(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動パルスの入力によりドット状の記録を行う駆動素子を複数備え、キャリッジにより主走査方向に走査される記録ヘッドと、
その記録ヘッド本体又はキャリッジに搭載され、前記複数の駆動素子の夫々に対して駆動パルスを出力する駆動回路と、
記録装置本体側に配設され、画像情報に基づく駆動信号を伝送することにより前記駆動回路の駆動パルス出力を制御する本体側制御回路と、
前記駆動パルスの基本波形信号を複数種類生成するための、複数の波形生成回路と、
前記本体側制御回路からの駆動信号に基づき、前記複数種類の基本波形信号から所定の基本波形信号を選択する波形選択手段とを備えた記録装置において、
前記複数の波形生成回路は、
前記キャリッジに搭載され前記駆動回路と本体側制御回路との間に設けられた中継基板上に配設され、入力されたパラメータ信号に応じた波形の基本波形信号を夫々生成するように構成されており、
記録モードに応じたパラメータ信号を、その複数の波形生成回路の夫々に入力するパラメータ入力手段を前記中継基板に備えたことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記パラメータ入力手段は、複数の波形生成回路の夫々に入力すべきパラメータ信号を書き換え可能に保持するとともに、保持しているパラメータ信号を複数の波形生成回路の夫々に対して出力するパラメータ保持手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記複数の波形生成回路の夫々に対して入力すべきパラメータ信号が、複数の記録モードに対応して予め複数書き換え不能に記憶されたパラメータ記憶手段と、そのパラメータ記憶手段に記憶された複数のパラメータ信号から、記録モードに応じて、複数の波形生成回路の夫々に入力すべき１つのパラメータ信号を選択するパラメータ選択手段とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記パラメータ記憶手段及びパラメータ選択手段を、前記本体側制御回路に備えたことを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記複数の記録モードとして、多階調記録を行う多階調記録モードと、高速度でドットの記録をする高速記録モードとを備える請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置等の記録装置に関するものであり、特に、複数の波形生成回路を備えることにより、階調記録や、履歴制御によるムラのない記録等、高画質な記録を行いうる記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において、駆動波形を制御することによってインク滴吐出量或いはドット径を可変してドット間のバラツキを補正したり、階調画像を記録できるようにしたものとして、例えば、特開昭５７−１６０６５４号公報に記載されているように、複数の電圧パルスからなるパルス列から、適宜なパルスを選択的に用いて電気機械変換素子を駆動し、ノズルから粒子速度及び粒子直径の異なる複数個のインク粒子を噴射させて、飛翔中に１つのインク粒子に合体させて、記録媒体に着弾させることによりドットを形成するようにしたものがある。しかしながら、このような構成の記録装置にあっては、高集積化、高密度化に伴ってインクジェットヘッドのノズル数が増加した場合に、各電気機械変換素子に対応する駆動回路のパルスを選択する回路が必要になって、駆動回路全体の回路規模が大きくなり、信号線の数も増加してコストが高くなる。
【０００３】
そこで、駆動回路の規模や信号線の数をそれほど増加させずに液滴階調を行いうる構成として、例えば、特開平１１−９１１４３号公報や、特開２０００−１１７９８０号公報に記載のものが知られている。この記録装置は、階調に対応して、パルス幅又は電圧値のいずれかが異なる複数種類の駆動波形を生成するために、波形生成回路を複数備えるとともに、各波形生成回路で生成された複数の駆動波形のうちの１つを画像情報に応じて選択する駆動波形選択手段とを備え、選択された駆動波形を圧電アクチュエータ等の駆動素子に印加することにより、階調記録を行うものである。
【０００４】
また、主走査方向における前後の画素の記録・非記録に拘らず記録ドット径を均一にするための、いわゆる履歴制御を、簡易な回路構成で行いうるものとしては、例えば、特開平６−１５５７３２号公報に記載の記録装置が知られている。この記録装置も、上述の特開平１１−９１１４３号公報や、特開２０００−１１７９８０号公報に記載の構成と同様に、複数の波形生成回路から発生する複数種類の駆動波形から、インク吐出履歴に応じて適宜駆動波形を選択するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特開平１１−９１１４３号公報や、特開２０００−１１７９８０号公報に記載の階調記録可能な記録装置においては、階調数に応じた数の波形生成回路が必要であり、また、上述した特開平６−１５５７３２号公報に記載の履歴制御可能な記録装置においても、履歴制御のパターンに応じた数の波形生成回路が必要であった。
【０００６】
そして、これら従来の装置において、複数の波形生成回路を記録装置本体側の制御回路と同じ基板に設けたのでは、キャリッジと本体側基板とを結ぶ信号線の数が多くなり、キャリッジと本体側基板との間のハーネスケーブルが太くなってしまうので、キャリッジ動作の抵抗が増えたりノイズに弱くなる等、装置の信頼性が低下するという問題が生じた。
【０００７】
また、記録ヘッドを駆動するための駆動電圧を生成するドライバＩＣをキャリッジ上に載せたものにおいては、複数の波形生成回路をドライバＩＣ内に設けた場合、本体側基板とキャリッジとの間の信号線の数は減り、ハーネスケーブルは細くできる。しかし、記録ヘッドを駆動するための駆動電圧を生成するドライバＩＣは、比較的高電圧を使用する回路を含む一方、波形生成回路はロジック回路から構成されるため低電圧を使用する回路であるとともに、さらに高周波を発生するために回路構成が比較的複雑な波形生成回路を、階調数や履歴制御の段階数に対応した数だけドライバＩＣ内に設けたのでは、ドライバＩＣの回路構成が非常に肥大化・複雑化して、ＩＣ製造時の歩留まりが悪くなる等ドライバＩＣの製造コストが高くなるとともに、波形生成回路が故障した場合にドライバＩＣそのものを交換しなければならなくなる等、装置コストが高くなるという問題が生じた。
【０００８】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、製造コストが低く修理が容易で、かつ複数の波形を用いて多様な記録を行うことができる記録装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１に記載の記録装置は、駆動パルスの入力によりドット状の記録を行う駆動素子を複数備え、キャリッジにより主走査方向に走査される記録ヘッドと、その記録ヘッド本体又はキャリッジに搭載され、前記複数の駆動素子の夫々に対して駆動パルスを出力する駆動回路と、記録装置本体側に配設され、画像情報に基づく駆動信号を伝送することにより駆動回路の駆動パルス出力を制御する本体側制御回路と、前記駆動パルスの基本波形信号を複数種類生成するための、複数の波形生成回路と、前記本体側制御回路からの駆動信号に基づき、前記複数種類の基本波形信号から所定の基本波形信号を選択する波形選択手段とを備えたものを対象とし、特に、前記複数の波形生成回路は、前記キャリッジに搭載され前記駆動回路と本体側制御回路との間に設けられた中継基板上に配設され、入力されたパラメータ信号に応じた波形の基本波形信号を夫々生成するように構成されており、記録モードに応じたパラメータ信号を、その複数の波形生成回路の夫々に入力するパラメータ入力手段を前記中継基板に備えたものである。
【００１０】
この請求項１に記載の記録装置によれば、キャリッジに搭載され駆動回路と本体側制御回路との間に設けられた中継基板上に配設された複数の波形生成回路は、記録ヘッドの各駆動素子を駆動するための駆動パルスの基本波形信号を複数種類生成する。波形選択手段は、制御回路からの、画像情報に基づく駆動信号に基づき、複数種類の基本波形信号から所定の基本波形信号を選択する。駆動回路は、記録ヘッド本体又はキャリッジに搭載されており、キャリッジに搭載され駆動回路と本体側制御回路との間に設けられた中継基板上の複数の波形生成回路からの複数種類の駆動パルス基本波形信号のうちの、波形選択手段により選択された所定のものと、制御回路からの駆動信号とに基づいて、記録ヘッドの各駆動素子に、画像情報に応じて駆動パルスを入力する。
【００１１】
【００１２】
さらに、キャリッジに搭載され駆動回路と本体側制御回路との間に設けられた中継基板上に配設された複数の波形生成回路の各々は、パラメータ信号が入力されることにより任意の波形を生成する。複数の波形生成回路とともに中継基板上に配設されたパラメータ入力手段は、当該記録装置において可能な複数の記録モードのうち今回行う記録モードに対応したパラメータ信号を、複数の波形生成回路の夫々に入力する。そして、複数の波形生成回路は、パラメータ入力手段により入力されたパラメータ信号に基づき、今回行う記録モードに応じて、記録ヘッドの各駆動素子を駆動するための駆動パルスの基本波形信号を複数種類生成する。
【００１３】
請求項２に記載の記録装置は、請求項１に記載の記録装置において、前記パラメータ入力手段は、複数の波形生成回路の夫々に入力すべきパラメータ信号を書き換え可能に保持するとともに、保持しているパラメータ信号を複数の波形生成回路の夫々に対して出力するパラメータ保持手段を備えたものである。
【００１４】
この請求項２に記載の記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置と同様に作用する上、パラメータ入力手段に備えられたパラメータ保持手段は、中継基板上に配設され、複数の波形生成回路の夫々に入力すべきパラメータ信号を書き換え可能に保持するとともに、保持しているパラメータ信号を、同じく中継基板上に配設された複数の波形生成回路の夫々に対して出力する。
【００１５】
請求項３に記載の記録装置は、請求項１または２に記載の記録装置において、前記複数の波形生成回路の夫々に対して入力すべきパラメータ信号が、複数の記録モードに対応して予め複数書き換え不能に記憶されたパラメータ記憶手段と、そのパラメータ記憶手段に記憶された複数のパラメータ信号から、記録モードに応じて、複数の波形生成回路の夫々に入力すべき１つのパラメータ信号を選択するパラメータ選択手段とを備えたものである。
【００１６】
この請求項３に記載の記録装置によれば、請求項１または２に記載の記録装置と同様に作用する上、パラメータ記憶手段には、複数の波形生成回路の夫々に対して入力すべきパラメータ信号が、複数の記録モードに対応して予め複数書き換え不能に記憶されており、パラメータ選択手段は、パラメータ記憶手段に記憶された複数のパラメータ信号から、記録モードに応じて、複数の波形生成回路の夫々に入力すべき１つのパラメータ信号を選択する。そして、パラメータ入力手段は、パラメータ選択手段によって選択されたパラメータ信号を前記複数の波形生成回路の各々に対して入力する。
【００１７】
請求項４に記載の記録装置は、請求項３に記載の記録装置において、前記パラメータ記憶手段及びパラメータ選択手段を、前記本体側制御回路に備えたものである。
【００１８】
この請求項４に記載の記録装置によれば、請求項３に記載の記録装置と同様に作用する上、パラメータ信号は、パラメータ記憶手段及びパラメータ選択手段を備えた本体側制御回路から、パラメータ入力手段を備えた中継基板へ送信され、パラメータ入力手段は、本体側制御回路から信号線を介して受信したパラメータ信号を、同じく中継基板上に配設された複数の波形生成回路の夫々に入力する。
【００１９】
請求項５に記載の記録装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置において、前記複数の記録モードとして、多階調記録を行う多階調記録モードと、高速度でドットの記録をする高速記録モードとを備えたものである。
【００２０】
この請求項５に記載の記録装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置と同様に作用する上、特に、多階調記録モードと高速記録モードとに応じて、入力パラメータを切り換えることにより、複数の波形生成回路の各々において生成する複数種類の波形を切り換えることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施例における記録装置の本体の概略構成を示す斜視図である。この記録装置は、図１に示すように、記録媒体（印字用紙）Ｐの幅方向に走査されるキャリッジ２に搭載された記録ヘッド（印字ヘッド）３（図２）がインクジェットヘッドであり、キャリッジ２を走査しつつ、印字ヘッド３に備えられた複数の駆動素子（例えば、圧電アクチュエータ）の夫々に対して、印字データに基づき選択的に駆動パルスを印加してインク液滴を噴射させることにより、画像の記録を行うものである。
【００２２】
印字用紙Ｐの幅よりも長尺の棒状部材であるガイドロッド５０１及びガイド部材５０２は、記録装置の一対の側板フレーム５０３の間に掛け渡されるように固定されている。キャリッジ２は、ガイドロッド５０１及びガイド部材５０２に各々スライド可能に支持されるとともに、ベルト５０５に固着されている。ベルト５０５は、ガイドロッド５０１及びガイド部材５０２の両端部近傍に配置されている一対のプーリ５０７に巻回されており、一方のプーリ５０７はキャリッジモータ（ＣＲモータ）５０６の駆動軸に接続されている。そして、このベルト５０５がＣＲモータ５０６により駆動されることにより、キャリッジ２がガイドロッド５０１及びガイド部材５０２に沿って往復移動される。
【００２３】
キャリッジ２には、印字ヘッド３と、後述するヘッドドライバ２１とを備えた印字ヘッドユニット５０８が取り付けられている。印字ヘッドユニット５０８の後部には、印字ヘッド３の各ノズルへインクを供給するインク供給源としてのインクカートリッジ５０９が着脱可能に搭載されている。印字ヘッド３と対向する位置には、印字用紙Ｐを搬送する搬送機構ＬＦが配設されている。搬送機構ＬＦは、搬送モータ（ＬＦモータ）５１０の駆動により回転するプラテンローラ５１１によって印字用紙Ｐを搬送する。プラテンローラ５１１のローラ軸５１２は、側板フレーム５０３に回動可能に軸支されている。
【００２４】
搬送機構ＬＦの側方には、印字ヘッド３のインク噴射動作の維持・回復を行う維持・回復機構ＲＭが設けられている。維持・回復機構ＲＭは、吸引機構５１３およびキャップ５１４から構成されている。吸引機構５１３は、印字ヘッド３の使用中に、インクが乾燥したり、その内部に気泡が発生したり、ノズルのノズルプレートの外面にインク液滴が付着したりするなどの原因で発生する噴射不良を解消するために、キャップ５１４をノズルプレートに密着させノズルからインクを吸引する。キャップ５１４は、記録装置の不使用時にノズルプレートの外面を覆ってインクの乾燥を防止する機能を兼ねる。
【００２５】
図２は、本記録装置の電気回路構成の概略を示すブロック図である。記録装置を制御するための制御装置は、１チップ構成のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ゲートアレイ２２等を備えた本体側制御基板５２０と、キャリッジ基板２１０とを備えている。ＣＰＵ１１には、ユーザが印字の指示などを行うための操作パネル１４、ＣＲモータ５０６を駆動するためのモータ駆動回路１５、ＬＦモータ５１０を駆動するためのモータ駆動回路１６、記録用紙Ｐの先端を検出するペーパーセンサ１７、キャリッジ２の原点位置を検出する原点センサ１８などが接続されている。
【００２６】
印字ヘッド３は、キャリッジ基板２１０に実装されたヘッドドライバ２１（駆動回路）によって駆動され、印字ヘッド３とヘッドドライバ２１とは、厚さ５０〜１５０μｍのポリイミドフィルムに銅箔配線パターンを形成したフレキシブル配線板により接続される。ヘッドドライバ２１は、本体側制御基板５２０に実装されたゲートアレイ２２を介して制御され、記録モードに合った波形の駆動パルスを各駆動素子に印加するものである。
【００２７】
ゲートアレイ２２には、キャリッジ２の位置を検出するためのエンコーダセンサ２９が接続されている。ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、及びゲートアレイ２２とは、アドレスバス２３およびデータバス２４を介して接続されている。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に予め記憶されたプログラムに従い、印字タイミング信号およびリセット信号を生成し、各信号をゲートアレイ２２へ転送する。
【００２８】
ゲートアレイ２２は、印字タイミング信号およびエンコーダセンサ２９からの制御信号に従い、イメージメモリ２５に記憶されている画像データに基づいて、その画像データを被記録媒体に形成するための印字データ（駆動信号）と、その印字データと同期する転送クロックＣＬＫと、ラッチ信号と、基本印字波形信号を生成するためのパラメータ信号と、一定周期で出力される噴射タイミング信号ＪＥＴとを出力し、それら各信号を、ヘッドドライバ２１が実装されたキャリッジ基板２１０側へ転送する。また、ゲートアレイ２２は、ホストコンピュータ２６などの外部機器からセントロ・インターフェース２７を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ２５に記憶させる。そして、ゲートアレイ２２は、ホストコンピュータ２６などからセントロ・インターフェース２７を介して転送されてくるセントロ・データに基づいてセントロ・データ受信割込信号を生成し、その信号をＣＰＵ１１へ転送する。
【００２９】
ゲートアレイ２２とキャリッジ基板２１０との間で通信される各信号は、両者を接続するハーネスケーブル２８を介して転送される。ハーネスケーブル２８は、フレキシブルケーブルで構成されている。
【００３０】
図３は、キャリッジ基板２１０に実装された回路の基本的な構成例を示すブロック図である。キャリッジ基板２１０には、ヘッドドライバ２１と、複数（ここでは３個）の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃと、パラメータレジスタ３６とが設けられている。波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、ヘッドドライバ２１から印字ヘッド３の各駆動素子に対して画像情報に基づいて印加される駆動パルスの基本波形信号（印字波形信号）を生成するものであり、パラメータ信号の入力により、任意の波形を生成するように構成されており、その具体例は後述する。パラメータレジスタ３６は、ゲートアレイ２２からパラメータ信号を受け取って保持するとともに、各波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃに対してパラメータ信号を出力するものであり、ゲートアレイ２２からの指令に応じてその保持内容が書き換えられる。このパラメータレジスタ３６としては、シフトレジスタで構成すれば、本体側制御基板５２０（ゲートアレイ２２）からのパラメータ信号をシリアル伝送できるので、本体側制御基板５２０とキャリッジ基板２１０とを結ぶハーネスケーブルの信号線数を少なくすることができる。また、パラメータレジスタ３６を、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性で書き換え可能な記憶素子で構成すれば、記録装置の電源が、落雷や使用者の誤操作等により一旦遮断された場合であっても、パラメータ信号が保持されているので、パラメータ信号の再度の読み出しが不要となる。
【００３１】
１チップＩＣからなるヘッドドライバ２１は、シリアル−パラレル変換器３１、ラッチ回路３２、セレクタ３３、及びドライバ３４を備えている。シリアル−パラレル変換器３１は、シフトレジスタから構成され、ゲートアレイ２２から転送クロックＣＬＫと同期してシリアル転送されてくる印字データを入力し、転送クロックＣＬＫの立ち上がりに従って、印字データを各パラレルデータに変換することにより、印字データのシリアル−パラレル変換を行う。各印字データは、それぞれ例えば２ビットで構成され、そのビットの組合わせで、印字・非印字というＯＮ／ＯＦＦ信号、及び印字（ＯＮ）の場合における階調や履歴制御等のための印字波形の選択のための選択信号を含ませている。
【００３２】
ラッチ回路３２は、ゲートアレイ２２から転送されてくるラッチ信号の立ち上がりに従って、各パラレルデータをそれぞれラッチする。
【００３３】
セレクタ３３は、それぞれ、ラッチ回路３２から出力される各パラレル印字データ（選択信号）に基づき、波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃから送られてくる複数種類の印字波形信号の中の一つを選択し出力する。ドライバ３４は、それぞれセレクタ３３から出力された波形信号に基づいて、印字ヘッドに適した電圧のパルス波形を生成し、その各パルス波形を印字ヘッド３の各噴射チャンネルの駆動素子へ出力する。すなわち、複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、ヘッドドライバ２１から印字ヘッド３の各駆動素子に対して画像情報に基づいて印加される駆動パルスの基本波形信号（印字波形信号）を生成し、ヘッドドライバ２１は、印字データに基づいてセレクタ３３により選択された所定の印字波形信号と、印字データに基づくＯＮ／ＯＦＦ信号とに基づいて、印字ヘッド３の各駆動素子に、印字データに応じて駆動パルスを入力する。
【００３４】
波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃで生成される印字波形信号は、本体側制御基板５２０のゲートアレイ２２から入力されるパラメータ信号に応じてその波形が任意に設定可能であり、このパラメータ信号は、記録装置において液滴階調を行う多階調記録（高画質）モードで印字を行うか、または、高い周波数で各ドットの記録を行いながらドット径を均一にするための履歴制御を行う高速記録モードで印字を行うか、に応じて選択される。このパラメータ信号は、記録モードに応じた複数種類がＲＯＭ１２に記憶されており、ホストコンピュータ２６又は操作パネル１４により選択された記録モードに応じて、ＣＰＵ１１により選択的にＲＯＭ１２から読み出される。これにより、複数の波形生成器３５ａ，３５ｂ，３５ｃの各々に入力すべきパラメータ信号の決定が極めて迅速かつ容易に行える。なお、パラメータ信号は、ホストコンピュータ２６から直接ゲートアレイ２２又はパラメータレジスタ３６に送信するようにしてもよい。
【００３５】
ここで、図１０及び図１１を用いて、液滴階調及び履歴制御について説明する。図１０は、液滴階調を行う場合の印字波形信号を例示する図である。図１０に示した各印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃは、噴射パルス列の後に、所謂ストップパルスＳＰを付加している。ストップパルスＳＰは、インク液滴の噴射後に残留するノズルでのインクの振動を抑制するためのもので、これ自体では噴射しない。これにより、非所望にインク液滴が飛翔したり、次のドットの印字指令においてインク液滴の飛翔に影響するのを回避することができる。各印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃは、１ドットの印字指令に対し、それぞれ噴射パルス数に応じた数のインク液滴を噴射し、印字用紙Ｐ上にそのインク液滴数に応じた大きさのドットを形成する。したがって、噴射パスル数が多くなるほど、形成されるドットは大きくなる。図１０においてノズルからインク液滴が飛翔する状態、印字用紙面に着弾した状態を図示する。このように、印字波形を選択することで１ドットの大きさがコントロールできるので、各ノズル毎に容易に印字濃度の階調制御などが可能となる。
【００３６】
また、前後のドットの有無（履歴）によって印字波形を適宜に選択することで、高速で記録をすることが可能となる。その一例を図１１に示す。同図において、印字しようとする１つのドットの直前ドットと直後のドットについて、ドット有りの場合は黒丸、無しの場合は破線の白丸で示し、（ａ）〜（ｄ）の各条件での当該ドットに対する噴射パルスの印字波形を適宜に選択する。直前、直後にドットが無い（ａ）の場合に、例えば、図１１の右側に示すように、所定波幅ｗ１の印字波形を選択し、直前にドットが有り、直後にドットが無い（ｂ）の場合、および直前直後にドットが有る（ｄ）の場合に、波幅ｗ２の印字波形を選択し、直前にドットが無く、直後にドットが有る（ｃ）の場合に、波幅ｗ３の印字波形を選択する。ここで、各波幅は、ｗ１＞ｗ３＞ｗ２の関係にある。キャリッジを高速走査しながら各ドットを短い周期（すなわち高い周波数）で高速記録する場合、インクの残留振動の影響があるが、このように前後のドットの有無により記録波形を変えることにより、その影響を少なくしてほぼドットを均一にできる。なお、印字波形の種類は、上記に限られるものではなく、波高（電圧値）を変えたり、パルス数と波幅または波高を組み合わせる等したり、また、インク流路の形状等の各種条件によって、異なることもある。さらに、温度等の環境条件に応じてゲートアレイ２２から出力する印字波形を補正したり、外部からＩ／Ｆ、ゲートアレイ２２を通して任意の印字波形を入力して意図的にドットのコントロールを行うこともできる。例えば、ドットを間引いてドラフト印字を行うような場合は、印字品質をあまり要求しないから、ストップパルスを付加しないで高速印字を選択することが可能である。
【００３７】
なお、ゲートアレイ２２は、ホストコンピュータ２６又は操作パネル１４による指令があったとき以外にも、印字動作で改ページしたときや、新しい印字データの印字命令が入力されたとき、等に、改めてパラメータ信号をパラメータレジスタ３６に送信してもよく、これにより、環境温度や印字条件等に応じて各波形データＡ，Ｂ，Ｃの波幅やストップパルスの有無を設定し、最適な状態に補正された印字波形信号に基づいて印字を行うことができる。
【００３８】
また、複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃで生成される複数種類の印字波形信号としては、図１０で示したようなパルス数やパルス幅が異なる場合の他に、同一の周期又はパルス幅で波高値の異なる場合であってもよい。
【００３９】
図４は、ヘッドドライバ２１及び複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ、パラメータレジスタ３６が実装されたキャリッジ基板２１０の概略構成を示す図である。
【００４０】
図４におけるキャリッジ基板２１０は、１チップＩＣからなるヘッドドライバ２１を実装したドライバ基板２１０ａと、ゲートアレイ又はＩＣからなる複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ、パラメータレジスタ３６のベアチップを、フリップチップ法により実装した中継基板２１０ｂと、両者を接続するフレキシブル配線ケーブル２１３とからなる。図示は省略しているが、各ベアチップは、エポキシ樹脂等により封止されている。ドライバ基板２１０ａの接点電極９１は、ヘッドドライバ２１の出力端子に対応して、印字ヘッド３の駆動素子数と同数設けられ、ヘッドドライバ２１の出力端子から駆動パルスが印加される。中継基板２１０ｂのコネクタ部２１２には、フレキシブルなハーネスケーブル２８が接続され、本体側制御基板５２０のゲートアレイ２２から、印字データ（駆動信号）と、その印字データと同期する転送クロックＣＬＫと、ラッチ信号と、印字波形信号生成のためのパラメータ信号とが入力される。
【００４１】
ここで、ヘッドドライバ２１は、高電圧のドライバ系回路と、レジスタやラッチ等のロジック系回路とが混在する複雑な構成の回路であるところ、複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃもまた、高周波を発生する複雑な回路であるため、ヘッドドライバ２１と波形生成回路とを一体のＡＳＩＣで構成すれば、当該ＡＳＩＣの製造歩留まりが悪くなったり、波形発生回路部分の故障に起因するＡＳＩＣの故障により装置寿命が低下し信頼性が低くなるという問題点があり、特に、本記録装置のような複数の波形生成回路が必要な場合にはその問題点が重大であった。しかし、本記録装置においては、ヘッドドライバ２１と複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃとを別体の素子で構成するとともに、ドライバ基板２１０ａと中継基板２１０ｂとにそれぞれに実装した。また、このように構成することで、ドライバＩＣとして、ドライバ３４、シリアル−パラレル変換器３１、セレクタ３３、ラッチ回路３２などのデータ伝送ロジック系回路とを一体に構成したＩＣは、蛍光表示管用ドライバＩＣやサーマルヘッド用ドライバＩＣ等の安価な汎用ＩＣを応用することができるので、装置構成を非常に安価に構成することができる。
【００４２】
なお、ドライバ基板２１０ａは、ガラスエポキシ基板やフレキシブル印刷回路基板に電極パターンを形成してなる第１の基板２１４の上にヘッドドライバ２１を実装してなり、記録ヘッドユニット５０８に内蔵、又は一体に接合される。中継基板２１０ｂは、ガラスエポキシ基板やフレキシブル印刷配線基板に電極パターンを形成してなる第２の基板２１５上に、波形生成回路系を構成する複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及びパラメータレジスタ３６とを実装してなり、キャリッジ２に搭載される。フレキシブル配線ケーブル２１３は、ドライバ基板２１０ａと中継基板２１０ｂの一方に対し着脱可能に構成され、記録ヘッドユニット５０８をキャリッジ２に装着したとき、その一方の基板と電気的に接続される。このような図４（ｂ）の構成によれば、波形生成回路系が故障した場合にドライバＩＣ（ヘッドドライバ２１）も一緒に交換することなく、中継基板２１０ｂ自体の交換で修理可能となるので、装置コストを低減することができる。なお、この場合のヘッドドライバ２１等はベアチップでなくてもよい。すなわち、パッケージＩＣであってもよい。
【００４３】
また、図４の構成において、ベアチップ実装する場合には、フリップチップ法の他、ワイヤボンディング法を用いてもよい。ワイヤボンディングの場合、図４に示す各基板の配線パターンには、各ベアチップ寸法の外側に、ベアチップの電極部からのワイヤを接続するためのランド部を形成する必要がある。
【００４４】
以下、本実施例の記録装置における、波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃ及びヘッドドライバ２１の具体例について説明する。
【００４５】
本実施例においては、図５〜図７に示す回路を用いて、図１０及び図１１に示す印字波形信号に基づき、階調記録モード及び履歴制御を行う高速記録モードを切り換えて行いうるものである。
【００４６】
図５は、本実施例におけるヘッドドライバ２１の回路構成の概略を示す図である。また、図６及び図７は、本実施例における複数の波形生成回路３５ａ，３５ｂ，３５ｃの回路構成の概略を示す図である。
【００４７】
本実施例においては、印字ヘッド３のインク噴射チャンネルが６４室設けられている６４チャンネル・マルチノズルヘッドを駆動する場合のヘッドドライバ２１を例示する。ヘッドドライバ２１は、シリアル−パラレル変換器３１、ラッチ回路３２、セレクタ３３、ドライバ３４を備えている。シリアル−パラレル変換器３１は、６４ビット長のシフトレジスタから構成され、ゲートアレイ２２から転送クロックＣＬＫと同期してシリアル転送されてくる印字データを入力し、転送クロックＣＬＫの立ち上がりに従って、印字データを各パラレルデータに変換することにより、印字データのシリアル−パラレル変換を行い、各チャンネル毎に選択信号sel-0,sel-1が設定される。各印字データは、それぞれ例えば２ビットで構成され、そのビットの組合わせで、非印字を含む印字波形の選択する選択信号を含んでいる。
【００４８】
ラッチ回路３２は、ゲートアレイ２２から転送されてくるラッチ信号の立ち上がりに従って、各パラレルデータをそれぞれラッチする。
【００４９】
各チャンネル毎に設けられた６４個のセレクタ３３は、それぞれ、ラッチ回路３２から出力される各パラレル印字データ（選択信号）に基づき、複数の波形発生器３５ａ，３５ｂ，３５ｃから送られてくる複数種類の印字波形信号の中の一つを選択し出力する。
【００５０】
セレクタ３３に入力される印字波形信号は、図１０や図１１に示すように、パルス数又はパルス幅が相互に異なるＡ，Ｂ，Ｃの３種類が用意されている。これら複数種類の各信号は、噴射タイミング信号（ＪＥＴ信号）に同期して常に一定の周期で繰り返し出力されている。また、セレクタ３３の真理値表を図９に示している。同図から分かるように、セレクタ３３への選択信号 sel-0,sel-1入力に応じていずれかの印字波形が選択される。すなわち、各選択信号 sel-0,sel-1が、０，０では非印字を、０，１では印字波形Ａを、１，０では印字波形Ｂを、１，１では印字波形Ｃをそれぞれ選択する。かくして、２ビットの選択信号を付加するだけで、ノズル単位で、非印字を含む４つの階調、または３種類の履歴制御を得ることができる。このように、図９において、波形Ａ，Ｂ，Ｃの欄の０は出力なし、１は出力あり、Ｘは任意の値でよいことを示す。
【００５１】
図１０の階調記録モードにおける印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃ、又は図１１の履歴制御を行う高速記録モードにおける印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃを形成するための動作は、以下の通り行われる。
【００５２】
図８のタイミングチャートにおいて、転送データ選択信号がローの区間（波形データ設定区間）では、本体側制御基板５２０のゲートアレイ２２は、パラメータレジスタ３６に、印字波形信号Ａ，Ｂ，Ｃを生成するためのパラメータ信号を出力し、シフトレジスタで構成されたパラメータレジスタ３６にロードされる。パラメータ信号は、１つの波形発生器３５について７つの８ビット波形データからなり、合計で１つの記録モードにつき２１個の８ビットデータから構成されるものであり、ゲートアレイ２２より、転送クロックＣＬＫに同期してシリアルデータで送信される。
【００５３】
１つの波形発生器３５に対するパラメータレジスタ３６の７つの出力端子０〜６の８ビットデータは、図１０に示したように、４つのパルス発生部（偶数部）及び３つの休止部（奇数部）の長さを規定するものである。波形生成器３５は、０〜６の出力の順に、内部タイマーの動作に基づいてそれぞれパルス発生部及び休止部を発生させることにより、図１０に示す印字波形信号を出力する。なお、高速記録モードにおいては、図１０の印字波形Ａにおける"０"位置のパルス幅をｗ１，ｗ２，ｗ３としたものを、図１１における印字波形Ａ，Ｂ，Ｃとする。すなわち、高速記録モードにおいては、"０"位置における８ビット波形データが、それぞれ、例えば"１１１１１１１１"，"０１１１１１１１"，"００１１１１１１"である場合に、図１０の印字波形Ａにおける"０"位置のパルス幅がｗ１，ｗ２，ｗ３となり、これを図１１における印字波形Ａ，Ｂ，Ｃとする。
【００５４】
図７は、パルス数・パルス幅をパラメータ信号の入力により任意に設定できる波形生成器３５の回路構成の概略を示す図である。ＪＥＴ信号が入力されると、区間カウンタ３５２がリセットされるとともに、ＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５はセットされてハイレベル出力する。マルチプレクサ３５１は、パラメータ信号の１つ目の８ビットデータ（"０"位置）をコンパレータ３５３の一方の端子に出力する。タイマ３５４は、その出力端子がコンパレータ３５３の他方の端子に接続されており、上記ｊｅｔ信号によりリセットされカウントアップを開始する。そして、コンパレータ３５３は、タイマー３５４のカウント値がマルチプレクサ３５１からの１つ目のパラメータデータと一致すると、一致信号（Ｈ）をＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５のトリガ（Ｔ）入力端子に出力し、これによりＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５の出力はローレベルに反転する。このようにして、印字波形信号における１つ目のパルス波形を生成する。そして、コンパレータ３５３の一致信号に基づいて、区間カウンタ３５２がカウントアップし、区間カウンタ３５２は、マルチプレクサ３５１に２つ目の８ビットパラメータデータの出力を指示する。そして、コンパレータ３５３の一致信号に基づいてリセットされカウントを再開したタイマ３５４のカウント値が２つ目のパラメータと一致した場合に、コンパレータ３５３より再び一致信号が発生し、これがＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５のトリガ入力端子に入力され、ＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５の出力がローレベルからハイレベルに反転する。このようにして、ＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５は、交互にハイ・ローの信号を生成する。そして、ゼロ検出器３５６は、図１０における印字波形ＡやＢのように、偶数部におけるパラメータデータが０設定のとき、区間カウンタ３５２に停止信号を出力するとともに、ＲＳＴ−Ｆ／Ｆ回路３５５をリセットする。このようにして、波形生成器３５は、パラメータ信号に基づき、図１０・図１１のような波形を出力する。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変形が可能である。
【００５６】
例えば、上記実施例においては、インクジェット記録装置について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、インパクト式印字ヘッドおよびサーマル式印字ヘッド等を用いる記録装置にも適用することができる。これらの場合、印字濃度の階調制御だけでなく、履歴制御、すなわちインパクト式印字ヘッドではインパクト素子に残る振動を考慮して前後の印字データの有無により波形を選択したり、サーマル式印字ヘッドでも発熱素子に残る熱を考慮して前後の印字データの有無により波形を選択することにも適用することができる。
【００５７】
また、インクジェットヘッドは、圧電素子により液室を変形させてその体積変化によりインクを吐出する構成のものだけではなく、液室を変形させずに内部に電界や磁界を形成して、液室内のインクとの電磁気的相互作用によりインクを吐出する構成のものでもよい。
【００５８】
さらに、上記実施例においては、記録モードとして、多階調記録モードと、高速記録モードとを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、通常速度モードと比べてインク消費量を抑えたテスト印字用のドラフトモード、階調記録でも１ドットが非常に精細な写真画質モードを備え、これらの記録モードを波形生成回路及びパラメータの組み合わせで切り換えるようにすることも可能であるし、波形生成回路の数を増やせば、例えば図１０の印字波形Ｂにおける２番目のパルスの幅を小さくしたものや、同図の印字波形Ｃにおける２番目・３番目のパルスの幅を小さくしたものを用意する等、階調記録モード中でＯＮ時のパルス幅が異なる印字波形を用意することにより、階調記録と同時に履歴制御を行うことも可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１に記載の記録装置によれば、複数の波形生成回路は、駆動回路とは別に形成され、しかも、駆動回路と本体側制御回路との間でキャリッジ上に設けた中継基板上に配設される。よって、高周波を発生するために回路構成が比較的複雑な波形生成回路と駆動回路とを分割でき、かつ本体側制御回路側の基板と中継基板とを接続するハーネスは比較的細いものを用いうる。したがって、従来例で記載のようにドライバＩＣ内に波形発生回路を設ける場合に比し、製造コストが低減されるとともに、信頼性が高く、かつ高画質な記録を行うことができる記録装置を提供することができるという効果がある。また、波形生成回路が故障した場合にドライバＩＣそのものを交換することなく中継基板の交換で修理可能となるので、装置コストを低減することができるという効果がある。
【００６０】
請求項１に記載の記録装置によれば、さらに、複数の波形生成回路の夫々にパラメータ信号を入力することにより当該各波形生成回路に任意の複数種類の波形を生成させることができ、したがって、記録ヘッド制御のための内部回路の構成を複雑化することなく多様な記録を行うことができるという効果がある。
【００６１】
請求項２に記載の記録装置によれば、請求項１に記載の記録装置の奏する効果に加えて、複数の波形生成回路に入力すべきパラメータ信号の変更が極めて容易となるので、記録モードの変更が迅速に行えるという効果がある。
【００６２】
請求項３に記載の記録装置によれば、請求項１または２に記載の記録装置の奏する効果に加えて、複数の波形生成回路の各々に入力すべきパラメータ信号の決定が極めて迅速かつ容易に行えるという効果がある。
【００６３】
請求項４に記載の記録装置によれば、請求項３に記載の記録装置の奏する効果に加えて、パラメータ信号は、パラメータ記憶手段及びパラメータ選択手段を備えた本体側制御回路から、パラメータ入力手段及び複数の波形生成回路を備えた中継基板へ送信されるので、中継基板と本体側制御回路基板との間の信号線を少なくすることができるという効果がある。
【００６４】
請求項５に記載の記録装置によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の記録装置の奏する効果に加えて、特に、多階調記録モードと高速記録モードとを、回路構成を複雑化することなく同一装置において実現することが可能になるという、従来の記録装置にはない極めて優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】 記録装置の電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図３】 キャリッジ側に搭載される電気回路構成の概略を示すブロック図である。
【図４】 キャリッジ側に搭載される回路基板の概略構成を示す平面図である。
【図５】 ヘッドドライバの回路構成の具体例を示すブロック図である。
【図６】 波形生成回路の構成の具体例を示すブロック図である。
【図７】 波形生成回路の構成の具体例を示すブロック図である。
【図８】 ヘッドドライバ及び波形生成回路の動作のタイミングチャートである。
【図９】  セレクタの真理値表を示す図である。
【図１０】  印字波形信号とインク飛翔状態等を示す図である。
【図１１】  ドットの有無によって印字波形を選択することを説明するための図である。
【符号の説明】
２  キャリッジ
３  印字ヘッド
１１  マイクロコンピュータ（パラメータ選択手段）
１２  ＲＯＭ（パラメータ記憶手段）
２１  ヘッドドライバ
２２  ゲートアレイ
２８  ハーネスケーブル
３１  シリアル−パラレル変換器
３３  セレクタ
３５  波形発生器
３６  パラメータレジスタ
２１０  キャリッジ基板
５２０  本体側制御基板（本体側制御回路）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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