”０”レベルに切り替えられる（図５参照）。

さらにタイミングＴ４〜Ｔ２２において、第３群〜第１２群の駆動波形データ信号DATAの内容に応じてそれぞれ駆動波形信号FIRE01-06の各電圧レベルが切り替えられる。この実施の形態では、第１群、第３群、第５群・・・・第１１群に対応する駆動波形データ信号DATAの各波幅が、クロックパルスの立ち上がりと立ち下がりエッジ間の幅ずつ順次小さくなっており、またそれらの間の第２群、第４群、第６群・・・第１２群に対応する駆動波形データ信号DATAの状態が”０”レベルにあるので、駆動波形信号FIRE01-06は、それぞれ１から６個のパルスを含むことになる。その結果、駆動波形信号FIRE01-06は、１または複数の駆動パルスを含む駆動波形として形成され、各セレクタ３３にそれぞれ入力される。よって、クロック信号のクロックパルスの立ち上がりエッジだけでなく、立ち下がりエッジも利用して駆動波形データ信号を伝送することができるようになる。

各セレクタ３３においては、それぞれ、ラッチ回路３２から入力される駆動信号（選択データs0-0,s0-1,s0-2,s1-0,s1-1,s1-2,・・・s63-0,s63-1,s63-2を含む）をもとに、両ラッチ回路４１Ｂ，４２Ｂからパラレル伝送により入力される複数種類の駆動波形信号FIRE01-06の何れか一つを選択し、その選択された駆動波形信号がドライバ３４に出力される。そして、ドライバ３４から、複数の噴射ノズル（図示せず）の各々のインク噴射のために、選択された駆動波形を持つ駆動パルスが記録ヘッド１に出力され、記録（印字）が行われる。

記録条件が変わらない限り、駆動波形信号FIRE01-06を生成するための第１群から第１２群の駆動波形データ信号DATAは、ゲートアレイ１４によって繰り返し読み出され、第２および第３のシリアル−パラレル変換部４１，４２から駆動波形信号FIRE01-06として繰り返し出力され、記録装置は、駆動波形信号FIRE01-06の長さを１ドットの記録周期（第１のラッチ回路３２に入力されるラッチ信号LATの周期にも適合する）として駆動される。

ところで、カラー記録のインクジェット記録装置においては、各インク色の記録ヘッドのための駆動波形信号がインクの特性に応じて設定され、すべての記録ヘッドのための駆動波形データ信号がシリアルに伝送されて各記録ヘッドごとに複数の駆動波形信号がパラレルに展開される。この場合、第２および第３のシリアル−パラレル変換部４１，４２のシリアル−パラレル変換回路４１Ａ，４２Ａは、駆動波形信号数×記録ヘッド数×1/2のビット数のものが２個使用される。あるいは、各記録ヘッドごとに第２および第３のシリアル−パラレル変換部４１，４２が設けられ、ゲートアレイ１４から各記録ヘッドごとに駆動波形データ信号がシリアル伝送されるように構成することもできる。

また、駆動波形信号FIRE01-04あるいは駆動波形信号FIRE01-06を記録条件に応じて変更するように、駆動波形データ信号DATA1,DATA2あるいは駆動波形データ信号DATAを適宜書き換えてホストコンピュータ２６から伝送し、ＲＡＭ１２またはイメージメモリ２５に格納するように構成することもできる。例えば、ほぼ同時に噴射する多数の画像データをホストコンピュータ２６から伝送するとき、電力ピークを避けるため、あるいはクロストークを避けるために、その画像データとともに、多数の駆動パルスが重ならないように設定された駆動波形データ信号DATA1,DATA2あるいは駆動波形データ信号DATAを伝送する。

さらに、温度など環境条件に応じて、ゲートアレイ１４から出力する駆動波形データ信号DATA1,DATA2あるいは駆動波形データ信号DATAを補正するように構成することも可能である。

各実施の形態においては、インクジェット式の記録装置について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、インパクト式記録ヘッドおよびサーマル式記録ヘッドなどを用いる記録装置にも適用することができる。また、記録濃度の階調制御だけでなく、履歴制御、すなわちインパクト式記録ヘッドではインパクト素子に残る振動を考慮して前後の記録データの有無により駆動波形を選択したり、サーマル式記録ヘッドでも発熱素子に残る熱を考慮して前後の記録データの有無により駆動波形を選択することにも適用することができる。

本発明の実施の形態に係るインクジェット式の記録装置の電気的構成を示すブロック図である。 ヘッドドライバの一実施の形態を示すブロック図である。 前記実施の形態（図２）に係るヘッドドライバの動作のタイミングチャート図である。 ヘッドドライバの他の実施の形態を示すブロック図である。 前記実施の形態（図４）に係るヘッドドライバの動作のタイミングチャート図である。 図５のタイミングチャート図の一部を拡大して示す拡大図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
１１ ＣＰＵ
１４ ゲートアレイ
２１，２１’ ヘッドドライバ（駆動回路）
２２ フレキシブルフラットケーブル
３３ セレクタ（選択手段）
３５ 第１の駆動波形信号生成回路
３６ 第２の駆動波形信号生成回路
４１ 第２のシリアルーパラレル変換部
４２ 第３のシリアルーパラレル変換部
４１Ａ 第２のシリアルーパラレル変換回路
４１Ｂ 第２のラッチ回路
４２Ａ 第３のシリアルーパラレル変換回路
４２Ｂ 第３のラッチ回路

Claims (7)

1. 装置本体と、
   前記装置本体に搭載され、ドット記録を行う複数のアクチュエータを有する記録ヘッドと、この記録ヘッドに搭載され、前記記録ヘッドの複数のアクチュエータに対して駆動パルスを出力する駆動回路と、前記装置本体に搭載され、前記駆動回路に対して、駆動波形データ信号と、前記各アクチュエータ毎の、選択データを含む駆動信号とを伝送する本体メイン回路とを備え、前記駆動回路は、前記駆動波形データ信号にもとづいて複数種類の駆動波形信号を生成し、その複数種類の駆動波形信号の中から前記選択データにもとづいて所定の駆動波形信号を選択する選択手段を有し、この選択手段にて選択された駆動波形信号を出力する構成とされている記録装置において、
   前記駆動回路は、前記本体メイン回路から前記駆動波形データ信号がシリアル伝送されるとともに前記本体メイン回路からクロック信号が伝送される構成とされ、
   さらに、前記駆動回路が、前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を、前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する各状態にもとづいて第２の駆動波形信号をそれぞれ生成する駆動波形信号生成回路を備えることを特徴とする記録装置。
2. 前記駆動波形信号生成回路は、
   前記各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第１の駆動波形信号を生成する第１の回路部と、
   前記各クロックパルスの立ち下がりエッジに対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて第２の駆動波形信号を生成する第２の回路部と
   を有することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
3. 前記駆動波形信号生成回路は、
   前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち上がりエッジに対応する各状態をパラレル変換して、パラレルな複数種類の駆動波形信号を生成し、それらを前記本体メイン回路から出力されたラッチ信号にもとづいて出力する第１のシリアルーパラレル変換部と、
   前記駆動波形データ信号の、前記クロック信号における各クロックパルスの立ち下がりエッジとに対応する各状態をパラレル変換して、別のパラレルな複数種類の駆動波形信号を生成し、それらを前記ラッチ信号にもとづいて出力する第２のシリアルーパラレル変換部と
   を有することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
4. 前記ラッチ信号は、一定数のクロックパルスの群を挟んだ所定周期で出力され、
   前記変換されたパラレル信号の各状態は、次のクロックパルスの群に対応する前記駆動波形データ信号の各状態にもとづいて変更されることを特徴とする請求項３記載の記録装置。
5. 前記各駆動波形信号は、１または複数の駆動パルスを含み、
   前記シリアル伝送される駆動波形データ信号は、前記各駆動波形信号の駆動パルスの状態を、前記クロックパルスの群ごとにシリアルに含むことを特徴とする請求項４記載の記録装置。
6. 前記記録ヘッドおよび駆動回路は、記録媒体に沿って移動可能なキャリッジに搭載され、
   前記本体メイン回路は、前記キャリッジを収容する装置本体に設けられ、前記駆動信号および駆動波形データ信号は、前記装置本体とキャリッジとの間に設けられたフレキシブルケーブルを介して前記駆動回路に伝送されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の記録装置。
7. 前記記録ヘッドのアクチュエータは、前記選択された駆動波形における駆動パルスにもとづいて、インクを収容するインク室の容積を増減してインク液滴を噴射するものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の記録装置。

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