(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ、劣化させることなくデータを液滴吐出素子に転送する。【解決手段】液滴吐出装置は、画像データであるシリアルデータをパラレルデータに変換する第１シリアルパラレル変換器１１０と、第１シリアルパラレル変換器１１０から供給されるデータをパラレルデータに変換する第２シリアルパラレル変換器１２０と、第２シリアルパラレル変換器１２０から供給されるデータに基づいて駆動する液滴吐出素子６０と、を備えている。【選択図】図５
2008155541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液滴吐出素子が配列され、当該液滴吐出素子が駆動することにより各液滴吐出素子に対応する液体収納室から液滴を吐出させる液滴吐出素子群と、
シリアルデータをパラレルデータに変換する第１シリアルパラレル変換手段と、
前記第１シリアルパラレル変換手段から出力された各々のデータをシリアルデータとして、更にパラレルデータに変換する第２シリアルパラレル変換手段と、
前記第２シリアルパラレル変換手段から出力された各々のデータに基づいて前記液滴吐出素子の各々に供給する駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、
を備えた液滴吐出装置。
【請求項２】
前記第１及び第２シリアルパラレル変換手段は、データをクロック信号に基づいて転送するシフトレジスタ回路と、前記シフトレジスタ回路から出力されたデータをラッチ信号に基づいてラッチするラッチ回路と、を備える
請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記複数の液滴吐出素子は第１方向及び第２方向に配列され，
前記第１シリアルパラレル変換手段は前記液滴素子群の第１方向に沿って設けられるとともに、
前記第２シリアルパラレル変換手段は前記液滴素子群の第２方向に沿って設けられ、
前記第１方向及び前記第２方向は空間的に交差する
請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
各第２シリアルパラレル変換手段は、互いに同期して動作する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記第１シリアルパラレル変換手段のクロック信号を分周して前記第２シリアルパラレル変換手段のクロック信号を生成する分周手段を更に備えた
請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記第２シリアルパラレル変換手段のクロック信号は、前記第１シリアルパラレル変換手段のラッチ信号である
請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記各第２シリアルパラレル変換手段に沿って各々設けられ、前記液滴吐出素子の駆動波形を第２方向に転送すると共に、転送した駆動波形をパラレルな駆動波形に変換し、変換した各駆動波形を隣接する前記液滴吐出素子列の各液滴吐出素子に供給する第３のシリアルパラレル変換手段を更に備えた
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記液滴吐出素子群が形成された液滴吐出素子基板と、
前記液滴吐出素子基板に接続され、前記第１、前記第２及び前記第３シリアルパラレル変換手段が形成された駆動回路基板と、を更に備えた
請求項７に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記液滴吐出素子群、前記第１、前記第２及び前記第３シリアルパラレル変換手段が形成された回路基板を更に備えた
請求項７に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主走査方向に往復移動する記録ヘッドの複数のノズルから選択的にインク滴を吐出し、副走査方向に搬送されて来る記録紙等の記録媒体に文字や画像等を印刷するインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ノズルの高密度化と、それに伴う微細ピッチ配線の形成を実現可能にして高解像度化が図れるようにした液滴吐出ヘッドが開示されている。特許文献１の液滴吐出ヘッドでは、振動板を間に置いて圧力室と反対側に液体プール室が設けられ、更に圧電素子を液体から隔離する隔離室が液体プール室内に設けられている。
【０００４】
特許文献２には、１枚の基板に複数のインク噴出用ノズル、前記ノズルに接続する個別インク流路、インク噴出駆動源を配置するとともに、前記基板上に積み重ねプロセスで形成した薄膜トランジスタ回路を設けたことを特徴とするインクジェットヘッドが開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ノズル、液室、振動板、液体供給孔及び圧電素子が形成されて成るヘッド基板上の上電極と、絶縁基板上の薄膜トランジスタを用いた駆動回路の出力端子と、を向かい合わせに接続することにより、１００個以上のノズルを有するコンパクトな構造の液体噴射記録ヘッドが開示されている。
【０００６】
特許文献４には、印字周期を跨ぐ駆動クロック信号の採用を可能とし、分割駆動のグループ数の制約を緩和して、駆動電流の集中防止をより徹底させたインクジェット記録装置が開示されている。上記インクジェット記録装置は、シリアルパラレル変換回路とその出力であるパラレル印字データを取り込んで保持するラッチ回路とを２組設け、同文献の図４及び図６に示すように、第１ラッチ回路１４により第１タイミング時ｔ11、…に第１シリアルパラレル変換回路１２の出力データを取り込むとともに、第２ラッチ回路１５により第２タイミング時ｔ21、…に第２シリアルパラレル変換回路１３の出力データを取り込む。これにより、印字周期Ｌの境目を超えても前サイクルの印字データが第２ラッチ回路１５に保存されているので、グループＤのように、印字周期Ｌを跨ぐ印字クロックＤを採用することが可能となっている。このため、インクジェットヘッド７０の分割駆動において最大遅延量を大きくとることができ、分割のグループ数を増やしても駆動電流の集中が防止できる。
【特許文献１】特開２００６−４４２２５号公報
【特許文献２】特開２０００−２８９２０４号公報
【特許文献３】特開平１１−７８００３号公報
【特許文献４】特開平９−２６２９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、インジェクタ基板周辺部に駆動ＩＣを実装しなければならず、駆動ＩＣの実装領域が必要になる。その実装領域はインジェクタ基板短辺寸法の３０〜４０％を占める場合があり、小型化に不利である。一方、インジェクタ基板に駆動ＩＣを搭載しない場合、インジェクタの数の分だけ外部端子が必要になり、膨大な配線数になり、小型化に不利になる。
【０００８】
特許文献２では、駆動ＩＣは、配線を含め、インジェクタの領域外に配置される。また、特許文献３では、ロジック部が局所に集中するものの、ドライバはインジェクタの数に応じて分散される。このため、特許文献２及び３においても、特許文献１と同様に、インジェクタの数の分だけ外部端子が必要になり、膨大な配線数になり、小型化に不利になる。
【０００９】
また、特許文献４では、同文献の図４に示すように、外部入力信号に基づいて、シリアルパラレル変換回路１２、１３が動作する。このため、離間するシリアルパラレル変換回路１２、１３の各段が高速に駆動してしまうので、各段で信号伝送距離が異なり、波形がなまってしまう問題がある。よって、長距離伝送が事実上困難になってしまう問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、小型化を図りつつ、劣化させることなくデータを液滴吐出素子に転送する液滴吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、複数の液滴吐出素子が配列され、当該液滴吐出素子が駆動することにより各液滴吐出素子に対応する液体収納室から液滴を吐出させる液滴吐出素子群と、シリアルデータをパラレルデータに変換する第１シリアルパラレル変換手段と、前記第１シリアルパラレル変換手段から出力された各々のデータをシリアルデータとして、更にパラレルデータに変換する第２シリアルパラレル変換手段と、前記第２シリアルパラレル変換手段から出力された各々のデータに基づいて前記液滴吐出素子の各々に供給する駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、を備えた液滴吐出装置である。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置であって、前記第１及び第２シリアルパラレル変換手段は、データをクロック信号に基づいて転送するシフトレジスタ回路と、前記シフトレジスタ回路から出力されたデータをラッチ信号に基づいてラッチするラッチ回路と、を備える。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置であって、前記複数の液滴吐出素子は第１方向及び第２方向に配列され、前記第１シリアルパラレル変換手段は前記液滴素子群の第１方向に沿って設けられるとともに、前記第２シリアルパラレル変換手段は前記液滴素子群の第２方向に沿って設けられ、前記第１方向及び前記第２方向は空間的に交差する。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置であって、各第２シリアルパラレル変換手段は、互いに同期して動作する。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項２に記載の液滴吐出装置であって、前記第１シリアルパラレル変換手段のクロック信号を分周して前記第２シリアルパラレル変換手段のクロック信号を生成する分周手段を更に備える。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項２に記載の液滴吐出装置であって、前記第２シリアルパラレル変換手段のクロック信号は、前記第１シリアルパラレル変換手段のラッチ信号である。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出装置であって、前記各第２シリアルパラレル変換手段に沿って各々設けられ、前記液滴吐出素子の駆動波形を第２方向に転送すると共に、転送した駆動波形をパラレルな駆動波形に変換し、変換した各駆動波形を隣接する前記液滴吐出素子列の各液滴吐出素子に供給する第３のシリアルパラレル変換手段を更に備える。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴吐出素子群が形成された液滴吐出素子基板と、前記液滴吐出素子基板に接続され、前記第１、前記第２及び前記第３シリアルパラレル変換手段が形成された駆動回路基板と、を更に備える。
【００１９】
請求項９の発明は、請求項７に記載の液滴吐出装置であって、前記液滴吐出素子群、前記第１、前記第２及び前記第３シリアルパラレル変換手段が形成された回路基板を更に備える。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜４の発明は、劣化させることなくデータを液滴吐出素子に転送して、液滴を吐出させることができる。
【００２１】
請求項５〜６の発明は、端子を削減することができる。
【００２２】
請求項７の発明は、各液滴吐出素子の駆動タイミングをずらすことができる。
【００２３】
請求項８〜９の発明は、小型の液滴吐出装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る画像形成装置１０は、図１に示すように、用紙を送り出す用紙供給部１２、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４、インク滴を吐出して用紙に画像形成する記録ヘッド部１６、記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８を有する記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２と、を備えている。
【００２６】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６と、を備えている。
【００２７】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材２９が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する。
【００２８】
排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙を排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納する。
【００２９】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、記録紙Ｐが搬送される用紙搬送路１０４が構成されている（搬送方向を矢印Ｈで示す）。スターホイール１７と搬送ロール１９とで記録紙Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この用紙に対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され当該記録紙Ｐに画像が形成される。
【００３０】
メンテナンス部１８は、インクジェット記録ヘッド３２に対して対向配置されるメンテナンス装置２１で構成されており、インクジェット記録ヘッド３２に対するキャッピングや、ワイピング、さらにダミージェットやバキューム等の処理を行うことができる。
【００３１】
図２に示すように、各インクジェット記録ユニット３０は、用紙搬送方向と直交する方向に配置された、複数のインクジェット記録ヘッド３２を備えている。インクジェット記録ヘッド３２には、マトリックス状に複数のノズル８４が形成されている。用紙搬送路１０４を連続的に搬送される記録紙Ｐに対し、ノズル８４からインク滴を吐出することで、記録紙Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ユニット３０は、たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００３２】
図３に示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０のノズル８４による印字領域幅は、この画像形成装置１０での画像記録が想定される記録紙Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ユニット３０を紙幅方向に移動させることなく記録紙Ｐの全幅にわたる画像記録が可能となっている（いわゆるＦｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。
【００３３】
図４は、インクジェット記録ヘッド３２を部分的に取り出して主要部分が明確になるように示した概略断面図である。なお、図４ではインクジェット記録ヘッド３２を逆さまにした状態が示されており、ここでは、ノズル３６が形成される側を上側として説明する。
【００３４】
インクジェット記録ヘッド３２は、シリコン基板４０上に振動板７０、例えば液滴吐出素子（例えば圧電素子、対向電極の一方を弾性体電極として、静電気力による前記弾性体電極の変位を利用する静電アクチュエータ等）６０、第２シリアルパラレル変換器１２０等が設けられて構成されている。液滴吐出素子６０の下面には一方の極性となる第２電極としての下部電極５８が配置され、液滴吐出素子６０の上面には他方の極性となる第１電極としての上部電極６４が配置されている。
【００３５】
また、振動板７０は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）法で形成された第１の層としてのテトラエトキシシラン膜（以下「ＴＥＯＳ膜」という）５４と、第２の層としてのＬｏｃａｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎ膜（以下「ＬＯＣＯＳ膜」という）４４と、で主に構成されており、少なくとも上下方向に弾性を有し、液滴吐出素子６０に通電されると（電圧が印加されると）、上下方向に撓み変形する（変位する）構成になっている。
【００３６】
また、振動板７０の内部、即ちＴＥＯＳ膜５４とＬＯＣＯＳ膜４４の間には、第１の電気配線としての金属配線５２が設けられており、第２シリアルパラレル変換器１２０の上方には、上部電極６４と接続する第３の電気配線としての金属配線７２が設けられている。そして、金属配線５２と下部電極５８、及び金属配線７２（上部電極６４）と第２シリアルパラレル変換器１２０とをそれぞれ電気接続するための電気接続用貫通口９４、９６が、振動板７０（ＴＥＯＳ膜５４）に形成されている。
【００３７】
この電気接続用貫通口９４内に、第２の電気配線として、融点が６００℃以上の高融点金属、例えばタングステン５６を充填することにより、金属配線５２と下部電極５８とが電気接続され、電気接続用貫通口９６内にも、タングステン６８を充填することにより、金属配線７２（上部電極６４）と第２シリアルパラレル変換器１２０とが電気接続されるようになっている。
【００３８】
また、シリコン基板４０の下面側には、耐インク性を有する材料で構成されたマニフォールド８６が接合されており、振動板７０との間に、所定の形状及び容積を有するインクプール室８０が形成されている。マニフォールド８６には、インクタンク（図示省略）と接続されるインク供給ポート（図示省略）が所定箇所に穿設されており、インク供給ポートから注入されたインクＮは、インクプール室８０に貯留される。なお、噴射による振動が他のノズル３６に影響を与えないように（クロストークを防止するために）、マニフォールド８６には、エアダンパー８４が設けられている。
【００３９】
また、インクプール室８０には、インクＮ中のゴミを排除するため、インクフィルター８８が設置されている。そして、液滴吐出素子６０の上部には、インクプール室８０から供給されたインクＮが充填される圧力室８２が形成され、インクプール室８０と圧力室８２とはインク供給路９０（インク供給用貫通口９２）によって接続されている。したがって、振動板７０の振動によって圧力室８２の容積を増減させて圧力波を発生させることで、ノズル３６からインク滴が吐出される。
【００４０】
また、インクプール室８０と圧力室８２とが同一水平面上に存在しないように構成されている。これにより、圧力室８２を互いに接近させた状態で配置でき、ノズル３６をマトリックス状に高密度に配置できる構成である。その他、金属配線５２には、バンプ３８を介してフレキシブルプリント基板（以下「ＦＰＣ」という）１００が接続されている。
【００４１】
図５は、インクジェット記録ユニット３０内に設けられた液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。なお、ここでは、８行×４列で配列された液滴吐出素子６０を２０ｋＨｚで駆動する場合について説明する。
【００４２】
液滴吐出装置は、画像データであるシリアルデータをパラレルデータに変換する第１シリアルパラレル変換器１１０と、第１シリアルパラレル変換器１１０から供給されるデータをパラレルデータに変換する第２シリアルパラレル変換器１２０と、第２シリアルパラレル変換器１２０から供給されるデータに基づいて駆動する液滴吐出素子６０と、を備えている。
【００４３】
図６は、第１シリアルパラレル変換器１１０の構成を示すブロック図である。第１シリアルパラレル変換器１１０は、画像データを転送する第１シフトレジスタ回路１１１と、画像データを所定のタイミングでラッチする第１ラッチ回路１１２と、を備えている。
【００４４】
第１シリアルパラレル変換器１１０は、６４０ｋＨｚ（＝２０ｋＨｚ×３２個）以上の所定周波数である第１クロックに基づいて画像データを行方向に転送する。第１ラッチ回路１１２は、第１シリアルパラレル変換器１１０の各段から出力された画像データを、１６０ｋＨｚ（＝２０ｋＨｚ×８サイクル：２０ｋＨｚで３２個の画像データを転送するのに８サイクル必要）以上の所定周波数である第１ラッチクロックに基づいて、所定のタイミングでラッチする。なお、本実施形態では、４つの第２シリアルパラレル変換器１２０が存在するので、第１シフトレジスタ回路１１１は４段（０段（遅延なし）〜３段（３クロック分遅延あり））である。
【００４５】
４個の第２シリアルパラレル変換器１２０は、共通の第２クロック、第２ラッチクロックで同期して動作する。よって、各第２シリアルパラレル変換器１２０は、動作周波数が異なるものの、第１シリアルパラレル変換器１１０と同様に動作する。
【００４６】
図７は、第２シリアルパラレル変換器１２０の構成を示すブロック図である。第２シリアルパラレル変換器１２０は、第１シリアルパラレル変換器１１０と同様に、第１シリアルパラレル変換器１１０から供給された画像データを列方向に転送する第２シフトレジスタ回路１２１と、第２シフトレジスタ回路１２１の各段から出力された画像データを所定のタイミングでラッチする第２ラッチ回路１２２と、を備えている。
【００４７】
ここで、第２シリアルパラレル変換器１２０の各第２シフトレジスタ回路１２１に入力されるシリアルデータは、第１シリアルパラレル変換器１１０の第１ラッチ回路１１２からパラレルに出力されたデータである。第１ラッチ回路１１２のパラレル出力は、次の第１ラッチ入力まで固定される。よって、第２クロックの周波数は、第１ラッチクロックの周波数と同じ値の１６０ｋＨｚ以上の所定周波数でよい。
【００４８】
以上のように構成された液滴吐出装置において、３２個の画像データが第１シリアルパラレル変換器１１０に入力されると次の処理が行われる。
【００４９】
第１シリアルパラレル変換器１１０の第１シフトレジスタ回路１１１は、画像データが入力されると、画像データを行方向の最終段まで転送した後、４個の画像データずつ第１ラッチ回路１１２に出力する。このため、３２個の画像データは行単位毎に８分割され、遅延時間が１クロック周期ずつ異なる４個の画像データが８回にわたり第１ラッチ回路１１２に供給される。
【００５０】
第１ラッチ回路１１２は、第１ラッチクロックに基づいて所定のタイミングで４個の画像データをラッチして、各画像データ（パラレルデータ）を各第２シリアルパラレル変換器１２０に供給する。
【００５１】
第２シリアルパラレル変換器１２０の各第２シフトレジスタ回路１２１は、第１ラッチ回路１１２から供給される画像データを列方向の最終段まで転送した後、８個の画像データずつ第２ラッチ回路１２２に出力する。このため、８個の画像データは、列毎に８つに分割される。第２ラッチ回路１２２は、第２シフトレジスタ回路１２１からの供給された画像データをラッチして、液滴吐出素子６０に供給する。これにより、液滴吐出素子６０は２０ｋＨｚで駆動する。
【００５２】
以上のように、第１の実施形態に係る画像形成装置１０は、第１シリアルパラレル変換器１１０を用いて画像データを行方向に転送し、第２シリアルパラレル変換器１２０を用いて画像データを列方向に転送することにより、各液滴吐出素子６０の配線の長さの影響を除去し、各液滴吐出素子６０に対して劣化のないデータを供給する。これにより、画像形成装置１０は、高精細な画像を形成することができる。
【００５３】
また、上記画像形成装置１０は、インクジェット記録ユニット３０がいわゆる長尺状に形成された場合であっても、インクジェット記録ユニット３０の長手方向に沿って形成された第２シリアルパラレル変換器１２０の動作周波数を、第１シリアルパラレル変換器１１０よりも大幅に抑制することができる。よって、上記画像形成装置１０は、インクジェット記録ユニット３０の長手方向が長くなっても、データの劣化の影響を受けることなくその長手方向に画像データを転送することができる。
【００５４】
［第２の実施形態］
つぎに、第２の実施形態に係る画像形成装置１０について説明する。
【００５５】
図８は、インクジェット記録ユニット３０内に設けられた第２の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。第２の実施形態に係る液滴吐出装置は、図５の構成に加えて、更に駆動回路１３０を備えたものである。なお、ここでは主に図５と異なる部分について説明する。
【００５６】
駆動回路１３０は、１つの液滴吐出素子６０に対して１つ設けられている。駆動回路１３０は、具体的には、第２シリアルパラレル変換器１２０の第２ラッチ回路１２２から出力されたデータをデコードするデコーダ１３１と、電圧振幅を変換するレベルシフタ１３２と、圧電素子６０を駆動するドライバ１３３と、を備えている。
【００５７】
本実施形態では、第１シリアルパラレル変換器１１０は、インクジェット記録ユニット３０の長辺端部に１個だけ、その長手方向がインクジェット記録ユニット３０の短辺と平行になるように、配置されている。また、第１シリアルパラレル変換器１１０は、６４段で構成されている。なお、データは、１段転送される毎に、１クロック分遅延する。
【００５８】
第２シリアルパラレル変換器１２０は、インジェクタ列間に、インクジェット記録ユニット３０の長辺に平行になるように６４個配置されている。なお、第２シリアルパラレル変換器１２０は、３２段で構成されている。よって、第１シリアルパラレル変換器１１０と第２シリアルパラレル変換器１２０とのデータ転送方向は、空間的に交差している。
【００５９】
また、液滴吐出素子６０を２０ｋＨｚで駆動する場合、第１シリアルパラレル変換器１１０は、４０．９６ＭＨｚ以上の第１クロック、６４０ｋＨｚ以上の第１ラッチクロックに基づいて動作する。また、第２シリアルパラレル変換器１２０は、６４０ｋＨｚ以上の第２クロック、２０ｋＨｚの第２ラッチクロックに基づいて動作する。
【００６０】
以上のように構成された液滴吐出装置において、第１シリアルパラレル変換器１１０は、波形選択信号を示すシリアルデータを６４個のパラレルデータに変換して、各パラレルデータを各第２シリアルパラレル変換器１２０に供給する。そして、第２シリアルパラレル変換器１２０は、第１シリアルパラレル変換器１１０から供給されたデータを３２個のパラレルデータに変換し、各パラレルデータを各液滴吐出素子６０に対して設けられた駆動回路１３０に供給する。
【００６１】
駆動回路１３０のデコーダ１３１は、第２シリアルパラレル変換器１２０から供給された、波形選択信号を示すデータをデコードする。レベルシフタ１３２は、デコーダ１３１のデコード値の電圧振幅変換を行う。ドライバ１３３は、レベルシフタ１３２からの電圧値に応じてオン又はオフに設定される。ここで、各ドライバ１３３には、駆動波形が供給されている。そして、オンに設定されたドライバ１３３が、駆動波形に基づいて液滴吐出素子６０を駆動する。
【００６２】
以上のように、第２の実施形態に係る画像形成装置１０は、第１の実施形態と同様に、各液滴吐出素子６０の配線の長さの影響を除去し、各液滴吐出素子６０に対して劣化のないデータを供給することにより、高精細な画像を形成することができる。
【００６３】
また、上記画像形成装置１０は、インクジェット記録ユニット３０がいわゆる長尺状に形成された場合であっても、インクジェット記録ユニット３０の長手方向に沿って形成された第２シリアルパラレル変換器１２０の動作周波数６４０ｋＨｚを、第１シリアルパラレル変換器１１０の動作周波数４０．９６ＭＨｚよりも大幅に抑制することができる。よって、上記画像形成装置１０は、インクジェット記録ユニット３０の長手方向が長くなっても、データの劣化の影響を受けることなくその長手方向に画像データを転送することができる。
【００６４】
なお、１個の液滴吐出素子６０に対して、複数ビットのシリアルデータ及び複数の駆動波形を用いてもよい。例えば、２ビットシリアルデータを１単位とすると、４状態が表現可能になり、滴径（又は滴体積）制御に利用できる。例えば、階調制御の場合、「大滴」、「中滴」、「小滴」、「吐出しないが液摂動」の４つの状態を制御できる。また、滴ばらつきを調整する場合、「やや小」、「変更なし」、「やや大」、「大」の４つの状態を調整することができる。
【００６５】
［第３の実施形態］
つぎに、第３の実施形態に係る画像形成装置１０について説明する。
【００６６】
図９は、インクジェット記録ユニット３０内に設けられた第３の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。第３の実施形態に係る液滴吐出装置は、図８の構成に加えて、更に駆動波形を列方向に転送する第３シフトレジスタ回路１４０と、第１クロックを第２クロックに分周する分周回路１５０と、を備えたものである。なお、ここでは主に図５と異なる部分について説明する。
【００６７】
分周回路１５０は、４０．９６ＭＨｚの第１クロックを１／６４に分周して６４０ｋＨｚの第２クロックを生成し、この第２クロックを各第２のシリアルパラレル変換器１２０の各第２シフトレジスタ回路１２１に供給する。なお、第２クロック及び第１ラッチクロックの周波数は共に同じ周波数であるため、第１ラッチクロックをそのまま第２クロックとして使用してもよいし、第１クロックのパルス幅を拡張して第２クロックを生成してもよい。
【００６８】
第３シフトレジスタ回路１４０は、第３クロックに基づいて駆動波形源信号を列方向に転送し、各駆動回路１３０のドライバ１３３に供給する。このため、第３クロックにより駆動波形源信号の転送タイミングがずれるので、ドライバ１３３には駆動タイミングのずれた（遅延した）駆動波形が供給される。
【００６９】
第３シフトレジスタ回路１４０は、例えば、駆動波形を１クロック遅延させる場合は駆動波形を１段だけ転送して出力し、駆動波形をＮクロック遅延させる場合は駆動波形をＮ段だけ転送して出力すればよい。そして、オンに設定されているドライバ１３３が駆動波形に基づいて液滴吐出素子６０を駆動する。なお、各第３シフトレジスタ回路１４０は、互いに同期している場合は、行単位で各液滴吐出素子６０の駆動タイミングをずらすことができる。
【００７０】
以上のように第３の実施形態に係る画像形成装置１０は、第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ると共に、第３シフトレジスタ回路１４０を用いて、液滴吐出素子６０の駆動タイミングをずらすことができる。
【００７１】
また、画像形成装置１０は、第１クロックを分周して第２クロックを生成する分周回路１５０を備えることにより、端子数を削減することができる。また、第１ラッチクロックをそのまま第２クロックとして使用すれば、更に端子数を削減することができる。
【００７２】
［実装の態様］
つぎに、第２の実施形態に係る液滴吐出装置の実装の一態様について説明する。ここでは、第２の実施形態の液滴吐出装置を例に挙げて説明するが、第１及び第３の実施形態に係る液滴吐出装置についても同様に適用可能である。
【００７３】
図１０は、駆動回路基板の構成を示す図である。駆動回路基板には、第１シリアルパラレル変換器１１０、第２シリアルパラレル変換器１２０、駆動回路１３０が一体に形成されている。駆動回路１３０のドライバ１３３には、各液滴吐出素子６０に接続するための複数の出力電極１６０が接続されている。
【００７４】
図１１は、液滴吐出素子基板を示す図である。液滴吐出素子基板には、空間上に交差する行方向及び列方向に配列された複数の液滴吐出素子６０が形成されている。そして、各液滴吐出素子６０には入力電極６１が接続されている。
【００７５】
図１２は、回路基板回路と液滴吐出素子基板とを貼り合わせる状態を示す図である。回路基板回路と液滴吐出素子基板とを貼り合わせる場合、図１０のドライバ１３３の出力電極１６０と図１１の液滴吐出素子６０の入力電極６１とが接続すればよい。ここで、液滴吐出素子６０が圧電素子のように容量性を有する場合、液滴吐出素子６０の配列間隔が大きくなる。よって、出力電極１６０と入力電極６１とは、互いに接続可能な範囲であれば、ばらついていてもよい。さらに、出力電極１６０と入力電極６１とが互いに接続可能であれば、液滴吐出素子６０の配列方向と、第１シリアルパラレル変換器１１０（又は第２シリアルパラレル変換器１２０）の配列方向との斜行度合いが異なってもよい。
【００７６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。例えば、第１シリアルパラレル変換器１１０及び第２シリアルパラレル変換器１２０の設置方向は、液滴吐出素子６０の配列方向に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】画像形成装置の構成を示す図である。
【図２】インクジェット記録ユニットを示す図である。
【図３】インクジェット記録ユニットのノズルによる印字領域幅を示す図である。
【図４】インクジェット記録ヘッドを部分的に取り出して主要部分が明確になるように示した概略断面図である。
【図５】インクジェット記録ユニット内に設けられた液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第１シリアルパラレル変換器の構成を示すブロック図である。
【図７】第２シリアルパラレル変換器の構成を示すブロック図である。
【図８】インクジェット記録ユニット内に設けられた第２の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】インクジェット記録ユニット内に設けられた第３の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】駆動回路基板の構成を示す図である。
【図１１】液滴吐出素子基板を示す図である。
【図１２】回路基板回路と液滴吐出素子基板とを貼り合わせる状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１１０  第１シリアルパラレル変換器
１１１  第１シフトレジスタ回路
１１２  第１ラッチ回路
１２０  第２シリアルパラレル変換器
１２１  第２シフトレジスタ回路
１２２  第２ラッチ回路
１３０  駆動回路
１３１  デコーダ
１３２  レベルシフタ
１３３  ドライバ
１４０  第３シフトレジスタ回路
１５０  分周回路
【図１】
2008155541.tif 000003
【図２】
2008155541.tif 000004
【図３】
2008155541.tif 000005
【図４】
2008155541.tif 000006
【図５】
2008155541.tif 000007
【図６】
2008155541.tif 000008
【図７】
2008155541.tif 000009
【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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