(57)【要約】【課題】  電極間の短絡が発生しにくくなるようにする。【解決手段】  全ての色のインクを用いるカラー印字モードでは、圧電アクチュエータに吐出信号とスタンバイ信号とを画像データに応じて順次与える。ブラックインクしか用いないモノクロ印字モードでは、ブラックに係る圧電アクチュエータに吐出信号とスタンバイ信号とを画像データに応じて順次与えるものの、イエロー、マゼンタ、シアンに係る圧電アクチュエータにはスタンバイキャンセル信号を与える。スタンバイキャンセル信号は、圧電アクチュエータに印加される電圧の絶対値をスタンバイ信号よりも小さくする。【選択図】      図１４
2005289013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧力室と、各圧力室に対して設けられており、第１の電圧印加状態における前記圧力室の容積を、前記第１の電圧印加状態よりも絶対値の小さな電圧が印加される第２の電圧印加状態におけるよりも小さくする複数のアクチュエータと、前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第１のノズル群と、前記第１のノズル群に属する前記ノズルに連通した前記圧力室とは異なる前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第２のノズル群とが形成されたインクジェット装置の駆動回路であって、
前記アクチュエータを、少なくとも１回、第３の電圧印加状態から前記第３の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を大きくする第４の電圧印加状態を経て前記第４の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を小さくする第５の電圧印加状態とするための吐出信号を生成する吐出信号生成手段と、
前記アクチュエータを前記第１の電圧印加状態に保持しておくためのスタンバイ信号を生成するスタンバイ信号生成手段と、
前記アクチュエータを前記第２の電圧印加状態に保持しておくための休止信号を生成する休止信号生成手段と、
前記第１及び第２のノズル群に属するノズルからのインク吐出を許容する第１の印字モード、及び、前記第１のノズル群に属するノズルからのインク吐出だけを許容する第２の印字モードのどちらのモードで印字を行うかを指示するモード信号と、各ノズルからのインク吐出の有無を規定する画像データとに基づいて、前記吐出信号生成手段が生成した吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択する選択手段とを備えていることを特徴とするインクジェット装置の駆動回路。
【請求項２】
第２の電圧印加状態において前記アクチュエータに電圧が印加されないことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項３】
モード信号及び画像データを含む印字データを生成する印字データ生成手段をさらに備えており、
前記選択手段が、前記印字データ生成手段が生成した印字データに基づいて、前記吐出信号生成手段が生成した吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項４】
前記印字データ生成手段が生成した印字データとしての複数ビットのシリアル信号を前記アクチュエータごとのパラレル信号に変換する複数のシフトレジスタと、
前記複数のシフトレジスタからのパラレル信号をラッチするラッチ回路とをさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項５】
前記吐出信号生成手段が、互いに波形パターンの異なる複数の吐出信号を生成し、
前記選択手段が、前記吐出信号生成手段が生成した複数の吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対していずれか１つの吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対していずれか１つの吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項６】
前記選択手段による選択対象として、第１の印字モードにおいては、複数の吐出信号及びスタンバイ信号を選定し、第２の印字モードにおいては、第１の印字モードで選定された複数の吐出信号のうちの少なくともいずれか一つを除く一又は複数の吐出信号、スタンバイ信号及び休止信号を選定する信号選定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項７】
前記第１のノズル群から吐出されるインクの色が、前記第２のノズル群から吐出されるインクの色と異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項８】
前記第１のノズル群から吐出されるインクの色が黒であり、前記第２のノズル群から吐出されるインクの色が有彩色であることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項９】
前記第１の電圧印加状態が前記第３及び第５の電圧印加状態と同じであって、前記第２の電圧印加状態が前記第４の電圧印加状態と同じであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項１０】
複数の圧力室と、各圧力室に対して設けられた複数のアクチュエータと、前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第１のノズル群と、前記第１のノズル群に属する前記ノズルに連通した前記圧力室とは異なる前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第２のノズル群とが形成されたインクジェット装置の駆動回路であって、
前記第１及び第２のノズル群に属するノズルからのインク吐出を許容する第１の印字モード、及び、前記第１のノズル群に属するノズルからのインク吐出だけを許容する第２の印字モードの２つの印字モードのどちらのモードで印字を行うかを指示するモード信号と、各ノズルからのインク吐出の有無を規定する画像データとに基づいて、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して前記圧力室が所定容積を有する第１の電圧印加状態に対応した電圧を印加した後に画像データに基づく電圧印加状態に対応した電圧を順次印加し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して前記第１の電圧印加状態に対応した電圧を印加した後に画像データに基づく電圧印加状態に対応した電圧を順次印加すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータを電圧が印加されない電圧印加状態とすることを特徴とするインクジェット装置の駆動回路。
【請求項１１】
前記アクチュエータを画像データに基づく電圧印加状態とする吐出信号を生成する吐出信号生成手段を有しており、
前記吐出信号生成手段が生成する吐出信号は、前記アクチュエータを、少なくとも１回、第３の電圧印加状態から前記第３の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を大きくする第４の電圧印加状態を経て前記第４の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を小さくする第５の電圧印加状態とすることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット装置の駆動回路。
【請求項１２】
複数の圧力室と、
各圧力室に対して設けられており、第１の電圧印加状態における前記圧力室の容積を、前記第１の電圧印加状態よりも絶対値の小さな電圧が印加される第２の電圧印加状態におけるよりも小さくする複数のアクチュエータと、
前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第１のノズル群と、
前記第１のノズル群に属する前記ノズルに連通した前記圧力室とは異なる前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第２のノズル群と、
前記アクチュエータを、少なくとも１回、第３の電圧印加状態から前記第３の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を大きくする第４の電圧印加状態を経て前記第４の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を小さくする第５の電圧印加状態とする吐出信号を生成する吐出信号生成手段と、
前記アクチュエータを前記第１の電圧印加状態に保持しておくためのスタンバイ信号を生成するスタンバイ信号生成手段と、
前記アクチュエータを第２の電圧印加状態に保持しておくための休止信号を生成する休止信号生成手段と、
前記第１及び第２のノズル群に属するノズルからのインク吐出を許容する第１の印字モード、及び、前記第１のノズル群に属するノズルからのインク吐出だけを許容する第２の印字モードのどちらのモードで印字を行うかを指示するモード信号と、各ノズルからのインク吐出の有無を規定する画像データとに基づいて、前記吐出信号生成手段が生成した吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択する選択手段とを備えていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータを有するインクジェット装置の駆動回路及びインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電タイプのインクジェットヘッドは、インクを吐出するノズルと、ノズルに連通した圧力室と、圧力室に対向するように配置された圧電アクチュエータとを有している。各圧力室は、これにインクを供給する共通インク室に連通している。圧電アクチュエータは、圧電素子と、これを挟む２枚の電極とを有している。圧電素子を挟む２枚の電極間の電位が同じである電圧非印加状態のとき圧電アクチュエータは変形していないが、２枚の電極間の電位が異なっている電圧印加状態のとき圧電アクチュエータは圧力室の容積を縮小させるように変形している。したがって、インクジェットヘッドにおいて、圧電アクチュエータを電圧非印加状態から電圧印加状態とすることによって、ノズルからインクが吐出される。
【０００３】
かかる圧電タイプのインクジェットヘッドにおいては、特許文献１に記載されているような、いわゆる「引き打ち」という圧電アクチュエータの駆動方法が行われている。この方法では、予め圧電アクチュエータを電圧印加状態として圧力室の容積を縮小させておき、その後一旦圧電アクチュエータを電圧非印加状態とする。そして、このとき圧力室内に発生した負圧が圧力波として共通インク室との境界で位相反転して正圧となって圧力室に戻ってくるタイミングで、再び圧電アクチュエータを電圧印加状態として圧力室の容積を縮小させる。このとき、圧力室に戻ってきた正圧と新たに発生する正圧とが重畳するため、非常に大きな正圧が圧力室内に発生する。このような「引き打ち」を行うことによって、圧電アクチュエータに大きな電圧を印加しなくても、高速なインク滴をノズルから吐出することが可能となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３７０７８号公報（段落番号００３４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、カラーインクジェットプリンタは、ノズルが一方向に配列されたノズル列を複数有している。そして、各ノズル列に属するノズルからは、互いに異なる色のインクが吐出されるようになっている。かかるカラーインクジェットプリンタを用いて印字を行う場合、画像データによっては、一部のノズル列が用いられないことがある。例えば、文字だけを含む文書を単色印字する場合には、特定のノズル列に属するノズルだけからインクが吐出されることになり、その他のノズル列に属するノズルからはインクが吐出されない。このような場合、引き打ちを行うには、インクが吐出されるノズルを含むノズル列に係る圧電アクチュエータが印字開始前にすべて印字待機のために電圧印加状態とされ、その後、画像データに応じて順次電圧非印加状態と電圧印加状態とが順次繰り返されることになる。
【０００６】
一方、インクが吐出されるノズルを含まないノズル列に係る圧電アクチュエータについては、ノズル列毎に圧電アクチュエータの駆動回路を用意することが部品点数の増加及びそれによるコストアップにつながるために、インクが吐出されるノズルを含むノズル列に係る圧電アクチュエータと同様、印字開始前にすべて電圧印加状態とされ、そのまま印字終了まで電圧印加状態に維持される。しかしながら、近年の多ノズル化に伴う隣接電極ピッチ及び電極に接続された配線ピッチの縮小に起因してマイグレーション現象が発生しやすくなっていることから、圧電アクチュエータが長時間電圧印加状態に維持されていると、電極間が短絡してしまう危険性が高まってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、電極間の短絡が発生しにくいインクジェット装置の駆動回路及びこれを備えたインクジェットプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明のインクジェット装置の駆動回路は、複数の圧力室と、各圧力室に対して設けられており、第１の電圧印加状態における前記圧力室の容積を、前記第１の電圧印加状態よりも絶対値の小さな電圧が印加される第２の電圧印加状態におけるよりも小さくする複数のアクチュエータと、前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第１のノズル群と、前記第１のノズル群に属する前記ノズルに連通した前記圧力室とは異なる前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第２のノズル群とが形成されたインクジェット装置の駆動回路である。この駆動回路は、前記アクチュエータを、少なくとも１回、第３の電圧印加状態から前記第３の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を大きくする第４の電圧印加状態を経て前記第４の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を小さくする第５の電圧印加状態とするための吐出信号を生成する吐出信号生成手段と、前記アクチュエータを前記第１の電圧印加状態に保持しておくためのスタンバイ信号を生成するスタンバイ信号生成手段と、前記アクチュエータを前記第２の電圧印加状態に保持しておくための休止信号を生成する休止信号生成手段と、前記第１及び第２のノズル群に属するノズルからのインク吐出を許容する第１の印字モード、及び、前記第１のノズル群に属するノズルからのインク吐出だけを許容する第２の印字モードのどちらのモードで印字を行うかを指示するモード信号と、各ノズルからのインク吐出の有無を規定する画像データとに基づいて、前記吐出信号生成手段が生成した吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択する選択手段とを備えている。
【０００９】
この構成によると、絶対値の大きな電圧が印加される第１の電圧印加状態にアクチュエータが保持される時間が短くなるので、マイグレーションによるショートが生じにくくなる。したがって、アクチュエータの故障発生を抑制することができる。
【００１０】
本発明の駆動回路においては、第２の電圧印加状態において前記アクチュエータに電圧が印加されないことが好ましい。これにより、マイグレーションによるショートがさらに生じにくくなる。
【００１１】
本発明の駆動回路は、モード信号及び画像データを含む印字データを生成する印字データ生成手段をさらに備えていてもよい。そして、このとき、前記選択手段が、前記印字データ生成手段が生成した印字データに基づいて、前記吐出信号生成手段が生成した吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択することが好ましい。これによると、モード信号及び画像データの両方を選択手段に供給する必要がなくなり、印字データを供給するだけでよくなるから、構造が簡略化される。
【００１２】
本発明の駆動回路は、前記印字データ生成手段が生成した印字データとしての複数ビットのシリアル信号を前記アクチュエータごとのパラレル信号に変換する複数のシフトレジスタと、前記複数のシフトレジスタからのパラレル信号をラッチするラッチ回路とをさらに備えていてもよい。これによると、シフトレジスタまでの信号線の数を削減することができるので、構造が簡略化される。
【００１３】
本発明の駆動回路において、前記吐出信号生成手段が、互いに波形パターンの異なる複数の吐出信号を生成し、前記選択手段が、前記吐出信号生成手段が生成した複数の吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対していずれか１つの吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対していずれか１つの吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択するようにしてもよい。これによると、階調印字を行うことが可能となる。
【００１４】
本発明の駆動回路は、前記選択手段による選択対象として、第１の印字モードにおいては、複数の吐出信号及びスタンバイ信号を選定し、第２の印字モードにおいては、第１の印字モードで選定された複数の吐出信号のうちの少なくともいずれか一つを除く一又は複数の吐出信号、スタンバイ信号及び休止信号を選定する信号選定手段をさらに備えていてもよい。これによると、選択手段における選択候補となる信号の数の増加を防止できるので、構造が簡略化される。
【００１５】
本発明において、前記第１のノズル群から吐出されるインクの色が、前記第２のノズル群から吐出されるインクの色と異なっていてもよい。これによると、第１の印字モードで使用されるインク色の数が第２の印字モードで使用されるインク色の数よりも多い場合に対応することができる。
【００１６】
本発明において、前記第１のノズル群から吐出されるインクの色が黒であり、前記第２のノズル群から吐出されるインクの色が有彩色であってもよい。これによると、第２の印字モードでモノクロ印字を行う場合に対応することができる。
【００１７】
本発明において、前記第１の電圧印加状態が前記第３及び第５の電圧印加状態と同じであって、前記第２の電圧印加状態が前記第４の電圧印加状態と同じであってもよい。これによると、制御を簡略化することができる。
【００１８】
別の観点において、本発明のインクジェット装置の駆動回路は、複数の圧力室と、各圧力室に対して設けられた複数のアクチュエータと、前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第１のノズル群と、前記第１のノズル群に属する前記ノズルに連通した前記圧力室とは異なる前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第２のノズル群とが形成されたインクジェット装置の駆動回路であって、前記第１及び第２のノズル群に属するノズルからのインク吐出を許容する第１の印字モード、及び、前記第１のノズル群に属するノズルからのインク吐出だけを許容する第２の印字モードの２つの印字モードのどちらのモードで印字を行うかを指示するモード信号と、各ノズルからのインク吐出の有無を規定する画像データとに基づいて、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して前記圧力室が所定容積を有する第１の電圧印加状態に対応した電圧を印加した後に画像データに基づく電圧印加状態に対応した電圧を順次印加し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して前記第１の電圧印加状態に対応した電圧を印加した後に画像データに基づく電圧印加状態に対応した電圧を順次印加すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータを電圧が印加されない電圧印加状態とするものであってよい。この場合も、マイグレーションによるショートが生じにくくなる。
【００１９】
この駆動回路は、前記アクチュエータを画像データに基づく電圧印加状態とする吐出信号を生成する吐出信号生成手段を有していてもよい。このとき、前記吐出信号生成手段が生成する吐出信号は、前記アクチュエータを、少なくとも１回、第３の電圧印加状態から前記第３の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を大きくする第４の電圧印加状態を経て前記第４の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を小さくする第５の電圧印加状態としてもよい。
【００２０】
本発明のインクジェットプリンタは、複数の圧力室と、各圧力室に対して設けられており、第１の電圧印加状態における前記圧力室の容積を、前記第１の電圧印加状態よりも絶対値の小さな電圧が印加される第２の電圧印加状態におけるよりも小さくする複数のアクチュエータと、前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第１のノズル群と、前記第１のノズル群に属する前記ノズルに連通した前記圧力室とは異なる前記圧力室にそれぞれ連通した一又は複数のノズルからなる第２のノズル群と、前記アクチュエータを、少なくとも１回、第３の電圧印加状態から前記第３の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を大きくする第４の電圧印加状態を経て前記第４の電圧印加状態におけるよりも前記圧力室の容積を小さくする第５の電圧印加状態とする吐出信号を生成する吐出信号生成手段と、前記アクチュエータを前記第１の電圧印加状態に保持しておくためのスタンバイ信号を生成するスタンバイ信号生成手段と、前記アクチュエータを第２の電圧印加状態に保持しておくための休止信号を生成する休止信号生成手段と、前記第１及び第２のノズル群に属するノズルからのインク吐出を許容する第１の印字モード、及び、前記第１のノズル群に属するノズルからのインク吐出だけを許容する第２の印字モードのどちらのモードで印字を行うかを指示するモード信号と、各ノズルからのインク吐出の有無を規定する画像データとに基づいて、前記吐出信号生成手段が生成した吐出信号、前記スタンバイ信号生成手段が生成したスタンバイ信号、及び、前記休止信号生成手段が生成した休止信号の中から、第１の印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、インク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択し、第２の印字モードで印字が行われるときには、前記第１のノズル群に属するインク吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対して吐出信号を、前記第１のノズル群に属するインク不吐出ノズルに係る前記アクチュエータに対してスタンバイ信号をそれぞれ順次選択すると共に、前記第２のノズル群に属する前記ノズルに係る前記アクチュエータに対して休止信号をそれぞれ選択する選択手段とを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
［第１の実施の形態］
＜プリンタの構造＞
まず、本発明の第１の実施の形態によるインクジェットプリンタの構造について、図１〜図７を参照して説明する。図１に示すように、カラーインクジェットプリンタ１００の本体フレーム６８には、４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを噴射させるために各色ごとに配設された計４つの圧電式のインクジェットヘッド６が固着されており、さらに、４色のカラーインクが夫々充填される計４つのインクカートリッジ６１が本体フレーム６８に脱着可能に取り付けられている。この本体フレーム６８は、駆動機構６５によって直線方向に往復駆動されるキャリッジ６４に固着されている。用紙６２を送るためのプラテンローラ６６は、その軸線がキャリッジ６４の往復移動方向に沿うよう配置され、４つのインクジェットヘッド６と対向している。
【００２３】
キャリッジ６４は、プラテンローラ６６の支軸と平行に配設されるガイド軸７１およびガイド板７２によって、摺動自在に支持されている。ガイド軸７１の両端部の近傍にはプーリー７３、７４が支持され、これらのプーリー７３、７４の間に無端ベルト７５が掛け渡されている。そして、キャリッジ６４はこの無端ベルト７５に固定されている。この駆動機構６５においては、一方のプーリー７３がモータ７６の駆動によって正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ６４がガイド軸７１およびガイド板７２に沿って直線方向に往復駆動されて、インクジェットヘッド６を往復移動させるようになっている。
【００２４】
用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示省略）から給紙され、インクジェットヘッド６とプラテンローラ６６との間の空間に導かれて、インクジェットヘッド６から噴射されるインクによって所定の印字がなされた後に排紙される。
【００２５】
パージ機構６７は、インクジェットヘッド６の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。このパージ機構６７はプラテンローラ６６の側方に設けられており、前述の駆動機構６５によってインクジェットヘッド６がリセット位置に至ったときにそのインクジェットヘッド６に対向するよう、パージ機構６７の配設位置が定められている。このパージ機構６７はパージキャップ８１を備えており、インクジェットヘッド６の下面に設けられた多数のノズル３５（図３〜図６参照）を覆うように、インクジェットヘッド６の下端部に装着される。
【００２６】
図２に、インクジェットヘッド６を上下逆さまにした状態の分解斜視図を示す。このインクジェットヘッド６の本体フレーム６８は、その上面側（図２における下面側）が開放された略箱状に形成されており、上方から４つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できるようになっている。図２に示すように、本体フレーム６８には、各インクカートリッジ６１の下端部に設けられたインク排出口に接続されるインク供給通路４が、本体フレーム６８の底板５の下面（インクジェットヘッド６が固着される側の面）まで連通している。これらのインク供給通路４に夫々対応して、インクジェットヘッド６のインク供給口と密接できるようにしたゴム製等のジョイント部材４７が、底板５の下面に取り付けられている。底板５の下面側には、４つのインクジェットヘッド６を並べて配置させるための４つの凹部８が形成されている。そして、各インクジェットヘッド６は、凹部８において紫外線硬化型の接着剤などによって固定される。
【００２７】
＜ヘッドの構造＞
図３に示すように、インクジェットヘッド６は積層型の流路ユニット１０を備えており、この流路ユニット１０の上面に、平板形状のアクチュエータユニット２０が接着される。さらに、アクチュエータユニット２０の上面には、ドライバＩＣ１０３（図８参照）との電気的接続のためのフレキシブルフラットケーブル４０が接合されている。流路ユニット１０の下面には多数のノズル３５が形成されており、各ノズル３５から下向きにインクが吐出される。
【００２８】
図３〜図６に示すように、流路ユニット１０は、ノズルプレート１１、ダンパプレート１２、２枚のマニホールドプレート１３Ｘ、１３Ｙ、スペーサプレート１４、ベースプレート１５の６枚の薄い金属板が、互いに重ねられた状態で接合された積層構造を有する。
【００２９】
図４、図５に示すように、ノズルプレート１１には、インクを吐出するためのノズル３５が、所定の間隔をおいて多数形成されている。このノズル３５は、ノズルプレート１１における長手方向に沿って千鳥状の２列に配列されている。図５に示すように、ベースプレート１５には複数の圧力室３６が、ベースプレート１５の長手方向に沿って千鳥状の２列に配列されている。各圧力室３６は矩形の平面形状を有し、その長手方向がベースプレート１５の長手方向に対して直交するように形成されている。また、ベースプレート１５のスペーサプレート１４に面する側には、それぞれの圧力室３６と接続される絞り部３６ｄと、この絞り部３６ｄと接続されるインク供給孔３６ｂとが形成されている。各圧力室３６の短手方向中央側の端部３６ａは、スペーサプレート１４、２枚のマニホールドプレート１３Ｘ、１３Ｙ、ダンパプレート１２に夫々千鳥状配列で形成された貫通孔３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄを介してノズル３５に連通している。
【００３０】
図５に示すように、２枚のマニホールドプレートのうちスペーサプレート１４に近い側のマニホールドプレート１３Ｘには、２つのインク室半部１３ａが貫通状に形成されている。そして、このインク室半部１３ａの側壁には、前述のインク供給孔３６ｂに対応して接続部４５が形成されている。  一方、ノズルプレート１１側のマニホールドプレート１３Ｙには、二つのインク室半部１３ｂが、他側のマニホールドプレート１３Ｘに向けてのみ開放するように凹設されている。そして、図６に示すように、２枚のマニホールドプレート１３Ｘ・１３Ｙとスペーサプレート１４の３枚のプレートが積層された状態では、貫通孔３７ａ〜３７ｄの列の両側に１つずつ、２つの共通インク室７が形成されている。
【００３１】
図５に示すように、ダンパプレート１２には、ダンパ溝１２ｃが凹設されており、このダンパ溝１２ｃはマニホールドプレート１３Ｙ側に向けてのみ開放するように形成され、その平面視での位置および平面形状は前記共通インク室７と一致している。図４に示すように、ベースプレート１５には２つのインク供給孔３９ａが形成され、スペーサプレート１４にもインク供給孔３９ｂが形成されている。これらインク供給孔３９ａ、３９ｂは、２つの共通インク室７に対応して設けられている。さらに、スペーサプレート１４における左右両側部位には夫々インク供給孔３８が形成されている。
【００３２】
そして、流路ユニット１０には、共通インク室７から、接続部４５、インク供給孔３８、絞り部３６ｄ、圧力室３６を経て、各ノズル３５に至る個別インク流路（以下の説明において、適宜チャンネル（Ｃｈ）と称する）が形成されている。なお、本実施形態のインクジェットヘッドの個別インク流路（チャンネル）の数は、各色ごとにＣｈ０〜Ｃｈ７４までの合計３００である。そして、各個別インク流路において、アクチュエータユニット２０によって圧力室３６内のインクに吐出エネルギーが与えられ、貫通孔３７ａ〜３７ｄを介してノズル３５からインクが吐出される。
【００３３】
次に、アクチュエータユニット２０について説明する。図６、図７に示すように、アクチュエータユニット２０は、２種類の圧電シート２１、２２と１枚の絶縁シート２３とを積層した構造を有する。一方の圧電シート２１の上面には、流路ユニット１０における各圧力室３６毎に対応した複数の個別電極２４が設けられている。図７に示すように、各個別電極２４の一端部２４ａは、アクチュエータユニット２０の側面に露出するように形成されている。
【００３４】
他方の圧電シート２２の上面には、共通電極２５が複数の圧力室３６に対して共通に設けられている。共通電極２５の一端部２５ａも、個別電極２４の一端部２４ａと同様に、アクチュエータユニット２０の側面に露出するように形成されている。共通電極２５は常に接地電位に保持されている。そして、各個別電極２４と共通電極２５とに挟まれる圧電シート２１、２２における領域は、各圧力室３６ごとに対応した圧力発生部となる。最上段の絶縁シート２３の上面には、個別電極２４の各々に対応する表面電極２６と、共通電極２５に対応する表面電極２７とが、２列に並べて設けられている。
【００３５】
圧電シート２１、２２及び絶縁シート２３の側面において、個別電極２４の一端部２４ａには第１の凹み溝３０が、共通電極２５の一端部２５ａには第２の凹み溝３１が、夫々積層方向に延びるように設けられている。第１の凹み溝３０の各々には、各個別電極２４と各表面電極２６とを電気的に接続する側面電極が設けられ、第２の凹み溝３１内には、共通電極２５と表面電極２７とを電気的に接続する側面電極が設けられている。なお、符号２８および２９の電極は、捨てパターンの電極である。
【００３６】
ここで、流路ユニット１０とアクチュエータユニット２０とは、流路ユニット１０の各圧力室３６と、アクチュエータユニット２０の各個別電極２４とが対向するように積層されている。また、アクチュエータユニット２０の上面において、フレキシブルフラットケーブル４０と表面電極２６、２７とが電気的に接合されている。そして、各圧力室３６に対向する表面電極２６及び各個別電極２４と、表面電極２７及び共通電極２５と、圧電シート２１、２２によって、対応するノズル３５からインク滴を吐出させる１つの圧電アクチュエータが構成されている。
【００３７】
そして、表面電極２６と電気的に接続された個別電極２４と共通電極２５との間に電圧が印加されると、圧電シート２２のうち正電位とされた個別電極２４に対向する部分に圧電作用によって積層方向の歪みが発生し、その部分が圧力室３６に向かって膨らんだ凸形状となる。その結果、圧力室３６の容積が減少する。そして、この初期状態から一旦個別電極２４を接地電位に戻し、その後個別電極２４を再度正電位としたときに、ノズル３５からインクが吐出される。
【００３８】
＜回路構成＞
次に、インクジェットプリンタ１００におけるインク吐出に関する部分についての回路構成について、図８〜図１５を参照して詳細に説明する。図８、図９に示すように、インクジェットプリンタ１００の制御装置１０１内の本体回路１０２は、インクジェットヘッド６を駆動するドライバＩＣ１０３と信号線１２０〜１２２等を介して電気的に接続されている。そして、前述のように、ドライバＩＣ１０３とアクチュエータユニット２０とが、フレキシブルフラットケーブル４０を介して電気的に接続されている。
【００３９】
本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１００においては、１つの制御装置１０１に対して、４つのドライバＩＣ１０３及び４つのアクチュエータユニット２０が接続されている。しかしながら、説明を簡略なものとするために、図８及び図９においては、１つの制御装置１０１に対して１つのドライバＩＣ１０３及び１つのアクチュエータユニット２０が接続されている様子を描いている。
【００４０】
図９に示すように、制御装置１０１には、パソコン等の外部機器９９から、印字される画像に関する画像データが、Ｉ／Ｆ（インターフェース）コントローラ１１２を介して入力される。この画像データは、各色ごとに、プリンタ１００における印字ドット数と同じ画素数を有しており、各画素が２ビットで構成されたビットマップデータである。後述するように、各画素の２ビットデータは、ノズルからの吐出インク滴数を０滴（吐出なし）、１滴、２滴、３滴のいずれとするか、つまり１印字周期内におけるインク吐出量をゼロ、小、中、大の４種類のうちのいずれとするかを決定するために用いられる。
【００４１】
画像データは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１１４を介してＳＤＲＡＭ（Synchronous Direct Random Access Memory）１１３に記憶される。ＤＭＡコントローラ１１４は、ＣＰＵ１１５と接続されたＭＡＩＮ制御部１１６によって制御される。ＳＤＲＡＭ１１３には、モード判定回路１０９が接続されている。モード判定回路１０９は、ＳＤＲＡＭ１１３に記憶された画像データのヘッダ情報に基づいて、その画像データがモノクロ画像データ及びカラー画像データのいずれであるかを判定する。モード判定回路１０９は、その判定結果を、カラー印字モード又はモノクロ印字モードのいずれかを示すモード信号として出力する。
【００４２】
制御装置１０１の本体回路１０２は、上述したＩ／Ｆコントローラ１１２、ＤＭＡコントローラ１１４、ＳＤＲＡＭ１１３、ＣＰＵ１１５、ＭＡＩＮ制御部１１６及びモード判定回路１０９に加えて、波形発生回路１１０と、印字データ発生回路１３０と、３つの転送バッファ１４０〜１４２とを有している。
【００４３】
波形発生回路１１０は、各圧電アクチュエータの個別電極２４に順次与えられる互いに波形が相違する複数種類の吐出信号、各圧電アクチュエータの個別電極２４を常に正電位とするためのスタンバイ信号、及び、各圧電アクチュエータの個別電極２４を常に接地電位とするためのスタンバイキャンセル信号（休止信号）を生成する。
【００４４】
図１０は、波形発生回路１１０の詳細な構成を描いたブロック図である。波形発生回路１１０は、シアン、マゼンタ、イエローの３つの有彩色インク用の信号を生成する回路と、ブラックインク用の信号を生成する回路とに分けられる。波形発生回路１１０は、有彩色インク用の信号を生成する回路として、スタンバイ信号を生成するスタンバイ信号発生回路１５０と、６つの吐出信号発生回路１５１〜１５６と、セレクタ１５７とを有している。一方、波形発生回路１１０は、ブラックインク用の信号を生成する回路として、スタンバイ信号を生成するスタンバイ信号発生回路１６０と、６つの吐出信号発生回路１６１〜１６６とを有している。
【００４５】
後述するように、スタンバイ信号発生回路１５０、１６０及び６つの吐出信号発生回路１５１〜１５６、１６１〜１６６からの出力信号は、後段において反転させられる。６つの吐出信号発生回路１５１〜１５６、１６１〜１６６は、ＭＡＩＮ制御部１１６から駆動波形発生トリガー信号を受信すると、以下で説明する吐出信号（又は吐出信号及びスタンバイキャンセル信号）をそれぞれ発生する。
【００４６】
スタンバイ信号発生回路１５０から出力されるスタンバイ信号FIRE CL000の波形を、図１１（ａ）に示す。この図から分かるように、スタンバイ信号FIRE CL000は、スタンバイ信号発生回路１５０から出力される時点において常にローレベルとなっている。この段階において、ローレベル電位とハイレベル電位とに大きな電位差はなく、これらの電位は後ほど増幅される。なお、スタンバイ信号発生回路１６０から出力されるスタンバイ信号FIRE Bk000の波形は、図１１（ａ）に示す波形と同じである。
【００４７】
吐出信号発生回路１５１〜１５５には、互いに異なる駆動波形データが与えられる。吐出信号発生回路１５１から出力される吐出信号FIRE CL001の波形を、図１１（ｂ）に示す。この図から分かるように、吐出信号発生回路１５１から出力される吐出信号FIRE CL001は、２つのパルスを含むパルス列信号である。２つのパルスのうちの最初のパルス（インク吐出パルス）はノズルからインクを吐出させるのものであり、後のパルスは個別インク流路内における残存圧力波を弱めるためのものである。吐出信号発生回路１５２から出力される吐出信号FIRE CL002及び吐出信号発生回路１５３から出力される吐出信号FIRE CL003の波形を、図１１（ｃ）及び図１１（ｄ）にそれぞれ示す。これら２つの吐出信号FIRE CL002、吐出信号FIRE CL003は、吐出信号FIRE CL001よりもインク吐出パルスが１つ又は２つ多いパルス列信号である。つまり、吐出信号FIRE CL002をアクチュエータユニット２０に与えると、ノズルからは２つのインク滴が吐出され、吐出信号FIRE CL003をアクチュエータユニット２０に与えると、ノズルからは３つのインク滴が吐出される。
【００４８】
このように、波形発生回路１１０は、互いに吐出インク滴数の異なる３種類の吐出信号を生成することができる。連続して吐出された複数のインク滴は、これらを着弾前に合体させたり或いはほぼ同じ位置に着弾させることによって、用紙上において１ドットを形成する。したがって、画像データを構成する各画素の２ビットデータの組み合わせに応じた吐出信号を用いることによって、面積階調法による階調印字を行うことが可能となる。
【００４９】
吐出信号発生回路１５４〜１５６から出力される吐出信号FIRE CL004、吐出信号FIRE CL005、吐出信号FIRE CL006の波形を、図１１（ｅ）、図１１（ｆ）、図１１（ｇ）にそれぞれ示す。これら３つの吐出信号FIRE CL004、吐出信号FIRE CL005、吐出信号FIRE CL006は、最初のインク吐出パルスの幅が図１１（ｂ）、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）にそれぞれ示す吐出信号よりも狭い以外は、これら各吐出信号と同様の形状を有している。したがって、吐出信号FIRE CL004、吐出信号FIRE CL005、吐出信号FIRE CL006をアクチュエータユニット２０に与えると、ノズルからはそれぞれ１つ、２つ又は３つのインク滴が吐出される。吐出信号FIRE CL004、吐出信号FIRE CL005、吐出信号FIRE CL006は、直前のインクの吐出態様に応じた履歴制御を行って、印字品質の向上を図るために、吐出信号FIRE CL001、吐出信号FIRE CL002、吐出信号FIRE CL003と使い分けられる。なお、吐出信号発生回路１５１〜１５６から出力される吐出信号FIRE Bk001、吐出信号FIRE Bk002、吐出信号FIRE Bk003、吐出信号FIRE Bk004、吐出信号FIRE Bk005、吐出信号FIRE Bk006については、具体的な波形の図示を省略する。イエローなどの有彩色インク用の吐出信号とブラックインク用の吐出信号とを分けているのは、有彩色インクとして染料インクを、ブラックインクとして染料インクとは吐出特性が異なる顔料インクを用いるためである。
【００５０】
セレクタ１５７には、駆動波形データとスタンバイキャンセルデータとが与えられる。セレクタ１５７は、モード判定回路１０９が出力したモード信号がカラー印字モードを示している場合には、駆動波形データを選択出力し、モード信号がモノクロ印字モードを示している場合には、スタンバイキャンセルデータを選択出力する。吐出信号発生回路１５６は、カラー印字モードであれば、図１１（ｇ）に示すような吐出信号FIRE CL006を生成し、モノクロ印字モードであれば、図１１（ｈ）に示すようなスタンバイキャンセル信号FIRE CL006を生成する。この図から分かるように、スタンバイキャンセル信号FIRE CL006は、吐出信号発生回路１５６から出力される時点において常にハイレベルとなっている。このように、セレクタ１５７は、波形発生回路１１０が出力する信号をモード信号に応じて選定している。
【００５１】
印字データ発生回路１３０は、ＳＤＲＡＭ１１３に記憶された画像データと、モード判定回路１０９が出力したモード信号とに基づいて、３ビット（bit0, bit1, bit2）のシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2を生成する。３ビットのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2は、３つの転送バッファ１４０〜１４２に送られる。図９に示すように、bit0が転送バッファ１４０に、bit1が転送バッファ１４１に、bit2が転送バッファ１４２にそれぞれ対応している。シリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2は、波形発生回路１１０が生成した７つの信号FIRE CL000-FIRE CL006又はFIRE Bk000-FIRE Bk006の中からいずれか１つを順次選択するために用いられる。
【００５２】
ここで、図１２を参照して、シリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2と波形発生回路１１０が生成した信号との対応について説明する。図１２に示すように、各シリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2は互いに独立してハイレベル又はローレベルとなり得る。したがって、３つのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2の組み合わせによって、最大で８つの信号のいずれかを指示することができる。
【００５３】
例えば、図１２（ａ）に示すように、３つのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2がすべてローレベルとなっているときは、吐出信号FIRE CL000又はFIRE Bk000と対応している。図１２（ｂ）に示すように、シリアル印字データSIN0がハイレベルで残り２つのシリアル印字データSIN1, SIN2がローレベルとなっているときは、吐出信号FIRE CL001又はFIRE Bk001と対応している。このように、図１２（ｃ）に示す場合は吐出信号FIRE CL002又はFIRE Bk002と、図１２（ｄ）に示す場合は吐出信号FIRE CL003又はFIRE Bk003と、図１２（ｅ）に示す場合は吐出信号FIRE CL004又はFIRE Bk004と、図１２（ｆ）に示す場合は吐出信号FIRE CL005又はFIRE Bk005と、図１２（ｇ）に示す場合は吐出信号FIRE CL006又はFIRE Bk006と、それぞれ対応している。なお、本実施の形態においては、図１２（ｈ）に示すように３つのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2がすべてハイレベルとなることがない（後述する第２の実施の形態においては、このような場合が存在する）。
【００５４】
本実施の形態において、印字データ発生回路１３０は、カラー印字モードで印字が行われるときには、インク吐出ノズルに係る個別電極２４に対して階調に応じて図１２（ｂ）〜（ｇ）のいずれかのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2を、インク不吐出ノズルに対して図１２（ａ）に対応したシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2をそれぞれ順次生成する。これにより、インク色に拘わらず、圧電アクチュエータが圧力室３６に向かって凸となったインク不吐出状態（吐出準備状態）と圧電アクチュエータが順次形状を変えるインク吐出状態との間を圧電アクチュエータが円滑に移行できるようにしつつ、インクを吐出すべきノズルから適量のインクを適切なタイミングで吐出することができるようになっている。
【００５５】
また、印字データ発生回路１３０は、モノクロ印字モードで印字が行われるときには、ブラックインクを吐出するヘッドに属するインク吐出ノズルに対して階調に応じて図１２（ｂ）〜（ｇ）のいずれかのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2を、ブラックインクを吐出するヘッドに属するインク不吐出ノズルに対して図１２（ａ）に対応したシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2をそれぞれ順次生成すると共に、イエロー、マゼンタ、シアンインクを吐出するヘッドに属するノズルに対して図１２（ｇ）に対応したシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2をそれぞれ生成する。これにより、ブラックインクについては、圧電アクチュエータが圧力室３６に向かって凸となったインク不吐出状態（吐出準備状態）と圧電アクチュエータが順次形状を変えるインク吐出状態との間を圧電アクチュエータが円滑に移行できるようにしつつ、インクを吐出すべきノズルから適量のインクを適切なタイミングで吐出することができるようになっている。イエロー、マゼンタ、シアンインクについては、圧電アクチュエータに電圧が印加されないようにすることができる。
【００５６】
各転送バッファ１４０〜１４２には、１本の信号線１２０〜１２２がそれぞれ接続されている。転送バッファ１４０〜１４２は、３つの印字データ発生回路１３０〜１３２からのシリアル印字データを、夫々対応する信号線１２０〜１２２を介してドライバＩＣ１０３に伝送する。
【００５７】
このほか、本体回路１０２は、転送クロックCLKを生成して、それをドライバＩＣ１０３に送出する。これについての詳しい説明は省略する。
【００５８】
次に、ドライバＩＣ１０３の詳細について説明する。図１３は、ドライバＩＣ１０３のブロック図である。図１３において、説明を簡略にするために、４つのドライバＩＣ１０３を１つにまとめて描いている。
【００５９】
図１３に示すように、ドライバＩＣ１０３は、入力されるシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2をパラレル変換するシリアル−パラレル変換器としてのシフトレジスタ１７１と、ラッチ回路としてのＤ−フリップフロップ１７２と、波形発生回路１１０が生成した７つの信号FIRE CL000-FIRE CL006又はFIRE Bk000-FIRE Bk006の中のいずれか１つをパラレル変換された印字データに基づいて選択する３００個のマルチプレクサ１７３Y0、１７３M0、１７３C0、…、１７３B74と、３００個の論理反転回路１７４Y0、１７４M0、１７４C0、…、１７４B74と、３００個の電力増幅回路１７５Y0、１７５M0、１７５C0、…、１７５B74とを有している。
【００６０】
シフトレジスタ１７１には、転送クロックCLKが立ち上がるタイミングで、３００チャンネル分の３ビットのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2が、３本の信号線１２０〜１２２を介して順次入力される。シフトレジスタ１７１のビット長は、チャンネル数（７５）×各チャンネルに対応するシリアル印字データのビット数（３ビット）の２２５ビットである。シフトレジスタ１７１は、各チャンネルごとのパラレル印字信号を順次出力する。例えば、図１３に示す信号S0000, S1000, S2000はイエローの第０チャンネルに対応した印字信号であり、信号S0001, S1001, S2001はマゼンタの第０チャンネルに対応した印字信号であり、信号S0002, S1002, S2002はシアンの第０チャンネルに対応した印字信号であり、信号S0299, S1299, S2299はブラックの第７４チャンネルに対応した印字信号である。これらパラレル印字信号は、チャンネルごとにＤ−フリップフロップ１７２へと順次出力される。
【００６１】
Ｄ−フリップフロップ１７２は、本体回路１０２から転送されてくる転送クロックCLKに従って、各パラレル印字信号を３００個のマルチプレクサ１７３Y0、１７３M0、１７３C0、…、１７３B74に同時に出力する。図１３において、Ｄ−フリップフロップ１７２が出力する信号の頭文字を例えばD0000のようにDとしているが、Ｄ−フリップフロップ１７２が出力する信号はＤ−フリップフロップ１７２に入力された信号とそれぞれ同じである。
【００６２】
イエロー、マゼンタ、シアンに係る２２５個のマルチプレクサ１７３Y0、１７３M0、１７３C0、…、１７３Y74、１７３M74、１７３C74には、波形発生回路１１０が生成した７個の信号FIRE CL000-FIRE CL006が与えられる。このとき、信号FIRE CL006は、上述したように印字モードがカラー、モノクロのいずれであるかに応じて、図１１（ｇ）に示す吐出信号及び図１１（ｈ）に示すスタンバイキャンセル信号のいずれかとなっている。一方、ブラックに係る７５個のマルチプレクサ１７３B0、…、１７３B74には、波形発生回路１１０が生成した７個の信号FIRE Bk000-FIRE Bk006が与えられる。また、３００個のマルチプレクサ１７３Y0、１７３M0、１７３C0、…、１７３B74のそれぞれには、波形発生回路１１０から与えられた７つの信号の選択信号として、チャンネルごとに異なるパラレル印字信号D0000, D1000, D2000, etc.が順次与えられる。
【００６３】
各マルチプレクサ１７３Y0、１７３M0、１７３C0、…、１７３B74は、印字データ発生回路１３０で生成された印字データに基づいて、７個の信号FIRE CL000-FIRE CL006又はFIRE Bk000-FIRE Bk006の中から１つの信号を順次選択し、選択された信号を出力する。各マルチプレクサにおける信号選択の具体的な態様を図１４に示す。図１４に示すように、カラー印字モードのとき、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）については、インク吐出ノズルに対して階調及び吐出履歴に応じて図１１（ｂ）〜（ｇ）に示す吐出信号FIRE CL001-FIRE CL006のいずれかが、インク不吐出ノズルに対して図１１（ａ）に対応したスタンバイ信号FIRE CL000がそれぞれ順次選択される。一方、ブラック（Ｂｋ）については、インク吐出ノズルに対して階調及び吐出履歴に応じて吐出信号FIRE Bk001-FIRE Bk006 のいずれかが、インク不吐出ノズルに対してスタンバイ信号FIRE Bk000が順次選択される。
【００６４】
また、モノクロ印字モードのとき、ブラックについては、インク吐出ノズルに対して階調及び吐出履歴に応じて吐出信号FIRE Bk001-FIRE Bk006 のいずれかが、インク不吐出ノズルに対してスタンバイ信号FIRE Bk000が順次選択される。一方、イエロー、マゼンタ、シアンについては、常に図１１（ｈ）に示すスタンバイキャンセル信号FIRE CL006がそれぞれ選択される。
【００６５】
論理反転回路１７４Y0、１７４M0、１７４C0、…、１７４B74は、各マルチプレクサ１７３Y0、１７３M0、１７３C0、…、１７３B74から供給された信号をレベル反転して出力する。したがって、図１１（ａ）〜（ｈ）に示す各信号FIRE CL000-FIRE CL006は、それぞれ、図１５（ａ）〜（ｈ）に示すような信号となる。
【００６６】
電力増幅回路１７５Y0、１７５M0、１７５C0、…、１７５B74は、論理反転回路１７４Y0、１７４M0、１７４C0、…、１７４B74から供給された信号を、各信号が所定の電圧レベルを有するように増幅する。そして、増幅された信号がフレキシブルフラットケーブル４０上の配線を介してアクチュエータユニット２０の各個別電極２４に与えられる。
【００６７】
図１５（ｈ）に示すように、個別電極２４に与えられるスタンバイキャンセル信号は常にローレベルとなっている。本実施の形態では、ローレベルを接地電位にしてある。一方、共通電極２５はモードなどに拘わらず常に接地電位に維持されているから、モノクロ印字モードにおいて、イエロー、マゼンタ、シアンインクに係る圧電アクチュエータは、個別電極２４と共通電極２５との間に電圧が印加されない電圧非印加状態となっている。したがって、イエロー、マゼンタ、シアンに係る圧電アクチュエータについては、電圧印加状態にある時間を従来よりも短くすることができるので、マイグレーション現象に起因した短絡故障が生じにくくなる。
【００６８】
また、本実施の形態においては、印字データ発生回路１３０が画像データとモード信号とに基づいてシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2を生成しているので、マルチプレクサ１７３にはモード信号及び画像データの両方を供給する必要がなく、印字データを供給するだけでよい。したがって、配線構造を簡略なものとすることができる。
【００６９】
しかも、本実施の形態では、ドライバＩＣ１０３がシリアル−パラレル変換装置としてのシフトレジスタ１７１とラッチ回路としてのＤ−フリップフロップ１７２とを有しているので、制御装置１０１とドライバＩＣ１０３とをシリアル配線１２０、１２１、１２２で接続すればよいことになり、信号線の数を大幅に削減することができる。そのため、配線構造を簡略化することができる。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、波形発生回路１１０がセレクタ１５７を有しており、吐出信号発生回路１５６が図１１（ｇ）に示す吐出信号及び図１１（ｈ）に示すスタンバイキャンセル信号のいずれかを生成するので、各マルチプレクサ１７３における選択候補となる信号の数が増加するのを抑制することができる。したがって、配線などの増加を防止できるので、構造が簡略化され、低コストな駆動回路を実現することができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、圧電アクチュエータに与えられる各パルス信号のローレベルはすべて接地電位であり、ハイレベルはすべて同じ正の電位である。したがって、制御を簡略化することができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態と類似しているため、以下、両者の相違点を中心に説明することとし、共通個所についての説明を省略する。また、同じ部材については同じ符号を用いることとして説明を省略する。
【００７３】
図１６は、本実施の形態の駆動回路における波形発生回路１１０’の詳細な構成を描いたブロック図である。波形発生回路１１０’は、シアン、マゼンタ、イエローの３つの有彩色インク用の信号を生成する回路と、ブラックインク用の信号を生成する回路とに分けられる。波形発生回路１１０は、有彩色インク用の信号を生成する回路として、スタンバイ信号を生成するスタンバイ信号発生回路２５０と、６つの吐出信号発生回路２５１〜２５６と、スタンバイキャンセル信号発生回路２５７とを有している。一方、波形発生回路１１０’は、ブラックインク用の信号を生成する回路として、スタンバイ信号を生成するスタンバイ信号発生回路２６０と、６つの吐出信号発生回路２６１〜２６６とを有している。
【００７４】
スタンバイ信号発生回路２５０、２６０及び６つの吐出信号発生回路２５１〜２５６、２６１〜２６６からの出力信号は、後段において反転させられる。６つの吐出信号発生回路２５１〜２５６、２６１〜２６６は、ＭＡＩＮ制御部１２６から駆動波形発生トリガー信号を受信すると、吐出信号をそれぞれ生成する。吐出信号発生回路２５１〜２５６が生成する吐出信号FIRECL001-FIRECL006は、図１１（ｂ）〜図１１（ｇ）に示したのとそれぞれ同じである。また、吐出信号発生回路２６１〜２６６が生成する吐出信号FIREBk001-FIREBk006は、第１の実施の形態において吐出信号発生回路１６１〜１６６が生成するものとそれぞれ同じである。
【００７５】
スタンバイ信号発生回路２５０、２６０が生成するスタンバイ信号FIRECL000, FIREBk000の波形は、図１１（ａ）に示したのと同様である。一方、スタンバイキャンセル信号発生回路２５７が生成するスタンバイキャンセル信号FIRECL007の波形は、図１１（ｈ）に示したのと同じである。
【００７６】
このように、本実施の形態においては、第１の実施の形態で用いられている、モード判定回路１０９が出力するモード信号に応じて異なる信号を出力するセレクタ１５７を用いていない。そのため、波形発生回路１１０’は、シアン、マゼンタ、イエローの３つの有彩色インク用の信号として、６個の吐出信号FIRECL001-FIRECL006と、スタンバイ信号FIRECL000と、スタンバイキャンセル信号FIRECL007との合計８個の信号を生成する。したがって、ドライバＩＣ１０３には、有彩色インク用の信号としてこれら８個の信号が与えられる。これに対応して、印字データ発生回路１３０は、３ビットのシリアル印字データSIN0, SIN1, SIN2の組み合わせによって、図１２（ａ）〜図１２（ｈ）までの８種類の印字データを生成する。このうち、図１２（ｈ）がスタンバイキャンセル信号FIRECL007に対応している。また、第１の実施の形態とは異なり、図１２（ｇ）は吐出信号FIRECL006のみに対応している。他方、ブラックインク用の信号としては、第１の実施の形態と同じく７個の信号がドライバＩＣ１０３に与えられるだけである。
【００７７】
本実施の形態に係る駆動回路におけるドライバＩＣ１０３の構成は、シアン、マゼンタ、イエローに係るマルチプレクサ１７３に、これら３つの有彩色インク用の信号として波形発生回路１１０’が生成した８個の信号が供給される以外は、実質的に第１の実施の形態で説明したものと同等である。
【００７８】
［変形例など］
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更を上述の実施の形態に施すことが可能である。例えば、上述の実施の形態ではスタンバイキャンセル信号によって圧電アクチュエータの個別電極２２４が接地電位になるとしてるが、スタンバイキャンセル信号によって圧電アクチュエータの個別電極２２４が吐出信号FIRECL001-FIRECL006によるハイレベル電位よりも絶対値の小さい電位になるのであれば、スタンバイキャンセル信号の電位を変更してもよい。つまり、モノクロ印字モードにおいてイエロー、マゼンタ、シアンに係る圧電アクチュエータの個別電極２４については、モノクロ印字中に吐出信号FIRECL001-FIRECL006によるハイレベル電位よりも絶対値の小さい電圧が印加されてもよい。
【００７９】
また、上記実施の形態においてはプリンタがインク色ごとに独立した４つのインクジェットヘッドを有しているが、１つのインクジェットヘッドに全てのインク色に係るノズル列が存在していてもよい。
【００８０】
さらに、上述の実施の形態では、モードとしてカラー印字モードとモノクロ印字モードとを例として説明したが、例えばマゼンタ印字モードとカラー印字モードとの切り換えができるような構成であってもよい。さらには、１つのモードにおいて一部のノズル群に属するノズルだけからのインク吐出を許容するものであれば、インク色に関係のない２つのモードを切り換え可能となっているものであってもよい。
【００８１】
また、モード検出は画像データ以外から行ってもよい。一例として、ユーザによるボタンなどの操作に基づいて、モードを検出してもよい。さらに、画像データとモード信号から印字データを生成せず、これら２つをマルチプレクサに直接与えることによって信号を選択してもよい。また、上述した実施の形態ではドライバＩＣがシフトレジスタとラッチ回路とを含んでいるが、これらを含まない回路構成であってもよい。
【００８２】
さらに、アクチュエータとして、圧電アクチュエータ以外のアクチュエータ（例えば静電アクチュエータ）を用いてもよい。また、本発明のインクジェットプリンタは図１に示すようなシリアル印字タイプに限らず、ライン印字タイプであってもよい。
【００８３】
また、上述した実施の形態では、図１５に示すように、圧電アクチュエータの個別電極２４に与えられる吐出信号のハイレベル電位とスタンバイ信号の電位とを同じとし、個別電極２４に与えられる吐出信号のローレベル電位とスタンバイキャンセル信号の電位とを同じとしていると共に、ローレベル前後における吐出信号のハイレベル電位をすべて同じとしているが、これらを互いに異なる電位としてもよい。
【００８４】
また、上述した実施の形態では吐出信号として６種類を生成しているが、吐出信号を１種類だけ生成してもよい。
【００８５】
以上説明した実施の形態においては、いずれも矩形波を組み合わせてインクを吐出するための駆動波形としているが、駆動波形の形状は矩形に限定されるものではなく、三角波の組み合わせ又はサイン波の組み合わせによって駆動波形が構成されていてもよい。ここでは、それぞれに対応した回路構成についての説明はしないが、上述の実施の形態と同様に、カラー印字モードが選択されたときには、インクを吐出するノズルに対応するアクチュエータにはスタンバイ信号を基準とした三角波又はサイン波を印加すると共に、インクを吐出しないノズルに対応したアクチュエータにはスタンバイ信号の電位を印加する。一方、モノクロ印字モード時には、例えば、印字の色としてのブラックインク用信号として、カラー印字モード時と同様の形態の信号をブラックインクを吐出するノズルに係るアクチュエータに印加すると共に、カラーインクを吐出するノズルに係るアクチュエータに対してはスタンバイキャンセル信号としての接地電位を印加すればよい。これにより、上述した実施の形態と同様に、マイグレーションによる不具合が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェットヘッド及び本体フレームの分解斜視図である。
【図３】図２に示すインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図４】図２に示すインクジェットヘッドに含まれる流路ユニットの分解斜視図である。
【図５】図４の一部拡大斜視図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【図７】図３に示すアクチュエータユニットの部分拡大斜視図である。
【図８】制御装置とインクジェットヘッドとの電気的な接続関係を示す概略ブロック図である。
【図９】制御装置のブロック図である。
【図１０】制御装置に含まれる波形発生回路のブロック図である。
【図１１】図９に示す波形発生回路が生成する信号の波形を描いたグラフである。
【図１２】図９に示す印字データ発生回路が生成する印字データの波形を描いたグラフである。
【図１３】図９に示すドライバＩＣのブロック図である。
【図１４】印字モードと圧電アクチュエータに与えられる信号との関係をノズル列ごとに描いた図面である。
【図１５】図１１に示す信号を反転した信号の波形を描いたグラフである。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係るインクジェットプリンタに含まれる波形発生回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００８７】
６    インクジェットヘッド
１０  流路ユニット
２０  アクチュエータユニット
３５  ノズル
３６  圧力室
１００        インクジェットプリンタ
１０１        制御装置
１０２        本体回路
１０３        ドライバＩＣ
１１０        波形発生回路
１２０〜１２２    信号線
１３０        印字データ発生回路
１４０〜１４２    転送バッファ
１５０、１６０        スタンバイ信号発生回路
１５１〜１５６、１６１〜１６６  吐出信号発生回路
１５７        セレクタ
１７１        シフトレジスタ
１７２        Ｄ−フリップフロップ
１７３        マルチプレクサ
１７４        論理反転回路
１７５        電力増幅回路
【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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【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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