(57)【要約】【課題】波形選択手段に誤動作が発生してもインクジェットプリンタに印字動作を行わせない駆動波形生成装置及び駆動波形生成方法を提供する。【解決手段】波形データ生成手段１２が生成した波形データを波形記憶手段１４−１〜１４−ｎに格納し、ＣＰＵ１０の指示により波形データ選択手段１６が所望の駆動波形を生成するための波形データを波形記憶手段１４−１〜１４−ｎから読み出して波形発生手段１８−１〜１８−ｎに供給し、駆動波形を生成する。非印字時においては、波形データ選択手段１６が、全ての波形発生手段１８−１〜１８−ｎにインク凝固防止波形用の波形データを供給するので、波形選択手段２０が誤動作しても、非印字時にインクジェットヘッド２６からインクが噴射されて印字動作を行われることを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドの駆動用の波形を発生する駆動波形生成装置であって、
それぞれ所定の駆動波形を発生する複数の波形発生手段と、
前記各波形発生手段の駆動波形発生処理に使用される波形データを選択する波形データ選択手段と、
前記各波形発生手段が発生した駆動波形の中から所望の駆動波形を選択してインクジェットヘッドに出力する波形選択手段と、
を備えることを特徴とする駆動波形生成装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動波形生成装置において、前記波形データ選択手段は、インクジェットヘッドの非印字時に、全ての前記波形発生手段にインク凝固防止波形を発生させる波形データを出力することを特徴とする駆動波形生成装置。
【請求項３】
インクジェットヘッドの駆動用の波形を発生する駆動波形生成方法であって、
複数の駆動波形の発生処理に使用される波形データを選択する波形データ選択ステップと、
前記複数の波形データからそれぞれ所定の駆動波形を発生する波形発生ステップと、
前記発生した駆動波形の中から所望の駆動波形を選択してインクジェットヘッドに出力する波形選択ステップと、
を備えることを特徴とする駆動波形生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドの駆動波形生成装置、駆動波形生成方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カラー画像記録装置として、低価格の分野では一般にはインクジェットプリンタが使用されている。しかし近年では低価格だけではなく、高速、高画質化が要求されている。特に後者に関しては吐出するインク滴の体積を印加する駆動電圧波形によって自由に設定できる圧電アクチュエータを利用したヘッドを搭載したインクジェットプリンタが適している。このようなインクジェットプリンタでは、さまざまな体積のインク滴を吐出するために複数種類の駆動波形を発生することができる駆動波形発生装置が要求されるようになってきている。
【０００３】
この要請に応えるものとして、例えば下記特許文献１に開示されている駆動波形発生装置がある。本従来例では、図９に示すように、デジタル・アナログ（ＤＡ）変換回路と積分回路とを有する波形発生回路１００と、波形発生回路１００で発生した信号を増幅する増幅回路１０２とを複数備え、波形データ記憶手段１０４からそれぞれ受け取った波形データに基づき、各波形発生回路１００で発生した異なる波形信号を増幅回路１０２で増幅している。また、波形選択手段１０６は制御手段１１０の指示に基づき、上記増幅後の各波形信号から所望の波形信号を選択し、インクジェットヘッド１０８に駆動波形として供給している。
【特許文献１】特許第３２２３８９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の技術においては、波形選択手段１０６がインクジェットヘッド１０８の近傍に位置し、波形発生回路１００の近傍に配置された制御手段１１０からの距離が長くなるため、制御信号がノイズ等の影響を受け、この結果波形選択手段１０６が誤動作する可能性がある。このため、波形の誤選択が生じるという問題があった。
【０００５】
特に、インクジェットヘッドにおけるインクの凝固を防止するためのインク凝固防止波形が印加されている期間は、印字が実行されない非印字期間であるが、この場合に印字用の波形が誤選択されると、インクジェットヘッドからインクが噴射され、印刷用の用紙やインクジェットプリンタの内部を汚染してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、波形選択手段に誤動作が発生してもインクジェットプリンタに印字動作を行わせない駆動波形生成装置及び駆動波形生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、インクジェットヘッドの駆動用の波形を発生する駆動波形生成装置であって、それぞれ所定の駆動波形を発生する複数の波形発生手段と、前記各波形発生手段の駆動波形発生処理に使用される波形データを選択する波形データ選択手段と、前記各波形発生手段が発生した駆動波形の中から所望の駆動波形を選択してインクジェットヘッドに出力する波形選択手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、上記波形データ選択手段は、インクジェットヘッドの非印字時に、全ての前記波形発生手段にインク凝固防止波形を発生させる波形データを出力することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、インクジェットヘッドの駆動用の波形を発生する駆動波形生成方法であって、複数の駆動波形の発生処理に使用される波形データを選択する波形データ選択ステップと、前記複数の波形データからそれぞれ所定の駆動波形を発生する波形発生ステップと、前記発生した駆動波形の中から所望の駆動波形を選択してインクジェットヘッドに出力する波形選択ステップと、を備えることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１１】
図１には、本発明に係る駆動波形生成装置の構成例のブロック図が示される。図１において、駆動波形生成装置は、ＣＰＵ（中央処理装置）１０、波形データ生成手段１２、波形記憶手段１４−１〜１４−ｎ、波形データ選択手段１６、波形発生手段１８−１〜１８−ｎ、波形選択手段２０、波形選択制御手段２２、波形選択記憶手段２４を含んで構成されている。
【００１２】
ＣＰＵ１０は、駆動波形生成装置全体の動作を制御し、特に駆動波形のひな形となる波形情報を、図示しない記憶手段等から取得して波形データ生成手段１２に渡し、及びインクジェットヘッド２６により画像形成するための画像データを生成する。
【００１３】
波形データ生成手段１２は、上記ＣＰＵ１０から受け取った駆動波形のひな形を元に波形データを生成する。波形データの生成動作は後述する。
【００１４】
波形記憶手段１４−１〜１４−ｎは、波形データ生成手段１２が生成した波形データを格納する。
【００１５】
波形データ選択手段１６は、波形記憶手段１４に格納された波形データから所望の波形データを選択して読み出し、波形発生手段１８に出力する。波形データの選択は、波形選択制御手段２２からの波形選択信号により実行する。
【００１６】
波形発生手段１８−１〜１８−ｎは、デジタル演算手段２８−１〜２８−ｎ、Ｄ／Ａ変換手段３０−１〜３０−ｎ及び電力増幅手段３２−１〜３２−ｎを含んで構成され、波形データ選択手段１６から出力された波形データを使用してそれぞれ所定の駆動波形を発生する。この場合、波形発生手段１８−１は波形記憶手段１４−１から読み出された波形データを、波形発生手段１８−２は波形記憶手段１４−２から読み出された波形データを、波形発生手段１８−ｎは波形記憶手段１４−ｎから読み出された波形データをそれぞれ使用する。
【００１７】
ここで、デジタル演算手段２８−１〜２８−ｎは、上記波形データを累算することによりデジタル駆動波形を生成する。デジタル駆動波形の生成動作は後述する。また、Ｄ／Ａ変換手段３０−１〜３０−ｎは、上記デジタル駆動波形をアナログ変換してアナログ駆動波形を生成する。また、電力増幅手段３２−１〜３２−ｎは、上記アナログ駆動波形をインクジェットヘッド２６の駆動に必要な電力に増幅する。
【００１８】
波形選択手段２０は、波形選択記憶手段２４から読み出される波形選択データを用いて各波形発生手段１８−１〜１８−ｎが発生するアナログ駆動波形から所望のアナログ駆動波形を選択する。
【００１９】
波形選択制御手段２２は、ＣＰＵ１０の指示に基づき、波形選択信号を生成する。
【００２０】
波形選択記憶手段２４は、ＣＰＵ１０が生成した画像データを格納する。この画像データには、印字に使用するアナログ駆動波形を選択するための波形選択データが含まれ、波形選択手段２０で使用される。
【００２１】
図２（ａ）〜（ｄ）には、波形データ生成手段１２における波形データの生成動作の説明図が示される。図２（ａ）〜（ｄ）において、IにはＣＰＵ１０から受け取った駆動波形のひな形が示され、IIにはひな形を元に生成した波形データの例が示される。本例では、４種類の波形データが示されている。
【００２２】
図２（ａ）はインクジェットヘッド２６から噴射されるインク滴の大きさを例えば最も大きい大滴とするための駆動波形であり、図２（ｂ）は例えば中滴とするための駆動波形であり、図２（ｃ）は例えば最も小さい小滴とするための駆動波形であり、図２（ｄ）はインク凝固防止波形である。このインク凝固防止波形は、インクジェットヘッド２６の圧電アクチュエータに小さな振動動作を行わせ、インクを揺らすことによりインクジェットヘッド２６におけるインクの凝固を防止するための駆動波形である。このように、駆動波形が４種類存在する場合には、インクジェットヘッド２６の始動及び停止時に使用する充電及び放電用の駆動波形の分も含めて、図１における波形記憶手段１４−１〜１４−ｎ及び波形発生手段１８−１〜１８−ｎの数は５つ（ｎ＝５）となる。
【００２３】
上記駆動波形のひな形は、インクジェットヘッド２６に印加されるアナログ波形であり、波形データは、このアナログ波形の所定範囲毎の傾きデータ及び基準クロックに基づいて決定された傾きデータの加算回数として生成される。図２（ａ）〜（ｄ）のIIに示されるように、傾きデータＷｌｇｍは、Iに示された駆動波形のひな形の各折れ点毎の時間（基準クロック数）と折れ点間の駆動電圧値とにより求められる。ここで、ｌは駆動波形の波形番号であり、ｍは折れ点の番号である。折れ点の番号は、図２（ａ）〜（ｄ）のIに示されている。例えば、Ｗ１ｇ１は、波形番号１の駆動波形の開始点（時間０）から１番目の折れ点（時間ｔ０）までの傾きデータを表しており、Ｗ１ｇ２は、１番目の折れ点から２番目の折れ点までの傾きデータを表している。また、加算回数Ｗｌｃｍは、各折れ点間の基準クロック数であり、折れ点間の時間を基準クロックの周期Ｔｓで除した数値である。この場合のｌ及びｍは傾きデータの場合と同じである。
【００２４】
波形記憶手段１４−１〜１４−ｎは、上記図２（ａ）〜（ｄ）のIIに示される波形データを記憶し、波形データ選択手段１６は、波形記憶手段１４−１〜１４−ｎに記憶された各波形データの中から、波形選択信号に基づいて所望の波形データを選択する。本実施形態においては、インクジェットプリンタの印字動作中は、波形発生手段１８−１、１８−２、１８−３にそれぞれ図２（ａ）〜（ｄ）に示される大滴、中滴、小滴、インク凝固防止波形用の波形データを供給する。また、非印字時には、全ての波形発生手段１８−１、１８−２、１８−３及び１８−４に、図２（ｄ）のインク凝固防止波形用の波形データを供給し、波形選択手段２０が波形発生手段１８−４からインク凝固防止波形を選択する。このため、非印字時に波形選択手段２０が誤動作しても、波形発生手段１８−１、１８−２、１８−３及び１８−４からは全てインク凝固防止波形が発生しているので、インクジェットヘッドからインクが噴射されて印刷用の用紙やインクジェットプリンタの内部を汚染することを防止できる。なお、インク凝固防止波形を波形発生手段１８−１、１８−２または１８−３から得る用にすれば、波形発生手段１８−４を独立して設ける必要がなくなり、波形記憶手段１４−１〜１４−ｎ及び波形発生手段１８−１〜１８−ｎの数を１つ少なく（ｎ＝４）することができる。
【００２５】
図３には、上記図２（ｃ）の小滴用駆動波形と図２（ｄ）のインク凝固防止波形を時間軸上で合成した合成波形のひな形（I）及びこれから生成された波形データ（II）の例が示される。この場合、波形データ選択手段１６は、波形選択制御手段２２からの波形選択信号に基づいて小滴用駆動波形またはインク凝固防止波形を時間軸上で切り分けて選択し、波形発生手段１８−１〜１８−ｎに供給する。この場合にも、波形記憶手段１４−１〜１４−ｎ及び波形発生手段１８−１〜１８−ｎの数を４つ（ｎ＝４）に減らすことができる。
【００２６】
図４には、波形データ選択手段１６の構成例のブロック図が示される。図４において、波形データ選択手段１６は、波形記憶手段１４−１から大滴用の波形データを、波形記憶手段１４−２から中滴用の波形データを、波形記憶手段１４−３から図３に示されるような小滴及びインク凝固防止波形用の波形データを、波形記憶手段１４−４から充電波形及び放電波形用の波形データをそれぞれ選択して読み出す。また、波形選択制御手段２２からは、上記波形データを選択するための波形選択信号が入力される。
【００２７】
図４の例では、波形データ選択手段１６に３つの波形データ選択部３４−１〜３４−３が設けられている。ここで、波形データ選択部３４−１は、波形記憶手段１４−１、１４−３及び１４−４から波形データを読み出すことができ、波形データ選択部３４−２は、波形記憶手段１４−２、１４−３及び１４−４から波形データを読み出すことができ、波形データ選択部３４−３は、波形記憶手段１４−３及び１４−４から波形データを読み出すことができる。それぞれの波形データ選択部３４−１〜３４−３は、波形選択信号を受け取った場合に、波形記憶手段１４−１〜１４−４のいずれから波形データを読み出すかを決定する。例えば、大滴用の波形データを選択する場合には、波形選択信号に基づき、波形データ選択部３４−１が波形記憶手段１４−１から当該データを読み出して波形発生手段１８−１に供給する。また、インクジェットヘッド２６の始動時、停止時または非印字時には、波形データ選択部３４−１〜３４−３が、波形選択信号に基づき、波形記憶手段１４−３または１４−４から充電用、放電用またはインク凝固防止波形用の波形データを選択して読み出し、全ての波形発生手段１８−１〜１８−３に供給する。
【００２８】
図５には、デジタル演算手段２８−ｎの構成例のブロック図が示される。図５において、において、デジタル演算手段２８−ｎは、傾きレジスタ３６、加算器３８、加算レジスタ４０、加算回数カウンタ４２及び波形データ要求部４４を含んで構成されている。
【００２９】
傾きレジスタ３６は、波形データ選択手段１６から供給された波形データのうち、図２（ａ）〜（ｄ）または図３に示された傾きデータＷｌｇｍを格納する。
【００３０】
加算器３８は、傾きレジスタ３６から読み出される傾きデータの値と加算レジスタ４０から読み出される値とを、加算回数カウンタ４２のカウントに同期して加算回数Ｗｌｃｍ分加算する。これにより、駆動波形の所定の折れ点間の傾きを再現できる。
【００３１】
加算レジスタ４０は、加算器３８の出力値を格納するとともに、デジタル駆動波形としてＤ／Ａ変換手段３０−ｎに出力する。
【００３２】
加算回数カウンタ４２は、波形データのうちの加算回数Ｗｌｃｍをダウンカウントする。このカウントは、図２（ａ）〜（ｄ）で説明した基準クロックに同期して実行される。
【００３３】
波形データ要求部４４は、加算回数カウンタ４２のカウント値が１となったときに波形データ要求信号を生成し、波形データ選択手段１６対して出力する。これにより、波形データ選択手段１６から、次の折れ点間の波形データが供給される。
【００３４】
図６には、上記デジタル演算手段２８−ｎの動作のタイミングチャートが示される。ここで、波形データは、図２（ａ）に示された例を使用して説明する。図６において、波形データ選択手段１６から最初の折れ点（０〜ｔ０）までの波形データを受け入れると、傾きレジスタ３６に波形データの傾きデータＷｌｇ１が格納される。
【００３５】
傾きレジスタ３６に傾きデータＷ１ｇ１が格納されると、加算回数カウンタ４２が加算回数Ｗ１ｃ１のダウンカウントを開始し（ｃ１、ｃ１−１、ｃ１−２…１、０）、これに同期して加算器３８が傾きデータの加算を実行する（ａ１、ａ２、ａ３…ａｎ）。この加算結果は、加算レジスタ４０からＤ／Ａ変換手段３０−ｎに出力される。
【００３６】
また、加算回数カウンタ４２のカウント値が１となると、波形データ要求信号が生成され、波形データ選択手段１６から次の折れ点（ｔ０〜ｔ１）までの波形データを受け入れる。以後、同様に動作を繰り返し、図２（ａ）のIに示された形状の駆動波形のデジタルデータ（デジタル駆動波形）を生成する。
【００３７】
生成されたデジタル駆動波形は、Ｄ／Ａ変換手段３０でアナログ駆動波形に変換し、電力増幅手段３２により増幅する。
【００３８】
図７には、波形発生手段１８−１〜１８−ｎ（ｎ＝３）により発生された３種類の駆動波形１〜３の例が示される。図７において、駆動波形１〜３のいずれの場合にも、インクジェットヘッド２６の始動時には、充電用の駆動波形が発生され、非印字時にはインク凝固防止波形が発生され、停止時には放電用の駆動波形が発生されている。また、印字時には、駆動波形１として大滴用の駆動波形が発生され、駆動波形２として中滴用の駆動波形が発生され、駆動波形３として小滴用の駆動波形が発生されている。これらの駆動波形は、上述したように、波形選択手段２０により適宜選択される。
【００３９】
図８には、波形選択手段２０の構成例のブロック図が示される。図８において、波形選択手段２０は波形選択部４６−１〜４６−ｎを含んで構成されている。波形選択部４６−１〜４６−ｎの数、すなわちｎの値は、インクジェットヘッド２６に設けられたヘッドの数と同数とされる。
【００４０】
各波形選択部４６−１〜４６−ｎには、波形発生手段１８−１〜１８−ｎで発生された駆動波形が入力される。また、波形選択記憶手段２４からは画像データが入力される。波形選択部４６−１〜４６−ｎでは、入力された画像データに応じて、インクジェットヘッド２６に出力すべき駆動波形を選択する。例えば、画像データにより要求されるインク滴の大きさに応じて印字用の駆動波形を選択し、非印字時にはインク凝固防止波形を選択する。
【００４１】
これにより、インクジェットヘッド２６からのインクの噴射を適切に制御できる。また、非印字時には、前述したように、各波形選択部４６−１〜４６−ｎに入力される駆動波形が全てインク凝固防止波形となっているので、各波形選択部４６−１〜４６−ｎに誤動作が発生しても、インクが噴射されることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る駆動波形生成装置の構成例のブロック図である。
【図２】図１の波形生成手段における波形データの生成動作の説明図である。
【図３】図１の波形生成手段における波形データの生成動作の説明図である。
【図４】図１の波形データ選択手段の構成例のブロック図である。
【図５】図１のデジタル演算手段の構成例のブロック図である。
【図６】図５のデジタル演算手段の動作のタイミングチャートを示す図である。
【図７】図１の波形発生手段により発生された３種類の駆動波形の例を示す図である。
【図８】図１の波形選択手段の構成例のブロック図である。
【図９】従来における駆動波形発生装置の構成例のブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  ＣＰＵ、１２  波形データ生成手段、１４−１〜１４−ｎ  波形記憶手段、１６  波形データ選択手段、１８−１〜１８−ｎ  波形発生手段、２０  波形選択手段、２２  波形選択制御手段、２４  波形選択記憶手段、２６  インクジェットヘッド、２８−１〜２８−ｎ  デジタル演算手段、３０−１〜３０−ｎ  Ｄ／Ａ変換手段、３２−１〜３２−ｎ  電力増幅手段、３４−１〜３４−３  波形データ選択部、３６  傾きレジスタ、３８  加算器、４０  加算レジスタ、４２  加算回数カウンタ、４４  波形データ要求部、４６−１〜４６−ｎ  波形選択部。
【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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