(57)【要約】【課題】液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣの大型化を抑制しつつ、吐出口毎の特性のばらつきを補正することができる液体吐出ヘッドの駆動方法を提供する。【解決手段】複数の吐出口４ｂおよびエネルギー発生素子４ａを備えた液体吐出ヘッド４の駆動方法において、複数の液体吐出用の駆動波形データを用意するとともに、吐出口４ｂごとに、複数の液体吐出用の駆動波形データのうち、該当する吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子４ａへの供給に対応した液体吐出用の駆動波形データをそれぞれ定めたテーブルを用意し、複数の吐出口４ｂの各々に関して、テーブルに基づいて、複数の液体吐出用の駆動波形データのうちの対応した液体吐出用の駆動波形データのみを、液体吐出ヘッド４に内蔵または接続されたドライバーＩＣ４０のメモリー４０５に記憶させるステップを含むことを特徴とする。【選択図】図２
2018140523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出口およびエネルギー発生素子を備えた液体吐出ヘッドの駆動方法において、
複数の液体吐出用の駆動波形データを用意するとともに、前記吐出口ごとに、複数の前記液体吐出用の駆動波形データのうち、該当する前記吐出口に対応する前記エネルギー発生素子への供給に対応した液体吐出用の駆動波形データをそれぞれ定めたテーブルを用意し、
複数の前記吐出口の各々に関して、前記テーブルに基づいて、複数の前記液体吐出用の駆動波形データのうちの前記対応した液体吐出用の駆動波形データのみを、前記液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣのメモリーに記憶させるステップを含むことを特徴とする、液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項２】
前記メモリーは前記吐出口ごとに設けられている、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記対応した液体吐出用の駆動波形データのみを前記ドライバーＩＣの前記メモリーに記憶させるステップの後に、前記対応した液体吐出用の駆動波形データに基づいて前記エネルギー発生素子を駆動して液体を吐出させるステップをさらに含む、請求項１または２に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項４】
前記エネルギー発生素子を駆動して液体を吐出させるステップでは、前記対応した液体吐出用の駆動波形データをＤ／Ａ変換回路でＤ／Ａ変換し、アンプで増幅してから、前記エネルギー発生素子に供給する、請求項３に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドは移動可能であり、前記ドライバーＩＣは、前記液体吐出ヘッドに内蔵されるか、または前記液体吐出ヘッドに接続されたフレキシブルケーブルに取り付けられて、前記液体吐出ヘッドとともに移動可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項６】
複数の吐出口およびエネルギー発生素子を備えた液体吐出ヘッドの駆動方法において、
前記液体を前記吐出口から吐出しない程度に振動させるメニスカス振動用の駆動波形データを記憶しておき、前記メニスカス振動用の駆動波形データに基づいて前記エネルギー発生素子を駆動して液体を振動させるステップを含むことを特徴とする、液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項７】
複数の液体吐出用の駆動波形データを用意するとともに、前記吐出口ごとに、複数の前記液体吐出用の駆動波形データのうち、該当する前記吐出口に対応する前記エネルギー発生素子への供給に対応した液体吐出用の駆動波形データをそれぞれ定めたテーブルを用意し、
複数の前記吐出口の各々に関して、前記テーブルに基づいて、複数の前記液体吐出用の駆動波形データのうちの前記対応した液体吐出用の駆動波形データのみを、前記液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣのメモリーに記憶させるステップと、
前記対応した液体吐出用の駆動波形データのみを前記ドライバーＩＣの前記メモリーに記憶させるステップの後に、前記対応した液体吐出用の駆動波形データに基づいて前記エネルギー発生素子を駆動して液体を吐出させるステップをさらに含む、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項８】
液体吐出用の駆動波形データと前記メニスカス振動用の駆動波形データとの差に基づく複数の駆動波形差データを用意するとともに、前記吐出口ごとに複数の前記駆動波形差データのうち、該当する前記吐出口に対応する前記エネルギー発生素子への供給に対応した駆動波形差データをそれぞれ定めたテーブルを用意し、
複数の前記吐出口の各々に関して、前記テーブルに基づいて、複数の前記駆動波形差データのうちの前記対応した駆動波形差データのみを、前記液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣのメモリーに記憶させるステップと、
前記対応した駆動波形差データのみを前記ドライバーＩＣの前記メモリーに記憶させるステップの後に、前記対応した駆動波形差データと前記メニスカス振動用の駆動波形データとから前記液体吐出用の駆動波形データを合成し、当該液体吐出用の駆動波形データに基づいて前記エネルギー発生素子を駆動して液体を吐出させるステップをさらに含む、請求項６に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項９】
前記対応した駆動波形差データと前記メニスカス振動用の駆動波形データとを一定の比率で加算して前記液体吐出用の駆動波形データを合成する、請求項８に記載の液体吐出ヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
複数の吐出口およびエネルギー発生素子を備えた液体吐出ヘッドと、複数の液体吐出用の駆動波形データを格納する駆動波形データ保存部と、前記吐出口ごとに、複数の前記液体吐出用の駆動波形データのうち、該当する前記吐出口に対応する前記エネルギー発生素子への供給に対応した液体吐出用の駆動波形データをそれぞれ定めたテーブルを格納するテーブル格納手段と、前記吐出口の各々に関して、前記テーブルに基づいて、複数の前記液体吐出用の駆動波形データのうちの前記対応した液体吐出用の駆動波形データのみを記憶するメモリーと、を含み、
前記メモリーは、前記液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣに設けられていることを特徴とする、液体吐出装置。
【請求項１１】
前記駆動波形データ保存部は前記液体吐出装置の装置本体のヘッド制御部に設けられており、前記ヘッド制御部の前記駆動波形データ保存部から、前記ドライバーＩＣの前記メモリーに、前記吐出口の各々に関して前記対応した液体吐出用の駆動波形データのみを記憶させる、請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記ヘッド制御部は記録データをドライバーＩＣに送る手段をさらに有し、
前記ドライバーＩＣは、前記記録データに従って前記メモリーに記憶された前記対応した液体吐出用の駆動波形データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路をさらに有する、請求項１０に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
複数の吐出口およびエネルギー発生素子を備えた液体吐出ヘッドと、前記液体を前記吐出口から吐出しない程度に振動させるメニスカス振動用の駆動波形データ、および複数の液体吐出用の駆動波形データと前記メニスカス振動用の駆動波形データとの差に基づく複数の駆動波形差データとを格納する駆動波形データ保存部と、前記吐出口ごとに複数の前記駆動波形差データのうち、該当する前記吐出口に対応する前記エネルギー発生素子への供給に対応した駆動波形差データをそれぞれ定めたテーブルを格納するテーブル格納手段と、前記吐出口の各々に関して、前記テーブルに基づいて、複数の前記駆動波形差データのうちの前記対応した駆動波形差データのみを記憶するメモリーと、を含み、
前記メモリーは、前記液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣに設けられていることを特徴とする、液体吐出装置。
【請求項１４】
前記対応した駆動波形差データとメニスカス振動用の駆動波形データとから液体吐出用の駆動波形データを合成するアンプをさらに含む、請求項１３に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記駆動波形データ保存部は前記液体吐出装置の装置本体のヘッド制御部に設けられており、前記ヘッド制御部の前記駆動波形データ保存部から、前記ドライバーＩＣの前記メモリーに、前記吐出口の各々に関して前記対応した駆動波形差データのみを記憶させる、請求項１３または１４に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
前記ヘッド制御部は記録データをドライバーＩＣに送る手段をさらに有し、
前記ドライバーＩＣは、前記記録データに従って前記メモリーに記憶された前記駆動波形差データをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換回路をさらに有する、請求項１５に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記メモリーは前記吐出口ごとに設けられている、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１８】
前記液体吐出ヘッドは移動可能であり、前記ドライバーＩＣは、前記液体吐出ヘッドに内蔵されるか、または前記液体吐出ヘッドに接続されたフレキシブルケーブルに取り付けられて、前記液体吐出ヘッドとともに移動可能である、請求項１０から１７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１９】
複数の吐出口およびエネルギー発生素子を備えた液体吐出ヘッドと、前記液体を前記吐出口から吐出しない程度に振動させるメニスカス振動用の駆動波形データを格納する駆動波形データ保存部を含むことを特徴とする、液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドの駆動方法および液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被記録媒体に液体を吐出して記録を行う液体吐出装置は、高精細な記録を高速度で行うことが望まれている。この要求に応えるため、液体吐出装置に搭載される液体吐出ヘッドは多数の吐出口を備えており、各々の吐出口に対応するエネルギー発生素子（例えば圧電素子）を高速度で駆動することが望まれる。液体吐出ヘッドの吐出機構として、吐出口に連通する圧力室を圧電素子によって膨張および収縮させることにより液体を吐出させるものが広く用いられている。このような液体吐出ヘッドでは、圧電素子に印加する駆動電力の波形（駆動波形）により、吐出する液体の体積や速度が変化するため、圧電素子を精度良く駆動することが重要である。さらに、高品質の記録を行うためには、複数の吐出口の製造時のばらつきに起因する液体吐出量のばらつき等を補正することが望まれている。
そこで、特許文献１には、吐出口の製造時のばらつきに対応して、吐出口毎に異なる駆動波形を用いてエネルギー発生素子を駆動することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-42511号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている方法では、複数の駆動波形データをドライバーＩＣに記憶させておき、各々の吐出口に対応するエネルギー発生素子を、ドライバーＩＣに記憶されている複数の駆動波形データの中から選択した駆動波形データに基づいて駆動する。このドライバーＩＣは、各吐出口に対応するエネルギー発生素子に駆動波形を出力するアナログ回路であるアンプとＤ／Ａ変換回路等を備えている。さらに、ドライバーＩＣは、複数の駆動波形データを記憶するメモリーと、各吐出口のエネルギー発生素子毎に好ましい駆動波形データを選択するデータセレクタ等の多数のデジタル回路を備えている。
【０００５】
一般に、エネルギー発生素子として圧電素子を用いて液体を吐出する液体吐出ヘッドでは、３０Ｖ程度の高電圧で静電容量が大きい圧電素子を駆動する必要がある。そのため高耐圧用の半導体プロセスでデジタル回路を製造する必要がある。しかし、高耐圧用の半導体プロセスではデジタル回路の微細化は困難であり、デジタル回路の回路規模を大きくせざるを得ないため、ドライバーＩＣのチップサイズが大きくなり、著しく高価なものとなるという課題がある。特に、このようなドライバーＩＣにおいて使用可能な駆動波形データの数を多くするためには、メモリーの容量を大きくする必要があるとともに、各吐出口に対応して設けられるデータセレクタ等も大規模なものにする必要がある。したがって、特許文献１に開示されている方法では、実用上、駆動波形データの種類をあまり多くすることができないという課題がある。その結果、多数の吐出口を備えた液体吐出ヘッドでは、吐出量のばらつきを十分に補正することは困難である。
【０００６】
本発明の目的は、液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣの大型化を抑制しつつ、吐出口毎の特性のばらつきを補正することができる液体吐出ヘッドの駆動方法および液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の吐出口およびエネルギー発生素子を備えた液体吐出ヘッドの駆動方法において、複数の液体吐出用の駆動波形データを用意するとともに、吐出口ごとに、複数の液体吐出用の駆動波形データのうち、該当する吐出口に対応するエネルギー発生素子への供給に対応した液体吐出用の駆動波形データをそれぞれ定めたテーブルを用意し、複数の吐出口の各々に関して、テーブルに基づいて、複数の液体吐出用の駆動波形データのうちの対応した液体吐出用の駆動波形データのみを、液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣのメモリーに記憶させるステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、液体吐出ヘッドに内蔵または接続されたドライバーＩＣの大型化を抑制しつつ、吐出口毎の特性のばらつきを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の液体吐出装置の基本構造を模式的に示す概略図である。
【図２】本発明の実施形態１の液体吐出装置の駆動回路の要部を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態１の液体吐出動作のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態２の液体吐出装置の駆動回路の要部を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態３の液体吐出装置の駆動回路の要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［実施形態１］
図１に本発明の液体吐出装置の一例であるインクジェット記録装置を示す。このインクジェット記録装置の基本構造を説明する。インクジェット記録装置は、被記録媒体（例えば記録紙１）を搬送する搬送手段である紙送りローラー２と、記録紙１の搬送経路に沿って位置するプラテン３と、プラテン３に対向する位置にある４組の液体吐出ヘッド４を有している。４組の液体吐出ヘッド４はシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの液体インクをそれぞれ吐出して被記録媒体に記録を行うものである。
【００１１】
図２に、本発明の実施形態１のインクジェット記録装置の、本発明に関連する駆動回路を示す。駆動回路は、主に、各液体吐出ヘッド４に内蔵されているドライバーＩＣ４０と、ドライバーＩＣ４０に接続されているヘッド制御部５と、記録装置本体の制御部内に設けられ、ヘッド制御部５に接続されている記録制御部６を含む。ただし、ドライバーＩＣ４０は、各液体吐出ヘッド４に内蔵されずに接続されている構成であってもよい。この駆動回路によると、記録制御部６から送られてくる記録信号等に基づいてヘッド制御部５がドライバーＩＣ４０に駆動用のデータを送り、ドライバーＩＣ４０が液体吐出用のエネルギー発生素子４ａ（図１）を駆動して、液体吐出を制御する。
【００１２】
記録装置本体の記録制御部６に接続されているヘッド制御部５は、多数（例えば１００種類程度）の駆動波形データを保存する駆動波形データ保存部５１を有している。また、ヘッド制御部５は、記録データを整列させる記録データ制御分配部５２と、吐出制御信号を生成する吐出制御部５３も有している。本実施形態の液体吐出ヘッド４は、ヘッド制御部５に接続されているＲＯＭ４１と複数のドライバーＩＣ４０を有している。個々のドライバーＩＣ４０は、ヘッド制御部５に接続されている駆動波形データ受信制御部４０１と、複数（本実施形態では６４個）の駆動部４０８を有している。各駆動部４０８は、記録データを受け取るシフトレジスタ４０２と、ラッチ４０３と、駆動波形データを記憶するメモリー４０５と、メモリー４０５への書き込みを制御する書込制御部４０４と、Ｄ／Ａ変換回路４０６と、アンプ４０７とをそれぞれ含んでいる。駆動部４０８は個々の吐出口４ｂおよびエネルギー発生素子４ａに対応して設けられており、本実施形態では１つのドライバーＩＣ４０に６４個の駆動部４０８が含まれており、各駆動部４０８が１つの吐出口４ｂおよびエネルギー発生素子４ａに対応する。従って、１つのドライバーＩＣ４０によって６４個の吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子４ａを駆動することができる。そして、図２に示すように複数のドライバーＩＣ４０が設けられることによって、６４個を超える数の吐出口４ｂを有する液体吐出ヘッド４に対応している。
【００１３】
次に、このような構成を有する液体吐出ヘッドによる記録動作について説明する。記録動作を行う際には、紙送りローラー２によって記録紙１を図１の矢印の方向へ送る。そして、プラテン３上で、４組の液体吐出ヘッド４からシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの液体インクを記録紙１に吐出して記録を行う。
【００１４】
液体吐出ヘッド４による液体吐出について、図３のフローチャートを参照して説明する。液体吐出に先立って、予め液体吐出ヘッド４の吐出口４ｂ毎の特性のばらつきを測定し、各吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子４ａに印加する駆動波形を決定するための駆動波形決定テーブルを用意しておく。このテーブルは、吐出口４ｂごとに、複数の液体吐出用の駆動波形データのうち、該当する吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子４ａへの供給に対応した液体吐出用の駆動波形データをそれぞれ定めたものである。本実施形態では、駆動波形決定テーブルを、液体吐出ヘッド４内のテーブル格納手段であるＲＯＭ４１に保存しておく（Ｓ１）。この駆動波形決定テーブルには、各駆動波形データを示す番号（識別記号）が記録されるが、駆動波形データ自体は保存されない。インクジェット記録装置を起動すると、ＲＯＭ４１に保存されている駆動波形決定テーブルがヘッド制御部５に読みとられて保存される。一方、ヘッド制御部５の駆動波形データ保存部５１には多数（例えば１００種類程度）の駆動波形データが保存されており、ヘッド制御部５はその駆動波形データを順次ドライバーＩＣ４０に送る。それと同期して、ＲＯＭ４１内の駆動波形決定テーブルに基づいて、各吐出口４ｂに対応した駆動波形データを送る時は１、それ以外の駆動波形データを送るときは０であるシリアルデータを生成してドライバーＩＣ４０に送る。
【００１５】
ドライバーＩＣ４０に送られた駆動波形データは、駆動波形データ受信制御部４０１を介して、各吐出口４ｂに対応する駆動部４０８に送られる。前述した駆動波形決定テーブルに基づくシリアルデータは、ドライバーＩＣ４０のシフトレジスタ４０２に送られ、ラッチ４０３で記録される。シフトレジスタ４０２及びラッチ４０３は、１つの吐出口あたり１ビットである。ラッチ４０３のビットが１の時に、書込制御部４０４はメモリー４０５に駆動波形データを記憶させ（Ｓ２）、ラッチ４０３のビットが０の時には、書込制御部４０４はメモリー４０５に駆動波形データを記憶させない。
【００１６】
記録を行う時（Ｓ３）には、記録制御部６からヘッド制御部５に記録信号を送る。ヘッド制御部５は、記録データ制御分配部５２で記録データを整列してドライバーＩＣ４０に送る（Ｓ４）。記録データは、ドライバーＩＣ４０の各駆動部４０８において、シフトレジスタ４０２に送られラッチ４０３で記録される。記録装置本体の動作に同期して吐出制御部５３で生成される吐出制御信号により、メモリー４０５内の駆動波形データが読み出される。読み出された駆動波形データは、Ｄ／Ａ変換回路４０６によりデジタル−アナログ変換され、アンプ４０７で増幅されて、各吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子（例えば圧電素子や発熱素子）４ａに供給される（Ｓ５）。このように駆動波形データが供給されることによって駆動されたエネルギー発生素子４ａが液体にエネルギー（例えば圧力や熱）を印加して、吐出口４ｂから外部に向けて液滴を吐出する。この時、供給された記録データに応じた駆動波形データをメモリー４０５から読み出してエネルギー発生素子４ａを駆動しているため、記録データに対応した液滴を各吐出口４ｂから吐出させることができる。シリアルデータに基づいて、メモリー４０５には、吐出口４ｂに対応した駆動波形データのみが記憶されているので、その都度駆動波形データの選択を行わなくても対応した駆動波形データによってエネルギー発生素子４ａが駆動される。その後、記録が終了したら（Ｓ６）、記録装置をシャットダウンする（Ｓ７）。
【００１７】
本実施形態では、ドライバーＩＣ４０の、各吐出口４ｂに対応して用いられるシフトレジスタ４０２は１ビットのみに過ぎず、メモリー４０５とＤ／Ａ変換回路４０６の間には特別な論理回路等を必要としない。従って、簡単なデジタル回路によって本実施形態に係る液体吐出を実施することができる。
【００１８】
ドライバーＩＣ４０の出力部分と、それに対応するエネルギー発生素子との間は、多数の配線で結ぶ必要があり、しかも電流の大きいアナログ信号であるので、短くすることが好ましい。そこで、ドライバーＩＣ４０を、フレキシブルケーブル等によって、ヘッドチップ（吐出口４ｂおよびエネルギー発生素子４ａを含む液体吐出ヘッド４の本体部分）に接続してもよく、またヘッドチップに直接搭載してもよい。ヘッドチップがＳｉの基板を含む構成である場合には、ヘッドチップのＳｉ基板にドライバーＩＣ４０を作り込むことも可能である。
【００１９】
本実施形態では、１つのドライバーＩＣ４０が、６４個の吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子を駆動する。液体吐出ヘッド４がより多くの吐出口４ｂを備えている場合には、図２に示すようにドライバーＩＣ４０を複数個設ける。その場合、ヘッド制御部５は駆動波形データ等を夫々のドライバーＩＣ４０に並列に送ればよく、駆動波形決定テーブルに基づくシリアルデータは、夫々のドライバーＩＣ４０が駆動するエネルギー発生素子４ａに対応したものを送る。ただし、吐出口４ｂの数がさほど多くない場合は、複数のドライバーＩＣ４０のシフトレジスタ４０２を直列につなぐ構成にしてもよい。
【００２０】
［実施形態２］
図４に本発明の他の実施形態の駆動回路を示す。前述した実施形態１と異なる点は、主に、液体吐出ヘッド４がＲＯＭ４１を有していないことと、シフトレジスタ４０２及びラッチ４０３が、１つの吐出口４ｂに対して２ビットになっていることである。これらの相違点に伴って若干の構成の変更がある。
本実施形態では、液体吐出ヘッド４にＲＯＭ４１を備えていないため、各吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子４ａに印加する駆動波形を決定する駆動波形決定テーブルは、記録装置本体又はヘッド制御部５に記憶しておけばよい。また、記録装置本体に画像読取用のスキャナーを設けておき、テストパターンを印刷してスキャナーで読み取り、その読み取り結果に応じて個々の吐出口４ｂの特性を判定して駆動波形決定テーブルを生成してもよい。そのようにすることで、ＲＯＭ４１が不要であるとともに、液体吐出ヘッド４を長期間使用して劣化したこと等に起因する吐出量の変化にも対応することが可能である。
【００２１】
本実施形態では、シフトレジスタ４０２及びラッチ４０３を、１つの吐出口に対して２ビットにすることで、１つの吐出口４ｂのエネルギー発生素子４ａに対して４種類の駆動波形を用いることができる。それにより、例えば、大液滴、中液滴、小液滴の３段階の液滴を使い分けて、階調性に優れた高画質の画像を記録することが可能である。また、インクジェット記録装置においては、画像の余白部分に対向する位置である等の理由から吐出しない状態が続いた吐出口４ｂが、吐出不能になるという問題がある。それに対して、吐出しない程度の振幅の駆動波形（メニスカス振動用の駆動波形データ）をエネルギー発生素子４ａに印加して吐出口４ｂのメニスカス部分に駆動を与えることで、吐出不能になる可能性を大幅に低減することができる。本実施形態では、シフトレジスタ４０２及びラッチ４０３を１つの吐出口に対して２ビットにすることによって、吐出不能状態を防止または解消するためのメニスカス振動用の駆動波形データを用意しておくことが容易にできる。すなわち、本実施形態では、ヘッド制御部５に、大液滴吐出、中液滴吐出、小液滴吐出に対応した夫々の駆動波形データ（液体吐出用の駆動波形データ）と、メニスカス振動用の駆動波形データとを用意しておき、選択的にドライバーＩＣ４０に送ることができる。ドライバーＩＣ４０の、１つの吐出口４ｂに対応するメモリー４０５には、前述した４種類の駆動波形データを記憶しておく。記録時には、吐出口あたり２ビットの記録データにより、メモリー４０５に記憶された液体吐出用の駆動波形データのうちから指定された駆動波形データを読み出してＤ／Ａ変換回路４０６に送り、アンプ４０７で増幅して、エネルギー発生素子に供給する。こうして液体吐出用の駆動波形データが供給されて駆動されたエネルギー発生素子がエネルギーを発生して、吐出口４ｂから外部に向けて液滴を吐出する。
本実施形態では、吐出量が異なる（前述した例では３段階）の液滴吐出を使い分けることによって階調性に優れた画像を形成することができ、また、吐出不能時にメニスカス部分を振動させて不吐出状態を防止または解消できる等の優れた機能を実現している。
【００２２】
［実施形態３］
図５に本発明のさらに他の実施形態を示す。本実施形態は、液体吐出ヘッド４にＲＯＭ４１が設けられていない点は実施形態２と同様であり、シフトレジスタ４０２及びラッチ４０３が１つの吐出口４ｂに対して１ビットである点は実施形態１と同様である。
本実施形態では、液体吐出用の駆動波形データとは別に、不吐出状態を防止または解消するためのメニスカス振動用の駆動波形データを出力するための回路が設けられている。すなわち、シフトレジスタ４０２及びラッチ４０３が、吐出口４ｂの数より１つ多く設けられており、それに対応してメニスカス振動用メモリー４１５及びメニスカス振動用Ｄ／Ａ変換回路４１６が設けられている。そして、ヘッド制御部５の駆動波形データ保存部５１には、メニスカス振動用の駆動波形データと、液体吐出用の駆動波形データとメニスカス振動用の駆動波形データとの差に相当する多数の駆動波形データ（駆動波形差データ）を記憶させておく。本実施形態のテーブル格納手段には、吐出口４ｂごとに複数の駆動波形差データのうち、該当する吐出口４ｂに対応するエネルギー発生素子４ａへの供給に対応した駆動波形差データをそれぞれ定めたテーブルを格納しておく。液体吐出（記録）や不吐出の防止または解消を行う場合には、テーブル格納手段に格納されたテーブルに基づいて、駆動波形データ保存部５１から、これらの駆動波形データのいずれかを選択的に読み出し、ドライバーＩＣ４０に送る。すなわち、液体吐出は行なわず不吐出状態の防止や解消を行う場合には、駆動波形データ保存部５１からメニスカス振動用の駆動波形データを読み出してメニスカス振動用メモリー４１５に記憶する。そしてこの駆動波形データを、メニスカス振動用Ｄ／Ａ変換回路４１６でＤ／Ａ変換し、アンプ４０７で増幅してエネルギー発生素子４ａに供給して駆動する。それにより、吐出口４ｂのメニスカス部分の液体を振動させて固化を抑制し、不吐出状態を防止または解消する。
一方、液体を吐出して記録を行う場合には、駆動波形データ保存部５１から駆動波形差データを読み出してメモリー４０５に記憶する。記録動作の開始時には、対応した駆動波形差データを読み出してＤ／Ａ変換回路４０６でＤ／Ａ変換し、アンプ４０７においてメニスカス振動用Ｄ／Ａ変換回路４１６の出力とＤ／Ａ変換回路４０６の出力とを加算する。この加算によって、液体吐出用の駆動波形データを得て、増幅した上でエネルギー発生素子４ａに供給して駆動する。それによって吐出口４ｂから液体を吐出して記録を行う。
このように、本実施形態では、液体吐出する時には、駆動波形差データにメニスカス振動用の駆動波形データが加算されることにより、液体吐出用の駆動波形データが得られ、アンプで増幅した上でエネルギー発生素子４ａに供給される。それに対し、液体吐出を行わない時には、メニスカス振動用の駆動波形データのみがアンプ４０７で増幅された上でエネルギー発生素子４ａに供給される。
【００２３】
駆動波形データ保存部５１に記憶させておいた多数の駆動波形差データから、シリアルデータに従って対応した駆動波形差データをメモリー４０５に記憶させることにより、各吐出口４ｂに対応した駆動波形でエネルギー発生素子を駆動できる。一方、不吐出状態の防止または解消のための振動時には、吐出口４ｂ毎に駆動波形を変えることはない。このメニスカス部分の振動は記録品質（画像品質）に大きな影響を与えることはないので、吐出口４ｂ毎に最適化する必要は無い。
【００２４】
本実施形態においてメモリー４０５に記憶される駆動波形差データは、液体吐出用の駆動波形データから、メニスカス振動用の駆動波形データを引いた波形のデータであるので、アンプ４０７においてメニスカス振動用の駆動波形データと加算される。従って、記録動作時にメニスカス振動用Ｄ／Ａ変換回路４１６の出力を止めることはなく、メニスカスの振動は停止しない。ただし、記録動作と記録動作の間の期間等においては、記録データとして「すべて０」のデータを生成してメニスカス振動制御のビットを操作すれば、任意にメニスカスの振動を停止することもできる。
【００２５】
本実施形態では、アンプ４０７において２つの駆動波形データを加算して液体吐出用の駆動波形を得ているが、加算の比率は１対１である必要は無い。すなわち、予め決められた一定の比率で２つの駆動波形データを加算して液体吐出用の駆動波形を合成することができる。２つの駆動波形データを加算以外の方法で合成してもよいが、電気回路的には加算が最も簡単である。メモリー４０５に記憶される駆動波形データは、液体吐出用の駆動波形データ自体であってもよく、その場合には、液体吐出用の駆動波形データと、メニスカス振動用の駆動波形データとは完全に独立して用いられる。さらに他の形態として、ドライバーＩＣ４０がメニスカス振動用波形メモリー４１５及びメニスカス振動用Ｄ／Ａ変換回路４１６等を有しておらず、例えばヘッド制御部５に、メニスカス振動用波形を発生する手段を設けることなども可能である。また、メニスカス振動用の駆動波形データのみをメニスカス振動用波形メモリー４１５に記憶しておき、液体吐出用の駆動波形データや駆動波形差データを記憶しない構成にすることも可能である。
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、液体吐出ヘッド４のドライバーＩＣ４０を小型かつ低コストで実現しつつ、吐出口４ｂの製造のばらつき等に起因する吐出量のばらつきを補正することが可能である。したがって、多数の吐出口４ｂを用いて高精度の液体吐出を行う液体吐出装置を実現することができる。すなわち、本発明によれば、多数の吐出口４ｂの各々において異なる駆動波形でエネルギー発生素子４ａを駆動することができ、それにより、全ての吐出口４ｂから比較的均質な液体吐出が可能である。しかも、液体吐出ヘッド４の外部のヘッド制御部５からドライバーＩＣ４０に送る駆動波形データのうち、各吐出口４ｂに対応した駆動部４０８のメモリー４０５に記憶するのは、実際に使用する駆動波形データのみである。そのため、多数の駆動波形データを用いながらも、メモリー４０５の容量をさほど大きくする必要はない。液体吐出ヘッド４の外部のヘッド制御部５には多数の駆動波形データを予め用意しておくためのメモリー等が必要であるが、制御部自体は純粋なデジタル回路で構成できるので低コストで容易に製造可能である。そして、液体吐出ヘッド４のドライバーＩＣ４０には大容量のメモリーが不要であるので、構造の複雑さや大型化を抑えることができる。また、本発明によれば、各吐出口４ｂに対応した駆動部４０８のメモリー４０５には対応した駆動波形データのみしか記憶されていないので、駆動波形データを選択することは必要ない。メモリー４０５に記憶された駆動波形データをそのままＤ／Ａ変換回路４０６に転送してエネルギー発生素子４ａの駆動に用いればよい。従って、各吐出口４ｂに対応してデータセレクタ等の回路を備える必要がなく、ドライバーＩＣ４０の回路規模を小さくすることが可能となり、チップサイズを小型化し低コスト化することが可能となる。一般に、液体吐出ヘッド４が移動可能であり、ドライバーＩＣ４０が液体吐出ヘッドに内蔵されているか、または液体吐出ヘッド４に接続されたフレキシブルケーブルに取り付けられて、液体吐出ヘッド４とともに移動する構成の液体吐出装置が存在する。このような構成の液体吐出装置において、本発明によるドライバーＩＣ４０の小型化および構成の簡略化は非常に有効である。
【００２７】
以上の説明では、画像を形成する記録用途についてのみ説明したが、本発明の液体吐出装置は、記録装置に限られず、例えば液晶ディスプレイ用カラーフィルターの製造装置や導電性インクを用いて電気配線を形成する装置等の様々な装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
４      液体吐出ヘッド
４ａ    エネルギー発生素子
４ｂ    吐出口
４０    ドライバーＩＣ
５１    駆動波形データ保存部
４０５  メモリー
【図１】
2018140523.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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