(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルのそれぞれに対応して圧力発生素子が設けられたプリントヘッドを有し、入力データに基づいて前記各圧力発生素子を作動させることにより、前記各ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置において、
インク滴を吐出させるための印刷用駆動信号とインク滴が吐出しない程度に前記圧力発生素子を作動させる微振動用駆動信号とを発生させる駆動信号発生手段と、
入力された印刷データに基づいて、前記印刷用駆動信号を選択するための印刷用ビットデータと前記微振動用駆動信号を選択するための微振動用ビットデータとを含んでなるドットパターンデータを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段から入力される前記ドットパターンデータに基づいて、前記印刷用駆動信号と前記微振動用駆動信号とを前記圧力発生素子に対して一印刷周期内で入力可能なスイッチ手段とを備え、
前記データ生成手段は、前記印刷データに基づいて解析される前記各ノズルの稼働状態に応じた所定のパターンを選択し、該所定のパターンに従って前記微振動用ビットデータを所定の位置に設定することにより、前記ドットパターンデータを生成するものであり、  前記データ生成手段には、前記所定のパターンとして第１のパターンが設定されており、前記第１のパターンは、インク滴を吐出する直前の所定の期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を選択せず、それ以外の印刷周期では前記微振動用駆動信号を所定の比率で選択するように、前記微振動用ビットデータを設定させるものであるインクジェット式記録装置。
【請求項２】
複数のノズルのそれぞれに対応して圧力発生素子が設けられたプリントヘッドを有し、入力データに基づいて前記各圧力発生素子を作動させることにより、前記各ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置において、
インク滴を吐出させるための印刷用駆動信号とインク滴が吐出しない程度に前記圧力発生素子を作動させる微振動用駆動信号とを発生させる駆動信号発生手段と、
入力された印刷データに基づいて、前記印刷用駆動信号を選択するための印刷用ビットデータと前記微振動用駆動信号を選択するための微振動用ビットデータとを含んでなるドットパターンデータを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段から入力される前記ドットパターンデータに基づいて、前記印刷用駆動信号と前記微振動用駆動信号とを前記圧力発生素子に対して一印刷周期内で入力可能なスイッチ手段とを備え、
前記データ生成手段は、前記印刷データに基づいて解析される前記各ノズルの稼働状態に応じた所定のパターンを選択し、該所定のパターンに従って前記微振動用ビットデータを所定の位置に設定することにより、前記ドットパターンデータを生成するものであり、  前記データ生成手段には、前記所定のパターンとして第２のパターンが設定されており、前記第２のパターンは、インク滴を吐出する直前の第１期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を選択せず、前記第１期間の直前の第２期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を所定の比率で選択するように、前記微振動用ビットデータを設定させるものであるインクジェット式記録装置。
【請求項３】
前記第１期間及び前記第２期間は、前記プリントヘッドが加速走行する加速領域においても設定可能である請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項４】
複数のノズルのそれぞれに対応して圧力発生素子が設けられたプリントヘッドを有し、入力データに基づいて前記各圧力発生素子を作動させることにより、前記各ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置において、
インク滴を吐出させるための印刷用駆動信号とインク滴が吐出しない程度に前記圧力発生素子を作動させる微振動用駆動信号とを発生させる駆動信号発生手段と、
入力された印刷データに基づいて、前記印刷用駆動信号を選択するための印刷用ビットデータと前記微振動用駆動信号を選択するための微振動用ビットデータとを含んでなるドットパターンデータを生成するデータ生成手段と、
前記データ生成手段から入力される前記ドットパターンデータに基づいて、前記印刷用駆動信号と前記微振動用駆動信号とを前記圧力発生素子に対して一印刷周期内で入力可能なスイッチ手段とを備え、
前記データ生成手段は、前記印刷データに基づいて解析される前記各ノズルの稼働状態に応じた所定のパターンを選択し、該所定のパターンに従って前記微振動用ビットデータを所定の位置に設定することにより、前記ドットパターンデータを生成するものであり、前記データ生成手段には、前記所定のパターンとして第３のパターンが設定されており、前記第３のパターンは、インク滴を吐出した直後の第１期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を選択せず、前記第１期間の直後に続く第２期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を所定の比率で選択するように、前記微振動用ビットデータを設定させるものであるインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式記録装置及び記録方法に関し、特に、インク滴が吐出されない程度の振動をインクに与えることにより、インクの粘度増大を防止するインクジェット式記録装置及び記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式のプリンタは、副走査方向（垂直方向）に多数のノズルを備えたプリントヘッドを有しており、このプリントヘッドをキャリッジ機構によって主走査方向（水平方向）に移動させ、所定の紙送りを行うことで所望の印刷結果を得るものである。ホストコンピュータから入力された印刷データを展開してなるドットパターンデータに基づいて、プリントヘッドの各ノズルからインク滴がそれぞれ所定のタイミングで吐出され、これらの各インク滴が用紙やＯＨＰシート等の印刷記録媒体に着弾し付着することにより、印刷が行われる。
【０００３】
ここで、印刷の滲み等を防止するには、用紙に付着したインク滴は、速やかに乾燥し、固化するのが好ましい。従って、一般的に、インクの成分は、速やかにインク溶媒が揮発するように調製されている。しかし、全てのノズルから常にインク滴が吐出される場合は殆ど無く、主走査中に、各ノズルは、所定の位置でインク滴を吐出させる。即ち、１回の主走査を行う全期間中、各ノズルは、インク滴を吐出する吐出期間とインク滴を吐出しない非吐出期間とを有する。従って、インク滴を吐出しない期間中に、ノズル開口部から水分等が蒸発し、インク粘度が増大（以下「増粘」とも言う）する。特に、プリントヘッドの上下端に位置するノズルは中央部付近のノズルに比較して使用機会が少ないため、非吐出期間が長くなり、インク粘度が増大し易い。インク粘度が増大すると、インク滴の飛翔安定性が損なわれるだけでなく、やがてノズルの目詰まりを招来し、印刷品質が低下する。
【０００４】
そこで、ノズルの目詰まりを防止すべく、所定条件下でフラッシング動作を行わせるようになっている。即ち、定期的に、プリントヘッドを清掃領域に退避させて全ノズルから少量のインク滴を強制吐出させ、ノズル開口部近傍のインクを入れ替えるようにしている。
【０００５】
フラッシング動作を行えば、ノズル開口部近傍のインクを強制的に新しいものに入れ替えることができるが、強制的に廃棄されたインクは無駄になるため、印刷コストの増大を招く。また、フラッシング動作中は印刷を中断しなければならないため、１ページあたりの印刷速度が低下し、印刷時間が増大する。特に、近年は、カラー印刷が広く普及しているため、各色のノズル毎に、上述したインク粘度の増大に係る問題が発生する。
【０００６】
このため、印刷を中断して強制的にインクを吐出させるのではなく、主走査中にメニスカスを微振動させてインクを入れ替える技術が、例えば、特開昭５７−６１５７６号公報等によって提案されている。即ち、この種の技術では、主走査中に、圧電振動子に対して微小なパルス信号を印加することにより、インク滴が吐出しない程度にメニスカスを振動させて、ノズル開口部近傍のインクを新たなインクと交換させるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報記載の従来技術では、メニスカスを微振動させることにより、インク粘度の増大防止を図っているが、頻繁にメニスカスを微振動させると、却って溶媒等の蒸発を招き、インク粘度が増大してしまうことがある。また、メニスカスの振動が十分減衰するまで多少の時間を要するため、例えば、インク滴を吐出する直前にメニスカスを微振動させた場合には、吐出されるインク滴の量、形状、飛行経路等が変動する可能性があり、印刷品質の低下を招く。また、周囲温度やインクの経時変化等に応じて、メニスカスの微振動がノズル開口部近傍のインク粘度に与える影響は相違するため、種々のパラメータが刻々と変化する中で、画一的にメニスカスを微振動させたのでは、過剰な微振動を与えることになり、却ってインク粘度が増大するおそれがある。換言すれば、従来技術では、各ノズルの稼働状態（いつどこでインク滴を吐出するか）や周囲環境等とメニスカスに与える微振動との関係の考察が不十分であり、必ずしも十分にインクの増粘を防止できていない。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、各ノズルの稼働状態に応じてメニスカスを微振動させることにより、インク粘度の増大を防止し、インク滴の飛翔を安定化させることができるインクジェット式記録装置及び記録方法に関する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明に係るインクジェット式記録装置では、各ノズルの稼働状態を予め解析し、必要な箇所で必要なだけの微振動をメニスカスに与えるようにしている。
【００１０】
本発明では、複数のノズルのそれぞれに対応して圧力発生素子が設けられたプリントヘッドを有し、入力データに基づいて前記各圧力発生素子を作動させることにより、前記各ノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録装置において、インク滴を吐出させるための印刷用駆動信号とインク滴が吐出しない程度に前記圧力発生素子を作動させる微振動用駆動信号とを発生させる駆動信号発生手段と、入力された印刷データに基づいて、前記印刷用駆動信号を選択するための印刷用ビットデータと前記微振動用駆動信号を選択するための微振動用ビットデータとを含んでなるドットパターンデータを生成するデータ生成手段と、前記データ生成手段から入力される前記ドットパターンデータに基づいて、前記印刷用駆動信号と前記微振動用駆動信号とを前記圧力発生素子に対して一印刷周期内で入力可能なスイッチ手段とを備え、前記データ生成手段は、前記印刷データに基づいて解析される前記各ノズルの稼働状態に応じた所定のパターンを選択し、該所定のパターンに従って前記微振動用ビットデータを所定の位置に設定することにより、前記ドットパターンデータを生成するものであり、前記データ生成手段には、前記所定のパターンとして第１のパターンが設定されており、前記第１のパターンは、インク滴を吐出する直前の所定の期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を選択せず、それ以外の印刷周期では前記微振動用駆動信号を所定の比率で選択するように、前記微振動用ビットデータを設定させることを特徴としている。
【００１１】
ここで、「圧力発生素子」とは、入力された信号に従ってインクに圧力変化を引き起こす素子を意味し、好ましくは、請求項１２に示すように、入力信号に応じて伸縮する圧電振動子を採用することができる。但し、これに限らず、例えば、発熱によって気泡を発生させ、この気泡によってインクの圧力変化を引き起こす発熱素子等も圧力発生素子に含むことができる。また、「微振動用駆動信号」とは、ノズルからインク滴が吐出されない程度にメニスカスを微振動させるための信号を意味し、信号自体の形状や電圧レベル等を示すものではない。印刷用ビットデータ及び微振動用ビットデータは、典型的には、「１」または「０」の２値で表現される。印刷用ビットデータに「１」が設定された場合は、インク滴が吐出され、「０」が設定された場合は、インク滴は吐出されない。微振動用ビットデータに「１」が設定された場合は、メニスカスに微振動が与えられ、「０」が設定された場合は、メニスカスに微振動は与えられない。「各ノズルの稼働状態」とは、各ノズルによる印刷ドットの形成状態、即ち、どの印刷周期でインク滴を吐出するかを示すものである。
【００１２】
例えば、ワードプロセッサ，パーソナルコンピュータ，ワークステーション，ディジタルスチルカメラ等の印刷データを生成する装置から印刷データが入力されると、データ生成手段は、この印刷データに基づいて各ノズルの稼働状態を解析し、各ノズルの稼働状態に応じて所定のパターンを選択する。予め一つまたは複数の所定パターンを登録しておくことができる。データ生成手段は、所定のパターンに従って微振動用ビットデータを所定の位置に設定し、ドットパターンデータを生成する。即ち、１回の主走査を構成する多数の印刷周期において、微振動を与えるべき印刷周期では微振動用ビットデータを「１」に設定し、微振動を与えるべきではない印刷周期には「０」を設定する。
【００１３】
このようにして生成されたドットパターンデータは、スイッチ手段に入力される。スイッチ手段は、微振動用ビットデータが「１」に設定されている場合は、駆動信号発生手段により発生された微振動用駆動信号を圧力発生素子に入力させる。これにより、圧力発生素子はインク滴を吐出させない程度に振動し、メニスカスが微振動してインクの入れ替えが行われる。一方、スイッチ手段は、微振動用データが「０」に設定されている場合は、微振動用駆動信号を圧力発生素子に入力させない。また、スイッチ手段は、印刷用ビットデータが「１」に設定されている場合は、印刷用駆動信号を圧力発生素子に入力させて、インク滴を吐出させ、印刷用ビットデータが「０」に設定されている場合は、印刷用駆動信号を圧力発生素子に入力させない。
【００１４】
このように、各ノズルの稼働状態に応じて必要なときに必要なだけの微振動をメニスカスに与えることができるため、インク粘度の増大を防止し、インク滴の飛翔を安定化することができる。
【００１６】
第１のパターンは、あるノズルが所定箇所でインク滴を吐出する場合、インク滴を吐出する印刷周期の直前では、所定期間だけメニスカスに微振動を与えず、それ以外の印刷周期では所定の比率でメニスカスに微振動を与えるものである。具体的には、例えば、ある１回の主走査を構成する印刷周期の総数をＮ、所定の期間を３回分の印刷周期に相当する時間とすると、ｎ番目の印刷周期でインク滴が吐出される場合には、(n-1)番目、(n-2)番目、(n-3)番目の連続する３個の印刷周期では、メニスカスに微振動を与えず、それ以外の印刷周期、即ち、１番目〜(n-4)番目までの各印刷周期とｎ番目〜Ｎ番目までの各印刷周期では、所定の比率でメニスカスに微振動が与えられる。但し、この例は、一印刷周期中で印刷用駆動信号が最初に現れ、次に微振動用駆動信号が現れる場合である。これとは逆に、一印刷周期中で最初に微振動用駆動信号が現れ、次に印刷用駆動信号が現れる場合は、インク滴を吐出するために選択される印刷用駆動信号と同一印刷周期中の微振動用駆動信号、即ち(n)番目の印刷周期から微振動を行わないことになる。これにより、インク滴を吐出する前にメニスカスの微振動を減衰させることができ、インク滴の飛翔を安定させることができる。なお、「所定の比率で選択する」とは、微振動用駆動信号の選択が許可されている全ての印刷周期でメニスカスに微振動を与える場合のほか（比率１００％の場合）、例えば、１つおきの印刷周期でメニスカスに微振動を与えることも可能であることを意味する（比率５０％の場合）。
【００１７】
前記データ生成手段には、前記所定のパターンとして第２のパターンが設定されており、前記第２のパターンは、インク滴を吐出する直前の第１期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を選択せず、前記第１期間の直前の第２期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を所定の比率で選択するように、前記微振動用ビットデータを設定させることもできる。
【００１８】
第２のパターンは、あるノズルが所定箇所でインク滴を吐出する場合、インク滴を吐出する直前の第１期間中の印刷周期ではメニスカスに微振動を与えず、第１期間の直前に連なる第２期間中の印刷周期ではメニスカスに微振動を与えるようになっている。例えば、第１期間を印刷周期３個分の時間とし、第２期間を印刷周期５個分の時間とし、ｎ番目の印刷周期でインク滴が吐出される場合を例に挙げて説明する。この場合、第１期間に含まれる（ｎ−１）番目〜（ｎ−３）番目の連続する３個の印刷周期では、メニスカスに微振動が与えられず、第２期間に含まれる（ｎ−４）番目〜（ｎ−８）番目の連続する５個の印刷周期では、所定の比率でメニスカスに微振動が与えられる。なお、１番目〜（ｎ−９）番目までの各印刷周期とｎ番目〜Ｎ番目までの各印刷周期では、メニスカスに微振動が与えられない。これにより、インク滴の飛翔を不安定することなく、かつ、無駄な微振動をメニスカスに与えるのを防止することができる。
【００１９】
前記第１期間及び前記第２期間は、前記プリントヘッドが加速走行する加速領域においても設定可能である。
【００２０】
プリントヘッドは、キャリッジ機構によって印刷領域外の待機位置から加速走行を開始し、印刷基準位置に達したときに定速走行に移る。この印刷領域外に位置する加速領域にまで請求項２に係る発明を適用することにより、１番目の印刷周期でインク滴が吐出される場合でも、インク粘度の増大等を防止することができる。
【００２１】
前記データ生成手段には、前記所定のパターンとして第３のパターンが設定されており、前記第３のパターンは、インク滴を吐出した直後の第１期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を選択せず、前記第１期間の直後に続く第２期間における印刷周期では前記微振動用駆動信号を所定の比率で選択するように、前記微振動用ビットデータを設定させることもできる。
【００２２】
第３のパターンは、インク滴を吐出した後、第１期間だけ時間をおいてから、第２期間だけメニスカスに微振動を与える。具体的には、第１期間を印刷周期３個分の時間、第２期間を印刷周期５個分の時間とすると、ｎ番目の印刷周期でインク滴を吐出した場合、ｎ番目〜（ｎ＋２）番目までの連続する３個の印刷周期ではメニスカスに微振動を与えず、（ｎ＋３）番目〜（ｎ＋７）番目までの連続する５個の印刷周期では所定の比率でメニスカスに微振動を与える。これにより、インク滴を吐出してインクの入れ替えが行われた直後に無駄な微振動が行われるのを防止することができ、入れ替わったインクの溶媒等が蒸発する頃にメニスカスを微振動させて再度新たなインクに入れ替えることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００３８】
１．第１の実施の形態
まず、図１は、本発明の第１の実施の形態が適用されるインクジェット式記録装置としてのインクジェットプリンタの機能ブロック図である。
【００３９】
１−１  全体構成
インクジェットプリンタは、プリンタコントローラ１とプリントエンジン２とから構成されている。プリンタコントローラ１は、図外のホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース（以下「Ｉ／Ｆ」という）３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ４と、各種データ処理のためのプログラム等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等からなる制御部６と、発振回路７と、後述のプリントヘッド２０への駆動信号を発生させる「駆動信号発生手段」としての駆動信号発生回路８と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印字データ及び駆動信号等をプリントエンジン２に送信するためのＩ／Ｆ９とを備えている。
【００４０】
Ｉ／Ｆ３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータまたは複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータ等から受信する。また、Ｉ／Ｆ３は、ホストコンピュータに対してビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）等を出力することができる。
【００４１】
ＲＡＭ４は、受信バッファ４Ａ、中間バッファ４Ｂ、出力バッファ４Ｃ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファ４Ａには、Ｉ／Ｆ３が受信したホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファ４Ｂには、制御部６によって中間コードに変換された中間コードデータが記憶される。出力バッファ４Ｃには、後述のように、プリントヘッド２０の各ノズルからインク滴を吐出させる「印刷用ビットデータ」としての吐出データとメニスカスに微振動を与えるための「微振動用ビットデータ」としての微振動データとからなるドットパターンデータが展開される。ＲＯＭ５は、制御部６によって実行される各種制御ルーチンとフォントデータ及びグラフィック関数、各種手続き等を記憶している。
【００４２】
「データ生成手段」としての制御部６は、受信バッファ４Ａ内の印刷データを読み出して中間コードに変換し、この中間コードデータを中間バッファ４Ｂに記憶する。次に、制御部６は、中間バッファ４Ｂから読み出した中間コードデータを解析し、ＲＯＭ５内のフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して中間コードデータをドットパターンデータに展開する。ここで、制御部６は、その内部機能として、印刷データを解析して各ノズルの稼働状態を検出する印刷データ解析部１１と、解析結果に応じて所定の位置で微振動をかけるべく微振動データを設定する微振動データ設定部１２とを備えている。即ち、制御部６は、各主走査毎に、各色の各ノズルによってそれぞれ形成されるドット形成位置を予め解析し、各色のドット形成状態に基づいて各ノズルのメニスカスに与えるべき微振動を決定する。制御部６により生成されるドットパターンデータは、一印刷周期毎に吐出データと微振動データとがそれぞれ設定されており、出力バッファ４Ｃに記憶される。
【００４３】
プリントヘッド２０の１行分に相当するドットパターンデータが得られると、この１行分のドットパターンデータは、Ｉ／Ｆ９を介してプリントヘッド２０にシリアル伝送される。出力バッファ４Ｃから１行分の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。
【００４４】
プリントエンジン２は、プリントヘッド２０と、紙送り機構２１と、キャリッジ機構２２とを備えている。紙送り機構２１は、紙送りモータ及び紙送りローラ等からなり、記録紙等の印刷記録媒体を順次送りだして副走査を行う。キャリッジ機構２２は、プリントヘッド２０を搭載するキャリッジと、該キャリッジをタイミングベルト等を介して走行させるキャリッジモータ等からなり、プリントヘッド２０を主走査させるものである。
【００４５】
プリントヘッド２０は、副走査方向に配設された多数のノズルを有し、所定のタイミングで各ノズルからインク滴を吐出させるものである。ドットパターンデータに展開された印字データは、発振回路７からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、Ｉ／Ｆ９からシフトレジスタ２３にシリアル伝送される。シリアル転送された印字データ（ＳＩ）は、一旦、ラッチ回路２４によってラッチされる。ラッチされた印字データは、電圧増幅器であるレベルシフタ２５によって、スイッチ回路２６を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の所定の電圧値まで昇圧される。所定の電圧値まで昇圧された印字データは、「スイッチ手段」としてのスイッチ回路２６に与えられる。スイッチ回路２６の入力側には、駆動信号発生回路８からの駆動信号（ＣＯＭ）が印加されており、スイッチ回路２６の出力側には、「圧力発生素子」としての圧電振動子２７が接続されている。
【００４６】
印字データは、スイッチ回路２６の作動を制御する。例えば、スイッチ回路２６に加わるデータが「１」である期間中は、駆動信号が圧電振動子２７に印加され、この駆動信号に応じて圧電振動子は伸縮を行う。一方、スイッチ回路２６に加わるデータが「０」の期間中は、圧電振動子２７への駆動信号の供給が遮断される。
【００４７】
１−２  プリントヘッドの具体的構成
プリントヘッド２０の構成を具体的に示したのが図２の回路図である。図１中のシフトレジスタ回路１３、ラッチ回路２４、レベルシフタ２５、スイッチ回路２６及び圧電振動子２７は、それぞれプリントヘッド２０の各ノズルに対応した素子２３Ａ〜２３Ｎ、２４Ａ〜２４Ｎ、２５Ａ〜２５Ｎ、２６Ａ〜２６Ｎ、２７Ａ〜２７Ｎから構成されている。印字データは、（１０）、（０１）等の如く、各ノズル毎に、２ビットのデータで構成されている。上位ビットは、インク滴を吐出させるための吐出データであり、下位ビットはメニスカスを微振動させるための微振動データである。そして、全てのノズルについての各桁のビットデータが一印刷周期内にシフトレジスタ２３Ａ〜２３Ｎに入力される。
【００４８】
即ち、全ノズル分の最上位のビットのデータがシフトレジスタ２３Ａ〜２３Ｎにシリアル転送された後、この全ノズル分の上位ビットデータはラッチ素子２４Ａ〜２４Ｎによってラッチされる。このラッチにより、次に、全ノズル分の下位ビットのデータがシフトレジスタ２３Ａ〜２３Ｎに転送される。
【００４９】
そして、例えばアナログスイッチとして構成される各スイッチ素子２６Ａ〜２６Ｎに加わるビットデータが「１」の場合は、駆動信号（ＣＯＭ）が圧電振動子２７Ａ〜２７Ｎに直接印加され、各圧電振動子２７Ａ〜２７Ｎは駆動信号の信号波形に応じて変位する。逆に、各スイッチ素子２６Ａ〜２６Ｎに加わるビットデータが「０」の場合は、各圧電振動子２７Ａ〜２７Ｎへの駆動信号が遮断され、各圧電振動子２７Ａ〜２７Ｎは直前の電荷を保持する。
【００５０】
１−３  プリントヘッドの機械的構成の一例
図３は、プリントヘッド２０の機械的構造の一例を示している。基板ユニット３１は、ノズル穴３２Ａが形成されたノズルプレート３２とアイランド部３３Ａが形成された振動板３３とによって流路形成板３４を挟持することにより、構成されている。流路形成板３４には、インク室３５、インク供給口３６及び圧力発生室３７が形成されている。
【００５１】
基台３８には収容室３９が形成されており、収容室３９内には圧電振動子２７（正確には圧電振動子２７Ａ〜２７Ｎのいずれか）が取り付けられている。圧電振動子２７は、その先端が振動板３３のアイランド部３３Ａに当接するように、固定基板４０を介して固定されている。ここで、圧電振動子２７には、例えば縦振動横効果のＰＺＴが用いられ、充電されると収縮し、放電すると伸長するようになっている。圧電振動子２７への充放電はリード線４１を介して行われる。
【００５２】
なお、圧電振動子２７は、縦振動横効果のＰＺＴに限らず、たわみ振動型のＰＺＴでもよい。この場合は、充電すると伸長し、放電すると縮小する。また、圧力発生素子としては、圧電振動子に限らず、例えば磁歪素子等の他の素子を用いてもよい。また、ヒータ等の熱源によってインクを加熱させ、加熱により生じた気泡によって圧力を変化させる構成でもよい。要するに、外部から与えられる信号に応じて、圧力発生室３７内に圧力変動を生じさせる素子であれば用いることができる。
【００５３】
圧電振動子２７を充電すると、圧電振動子２７が収縮して圧力発生室３７が膨張し、圧力発生室３７内の圧力が低下してインク室３５から圧力発生室３７内にインクが流入する。圧電振動子２７を放電させると、圧電振動子２７が伸長して圧力発生室３７が縮小し、圧力発生室３７内の圧力が上昇して圧力発生室３７内のインクがノズル穴３２Ａを介して外部に吐出される。
【００５４】
１−４  駆動信号とメニスカス変化の関係
図４は、圧電振動子２７に入力される駆動信号と該駆動信号によって変化するメニスカスの状態との関係が示されている。図４中の最上段に示すように、駆動信号発生回路８が出力する駆動信号は、「印刷用駆動信号」としての印刷パルスと「微振動用駆動信号」としての「微振動パルス」とから構成されている。
【００５５】
印刷パルスは、中間電位Ｖｍから最大電位ＶＰＭまで上昇し、最大電位ＶＰＭを短時間維持した後、最低電位ＶＬまで下降し、最低電位ＶＬを短時間維持した後に再び中間電位Ｖｍに復帰する波形となっている。最低電位ＶＬは、圧電振動子２７の分極反転を防止するために、グランドレベルと同じか、あるいはプラス電位となるように設定されるのが好ましい。さらに、充電時の電圧勾配（Ｖｍ→ＶＰＭ）よりも放電時の電圧勾配（ＶＰＭ→ＶＬ）の方が大きくなるように設定するのが好ましい。このような印刷パルスが圧電振動子２７に入力されると、図４中の最下段左側に示すように、圧電振動子２７はパルス形状に応じて伸縮し、所定量のインク滴がノズル穴３２Ａから吐出される。
【００５６】
一方、微振動パルスは、中間電位Ｖｍから第２の最大電位ＶＰＳまで上昇し、第２の最大電位ＶＰＳを短時間維持した後、中間電位Ｖｍに復帰する形状となっている。ここで、第２の最大電位ＶＰＳは、印刷パルスの最大電位ＶＰＭよりも低くなるように設定され、また、充電時の電圧勾配（Ｖｍ→ＶＰＳ）と放電時の電圧勾配（ＶＰＳ→Ｖｍ）とは略同一となるように設定されている。このような微振動パルスを圧電振動子２７に入力すると、図４中の最下段右側に示すように、メニスカスはノズル穴３２Ａ内に若干引き込まれた後に押し戻され、インク滴は吐出されない。即ち、微振動パルスは、圧電振動子２７を浅く充放電するものであるため、圧力発生室３７内の圧力変化は比較的緩やかなものとなり、インク滴を吐出させずにメニスカスを微振動させることができる。これにより、ノズル穴３２Ａ近傍のインクは、新たなインクと入れ替わり、インク粘度の増大が防止される。
【００５７】
次に、印字データ（ドットパターンデータ）の転送タイミングについて説明すると、印刷パルス及び微振動パルスの発生タイミングと吐出データ及び微振動データの転送タイミングとを同期させることにより、所望の位置でインク滴を吐出させたり、微振動を与えたりすることができる。即ち、印刷パルスが発生する前の時点で、各色各ノズルの上位ビットデータ（吐出データ）Ｄ１をプリントヘッド２０に転送してラッチさせ、印刷パルスの開始と共にスイッチ回路２６を作動させる。これにより、各ノズルに対応するスイッチ回路２６には「１」または「０」の吐出データが入力され、吐出すべきノズルからはインク滴が吐出され、吐出すべきでないノズルは休止状態に置かれる。同様に、微振動パルスが発生する前に、各色各ノズルの下位ビットデータ（微振動データ）Ｄ２を転送してラッチさせ、微振動パルスの発生開始と同時にスイッチ回路２６に微振動データを入力して作動させる。これにより、微振動データとして「１」が与えられたノズルでは微振動が行われ、微振動データとして「０」が与えられたノズルでは微振動が行われない。
【００５８】
図５に示すように、一印刷周期のデータが（１１）の場合は、印刷パルスと微振動パルスの両方が圧電振動子２７に入力される。この印刷周期では、ノズルからインク滴が吐出されると共に、メニスカスに微振動が与えられる。一印刷周期のデータが（１０）の場合は、印刷パルスのみが圧電振動子２７に入力されるため、インク滴は吐出されるが微振動は行われない。同様に、データ（０１）が入力される場合は、微振動のみが行われ、データ（００）が入力される場合は、インク滴の吐出も微振動も行われない。
【００５９】
１−５  作用
次に、図６〜図８を参照して本実施の形態の作用を説明する。図６のフローチャートは、ライン毎の印刷データに基づいて各ノズルのメニスカスに微振動を与えるための微振動設定処理を示している。
【００６０】
まず、ステップ（以下「Ｓ」と略記）１では、１番目のノズル、即ち、一番目のラインをセットし、セットされたラインのラスタイメージデータを読込む（Ｓ２）。次に、この１ライン分のイメージデータを解析することにより、どの印刷周期で印刷ドットが形成されるかを検出し、この解析結果に基づいて、微振動データを設定する（Ｓ３）。即ち、印刷ドットを形成する直前の所定周期分では微振動をかけず、それ以外の印刷周期では微振動を行うように、微振動データを設定する。このＳ３による微振動データの設定は、図７と共に後述する。
【００６１】
そして、全ノズルについて微振動のオンオフを設定したか否かを判定し（Ｓ４）、全ノズルについて設定を完了していない場合は、次のノズル番号をセットして（Ｓ５）、Ｓ２に戻る。Ｓ２〜Ｓ５を繰り返すことにより、全てのノズルについて微振動データを設定した場合は、処理を終了する。これにより、１回の主走査毎に、各ノズルについて所定の微振動が与えられる。
【００６２】
次に、図７のフローチャートは、図６中にＳ３として示されたデータ設定処理の具体的一例を示している。
【００６３】
まず、１ライン分の印字バッファをＤｎｘ（但し、ｘ＝１，２，３，・・・ｍ（ｍは偶数））とする。ｘが奇数をとる場所には、インク滴を吐出するための吐出データが格納されており、ｘが偶数をとる場所には、微振動データが格納される。データＤｎｘが「１」である場合は駆動、「０」である場合は非駆動を示す。図８を先に参照すると、図８には、＃１〜＃３までの３個のノズルの印字バッファの概略が示されている。各印字バッファには、１〜３４番までのデータが格納される。この場合、ｍ＝３４である。奇数番のデータ１，３，５，７，・・・３３には、吐出データが格納され、偶数番のデータ２，４，６，８，・・・３４には、微振動データが格納される。また、黒丸はデータが「１」であることを示し、白丸はデータが「０」であることを示す。従って、例えば、ノズル番号＃１におけるｘ＝３の吐出データは「１」に設定されており、ｘ＝３４の微振動データは「０」に設定されている。
【００６４】
図７に戻る。まず、データ読出し位置をｘ＝ｍ−１に設定し、吐出データが「１」にセットされていることを示す吐出フラグＦを０に設定し、微振動を禁止するための期間Ｔ１に３を設定する（Ｓ１１）。次に、データ読出し位置ｘが１未満になったか否か、即ち、読み込むべき吐出データがなくなったか否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、注意すべきは、本処理は、印字バッファの最後のデータから処理される点である。最後の吐出データから先頭の吐出データに向けて順次解析され、微振動データが設定されていることに注意しなければならない。
【００６５】
次に、印字バッファからデータＤｎｘを読出し（Ｓ１３）、データＤｎｘに「１」が設定されているか否かを判定する（Ｓ１４）。読み出された吐出データＤｎｘに「１」が設定されている場合は、吐出フラグＦを１に設定すると共に、カウンタＣを初期化して１に設定し（Ｓ１５）、Ｓ１６に移る。吐出データＤｎｘに「０」が設定されている場合は、Ｓ１５をスキップしてＳ１６に移る。
【００６６】
Ｓ１６では、吐出フラグＦが「０」に設定されているか否かを判定し、吐出フラグＦが「０」に設定されている場合は、後述のＳ１８に移り、吐出フラグＦが「１」に設定されている場合は、Ｓ１７に移る。Ｓ１７では、カウンタＣの値が期間Ｔ１（＝３）を上回ったか否かを判定する。カウンタＣの値が「４」となって期間Ｔ１を上回るまでは、Ｓ１９によって、検査中の吐出データＤｎｘの一つ前に位置するデータ、即ち、微振動データＤｎ（ｘ−１）に「０」が設定される。一方、カウンタＣの値が期間Ｔ１を上回った場合は、微振動データＤｎ（ｘ−１）に「１」を設定する（Ｓ１８）。Ｓ１８またはＳ１９によって微振動データに「１」または「０」を設定した後、カウンタＣの値を「１」だけ累進させると共に、データ読出し位置ｘを「２」だけ減少させて次の吐出データの読出しに備える（Ｓ２０）。
【００６７】
つまり、図７に示すフローチャートでは、印字バッファの最後の吐出データから解析を行い、吐出データに「１」が設定されている場合は、該吐出印刷周期の直前に連なる３個の印刷周期で微振動を行わないように、微振動データを「０」に設定する（Ｓ１４：ＹＥＳ，Ｓ１５，Ｓ１６：ＮＯ，Ｓ１７：ＮＯ，Ｓ１９，Ｓ２０）。一方、吐出データに「０」が設定されている場合は、該吐出データの直前に位置する微振動データに「１」を設定する（Ｓ１４：Ｎ０，Ｓ１６：ＹＥＳ，Ｓ１８，Ｓ２０）。
【００６８】
図８は、微振動データを設定する状態を示す説明図であり、１７個の印刷周期が示されている。例えば、ノズル番号＃１の最後の吐出データＤｎ３３には、「１」が設定されている。従って、Ｄｎ３３の直前の３つの印刷周期において、微振動データＤｎ３２，Ｄｎ３０，Ｄｎ２８には「０」が設定される。そして、次に吐出データが「１」となるＤｎ１７を検査するまでの各微振動データＤｎ２６，Ｄｎ２４，Ｄｎ２２，Ｄｎ２０，Ｄｎ１８には、「１」が設定される。
【００６９】
ここで、吐出データ上連続する２個の吐出データＤｎ１７，Ｄｎ１５には、ともに「１」が設定されている。もし、吐出データＤｎ１７にのみ「１」が設定され、データＤｎ１５に「０」が設定されているならば、吐出データＤｎ１７から４印刷周期前に位置する微振動データＤｎ１０には「１」が設定されるが、吐出データＤｎ１５にも「１」が設定されているため、Ｄｎ１６，Ｄｎ１４，Ｄｎ１２、Ｄｎ１０では微振動が禁止されている。
【００７０】
ノズル番号＃２では、Ｄｎ１９以降の吐出データのみに「１」が設定されているため、吐出データＤｎ１９から４印刷周期前の微振動データＤｎ１２から先の各微振動データには「１」が設定される。従って、印刷ドットを形成する前の期間では、＃２のノズルに微振動が与えられ、インク滴を吐出する直前の３印刷周期では微振動が禁止されている。ノズル番号＃３では、期間Ｔ１で規定される微振動禁止区間が重なり合うため、結果的に、このノズル＃３では微振動は行われない。
【００７１】
このように構成される本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
【００７２】
第１に、印刷データを解析して予め所定の位置に微振動データを設定することにより、プリントヘッド２０に供給するドットパターンデータを生成するため、印刷ドットの形成位置に応じて、必要な場所で必要なだけの微振動を各ノズルのメニスカスに与えることができる。即ち、本発明は、ある特定の印刷ドットのみならず、１ライン中の全ての印刷ドットの形成状態を考慮して、各ノズル毎に微振動を与えるものである。従って、インク粘度の増大を防止して、インク滴の飛翔を安定化することができ、高い印字品質を維持できる。また、適切な微振動を与えることによってインク粘度の増大を遅らせることができるため、フラッシング間隔を長く設定することができる。従って、フラッシングによって廃棄されるインクの量を少なくしてインクを無駄なく消費することができ、印刷のランニングコストを低減することができる。
【００７３】
第２に、インク滴を吐出する直前の３印刷周期では、微振動を与えないため、メニスカスを十分に静定させてからインク滴を吐出させることができ、インク滴の飛翔を良好に保つことができる。即ち、メニスカスを微振動させた場合、その与える振動の大きさによっても相違するが、微振動が減衰してメニスカスの状態が静定するまでには時間を要する。従って、メニスカスが静定する前に、インク滴を吐出させると、インク滴の重量や形状、飛翔経路等が変動して、着弾位置や印刷ドット径等が不安定化するおそれがある。しかし、本実施の形態では、インク滴を吐出する直前の３印刷周期では、微振動を行わないため、メニスカスを十分に静定させてからインク滴を吐出させることができる。
【００７４】
第３に、印刷中に微振動を行うため、印刷速度の低下を招くことがなく、印刷時間を短縮することができる。
【００７５】
２．第２の実施の形態
次に、図９及び図１０に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、以下の各実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。本実施の形態の特徴は、微振動データを設定する第２のパターンとして、インク滴を吐出する直前の第１期間では微振動を行わず、該第１期間の直前に連なる第２期間で微振動を行うようにした点にある。
【００７６】
図９は、本実施の形態によるデータ設定処理のフローチャートであり、本処理は、図７中に示すＳ１２〜Ｓ１５，Ｓ１８〜Ｓ２０を備えており、Ｓ３１〜Ｓ３３が特有のステップである。
【００７７】
初期化のためのＳ３１では、データ読出し位置ｘをｍ−１に設定すると共に、吐出フラグＦを「０」に設定する。さらに、Ｓ３１では、第１期間Ｔ１の値を「３」に設定し、第２期間Ｔ２の値を「５」に設定する。図１０に示すように、第１期間Ｔ１は、微振動を禁止する期間を規定するパラメータであり、吐出印刷周期の直前に位置する３印刷周期分の微振動データには「０」が設定される。第２期間Ｔ２は、微振動を与える期間を規定するパラメータであり、第１期間Ｔ１の直前に位置する５印刷周期分の微振動データには「１」が設定される。即ち、本実施の形態では、インク滴を吐出する印刷周期の前に、「５回連続して微振動をかけた後、３回連続して微振動を停止する」微振動パターンが設定される。
【００７８】
さて、初期化を行った後（Ｓ３１）、Ｓ１２〜Ｓ１４を経てＳ３２に至ると、Ｓ３２では、吐出フラグＦが「０」に設定されているか否かを判定し、Ｆ＝０の場合は、Ｓ１９に移って、検査に係る吐出データＤｎｘの直前に位置する微振動データＤｎ（ｘ−１）に「０」を設定する。即ち、本実施の形態では、「１」が設定された吐出データを検出しない限り、微振動データを「１」に設定しない。
【００７９】
Ｆ＝１の場合は、Ｓ３２によって「ＮＯ」と判定され、Ｓ３３によって、カウンタＣの値がＴ１を上回り、かつ、Ｔ１＋Ｔ２の合計値以下であるか否かが判定される（Ｔ１＋Ｔ２≧Ｃ＞Ｔ１）。従って、カウンタＣの値が「４」に達するまでの間は、Ｓ３３では「ＮＯ」と判定され、Ｓ１９によって微振動データに「０」が設定される。カウンタＣの値が「４」〜「８」の範囲にある間は、Ｓ３３では「ＹＥＳ」と判定され、Ｓ１８によって微振動データに「１」が設定される。カウンタＣの値が「９」以上となった場合は、Ｓ３３によって「ＮＯ」と判定され、Ｓ１９によって微振動データに「０」が設定される。
【００８０】
図９は、本実施の形態による微振動データの設定状態を示す説明図である。＃１のノズルに着目すると、吐出データＤｎ１７に「１」が設定されているため、該吐出データＤｎ１７の直前の第１期間Ｔ１に属する３印刷周期では、微振動データＤｎ１６，Ｄｎ１４，Ｄｎ１２が「０」に設定される。そして、第１期間Ｔ１の直前の第２期間Ｔ２に属する５印刷周期では、微振動データＤｎ１０，Ｄｎ８，Ｄｎ６，Ｄｎ４，Ｄｎ２が「１」に設定される。次に、＃２のノズルでは、吐出データＤｎ２７に「１」が設定されているため、第１期間に属する３個の微振動データＤｎ２６，Ｄｎ２４，Ｄｎ２２には「０」が、第２の期間Ｔ２ａに属する３個の微振動データＤｎ２０，Ｄｎ１８，Ｄｎ１６には「１」がそれぞれ設定される。ここで、第２期間Ｔ２ａが標準の５印刷周期ではなく３印刷周期と短いのは、吐出データＤｎ１５に「１」が設定されており、該吐出データＤｎ１５に関して設定される第１期間Ｔ１によって制限を受けるためである。また、＃３のノズルに示すように、第２期間Ｔ２に属する５印刷周期分だけ微振動が行われ、それ以外の印刷周期では微振動は行われない（Ｄｎ１０，Ｄｎ８，Ｄｎ６，Ｄｎ４，Ｄｎ２＝０）。この点で、第１の実施の形態と相違する。
【００８１】
このように構成される本実施の形態でも、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施の形態では、インク滴を吐出する直前の第１期間Ｔ１では微振動を行わず、第１期間Ｔ１の直前の第２期間Ｔ２で微振動を行うため、各ノズルに微振動を与えすぎることがなく、効率的に微振動を与えてインク粘度の増大を防止することができ、消費電力を低減することもできる。
【００８２】
３．第３の実施の形態
次に、図１１及び図１２に基づいて本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、プリントヘッド２０が待機位置から印刷領域の開始位置に到達するまでの加速走行域において、前記第２の実施の形態のように微振動を行う点にある。
【００８３】
図１１は、本実施の形態によるデータ設定処理を示し、本処理は、Ｓ１２を除いて図９中に示す全ステップを備えている。本実施の形態では、Ｓ１２に代えてＳ４１を採用している点で、第２の実施の形態と相違する。本実施の形態では、印字バッファは、キャリッジが加速走行する加速走行域までカバーするように拡張されている。即ち、印刷領域の開始点に係るデータの位置を「１」とすると、印字バッファは、例えば、−１００程度の設定基準値までデータを格納できるように拡張されている。従って、Ｓ４１では、印刷領域の開始点よりも前の加速走行域に設定される設定基準値ＳＰに到達するまで、印字バッファからデータＤｎｘを読み出すようになっている。
【００８４】
図１２は、本実施の形態による微振動データの設定状態を示す説明図であり、図中に示すように、印字バッファは、印刷領域の開始位置よりも前まで拡張されている。なお、加速走行域では印刷が行われないため、吐出データにはバツ印を与えている。また、加速域中に示すデータ読出し位置１〜９の符号は、全てマイナスである。
【００８５】
＃１のノズルに示すように、印刷領域の開始位置（ｘ＝１）から印刷ドットを形成する場合（Ｄｎ１＝１）、微振動を行わない第１期間Ｔ１と微振動を行う第２期間Ｔ２とは、ともにキャリッジ加速走行域に属する。従って、プリントヘッド２０が印刷開始位置に到達する前に、該当するノズルには既に適切な微振動が与えられている。＃２のノズルに示すように、最初に印刷ドットを形成する位置によっては、第１期間Ｔ１の一部または全部が定速走行域（印刷領域）に属し、また、＃３のノズルに示すように、第２期間Ｔ２の一部が定速走行域に属することもある。いずれの場合も、定速走行域においては、第２の実施の形態と同様に、インク滴を吐出する直前の３印刷周期前では微振動が行われず、それより前の５印刷周期で微振動が行われる。
【００８６】
このように構成される本実施の形態でも、印刷を行う直前には微振動を禁止して所定期間Ｔ２だけ微振動を行うため、インク粘度の増大を防止しつつメニスカスの静定を待ってインク滴を吐出させることができ、上述した第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施の形態では、プリントヘッド２０が印刷領域の開始位置に到達する前から適切な微振動を与えることができるため、印刷領域の開始位置から印刷を行う場合でも、インク粘度の増大を防止してインク滴の飛翔を安定化することができる。
【００８７】
４．第４の実施の形態
次に、図１３，図１４に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、インク滴を吐出した後に所定の時間が経過した場合は、ノズルのメニスカスに微振動を与える点にある。
【００８８】
図１３のフローチャートは、本実施の形態によるデータ設定処理を示し、本処理は、印字バッファの先頭から吐出データを読み出して解析している点で、上記各処理と異なる。従って、初期化を行うＳ５１では、データ読出し位置ｘを「１」に設定している。また、このＳ５１では、吐出フラグＦを「０」に設定し、第１期間Ｔ３を「３」、第２期間Ｔ４を「５」にそれぞれ設定する。そして、Ｓ５２では、データ読出し位置ｘが「ｍ−１」を上回ったか否か、即ち、最終吐出データまで読み出されたか否かを判定する。このように、本処理では、印字バッファの先頭の吐出データから最終吐出データに向けて順番に読み出される。
【００８９】
読み出された吐出データＤｎｘの値が「０」である場合は、Ｓ３２で「ＹＥＳ」と判定されてＳ１９に移り、微振動用データが「０」に設定される。そして、カウンタＣの値を「１」だけ増加すると共に、データ読出し位置ｘを「２」だけ増加させて次のデータ読出しに備える（Ｓ５６）。
【００９０】
読み出された吐出データＤｎｘの値が「１」である場合は、カウンタＣの値が「１」に設定されると共に、吐出フラグＦが「１」に設定される（Ｓ１５）。そして、Ｓ３２で「ＮＯ」と判定されてＳ５３に移り、カウンタＣの値が第１期間Ｔ３と第２期間Ｔ４の合計値以下であるか否かが判定される。カウンタＣの値がＴ３＋Ｔ４以下の場合は、Ｓ５４に移り、カウンタＣの値が第１期間Ｔ３より大きいか否かが判定される。カウンタＣの値が第１期間Ｔ３以下の場合は、Ｓ５４で「ＮＯ」と判定されてＳ１９に移るため、インク滴を吐出した直後の第１期間Ｔ３中では、微振動データは「０」に設定され、微振動は行われない。
【００９１】
一方、カウンタＣの値が第１期間Ｔ３を越えた場合は、Ｓ５４で「ＹＥＳ」と判定されてＳ１８に移るため、第１期間Ｔ３が終了した直後から微振動データが「１」に設定される。カウンタＣの値が第１期間Ｔ３と第２期間Ｔ４の合計値を上回るまでの間、Ｓ５３及びＳ５４ではそれぞれ「ＹＥＳ」と判定されて、微振動データが「１」に設定される。カウンタＣの値がＴ３＋Ｔ４を上回った場合は、Ｓ５３で「ＮＯ」と判定されて、カウンタＣの値が「１」にリセットされる（Ｓ５５）。
【００９２】
従って、図１４の説明図に示す如く、本処理では、インク滴を吐出した後に、第１期間Ｔ３以上休止するノズルを検出した場合は、第２期間Ｔ４だけ微振動を与えてインク粘度の増大を防止している。＃１のノズルに示すように、Ｄｎ３で最初にインク滴を吐出してから、第１期間Ｔ３に属する印刷周期が経過した後、第２期間Ｔ４に属する印刷周期分だけ微振動データが「１」に設定される。そして、その後も、第１期間Ｔ３だけ微振動を停止し、第２期間Ｔ４だけ微振動を行うというパターンが周期的に繰り返される。また、＃２のノズルに示すように、最初の吐出が検出されない限り、微振動データは「１」に設定されない。
【００９３】
このように構成される本実施の形態でも、上述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、本実施の形態では、インク滴を吐出した後に所定期間Ｔ３だけ休止するノズルがある場合は、期間Ｔ４だけ微振動を与えるため、不要な微振動を防止しつつ適切な微振動を与えてインク粘度の増大を防止することができる。即ち、インク滴を吐出した直後は、このインク滴の吐出によってノズル穴近傍のインクが既に新たなインクに入れ替わっているため、微振動を与える必要がない。従って、本実施の形態では、吐出直後の無駄な微振動を防止することができ、所定期間Ｔ３が経過して溶媒等の揮発による影響が生じうる頃に必要なだけの微振動を与えることができる。
【００９４】
５．第５の実施の形態
次に、図１５，図１６に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、遊休ノズルには周期的に微振動を与える点にある。
【００９５】
図１５は、本実施の形態によるデータ設定処理のフローチャートである。まず、Ｓ６１では、１ドットライン中にインク滴を吐出するデータがあるか否か、即ち、「１」が設定されている吐出データが存在するか否かを判定する。１つでも「１」が設定された吐出データがある場合は、遊休ノズルではないため、処理を終了する。
【００９６】
Ｓ６１で「ＹＥＳ」と判定された場合は、印刷を行わない遊休ノズルであるため、Ｓ６２で各パラメータの初期化を行う。即ち、データ読出し位置ｘ＝１，カウンタＣ＝１，第１期間Ｔ３＝３，第２期間Ｔ４＝５にそれぞれ設定する。そして、先頭の吐出データから最終吐出データに向けて処理を開始し（Ｓ５２）、第１期間Ｔ３だけ微振動を停止させた後、第２期間Ｔ４だけ微振動を与えるというパターンを周期的に繰り返す。
【００９７】
図１６の説明図に示すように、１回の主走査中で１度もインク滴を吐出しない遊休ノズル＃１，＃３では、定期的に第２期間Ｔ４だけ微振動が与えられ、これにより、インク粘度の増大が防止される。
【００９８】
６．第６の実施の形態
次に、図１７〜図２０に基づいて本発明の第６の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、環境温度（周囲温度）に基づいて微振動を行う期間と微振動を行う比率とを可変に設定できるようにした点にある。
【００９９】
図１７は、本実施の形態による微振動設定処理のフローチャートを示し、本処理は、図６中に示すＳ１〜Ｓ５を全て備えている。但し、Ｓ３により実行される微振動データの設定パターンは、前記各実施の形態で述べた全てのパターンを適宜採用することができる。これに加えて、本処理では、まず最初に、プリントヘッド２０または主制御基板に設けられた温度センサからの信号に基づいて環境温度を検出し（Ｓ７１）、次に、検出された環境温度に基づいて後述のマップを参照することにより、微振動を行う比率（Ｓ７２）と微振動を行う期間（Ｓ７３）とをそれぞれ設定する。
【０１００】
図１８は、微振動を行う比率αと微振動を行う期間Ｔｓ等について示す説明図である。なお、図１８（ａ），（ｂ）では、微振動データのみを示す。図１８（ａ）に示すように、比率αは、微振動期間Ｔｓ中に微振動を与える割合を示し、比率α＝１００％の場合は、全ての微振動データに「１」が設定される。比率α＝５０％の場合は、１個おきに微振動データに「１」が設定される。
【０１０１】
図１８（ｂ）に示すように、微振動期間Ｔｓは、微振動が行われる期間を規定するものである。図１８（ｃ）に示すように、例えば、微振動期間Ｔｓ＝１００，比率α＝１００％とすると、連続する１００個の印刷周期において、全ての微振動データに「１」が設定されることになる。また、例えば、微振動期間Ｔｓ＝６０，比率α＝５０％とすると、連続する６０個の印刷周期において、１個おきの微振動データに「１」が設定される。
【０１０２】
図１９には、比率αを設定するための比率マップと微振動期間Ｔｓを設定するための期間マップとが示されている。図１９（ａ）に示すように、比率マップには、温度が上昇するにつれて比率αが段階的に低下するような特性が記憶されている。同様に、図１９（ｂ）に示すように、期間マップには、温度が上昇するにつれて微振動期間Ｔｓが段階的に低下するような特性が記憶されている。なお、特性線の形状は、階段状のものに限定されない。直線状、曲線状の特性であってもよい。なお、図１９中、α１は低温時の比率、α２は通常温度時の比率、α３は高温時の比率、Ｔｓ１は低温時の微振動期間、Ｔｓ２は通常温度時の微振動期間、Ｔｓ３は高温時の微振動期間として捉えることもできるが、これに限定されない。低温時の比率を１００％としてもよいためである。
【０１０３】
図２０には、本実施の形態による微振動データの設定状態が示されており、低温時には、微振動期間Ｔｓは通常時よりも長く設定されると共に、比率αも通常時の値より大きく設定されるため、長い期間、微振動がメニスカスに与えられ、インク粘度の増大が防止される。また、高温時には、微振動期間Ｔｓは通常時よりも短く設定されると共に、比率αも通常時より小さく設定される。従って、微振動の与えられる機会が減少する。
【０１０４】
本実施の形態によれば、環境温度に基づいて微振動期間Ｔｓと比率αとを設定するため、温度に応じた適切な微振動を与えることができ、インク粘度の増大を防止することができる。例えば、高温時には、飽和蒸気圧等の関係で溶媒の揮発が促進されると考えられるが、高温時にも通常時と同一の期間、比率で微振動を与えたのでは、却って溶媒の揮発が促進されてしまい、インク粘度の増大を招くおそれがある。これに対し、本実施の形態では、温度に応じて微振動を与える機会を調整するため、余分な微振動を行うことがなく、インク粘度の増大を防止してインク滴の飛翔を安定化することができる。
【０１０５】
７．第７の実施の形態
次に、図２１，図２２に基づいて本発明の第７の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、インクカートリッジ内のインク粘度に基づいて微振動期間Ｔｓと比率αとを設定する点にある。
【０１０６】
図２１は、本実施の形態による微振動設定処理のフローチャートを示し、本処理では、図１７中のＳ７１〜Ｓ７３に代えてＳ８１〜Ｓ８３を採用している。即ち、まず、インクカートリッジ内のインク粘度を検出し（Ｓ８１）、このインク粘度に基づいて後述のマップを参照することにより、比率α（Ｓ８２）と微振動期間Ｔｓ（Ｓ８３）とをそれぞれ設定する。
【０１０７】
図２２は、粘度を設定するための粘度マップと、比率マップ及び期間マップを示す説明図である。材質等によっても相違するが、インクカートリッジは、水蒸気透過性を有するため、新品のインクカートリッジを装着してから時間が経過するに従ってインク粘度が徐々に増大していく。従って、この装着後の経過時間とインクカートリッジ内のインク粘度との関係を予め実験等で求めておくことにより、図２２（ａ）に示す粘度マップを作成することができる。インクカートリッジを装着してからの経過時間に基づいて粘度マップを参照することにより、現在のインク粘度を推定することができる。
【０１０８】
比率マップは、図２２（ｂ）に示すように、インクカートリッジの装着時間が長くなるにつれて段階的に値が増大するような特性として記憶されている。期間マップは、図２２（ｃ）に示すように、インクカートリッジの装着時間が長くなるに応じて微振動期間Ｔｓが増大するような特性として記憶されている。従って、インク粘度が増大するほど微振動期間Ｔｓ及び比率αが増加し、微振動を与える機会が増大するようになっている。
【０１０９】
本実施の形態によれば、インクカートリッジ内のインク粘度に基づいて微振動期間Ｔｓと微振動を与える比率αとを設定できるため、前記第６実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１０】
８．第８の実施の形態
次に、図２３〜図２５に基づいて本発明の第８の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、インクの固形分濃度に着目し、固形分濃度に応じて微振動期間Ｔｓ及び比率αを設定する点にある。
【０１１１】
図２３は、本実施の形態による微振動設定処理を示すフローチャートであり、本処理では、図２１中に示すＳ８１〜Ｓ８３に代えて、Ｓ９１〜Ｓ９３を採用している。即ち、インク色によってそれぞれ異なるインクの固形分濃度を検出し（Ｓ９１）、検出された固形分濃度に基づいて後述のマップを参照することにより、比率α（Ｓ９２）と微振動期間Ｔｓ（Ｓ９３）とをそれぞれ設定する。
【０１１２】
図２４は、各マップを示す説明図である。図２４（ａ）に示すように、濃度マップでは、固形分濃度が「高」、「中」、「低」の３段階に区分されており、各区分に属するインク色が予め記憶されている。即ち、高濃度のインクには黒色インクが含まれ、中濃度のインクにはシアン及びマゼンタが含まれ、低濃度のインクにはイエローとライトシアン及びライトマゼンタが含まれている。ライトシアン及びライトマゼンタとは、シアン、マゼンタよりも薄い（明るい）色を示すものである。カラーインクジェットプリンタでは、各色のインクは、それぞれ専用のプリントヘッドから吐出されるため、固形分濃度は、各カラーヘッド毎に予め設定されていると把握することもできる。
【０１１３】
図２４（ｂ）に示すように、比率マップは、固形分濃度が増大するにつれて比率αが段階的に増大するような特性として記憶されている。図２４（ｃ）に示すように、期間マップは、固形分濃度が増大するにつれて微振動期間Ｔｓが段階的に増加するような特性として記憶されている。従って、インクの固形分濃度が増大するほど、微振動期間Ｔｓは長くなり比率αが増加して、微振動が与えられる機会が増すようになっている。
【０１１４】
このように構成される本実施例では、インクの固形分濃度に応じて微振動期間Ｔｓ及び比率αを設定するため、図２５に示すように、固形分濃度に応じた適切な微振動を与えることができる。また、インク色毎に固形分濃度を予め求めているため、濃度センサ等を設ける必要がなく、全体構成が複雑化することなく、インク粘度の増大を防止してインク滴の飛翔を安定化させ、無駄なフラッシングを防止できる。
【０１１５】
９．第９の実施の形態
次に、図２６、図２７に基づいて本発明の第９の実施の形態を説明する。本実施の形態の特徴は、前記各実施の形態でそれぞれ述べた複数の微振動データの設定パターンを導入した点にある。
【０１１６】
図２６のフローチャートは、本実施の形態による微振動設定処理を示し、本処理では、１ライン分のイメージデータを解析することにより、３つのパターンに従って微振動データをそれぞれ設定している。即ち、Ｓ１０１では、第５の実施の形態で述べたように、遊休ノズルを検出した場合には、周期的に微振動データを「１」に設定する（第４パターン）。Ｓ１０２では、第４の実施の形態で述べたように、吐出後に、第１期間Ｔ３だけ時間が経過した場合には、第２期間Ｔ４だけ微振動データを「１」に設定する（第３パターン）。Ｓ１０３では、第３の実施の形態で述べたように、プリントヘッド２０が加速走行する領域まで考慮して、インク滴を吐出する直前の第１期間Ｔ１では微振動を行わず、第１期間Ｔ１の直前の第２期間Ｔ２だけ微振動を行うように、微振動データを設定する（第２パターン）。
【０１１７】
図２７は、本実施の形態による微振動データの設定状態を示す説明図であり、＃１のノズルは遊休ノズルであるため、定期的な微振動が与えられる。＃２，＃３の各ノズルでは、第２，第３パターンによって所定位置で微振動が行われるようになっている。従って、本実施の形態では、各ノズルの作動状態に応じて、それぞれ適切な微振動を与えることができる。
【０１１８】
１０．第１０の実施の形態
次に、図２８，図２９に基づいて本発明の第１０の実施の形態を説明する。本実施の形態では、図２８の微振動設定処理に示すように、図２６中のＳ１０３に代えてＳ１０４を採用している。即ち、Ｓ１０４では、第１の実施の形態で述べたように、インク滴を吐出する直前の期間Ｔ１を除いて微振動を行うように微振動データを設定する（第１パターン）。これにより、第９の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
なお、当業者であれば、各実施の形態に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の追加、変更等をしたり、各実施の形態を組み合わせりすることができる。例えば、上述した各期間Ｔ１〜Ｔ４の値は、全て例示であり、本発明はこれに限定されない。但し、各数値を好ましい一例として採用することは可能である。
【０１２０】
また、図３０に示す第１の変形例のように、印刷用の駆動信号を複数の駆動パルスから構成してもよい。第１パルス及び第３パルスは、それぞれ中程度のインク滴を吐出させるものであり、第２パルスは、微小なインク滴を吐出させるものである。各パルスを適宜選択することにより、４種類の大きさのインク滴を吐出させることができる。
【０１２１】
さらに、図３１に示す第２の変形例のように、一部のパルスを反転させることもできる。なお、本発明では、各実施の形態及び各変形例で示す以外の駆動信号を採用できることは明らかである。
【０１２２】
また、各フローチャートに示すプログラムをメモリ等の記録媒体に格納しておき、このプログラムをプリンタに搭載されたコンピュータに読み込ませることにより、本発明を実現することもできる。
【０１２３】
さらに、上述した各実施の形態に基づいて、本発明を以下のように表現することも可能である。
【０１２４】
表現１．請求項２または請求項３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置において、前記インク滴を吐出する直前の所定の周期（または第１期間）は、微振動により生じた圧力変動が減衰するまでに要する時間以上に設定されているインクジェット式記録装置。
【０１２５】
表現２．請求項７に記載のインクジェット式記録装置において、前記環境温度が高くなるほど、前記微振動用ビットデータを設定する期間が短くなるように設定するインクジェット式記録装置。
【０１２６】
表現３．請求項７に記載のインクジェット式記録装置において、前記環境温度が高くなるほど、前記所定の比率が低くなるように設定するインクジェット式記録装置。
【０１２７】
表現４．請求項８に記載のインクジェット式記録装置において、前記インク粘度が大きくなるほど、前記微振動用ビットデータを設定する期間が長くなるように設定するインクジェット式記録装置。
【０１２８】
表現５．請求項８に記載のインクジェット式記録装置において、前記インク粘度が大きくなるほど、前記所定の比率が高くなるように設定するインクジェット式記録装置。
【０１２９】
表現６．請求項１１に記載のインクジェット式記録装置において、前記インクの固形分濃度が大きくなるほど、前記微振動用ビットデータを設定する期間が長くなるように設定するインクジェット式記録装置。
【０１３０】
表現７．請求項１１に記載のインクジェット式記録装置において、前記インクの固形分濃度が大きくなるほど、前記所定の比率が高くなるように設定するインクジェット式記録装置。
【０１３１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係るインクジェット式記録装置及び記録方法によれば、印刷データを解析することにより、微振動を与えるべき印刷周期を決定してドットパターンデータを生成するため、各ノズルの稼働状態に応じて適切な微振動を与えることができる。従って、インク粘度が増大するのを防止してインク滴の飛翔を良好に保つことができ、フラッシングの効率を高めて、無駄なくインクを消費することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態が適用されるインクジェットプリンタの全体構成を示す構成説明図である。
【図２】プリントヘッド駆動回路の要部を示す回路図である。
【図３】プリントヘッドの機械的構造を示す構成説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に用いられる駆動信号とメニスカス等との関係を示す説明図である。
【図５】一印刷周期中のデータによってパルスを選択する状態を示す説明図である。
【図６】微振動設定処理を示すフローチャートである。
【図７】微振動データを設定するデータ設定処理のフローチャートである。
【図８】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るデータ設定処理のフローチャートである。
【図１０】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係るデータ設定処理のフローチャートである。
【図１２】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係るデータ設定処理のフローチャートである。
【図１４】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係るデータ設定処理のフローチャートである。
【図１６】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る微振動設定処理のフローチャートである。
【図１８】微振動期間及び比率の関係を示す説明図である。
【図１９】比率マップと期間マップをそれぞれ示す説明図である。
【図２０】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図２１】本発明の第７の実施の形態に係る微振動設定処理のフローチャートである。
【図２２】粘度マップ，比率マップ及び期間マップをそれぞれ示す説明図である。
【図２３】本発明の第８の実施の形態に係る微振動設定処理のフローチャートである。
【図２４】濃度マップ，比率マップ及び期間マップをそれぞれ示す説明図である。
【図２５】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図２６】本発明の第９の実施の形態に係る微振動設定処理のフローチャートである。
【図２７】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図２８】本発明の第１０の実施の形態に係る微振動設定処理のフローチャートである。
【図２９】微振動データの設定状態を示す説明図である。
【図３０】本発明の第１の変形例に係る駆動信号を示す説明図である。
【図３１】本発明の第２の変形例に係る駆動信号を示す説明図である。
【符号の説明】
１  プリンタコントローラ
２  プリントエンジン
６  制御部
８  駆動信号発生回路
１１  印刷データ解析部
１２  微振動データ設定部
２０  プリントヘッド
２６  スイッチ回路
２７  圧電振動子
３２Ａ  ノズル穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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