(57)【要約】  【課題】  液体噴射ヘッドをより高い周波数で駆動する。  【解決手段】  駆動信号発生回路は、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２とを別個に発生する。第１駆動信号ＣＯＭ１は、ラージドットの記録時に用いる２つのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２のみから構成する。他の駆動パルス、即ち、スモールドット駆動パルスＤＰ３と前側微振動波形ＰＳ４とを接続波形要素ＰＳ５で接続した複合パルスは、第２駆動信号に含ませる。そして、デコーダ、制御ロジック、及び、各レベルシフタにより、第１スイッチと第２スイッチを制御し、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する波形部ＰＳ１〜ＰＳ７を組み合わせて圧電振動子に供給する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子及び圧力室に連通したノズル開口を有する液体噴射ヘッドと、
駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段とを備え、
着弾階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御し、ノズル開口からの液滴の吐出を制御可能な液体噴射装置において、
前記駆動信号発生手段は、単位面積当たりの着弾液量が最も多い着弾階調で用いられる第１駆動パルスのみを有し、該第１駆動パルスを均等な間隔で発生する第１駆動信号と、他の着弾階調で用いる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生し、前記第１駆動パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させる構成としたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記第２駆動パルスを、隣り合う第１駆動パルス同士の中間で発生させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記第２駆動パルスは、第１駆動パルスよりも吐出液量が少ない小液滴駆動パルスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記第２駆動パルスは、液滴を吐出させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を付与してメニスカスを微振動させる微振動パルスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記第２駆動パルスは、第１駆動パルスよりも吐出液量が少ない小液滴駆動パルスと、液滴を吐出させない程度に圧力室の容積を変動させる微振動波形とを、圧力発生素子に供給されない接続波形要素で接続した複合パルスであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置、ディスプレー製造装置、電極形成装置、或いは、バイオチップ製造装置等、各種の液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関し、特に、着弾階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御することで、ノズル開口からの液滴の吐出を制御可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体をノズル開口から液滴の状態で吐出させる装置であり、例えば、インク滴を吐出して記録紙上に画像等を記録する画像記録装置、液状の電極材を基板上に吐出して電極を形成する電極形成装置、生体試料を吐出してバイオチップを製造するバイオチップ製造装置、或いは、所定量の試料を容器に吐出するマイクロピペットが提案されている。
【０００３】
この液体噴射装置においては、液滴が着弾する着弾対象物に対する処理の高速化と着弾量制御の高精度化とを両立すべく、ノズル開口から吐出される液滴の量を変更可能としたものが提案されている。例えば、この液体噴射装置の一種であるインクジェット式記録装置では、複数の駆動パルスを１つの記録周期内に一連に含ませた単一の駆動信号を発生し、記録データ（階調データ）に応じて駆動信号の必要部分を圧力発生素子に供給することで、ノズル開口から吐出されるインク量を変更している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８１０１２号公報（第９頁，第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、単一の駆動信号の必要部分を圧力発生素子に供給する従来の構成では、液体噴射ヘッドが有する本来の性能を十分に発揮させ難いという問題があった。即ち、１つの吐出周期内に複数の駆動パルスを含ませた関係から、駆動可能な最大周波数よりも低い周波数で液体噴射ヘッド（圧力発生素子）を駆動せざるを得なかった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドをより高い周波数で駆動できるようにした液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ得る圧力発生素子及び圧力室に連通したノズル開口を有する液体噴射ヘッドと、
駆動パルスを含んだ駆動信号を吐出周期毎に繰り返し発生する駆動信号発生手段とを備え、
着弾階調に応じて駆動パルスの圧力発生素子への供給を制御し、ノズル開口からの液滴の吐出を制御可能な液体噴射装置において、
前記駆動信号発生手段は、単位面積当たりの着弾液量が最も多い着弾階調で用いられる第１駆動パルスのみを有し、該第１駆動パルスを均等な間隔で発生する第１駆動信号と、他の着弾階調で用いる第２駆動パルスを有する一連の第２駆動信号とを発生し、前記第１駆動パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させる構成としたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、第１駆動パルスの発生期間と第２駆動パルスの発生期間とを少なくとも一部で重畳させるので、第１駆動パルスの発生間隔を第２駆動パルスに制約されることなく自由に設定できる。従って、第１駆動パルスの発生間隔を圧力発生素子の応答周波数に合わせて設定できる。その結果、液体噴射ヘッドをより高い周波数で駆動することができる。
【０００９】
なお、この構成において、第２駆動パルスを、隣り合う第１駆動パルス同士の中間で発生させることが好ましい。
この構成によれば、液滴の吐出間隔に関する偏りが防止できる。
【００１０】
また、第２駆動パルスは、第１駆動パルスよりも吐出液量が少ない小液滴駆動パルス、或いは、液滴を吐出させない程度に圧力室内の液体に圧力変動を付与してメニスカスを微振動させる微振動パルスであることが好ましい。そして、上記の「着弾階調」は、単位面積あたりの液体の着弾量を示す情報であり、記録装置における「記録階調」の上位概念である。
なお、「メニスカス」とは、ノズル開口で露出している液体の自由表面のことである。
【００１１】
上記構成において、第２駆動パルスは、小液滴駆動パルスと微振動波形を接続波形要素で接続した複合パルスとする構成を採用することもできる。
この発明によれば、限られた吐出周期の中に複数種類の駆動パルスを効率よく含ませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は、インクジェット式のプリンタを例に挙げて行う。このプリンタは、液体状のインク（本発明の液体の一種）を液滴の状態にして記録ヘッド（本発明の液体噴射ヘッドの一種）から吐出させるものであり、本発明の液体噴射装置の一種である。
【００１３】
図１に例示したプリンタは、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、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ（上位装置から送られてくる第１制御データの一種）等を受信するインターフェース３（以下、外部Ｉ／Ｆ３と称する。）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ルーチン等を記憶したＲＯＭ５と、ＣＰＵ等からなる制御部６と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路７と、記録ヘッド８へ供給する駆動信号（ＣＯＭ１，ＣＯＭ２）を発生する駆動信号発生回路９と、記録データ及び駆動信号等をプリントエンジン２に送信するためのインターフェース１０（以下、内部Ｉ／Ｆ１０と称する。）とを備えている。
【００１４】
外部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つのデータ又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、外部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。
【００１５】
ＲＡＭ４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファには、外部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。出力バッファには、記録ヘッド８に送られる記録データ（液体噴射ヘッドに送られる第２制御データの一種）が展開される。また、ＲＯＭ５は、制御部６によって実行される各種制御ルーチン、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。
【００１６】
駆動信号発生回路９は、本発明の駆動信号発生手段に相当し、第１駆動信号ＣＯＭ１を発生可能な第１駆動信号発生部９Ａ（第１駆動信号発生手段）と、第２駆動信号ＣＯＭ２を発生可能な第２駆動信号発生部９Ｂ（第２駆動信号発生手段）とを備える。そして、図３に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１は、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を１記録周期Ｔ内に２つ有する一連の信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。ここで、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２は、ミドルドットに対応する量のインク滴（中液滴の一種）を吐出させるための駆動パルスであり、本発明の第１駆動パルスの一種に相当する。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、スモールドット駆動パルスＤＰ３と前側微振動波形（ＰＳ４）とを接続波形要素（ＰＳ５）で接続した複合パルス（本発明の第２駆動パルスの一種）を１記録周期Ｔ内に１つ有する一連の信号であり、記録周期Ｔ毎に繰り返し発生される。
なお、記録周期Ｔは、駆動信号ＣＯＭの繰り返し単位であり、本発明における吐出周期の一種である。また、これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２については、後で詳しく説明する。
【００１７】
制御部６は、駆動信号発生回路９に対する信号発生の制御を行ったり、ホストコンピュータからの印刷データを記録ヘッド８に送信するための記録データに展開したりする。そして、記録データへの展開時において、制御部６は、まず受信バッファ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に記憶する。次に、制御部６は、中間バッファ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毎の記録データに展開する。
【００１８】
本実施形態の記録データは、１ドットが２ビットの階調データによって構成される。この階調データは、例えば、非記録（印字内微振動）を示す階調データ［００］と、スモールドットによる記録を示す階調データ［０１］と、ミドルドットによる記録を示す階調データ［１０］と、ラージドットによる記録を示す階調データ［１１］とから構成される。
従って、この構成では、各ドットを４階調で記録することができる。これら４種の記録階調に関し、単位面積当たりの着弾インク量は、ラージドットの記録階調が最も多く、ミドルドットの記録階調が２番目に多い。また、スモールドットの記録階調が３番目に多く、非記録の記録階調は０（ｐＬ）である。
なお、上記の記録階調は、本発明の着弾階調の下位概念に相当し、単位面積あたりのインクの着弾量を示す情報である。
【００１９】
また、制御部６は、タイミング信号発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ１０を通じて記録ヘッド８にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ−Ａ，ＣＨ−Ｂ）を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号に含まれるラッチパルスやチャンネルパルスは、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を構成する複数の波形部や調整要素（ＰＳ１〜ＰＳ７，Ｐ０，Ｐ２０）の供給開始タイミングを規定する。
【００２０】
具体的には、図３に示すように、ラッチパルスＬＡＴ１は、振動子充電期間（期間ｔ１０，期間ｔ２０）で発生される調整要素Ｐ０，Ｐ２０の供給開始タイミングを規定する。
また、第１チャンネル信号ＣＨ−Ａにおける第１チャンネルパルスＣＨ１１は、第１駆動信号ＣＯＭ１の期間ｔ１１で発生される第１波形部ＰＳ１の供給開始タイミングを規定し、第２チャンネルパルスＣＨ１２は、期間ｔ１２で発生される第２波形部ＰＳ２の供給開始タイミングを規定する。
同様に、第２チャンネル信号ＣＨ−Ｂにおける第１チャンネルパルスＣＨ２１は第２駆動信号ＣＯＭ２の期間ｔ２１で発生される第３波形部ＰＳ３の供給開始タイミングを規定し、第２チャンネルパルスＣＨ２２は期間ｔ２２で発生される第４波形部ＰＳ４の供給開始タイミングを規定し、第３チャンネルパルスＣＨ２３は期間ｔ２３で発生される第５波形部ＰＳ５の供給開始タイミングを規定する。また、第４チャンネルパルスＣＨ２４は期間ｔ２４で発生される第６波形部ＰＳ６の供給開始タイミングを規定し、第５チャンネルパルスＣＨ２５は期間ｔ２５で発生される第７波形部ＰＳ７の供給開始タイミングを規定する。
【００２１】
次に、プリントエンジン２について説明する。このプリントエンジン２は、図１に示すように、記録ヘッド８と、キャリッジ機構１１と、紙送り機構１２とを備えている。
【００２２】
キャリッジ機構１１は、記録ヘッド８が取り付けられたキャリッジと、このキャリッジをタイミングベルト等を介して走行させる駆動モータ（例えば、ＤＣモータ）等からなり、記録ヘッド８を主走査方向に移動させる。紙送り機構１２は、紙送りモータ及び紙送りローラ等からなり、記録紙（印刷記録媒体の一種）を順次送り出して副走査を行う。
【００２３】
上記の記録ヘッド８は、本発明の液体噴射ヘッドの一種である。以下、この記録ヘッド８について詳しく説明する。まず、図２に基づいて記録ヘッド８の構造を説明する。例示した記録ヘッド８は、複数の圧電振動子２１、固定板２２、及び、フレキシブルケーブル２３等をユニット化した振動子ユニット２４と、この振動子ユニット２４を収納可能なケース２５と、ケース２５の先端面に接合された流路ユニット２６とを備えている。
【００２４】
ケース２５は、先端と後端が共に開放された収納空部２７を形成した合成樹脂製のブロック状部材であり、収納空部２７内には振動子ユニット２４が収納固定されている。
【００２５】
圧電振動子２１は、本発明における圧力発生素子の一種であり、本実施形態では櫛歯状に形成されている。この圧電振動子２１は、圧電体と内部電極とを交互に積層して構成された積層型の圧電振動子であって、積層方向に直交する縦方向に伸縮可能な縦振動モードの圧電振動子である。そして、各圧電振動子２１の先端面が、流路ユニット２６の島部２８に接合されている。
この圧電振動子２１はコンデンサと同じように振る舞う。即ち、充電により圧電振動子２１の電位（振動子電位）は上昇し、放電によって電位は下降する。そして、信号の供給が停止された場合において、圧電振動子２１の電位は、停止直前の電位で保持される。
【００２６】
流路ユニット２６は、流路形成基板２９を間に挟んでノズルプレート３０を流路形成基板２９の一方の面側に配置し、弾性板３１をノズルプレート３０とは反対側となる他方の面側に配置して積層することで構成されている。
【００２７】
ノズルプレート３０は、複数（例えば、９６個）のノズル開口３２を副走査方向に沿って開設した薄手の金属製板材（例えば、ステンレス板）によって構成してある。流路形成基板２９は、リザーバ３３（共通インク室）、インク供給口３４（液体供給口の一種）、圧力室３５、及び、ノズル連通口３６からなるインク流路（液体流路の一種）が形成された板状部材である。本実施形態では、この流路形成基板２９を、シリコンウェハーのエッチング処理によって作製している。弾性板３１は、ステンレス製の支持板３７上に樹脂フィルム３８をラミネート加工した二重構造の複合板材であり、圧力室３５に対応した部分の支持板３７を環状に除去して島部２８を形成している。
【００２８】
この記録ヘッド８では、リザーバ３３から圧力室３５を通ってノズル開口３２に至る一連のインク流路がノズル開口３２毎に形成される。そして、圧電振動子２１を充電したり放電したりすることで圧電振動子２１が変形する。即ち、この縦振動モードの圧電振動子２１は、充電によって振動子長手方向に収縮し、放電によって振動子長手方向に伸長する。このため、充電によって振動子電位を上昇させると、島部２８が圧電振動子側に引っ張られ、島部周辺の樹脂フィルム３８が変形して圧力室３５が膨張する。また、放電によって振動子電位を下降させると、圧電振動子２１が戻り方向に伸長して圧力室３５が収縮する。
【００２９】
このように、振動子電位に応じて圧力室３５の容積が制御できるので、圧力室３５内のインク圧力を可変でき、ノズル開口３２からインク滴を吐出させることができる。例えば、基準容積の圧力室３５を一旦膨張させた後に急激に収縮させることで、インク滴を吐出させることができる。
【００３０】
次に、この記録ヘッド８の電気的構成について説明する。
【００３１】
この記録ヘッド８は、図１に示すように、第１シフトレジスタ４１及び第２シフトレジスタ４２からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路４３と第２ラッチ回路４４とからなるラッチ回路と、デコーダ４５と、制御ロジック４６と、第１レベルシフタ４７及び第２レベルシフタ４８とからなるレベルシフタ回路と、第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０とからなるスイッチ回路と、圧電振動子２１とを備えている。
そして、各シフトレジスタ４１，４２、各ラッチ回路４３，４４、各レベルシフタ４７，４８、各スイッチ４９，５０、及び、圧電振動子２１は、それぞれノズル開口３２に対応して複数設けられる。
【００３２】
この記録ヘッド８は、プリンタコントローラ１からの記録データ（ＳＩ）に基づいてインク滴を吐出させる。本実施形態では、記録データの上位ビット群、記録データの下位ビット群の順に記録ヘッド８へ送られてくるので、まず、記録データの上位ビット群が第２シフトレジスタ４２にセットされる。全てのノズル開口３２について記録データの上位ビット群が第２シフトレジスタ４２にセットされると、続いて記録データの下位ビット群が第２シフトレジスタ４２にセットされる。この記録データの下位ビット群のセットに伴い、記録データの上位ビット群はシフトして第１シフトレジスタ４１にセットされる。
【００３３】
第１シフトレジスタ４１には第１ラッチ回路４３が電気的に接続され、第２シフトレジスタ４２には第２ラッチ回路４４が電気的に接続されている。そして、プリンタコントローラ１からのラッチパルス（ＬＡＴ１）が各ラッチ回路４３，４４に入力されると、第１ラッチ回路４３は記録データの上位ビット群をラッチし、第２ラッチ回路４４は記録データの下位ビット群をラッチする。
【００３４】
各ラッチ回路４３，４４でラッチされた記録データ（上位ビット群，下位ビット群）はそれぞれ、デコーダ４５に入力される。このデコーダ４５は、記録データの上位ビット群及び下位ビット群に基づいて翻訳を行い、図３に示す駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を構成する各波形部ＰＳ１〜ＰＳ７や調整要素Ｐ０，Ｐ２０を選択するための波形選択データを生成する。
【００３５】
本実施形態において波形選択データは、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２毎に生成される。即ち、図３に示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１に対応する第１波形選択データは、第１調整要素Ｐ０（期間ｔ１０）、第１波形部ＰＳ１（期間ｔ１１）、及び、第２波形部ＰＳ２（期間ｔ１２）に対応する合計３ビットのデータによって構成されている。また、第２駆動信号ＣＯＭ２に対応する第２波形選択データは、第２調整要素Ｐ２０（期間ｔ２０）、第３波形部ＰＳ３（期間ｔ２１）、第４波形部ＰＳ４（期間ｔ２２）、第５波形部ＰＳ５（期間ｔ２３）、第６波形部ＰＳ６（期間ｔ２４）、及び、第７波形部ＰＳ７（期間ｔ２５）に対応する合計６ビットのデータによって構成されている。
【００３６】
このような動作をするデコーダ４５は、波形選択データ生成手段として機能し、記録データ（階調データ）から波形選択データを駆動信号に対応した複数組生成する。
【００３７】
また、デコーダ４５には、制御ロジック４６からのタイミング信号も入力されている。この制御ロジック４６は、制御部６と共にタイミング信号発生手段として機能しており、ラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ−Ａ，ＣＨ−Ｂ）の入力に同期してタイミング信号（ＴＹＭ−Ａ，ＴＹＭ−Ｂ）を発生する。
このタイミング信号も駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２毎に生成される。即ち、図３に示すように、制御ロジック４６は、ラッチパルス（ＬＡＴ１）と、第１駆動信号ＣＯＭ１用のチャンネルパルス（ＣＨ１１，ＣＨ１２）とにより、第１タイミング信号（ＴＹＭ−Ａ）を生成し、ラッチパルスと、第２駆動信号ＣＯＭ２用のチャンネルパルス（ＣＨ２１〜ＣＨ２５）とにより、第２タイミング信号（ＴＹＭ−Ｂ）を生成する。
【００３８】
デコーダ４５によって生成された各波形選択データは、タイミング信号によって規定されるタイミングで上位ビット側から順次各レベルシフタ４７，４８に入力される。即ち、第１タイミング信号ＴＹＭ−Ａに含まれる各タイミングパルスの発生タイミングに応じて、第１波形選択データが第１レベルシフタ４７に入力される。また、第２タイミング信号ＴＹＭ−Ｂに含まれる各タイミングパルスの発生タイミングに応じて、第２波形選択データが第２レベルシフタ４８に入力される。
【００３９】
これらのレベルシフタ４７，４８は、電圧増幅器として機能し、波形選択データが［１］の場合には、対応するスイッチ４９，５０を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。即ち、第１波形選択データが［１］の場合には第１スイッチ４９に電気信号が出力され、第２波形選択データが［１］の場合には第２スイッチ５０に電気信号が出力される。
【００４０】
第１スイッチ４９の入力側には駆動信号発生回路９からの第１駆動信号ＣＯＭ１が供給されており、第２スイッチ５０の入力側には第２駆動信号ＣＯＭ２が供給されている。また、各スイッチ４９，５０の出力側には圧電振動子２１が導通されている。そして、これらの第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０は、発生される駆動信号の種類毎に設けられており、駆動信号発生回路９と圧電振動子２１との間に介在して各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１へ選択的に供給する。このような動作をする第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０は、第１スイッチ手段（本発明のスイッチ手段の一種）として機能する。
【００４１】
上記の波形選択データは、各スイッチ４９，５０の作動を制御する。即ち、第１スイッチ４９に入力された波形選択データが［１］である期間中は、この第１スイッチ４９が導通状態になり、第１駆動信号ＣＯＭ１が圧電振動子２１に供給される。同様に、第２スイッチ５０に入力された波形選択データが［１］である期間中は、第２駆動信号ＣＯＭ２が圧電振動子２１に供給される。そして、供給された駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に応じて圧電振動子２１の振動子電位が変化する。一方、各スイッチ４９，５０に入力された波形選択データが共に［０］の期間中は、各レベルシフタ４７，４８からは各スイッチ４９，５０を作動させるための電気信号が出力されないので、圧電振動子２１へは駆動信号が供給されない。要するに、波形選択データとして［１］が設定された期間の調整要素Ｐ０，Ｐ２０、及び、波形部（第１波形部ＰＳ１〜第７波形部ＰＳ７）が選択的に圧電振動子２１に供給される。
【００４２】
このように、本実施形態では、デコーダ４５、制御ロジック４６、及び、各レベルシフタ４７，４８が本発明のスイッチ制御手段として機能し、記録データ（階調データ）に応じて各スイッチ４９，５０を制御する。
【００４３】
次に、駆動信号発生回路９が発生する各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２と、これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給制御について説明する。
【００４４】
図３に例示した駆動信号は、上記したように、第１駆動信号ＣＯＭ１と、第２駆動信号ＣＯＭ２とからなる。そして、第１駆動信号ＣＯＭ１は、期間ｔ１０で発生される第１調整要素Ｐ０と、期間ｔ１１で発生される第１波形部ＰＳ１と、期間ｔ１２で発生される第２波形部ＰＳ２とからなる。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、期間ｔ２０で発生される第２調整要素Ｐ２０と、期間ｔ２１で発生される第３波形部ＰＳ３と、期間ｔ２２で発生される第４波形部ＰＳ４と、期間ｔ２３で発生される第５波形部ＰＳ５と、期間ｔ２４で発生される第６波形部ＰＳ６と、期間ｔ２５で発生される第７波形部ＰＳ７とからなる。
【００４５】
まず、第１駆動信号ＣＯＭ１について説明する。
【００４６】
第１調整要素Ｐ０は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素によって構成されている。この第１調整要素Ｐ０は、後述するように、記録周期Ｔの始期において振動子電位を中間電位Ｖｈｍに調整すべく圧電振動子２１に供給される。
なお、中間電位Ｖｈｍは、基準電位の一種であり、各駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３の始終端電位でもある。
【００４７】
第１波形部ＰＳ１は、第１定電位要素Ｐ１と、第１膨張要素Ｐ２と、第１膨張ホールド要素Ｐ３と、第１吐出要素Ｐ４と、制振ホールド要素Ｐ５と、膨張制振要素Ｐ６と、第２定電位要素Ｐ７とからなる。第１定電位要素Ｐ１は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、第１膨張要素Ｐ２は中間電位Ｖｈｍから第１膨張電位Ｖｈ１までインク滴を吐出させない程度の比較的緩やかな一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、第１膨張ホールド要素Ｐ３は第１膨張電位Ｖｈ１で一定な波形要素である。第１吐出要素Ｐ４は第１膨張電位Ｖｈ１から収縮電位ＶＬまで急勾配で電位を下降させる波形要素であり、制振ホールド要素Ｐ５は収縮電位ＶＬで一定な波形要素である。膨張制振要素Ｐ６は収縮電位ＶＬから中間電位Ｖｈｍまでインク滴を吐出させない程度の一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、第２定電位要素Ｐ７は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００４８】
第２波形部ＰＳ２は、第３定電位要素Ｐ８と、第１膨張要素Ｐ９と、第１膨張ホールド要素Ｐ１０と、第１吐出要素Ｐ１１と、制振ホールド要素Ｐ１２と、膨張制振要素Ｐ１３とからなる。これらの各波形要素の内、第１膨張要素Ｐ９、第１膨張ホールド要素Ｐ１０、第１吐出要素Ｐ１１、制振ホールド要素Ｐ１２及び膨張制振要素Ｐ１３はそれぞれ、第１波形部ＰＳ１の第１膨張要素Ｐ２、第１膨張ホールド要素Ｐ３、第１吐出要素Ｐ４、制振ホールド要素Ｐ５及び膨張制振要素Ｐ６と同じ電位差及び時間幅に設定されている。また、第３定電位要素Ｐ８は、第１定電位要素Ｐ１と同様に中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であるが、発生時間が相違している。
【００４９】
この第１駆動信号ＣＯＭ１では、第１波形部ＰＳ１の第１膨張要素Ｐ２、第１膨張ホールド要素Ｐ３、第１吐出要素Ｐ４、制振ホールド要素Ｐ５、及び、膨張制振要素Ｐ６が第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１を構成する。同様に、第２波形部ＰＳ２の第１膨張要素Ｐ９、第１膨張ホールド要素Ｐ１０、第１吐出要素Ｐ１１、制振ホールド要素Ｐ１２、及び、膨張制振要素Ｐ１３が第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を構成する。これらのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２は、上記したように本発明の第１駆動パルスの一種であり、後述するように、単位面積あたりの着弾インク量が最も多い記録階調で用いられる。そして、これらのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２は、何れも同じ波形形状であり、圧電振動子２１に供給されると、ミドルドットに対応する量のインク滴がノズル開口３２から吐出される。
【００５０】
第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１を例に挙げて説明すると、第１膨張要素Ｐ２の供給により圧電振動子２１は素子長手方向に収縮し、圧力室３５は中間電位Ｖｈｍ（基準電位）に対応する基準容積から第１膨張電位Ｖｈ１に対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、圧力室３５内にはリザーバ３３側からインクが供給される。そして、この圧力室３５の膨張状態は、第１膨張ホールド要素Ｐ３の供給期間中に亘って維持される。
【００５１】
その後、第１吐出要素Ｐ４が供給されて圧電振動子２１は伸長する。この圧電振動子２１の伸長により、圧力室３５は、膨張容積から収縮電位ＶＬに対応する収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室３５の急激な収縮により圧力室３５内のインクが加圧され、ノズル開口３２から所定量のインク滴が吐出される。
圧力室３５の収縮状態は、制振ホールド要素Ｐ５の供給期間に亘って維持される。この間に、インク滴の吐出によって減少した圧力室３５内のインク圧力は、その固有振動によって再び上昇する。この上昇タイミングにあわせて膨張制振要素Ｐ６が供給される。この膨張制振要素Ｐ６の供給により、圧力室３５が基準容積まで膨張復帰し、圧力室３５内のインクの圧力変動が吸収される。
【００５２】
また、この第１駆動信号ＣＯＭ１では、上記の第１調整要素Ｐ０、第１定電位要素Ｐ１、第２定電位要素Ｐ７、及び、第３定電位要素Ｐ８によって、ミドルドット駆動パルス同士ＤＰ１，ＤＰ２を始終端電位（中間電位Ｖｈｍ）で接続し、各ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２が記録周期Ｔを跨いで一定間隔で発生されるようにしている。即ち、第１調整要素Ｐ０の発生期間と第１定電位要素Ｐ１の発生期間の和と、第２定電位要素Ｐ７の発生期間と第３定電位要素Ｐ８の発生期間の和を同じ値に設定している。
【００５３】
このように、各ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を、記録周期Ｔを跨いで一定間隔で発生させるようにすると、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を連続的に圧電振動子２１に供給した際、即ち、単位面積当たりの着弾インク量が最も多いラージドットの記録階調で記録を行う際に、供給開始時点におけるメニスカス（ノズル開口３２で露出しているインクの自由表面）の状態を一定にできる。これにより、インク滴の飛行が安定化でき、画質の向上が図れる。また、この第１駆動信号ＣＯＭ１が有する駆動パルスは、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２のみである。このため、これらのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を、記録ヘッド８（圧電振動子２１）の応答可能な範囲で狭めることができる。このようにすると、ラージドットの記録階調において、記録ヘッド８の高周波駆動が実現でき、その性能を最大限に引き出すことができる。
【００５４】
次に、第２駆動信号ＣＯＭ２について説明する。
【００５５】
上記の第２調整要素Ｐ２０は、第１調整要素Ｐ０と同様に中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素によって構成されている。そして、この第２調整要素Ｐ２０も、記録周期Ｔの始期において振動子電位を中間電位Ｖｈｍに調整するために、圧電振動子２１に供給される。
なお、本実施形態では、記録周期Ｔの始期において、第２調整要素Ｐ２０と第１調整要素Ｐ０の何れか一方を圧電振動子２１へ供給する構成である。このため、第２調整要素Ｐ２０の発生期間ｔ２０を、第１調整要素Ｐ０の発生期間ｔ１０と同じ時間幅に設定している。
【００５６】
第３波形部ＰＳ３は、第４定電位要素Ｐ２１によって構成されている。この第４定電位要素Ｐ２１は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。
【００５７】
第４波形部ＰＳ４は、第５定電位要素Ｐ２２と、微振動第１膨張要素Ｐ２３と、微振動定電位要素Ｐ２４とから構成され、前側微振動波形（本発明における微振動波形の一種）として機能する。第５定電位要素Ｐ２２は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり極く短時間に亘って発生される。微振動第１膨張要素Ｐ２３は中間電位Ｖｈｍから微振動膨張電位Ｖｈ２まで比較的緩やかな一定勾配で電位を上昇させる波形要素であり、微振動定電位要素Ｐ２４は微振動膨張電位Ｖｈ２で一定な波形要素である。
【００５８】
第５波形部ＰＳ５は、前側接続定電位要素Ｐ２５と、接続要素Ｐ２６と、後側接続定電位要素Ｐ２７とから構成され、本発明における接続波形要素として機能する。前側接続定電位要素Ｐ２５は、微振動膨張電位Ｖｈ２で一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。接続要素Ｐ２６は、微振動膨張電位Ｖｈ２から中間電位Ｖｈｍまで急勾配で電位を下降させる波形要素である。後側接続定電位要素Ｐ２７は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。この第５波形部ＰＳ５は、終端電位と始端電位が互いに異なる２つの波形要素を接続するための部分であり、圧電振動子２１には供給されない。従って、接続要素Ｐ２６の勾配は制御可能な最大限まで急峻に設定できる。これにより、前後の波形要素同士（微振動定電位要素Ｐ２４，第６波形部ＰＳ６の第６定電位要素Ｐ２８）を、極く短い時間間隔で発生させることができる。
【００５９】
第６波形部ＰＳ６は、第６定電位要素Ｐ２８と、第２膨張要素Ｐ２９と、第２膨張ホールド要素Ｐ３０と、第２吐出要素Ｐ３１と、前側吐出ホールド要素Ｐ３２とからなる。第６定電位要素Ｐ２８は、中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。第２膨張要素Ｐ２９は中間電位Ｖｈｍから第２膨張電位Ｖｈ３まで急激に電位を上昇させる波形要素であり、第２膨張ホールド要素Ｐ３０は第２膨張電位Ｖｈ３で一定な波形要素である。また、第２吐出要素Ｐ３１は第２膨張電位Ｖｈ３から吐出電位Ｖｈ４まで急激に電位を下降させる波形要素であり、前側吐出ホールド要素Ｐ３２は吐出電位Ｖｈ４で一定な波形要素である。
なお、本実施形態における吐出電位Ｖｈ４は、第４波形部ＰＳ４における微振動膨張電位Ｖｈ２と同電位に揃えられている。
【００６０】
第７波形部ＰＳ７は、後側吐出ホールド要素Ｐ３３と、収縮制振要素Ｐ３４と、第７定電位要素Ｐ３５とからなる。後側吐出ホールド要素Ｐ３３は、吐出電位Ｖｈ４で一定な波形要素であり、極く短時間に亘って発生される。収縮制振要素Ｐ３４は、吐出電位Ｖｈ４から中間電位Ｖｈｍまで比較的緩やかな一定勾配で電位を下降させる波形要素であり、第７定電位要素Ｐ３５は中間電位Ｖｈｍで一定な波形要素である。この第７定電位要素Ｐ３５は、収縮制振要素Ｐ３４の終端から記録周期Ｔの終端に亘って発生される。
【００６１】
この第２駆動信号ＣＯＭ２では、第６波形部ＰＳ６及び第７波形部ＰＳ７の第２膨張要素Ｐ２９、第２膨張ホールド要素Ｐ３０、第２吐出要素Ｐ３１、吐出ホールド要素Ｐ３２，Ｐ３３、及び、収縮制振要素Ｐ３４がスモールドット駆動パルスＤＰ３を構成する。このスモールドット駆動パルスＤＰ３は、本発明における小液滴駆動パルスの一種であり、上記したミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２よりも少ない量のインク滴を吐出させることができる。そして、このスモールドット駆動パルスＤＰ３が圧電振動子２１に供給されると、スモールドットに対応する極く少量のインク滴がノズル開口３２から吐出される。
【００６２】
即ち、第２膨張要素Ｐ２９の供給により圧電振動子２１は素子長手方向に急速に収縮し、中間電位Ｖｈｍに対応する基準容積から第２膨張電位Ｖｈ３に対応する第２膨張容積まで急速に膨張する。この膨張により、圧力室３５内には比較的強い負圧が発生し、メニスカスが圧力室３５側に大きく引き込まれる。そして、この圧力室３５の膨張状態は、第２膨張ホールド要素Ｐ３０の供給期間中に亘って維持される。この間にメニスカスの中心部分の移動方向が吐出方向に反転し、この中心部分が柱状に盛り上がった状態になる。
【００６３】
その後、第２吐出要素Ｐ３１が供給されて圧電振動子２１は伸長する。この圧電振動子２１の伸長により、圧力室３５は、第２膨張容積から吐出電位Ｖｈ４に対応する吐出容積まで急激に収縮される。そして、この圧力室３５の急激な収縮により圧力室３５内のインクが加圧されて柱状部分の成長が促され、この柱状部分が途中でちぎれてインク滴として吐出される。
【００６４】
第２吐出要素Ｐ３１に続いて、前側吐出ホールド要素Ｐ３２と後側吐出ホールド要素Ｐ３３とが供給され、その後、収縮制振要素Ｐ３４が供給される。収縮制振要素Ｐ３４は、インク滴の吐出によって減少した圧力室３５内のインク圧力を補うべく圧力室３５を収縮させる。即ち、この収縮制振要素Ｐ３４の供給により、圧力室３５が基準容積まで収縮し、圧力室３５内のインクの圧力変動を吸収する。
【００６５】
また、この第２駆動信号ＣＯＭ２では、第４波形部ＰＳ４及び第７波形部ＰＳ７の微振動第１膨張要素Ｐ２３、微振動定電位要素Ｐ２４、後側吐出ホールド要素Ｐ３３、及び、収縮制振要素Ｐ３４が微振動パルスを構成する。そして、この微振動パルスが圧電振動子２１に供給されると、インク滴を吐出させない程度の圧力変動が圧力室３５内のインクに付与されてメニスカスが微振動する。
【００６６】
即ち、微振動第１膨張要素Ｐ２３の供給により圧電振動子２１は素子長手方向に緩やかに収縮する。これにより、圧力室３５は、中間電位Ｖｈｍに対応する基準容積から微振動膨張電位Ｖｈ２に対応する微振動膨張容積まで比較的緩やかに膨張する。この膨張により、圧力室３５内には比較的弱い負圧が発生し、メニスカスが圧力室３５側に少し引き込まれる。そして、この圧力室３５の膨張状態は、後側吐出ホールド要素Ｐ３３の供給終了時点まで維持される。この間にメニスカスは、ノズル開口３２付近で圧力室側と吐出側とに微振動する。このメニスカスの微振動によってノズル開口３２付近の増粘インクが分散され、インク増粘が防止される。さらに、収縮制振要素Ｐ３４の供給によって圧力室３５は基準容積まで収縮する。この収縮により圧力室３５内のインクは少し加圧され、メニスカスが吐出側に少し移動する。このメニスカスの移動により微振動が継続される。
【００６７】
そして、これらのスモールドット駆動パルスＤＰ３、前側微振動波形（ＰＳ４）、及び、接続波形要素（ＰＳ５）を構成する各波形要素（Ｐ２３〜Ｐ３４）は、その一部の発生期間がミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を構成する各波形要素（Ｐ２〜Ｐ６，Ｐ９〜Ｐ１３）の発生期間に重なっている。例えば、前側微振動波形ＰＳ４の微振動第１膨張要素Ｐ２３の発生期間は、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１における第１膨張ホールド要素Ｐ３及び第１吐出要素Ｐ４の発生期間に重なっている。また、スモールドット駆動パルスＤＰ３の第２膨張要素Ｐ２９の発生期間は、その一部が第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１の膨張制振要素Ｐ６の発生期間に重なっている。さらに、スモールドット駆動パルスＤＰ３の収縮制振要素Ｐ３４の発生期間は、終端部分で第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の第１膨張要素Ｐ９の発生期間に重なっている。
【００６８】
このように、各駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３，波形要素ＰＳ４，ＰＳ５を各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に分けて設け、時間的に重畳させて発生させると、限られた長さの記録周期Ｔであっても、駆動パルスＤＰ１〜ＤＰ３や微振動パルスを効率よく配置できる。その結果、記録ヘッド８の高周波駆動が実現できる。
【００６９】
また、このスモールドット駆動パルスＤＰ３の発生タイミングを、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２との中間に設定している。詳しくは、スモールドット駆動パルスＤＰ３における第２吐出要素Ｐ３１の発生タイミングを、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１における第１吐出要素Ｐ４の発生タイミングと第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２における第１吐出要素Ｐ１１の発生タイミングの丁度中間に設定している。これは、画質の向上を図るためである。
【００７０】
本実施形態では、ラージドットの記録階調において第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の両方を圧電振動子２１に供給し、ミドルドットの記録階調において第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２を圧電振動子２１に供給する。さらに、スモールドットの記録階調においてはスモールドット駆動パルスＤＰ３を圧電振動子２１に供給する。
【００７１】
ここで、スモールドット駆動パルスＤＰ３を、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の中間に発生させると、前回記録周期Ｔと今回記録周期Ｔとで記録階調が切り替わってもインク滴の吐出間隔を均等にできる。例えば、前回記録周期Ｔでスモールドットを、今回記録周期Ｔでラージドットをそれぞれ記録した場合の吐出間隔と、前回記録周期Ｔでラージドットを、今回記録周期Ｔでスモールドットをそれぞれ記録した場合の吐出間隔とを揃えることができる。
これにより、今回記録周期Ｔにおけるメニスカスの状態が一定となり、インク滴の吐出を安定化でき、ひいては画質の向上を図ることができる。
【００７２】
次に、図３〜図７に基づいて、本実施形態における多階調の制御について説明する。この多階調の制御において、各スイッチ４９，５０は、スイッチ制御手段は（デコーダ４５、制御ロジック４６、及び、各レベルシフタ４７，４８，以下同様。）により制御される。そして、各スイッチ４９，５０は、選択された駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１に供給する。即ち、第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２とは、同時に圧電振動子２１に供給されない。これは、振動子電位を安定化させるためである。
【００７３】
まず、非記録の場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、非記録の階調データ［００］の翻訳により、第１波形選択データ［０００］及び第２波形選択データ［１１１００１］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０の動作を制御し、第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００７４】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）においては、第２調整要素Ｐ２０を圧電振動子２１に供給する。これにより、振動子電位は中間電位Ｖｈｍに調整される。ここで、第１調整要素Ｐ０と第２調整要素Ｐ２０は、次に供給される波形部（波形要素）に応じて選択され、選択された要素が圧電振動子２１に供給される。具体的には、次に供給される波形部が第１駆動信号ＣＯＭ１のものであれば第１調整要素Ｐ０が選択され、第２駆動信号ＣＯＭ２のものであれば第２調整要素Ｐ２０が選択される。これは、各スイッチ４９，５０の作動回数を低減するためである。即ち、各スイッチ４９，５０の作動回数が低減すると、圧電振動子２１に供給される駆動信号が安定化され、圧電振動子２１の動作が安定する。
【００７５】
そして、期間ｔ１１，期間ｔ１２において第１スイッチ４９が切断状態に制御され、期間ｔ２１，期間ｔ２２，期間ｔ２５において第２スイッチ５０が接続状態に制御される。これにより、期間ｔ２１で第３波形部ＰＳ３が、期間ｔ２２で第４波形部ＰＳ４が、期間ｔ２５で第７波形部ＰＳ７がそれぞれ圧電振動子２１に供給される。即ち、図４に太線で示すように、微振動パルス（Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ３３，Ｐ３４）が圧電振動子２１に供給される。
その結果、ノズル開口３２付近の増粘インクが分散され、インクの増粘が防止される。
【００７６】
なお、本実施形態では、微振動膨張電位Ｖｈ２と吐出電位Ｖｈ４とを同電位に揃えることにより、スモールドット駆動パルスＤＰ３を構成する一部の波形要素（Ｐ３３，Ｐ３４）を微振動パルスの一部、即ち、後側微振動波形として使用している。また、接続波形要素ＰＳ５を用いて微振動波形ＰＳ４を第２駆動信号ＣＯＭ２内に組み込んでいる。これらにより、限られた記録周期Ｔ内に、スモールドット駆動パルスＤＰ３と微振動パルス（Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ３３，Ｐ３４）とを効率良く組み込むことができる。
【００７７】
次に、スモールドットを記録する場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、スモールドットの階調データ［０１］の翻訳により、第１波形選択データ［０００］及び第２波形選択データ［１１００１１］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００７８】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第２調整要素Ｐ２０が圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。そして、期間ｔ１１，期間ｔ１２において第１スイッチ４９が切断状態に制御され、期間ｔ２１，期間ｔ２４，期間ｔ２５において第２スイッチ５０が接続状態に制御される。これにより、図５に太線で示すように、期間ｔ２１で第３波形部ＰＳ３が、期間ｔ２４で第６波形部ＰＳ６が、期間ｔ２５で第７波形部ＰＳ７がそれぞれ圧電振動子２１に供給される。即ち、スモールドット駆動パルスＤＰ３が圧電振動子２１に供給される。
その結果、スモールドット駆動パルスＤＰ３による極く少量のインク滴がノズル開口３２から吐出される。
【００７９】
次に、ミドルドットを記録する場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、ミドルドットの階調データ［１０］の翻訳により、第１波形選択データ［００１］及び第２波形選択データ［１１００００］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００８０】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第２調整要素Ｐ２０が圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。期間ｔ１１では第１スイッチ４９が切断状態とされ、期間ｔ２１において第２スイッチ５０が接続状態とされる。これにより、図６に太線で示すように、第２駆動信号ＣＯＭ２の第３波形部ＰＳ３が圧電振動子２１に供給され、第４定電位要素Ｐ２１によって振動子電位が中間電位Ｖｈｍで維持される。
【００８１】
続く期間ｔ２２〜ｔ２４では、第２スイッチ５０が切断状態に制御されるので、ｔ２２の開始からｔ１２の開始直前までに亘って、圧電振動子２１には第１駆動信号ＣＯＭ１も第２駆動信号ＣＯＭ２も供給されない。その結果、図６に細線で示すように、振動子電位は切断直前の電位である中間電位Ｖｈｍを維持する。この場合、先の期間ｔ２１で第４定電位要素Ｐ２１が圧電振動子２１に供給されているため、駆動信号の非供給期間は比較的短時間となる。
【００８２】
そして、期間ｔ１２において、第１スイッチ４９が接続状態に制御される。これにより、図６に太線で示すように、第１駆動信号ＣＯＭ１の第２波形部ＰＳ２が圧電振動子２１に供給され、第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２の供給によりミドルドットに対応する少量のインク滴が吐出される。
【００８３】
このように、本実施形態では、ミドルドットの記録階調の場合には、第１駆動信号ＣＯＭ１を構成する一部の波形要素（第３定電位要素Ｐ８，第１膨張要素Ｐ９，第１膨張ホールド要素Ｐ１０，第１吐出要素Ｐ１１，制振ホールド要素Ｐ１２，膨張制振要素Ｐ１３）と、第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する一部の波形要素（第４定電位要素Ｐ２１）とを組み合わせて圧電振動子２１に供給している。即ち、波形要素の関係で第１駆動信号ＣＯＭ１を供給できない期間（期間ｔ１１）において、第２駆動信号ＣＯＭ２の第４定電位要素Ｐ２１を供給することで、振動子電位を中間電位Ｖｈｍに維持している。
【００８４】
これは、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の圧電振動子２１への非供給期間を可及的に短くするためである。即ち、プリンタを高湿下で使用した場合や圧電振動子２１を長期間に亘って酷使する等によって圧電体の絶縁抵抗が低下した場合には、圧電振動子２１における電荷の保持力が低下する虞がある。そして、電荷の保持力が低下すると、非供給期間における放電により振動子電位が徐々に下降してしまう。このため、非供給期間が長期に亘ると振動子電位の下降幅が大きくなり、次に駆動信号を供給した際に駆動信号の電位と振動子電位との電位差が大きくなってしまう。この場合、圧電振動子２１の急激な変形が生じてインク滴が誤って吐出されてしまう。
そして、本実施形態のように、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２の非供給期間を可及的に短くすると、万一、電荷の保持力が低下したとしても、振動子電位の下降幅を少なくできるので、駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を支障なく供給することができる。
【００８５】
次に、ラージドットを記録する場合について説明する。この場合、デコーダ４５は、ラージドットの階調データ［１１］の翻訳により、第１波形選択データ［１１１］及び第２波形選択データ［００００００］を生成する。そして、スイッチ制御手段は、生成された波形選択データに基づいて第１駆動信号ＣＯＭ１及び第２駆動信号ＣＯＭ２の圧電振動子２１への供給を制御する。
【００８６】
即ち、期間ｔ１０（ｔ２０）では、第１調整要素Ｐ０が圧電振動子２１に供給され、振動子電位が中間電位Ｖｈｍに調整される。そして、期間ｔ１１，期間ｔ１２において第１スイッチ４９が接続状態に制御される一方、期間ｔ２１〜期間ｔ２５では第２スイッチ５０が切断状態に制御される。これにより、期間ｔ１１で第１波形部ＰＳ１が、期間ｔ１２で第２波形部ＰＳ２がそれぞれ圧電振動子２１に供給される。即ち、図７に太線で示すように、第１ミドルドット駆動パルスＤＰ１と第２ミドルドット駆動パルスＤＰ２とが圧電振動子２１に供給される。
その結果、ミドルドット駆動パルスによる少量のインク滴がノズル開口３２から２回続けて吐出され、これらのインク滴によってラージドットが記録される。
【００８７】
そして、本実施形態においてこの第１駆動信号ＣＯＭ１には、単位面積当たりのインク量が最も多いラージドットの記録階調で使用するミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２しか含ませていない。即ち、他の記録階調のみで用いられる駆動パルス（スモールドット駆動パルスＤＰ３や微振動パルス）については、他の駆動信号ＣＯＭ２に含ませている。
このため、これらのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔は、他の駆動パルスの制約を受けることなく自由に設定できる。これにより、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を、記録ヘッド８（圧電振動子２１）の応答周波数に基づいて定めることができ、記録ヘッド８の性能を十分に発揮させることができる。
【００８８】
なお、このラージドットの記録階調は、単位面積当たりのインク量が最も多いため、記録紙上の所定領域を塗りつぶす所謂ベタ記録の際に設定される。そして、記録の高速化の観点では、このベタ記録時における記録を高速化することが重要である。これは、他の記録階調はベタ記録には用いられないので、他の記録階調における記録ヘッド８の駆動周波数は、ラージドット記録時の駆動周波数よりも低く設定できるためである。
【００８９】
以上説明したように、本実施形態では、ラージドットの記録階調で用いる２つのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を第１駆動信号ＣＯＭ１に含ませると共に、その他の駆動パルスを第２駆動信号ＣＯＭ２に含ませているので、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生間隔を記録ヘッド８の応答周波数に応じて定めることができる。これにより、圧電振動子２１の高周波駆動が可能となり、記録ヘッド８の性能を十分に発揮させることができる。
【００９０】
また、ミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２の発生期間とその他の駆動パルスの発生期間とが、少なくとも一部で重畳しているので、複数の駆動パルスを一連に接続した場合よりも記録周期Ｔを短く設定することができる。この点でも、圧電振動子２１の高周波駆動が可能となり、記録ヘッド８の性能を十分に発揮させることができる。
【００９１】
また、第２駆動信号には、スモールドット駆動パルスＤＰ３と前側微振動波形ＰＳ４とを接続波形要素ＰＳ５で接続した複合パルスを含ませているので、第２駆動信号ＣＯＭ２に、複数種類の駆動パルスを効率よく組み込むことができる。
【００９２】
さらに、第１駆動信号ＣＯＭ１を構成する波形要素の一部と、第２駆動信号ＣＯＭ２を構成する波形要素の一部とを組み合わせて圧電振動子２１に供給しているので、各駆動信号には明示されていない新たなパターンでの駆動が可能である。例えば、圧電振動子２１への駆動信号の非供給期間を可及的に短くすることができる。これにより、記録ヘッド８を高周波駆動しつつも、複雑な制御を実現できる。
【００９３】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００９４】
上記実施形態では、発生される駆動信号の種類毎に設けられた第１スイッチ４９及び第２スイッチ５０により、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１へ選択的に供給するようにしたものを例示したが、この構成に限定されるものではない。例えば、図８に示す切換スイッチ６１により、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を圧電振動子２１へ選択的に供給してもよい。
【００９５】
例示した切換スイッチ６１は、第２スイッチ手段（本発明のスイッチ手段の一種）として機能し、各圧電振動子２１毎に設けられる。この切換スイッチ６１は、発生される駆動信号の種類に対応して設けられた第１入力接点６１ａ、第２入力接点６１ｂ及びオフ接点６１ｃと、圧電振動子２１に導通される出力端子６１ｄとを有しており、各接点６１ａ〜６１ｃの１つが選択的に出力端子６１ｄに電気的に接続される。そして、第１入力接点６１ａには第１駆動信号ＣＯＭ１の供給線が電気的に接続され、第２入力接点６１ｂには第２駆動信号ＣＯＭ２の供給線が電気的に接続され、オフ接点６１ｃは電気的に非接続とされている。
【００９６】
この切換スイッチ６１では、出力端子６１ｄに導通する接点６１ａ〜６１ｃを切り換えることで、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を選択的に圧電振動子２１へ供給できる。即ち、第１入力接点６１ａを出力端子６１ｄに導通させると第１駆動信号ＣＯＭ１を供給でき、第２入力接点６１ｂを出力端子６１ｄに導通させると第２駆動信号ＣＯＭ２を供給できる。また、オフ接点６１ｃを出力端子６１ｄに導通させると第１駆動信号ＣＯＭ１と第２駆動信号ＣＯＭ２の何れも供給されない。
【００９７】
そして、この切換スイッチ６１は、デコーダ６２及びスイッチ制御回路６３（本発明のスイッチ制御手段に相当）によって、動作が制御される。即ち、デコーダ６２は、スイッチ切換データ生成手段として機能し、記録データ（階調データ）の翻訳により、第１入力接点６１ａ（［１］）、第２入力接点６１ｂ（［２］）、オフ接点６１ｃ（［０］）の何れかを示すスイッチ切換データを生成する。そして、このスイッチ切換データを、制御ロジック４６´からのタイミングに同期させてスイッチ制御回路６３に出力する。これにより、上記した実施形態と同様に、各駆動信号ＣＯＭ１及びＣＯＭ２を選択的に圧電振動子２１へ供給することができる。
【００９８】
また、駆動信号に関し、上記実施形態では、１記録周期Ｔ内に２つのミドルドット駆動パルスＤＰ１，ＤＰ２を有する第１駆動信号ＣＯＭ１を例示したが、この構成に限定されない。
例えば、第１駆動信号ＣＯＭ１は、１記録周期Ｔ内に１つのラージドット駆動パルス、即ち、ラージドットに対応する量のインク滴を吐出可能な駆動パルスを有する信号であってもよい。この場合、第２駆動信号ＣＯＭ２には、例えば、ミドルドット駆動パルス、スモールドット駆動パルス、及び、微振動パルスからなる複合パルス（本発明の第２駆動パルスの一種）を含ませる。
また、３つ以上のノーマルドット駆動パルス、即ち、１つで小ドットのインク量を吐出可能な駆動パルスを含ませてもよい。この場合、第２駆動信号ＣＯＭ２には、例えば、微振動パルス（本発明の第２駆動パルスの一種）を含ませる。
【００９９】
また、上記実施形態では、２種類の駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を例示したが、３種類以上の駆動信号を発生させても同様に実施できる。例えば、記録階調毎に専用の駆動信号を発生させ、合計４種類の駆動信号としてもよい。
この場合、ラージドットの記録階調で用いる１種の駆動信号が本発明の第１駆動信号となり、他の記録階調で用いる３種の駆動信号が本発明の第２駆動信号となる。
【０１００】
また、圧力発生素子に関し、上記実施形態では、所謂縦振動モードの圧電振動子２１を用いた場合について説明したが、これに限定されるものではない。即ち、駆動パルスの供給によって電位を変化させ、駆動パルスの供給を遮断した場合には直前の電位を保持可能な素子であれば種々のものを用いることができる。例えば、所謂撓み振動モードの圧電振動子を用いてもよいし、静電アクチュエータを用いてもよい。
【０１０１】
なお、本発明は、プリンタに限らず、プロッタ、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置にも適用可能である。
また、本発明は、記録装置以外の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。
そして、ディスプレー製造装置では、色材噴射ヘッドからＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材噴射ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物噴射ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】インクジェット式プリンタの機能ブロック図である。
【図２】縦振動モードの記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】駆動信号発生回路が発生する駆動信号とこの駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図４】非記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図５】スモールドット記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図６】ミドルドット記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図７】ラージドット記録時における駆動信号の供給制御を説明する図である。
【図８】スイッチ手段の他の例を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…プリンタコントローラ，２…プリントエンジン，３…外部Ｉ／Ｆ，４…ＲＡＭ，５…ＲＯＭ，６…制御部，７…発振回路，８…記録ヘッド，９…駆動信号発生回路，１０…内部Ｉ／Ｆ，１１…キャリッジ機構，１２…紙送り機構，２１…圧電振動子，２２…固定板，２３…フレキシブルケーブル，２４…振動子ユニット，２５…ケース，２６…流路ユニット，２７…収納空部，２８…島部，２９…流路形成基板，３０…ノズルプレート，３１…振動板，３２…ノズル開口，３３…リザーバ，３４…インク供給口，３５…圧力室，３６…ノズル連通口，３７…支持板，３８…樹脂フィルム，４１…第１シフトレジスタ，４２…第２シフトレジスタ，４３…第１ラッチ回路，４４…第２ラッチ回路，４５…デコーダ，４６，４６´…制御ロジック，４７…第１レベルシフタ，４８…第２レベルシフタ，４９…第１スイッチ，５０…第２スイッチ，６１…切換スイッチ，６２…デコーダ，６３…スイッチ制御回路
【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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