(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク流路、該インク流路から分岐し、インク吐出孔に通じる多数のインク貯留室、及び、変形することにより前記各インク貯留室の容積をそれぞれ膨張・収縮させる多数の圧電素子を備えたインク吐出手段と、
前記圧電素子の各々を変形させることで、前記インク吐出孔からインクを吐出させる駆動電圧を発生する電圧発生手段と、
該電圧発生手段から前記各圧電素子への各通電経路をそれぞれ開・閉する多数のスイッチ手段と、
印字データに応じて、前記各スイッチ手段のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替え、その後に、前記電圧発生手段から前記駆動電圧を発生させる制御手段と、
前記圧電素子に印加する駆動電圧の印加タイミングを制御する印加タイミング制御手段とを備え、
前記印加タイミング制御手段は、
被記録媒体に画像を形成する前の初期設定として、前記各インク貯留室の容積を縮小させた後、被記録媒体に画像を形成する際には、前記各インク貯留室の容積を膨張させて前記インク貯留室内に圧力波を発生させるともに、
被記録媒体に形成する画像のスクリーンパターンがディザ方式である場合は、インクの吐出速度が前記スクリーンパターンが誤差拡散方式である場合のインクの吐出速度よりも速くなるように、前記インク貯留室で発生した圧力波が最初の正の圧力波の最大になるタイミングで前記インク貯留室を収縮させ、
被記録媒体に形成する画像のスクリーンパターンが誤差拡散方式である場合は、インクの吐出速度が前記スクリーンパターンがディザ方式である場合のインクの吐出速度よりも遅くなるように、前記インク貯留室で発生した圧力波が、最初の正の圧力波の最大となる前のタイミングであって、前記最大となるときの正の圧力より低い正の圧力となるタイミングで前記インク貯留室を収縮させる
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来から、インクジェットプリンタに搭載されるヘッドのアクチュエータとして、アクチュエータ内に形成された多数のインク貯留室の容積を、各インク貯留室にそれぞれ対応するように設けられ、電圧印加に伴い膨張・収縮する圧電素子で変化させることにより、インク貯留室内のインクを加圧して、インク貯留室に設けられたインク吐出孔から外部へ吐出させるものが知られている。
【０００３】
そして、このヘッドで被記録媒体へ所望の画像データ（例えば、ビットマップデータ）を形成するには、図１２（ａ）に示すように、まず、プリンタのＲＡＭなどで解像度（ｄｐｉ）に合わせた四角いセル２０２で構成されたセルマトリクス２０１を設定し、そのセルマトリクス２０１上に所望の画像データを展開し、各々のセル２０２に色情報２０３（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックまたは空白）を備えさせる。
【０００４】
次に、ヘッドを被記録媒体に対して走査させる間に、各色毎の圧電素子を色情報２０３を備えたセル２０２に基づいて、それぞれ膨張・収縮させることを繰り返し、インク貯留室のインク吐出孔からのインクの吐出を制御することで、被記録媒体へ所望の画像を形成するようにしている。
【０００５】
ところで、従来は、被記録媒体２０５に記録される画像が文章やグラフなどの場合にはディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録を行うが、記録される画像をムラのないシャープな画像に記録するために、圧電素子に印加する駆動電圧を大きくし、インクの吐出速度をある一定以上の速さにすることで、インクの着弾精度を高く保つことを行っていた。しかし、ある一定以上の吐出速度でインクを吐出させると、図１２（ｂ）に示すように、被記録媒体２０５上に付着するインクの丸いドット径２０７は、上記で設定された四角いセル２０２の四辺よりもはみ出してしまうことになる。
【０００６】
そして、このようなインクの吐出速度が一定以上の場合の色の階調を調べてみると、図１３に示すように、セル２０２の設定での階調に対して被記録媒体２０５での階調は、インクのドット径２０７がセル２０２よりも大きいから、早く飽和してしまう。すなわち、被記録媒体２０５に記録される画像はセル２０２で計算された階調とは異なり、少ない階調でしか表現できないことになる。
【０００７】
従って、文章やグラフをディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録を行う場合は、階調性よりもシャープさの方が要求されるため、上記の問題はさほど影響しないが、被記録媒体２０５に記録される画像が、誤差拡散方式のスクリーンパターンで記録される写真などの場合には、インク吐出速度を一定以上に設定してあるから、階調の表現が悪かった。
【０００８】
そこで、本発明は、ディザ方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、被記録媒体にムラのないシャープな画像を形成し、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、被記録媒体に階調性の高い画像を形成することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発明の効果】
上記の目的を達成するためになされた本発明の請求項１記載の発明は、インク流路、該インク流路から分岐し、インク吐出孔に通じる多数のインク貯留室、及び、変形することにより前記各インク貯留室の容積をそれぞれ膨張・収縮させる多数の圧電素子を備えたインク吐出手段と、前記圧電素子の各々を変形させることで、前記インク吐出孔からインクを吐出させる駆動電圧を発生する電圧発生手段と、該電圧発生手段から前記各圧電素子への各通電経路をそれぞれ開・閉する多数のスイッチ手段と、印字データに応じて、前記各スイッチ手段のＯＮ・ＯＦＦ状態を切り替え、その後に、前記電圧発生手段から前記駆動電圧を発生させる制御手段と、前記圧電素子に印加する駆動電圧の印加タイミングを制御する印加タイミング制御手段とを備え、前記印加タイミング制御手段は、被記録媒体に画像を形成する前の初期設定として、前記各インク貯留室の容積を縮小させた後、被記録媒体に画像を形成する際には、前記各インク貯留室の容積を膨張させて前記インク貯留室内に圧力波を発生させるともに、被記録媒体に形成する画像のスクリーンパターンがディザ方式である場合は、インクの吐出速度が前記スクリーンパターンが誤差拡散方式である場合のインクの吐出速度よりも速くなるように、前記インク貯留室で発生した圧力波が正の圧力の最大になるタイミングで前記インク貯留室を収縮させ、被記録媒体に形成する画像のスクリーンパターンが誤差拡散方式である場合は、インクの吐出速度が前記スクリーンパターンがディザ方式である場合のインクの吐出速度よりも遅くなるように、前記インク貯留室で発生した圧力波が最大より低い正の圧力となるタイミングで前記インク貯留室を収縮させることを特徴とするものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
請求項１記載のインクジェットプリンタによれば、ディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録する際には、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いて記録する際に比べて、インクの吐出速度が増加する。一方、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いて記録する際には、ディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録する際に比べて、インクの吐出速度が減少する。
【００１５】
この結果、請求項１記載のインクジェットプリンタは、ディザ方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、速いインクの吐出速度が得られるから、高い着弾精度を保つことになり、被記録媒体にムラのないシャープな画像を形成することができ、また、インクの吐出量が多くなることから、黒ベタの表現も満足できるという効果がある。一方、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、ディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録する場合に比べてインクの吐出速度を遅くすることでインクの吐出量が少なくなることから、インクのドットが小さくなり、被記録媒体に階調性の高い画像を形成することができるという効果がある。
なお、圧力波の正負とは、後述するように、均衡状態よりインク貯留室の圧力が大きくなるときを正といい、インク貯留室の圧力が小さくなるときを負という。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【実施例】
本発明を具体化した第１実施例のインクジェットプリンタ（単にプリンタと呼ぶこともある）１について説明する。なお、図１は、プリンタ１の内部を示す斜視図である。
【００２４】
プリンタ１は、その筐体３内に、搬送モータ６により駆動され、被記録媒体としての記録紙Ｒをプリンタ１上方へ搬送する搬送ローラ５を備え、記録紙Ｒの搬送経路には、キャリッジ７に支承されたヘッド２０が設けられている。また、キャリッジ７は、筐体３に固定された支持部材９に、記録紙Ｒの搬送方向に対して矢印Ａに示すような直交方向に揺動自在に支持されると共に、キャリッジモータ１０により駆動されるタイミングベルト１１に固定され、矢印Ａに示すように往復自在になっている。
【００２５】
ヘッド２０は、４色のインク（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）毎に設けられたインクタンク２１と、各色毎に備えられ、インクを吐出するアクチュエータ４０と、各インクタンク２１から各アクチュエータ４０へインクを搬送するためのフロントパネル２３とを少なくとも備えたものである。
【００２６】
アクチュエータ４０は、図２に示すように、ベース４１と、圧電素子部材４２と、ダイヤフラム４３と、キャビティプレート４４と、ノズルプレート４５とを備えている。
ノズルプレート４５は、多数（例えば、１２８個）のインク吐出孔４５ａを２列に配した平板である。
【００２７】
キャビティプレート４４は、二組のＬ字型のインク流路４４ａと、インク流路４４ａから直角に分岐し、インク吐出孔４５ａの数だけ形成されたインク貯留室４４ｂとを備えるもので、インク貯留室４４ｂの各々は、それぞれ対応したインク吐出孔４５ａの一つに通じている。
【００２８】
圧電素子部材４２は、インク貯留室４４ｂの各々を個別に膨張・収縮させることができるように、多数（例えば、１２８個）の圧電素子４２ａを備えたものである。
ダイヤフラム４３は、圧電素子部材４２及びキャビティプレート４４の間を隔てるもので、弾性を有する。
【００２９】
ベース４１は、アクチュエータ４０の上記各部を支持するものである。
なお、ベース４１、圧電素子４２及びダイヤフラム４３には、図示しないインクタンクとインク流路４４ａとにおいて、インクを循環させるための往路４１ａ及び復路４１ｂが二箇所ずつ貫通している。
【００３０】
次に、インク貯留室４４ｂの一つを、その断面拡大図である図３を用いて説明する。
キャビティプレート４４に形成されたインク貯留室４４ｂは、インク流路４４ａに連通路４４ｃを通じて連結されており、下部には、インク吐出孔４５ａに通じるオリフィス４４ｄが形成されている。
【００３１】
そして、圧電素子４２ａは駆動電圧を印加されると、矢印Ｖ方向に膨張し、インク貯留室４４ｂの容積を点線Ｙに示すように、収縮させるようになっており、圧電素子４２ａは印加された駆動電圧が開放されると収縮し、初期の状態に戻るようになっている。なお、本実施例において、圧電素子４２ａを膨張・収縮させることが、請求項にいう圧電素子を変形させるということに相当する。
【００３２】
以上のように構成されたヘッド２０のアクチュエータ４０からインクを吐出させる動作について説明する。
インクは、インクタンク２１から一対の往路４１ａを通して一対のインク流路４４ａに圧送され、インク流路４４ａを満たす。そして、圧電素子４２ａの駆動電圧を開放することで、圧電素子４２ａを収縮させて、インクをインク流路４４ａから連通路４４ｃを通してインク貯留室４４ｂに引き込み、インク貯留室４４ｂにインクを充填させる。
【００３３】
次に、圧電素子４２ａに駆動電圧を印加して、インク貯留室４４ｂの容積を収縮させることで、インクをオリフィス４４ｄを通して、外部へ吐出させる。
このようなアクチュエータ４０のインク吐出動作によってインクは、アクチュエータ４０から吐出される。
【００３４】
次に、上記のプリンタ１のインク吐出制御を行う制御装置３０について、図４のブロック図を参照しながら説明する。
制御装置３０は、各種演算を行うＣＰＵ９１ａと、プリンタ１を制御に必要なプログラムやパラメータを記憶しておくためのＲＯＭ９１ｂ及びＲＡＭ９１ｃと、プリンタ１及び図示しないパーソナルコンピュータの間で記録に必要なデータをやり取りするためのインタフェース９２と、キャリッジモータ１０及び搬送モータ６をＣＰＵ９１ａからの制御信号に基づいて駆動させる駆動回路３２と、圧電素子部材４２の各圧電素子４２ａを収縮させて、アクチュエータ４０からインクを吐出させる制御を行うインク吐出制御部３４とを備えている。
【００３５】
インク吐出制御部３４は、図５に示すように、圧電素子部材４２の各圧電素子４２ａへＶｓｏｒｃｅ電圧を供給するためのパルスアンプ５２と、Ｖｓｏｒｃｅ電圧の各圧電素子４２ａへの通電経路８７ｄをそれぞれ開・閉することが可能なドライバＩＣ７０とを備えている。
【００３６】
パルスアンプ５２は、圧電素子部材４２に対し、圧電素子４２ａの膨張・収縮用の駆動電圧として、所定の＋Ｖ電圧あるいは０ＶのＶｓｏｒｃｅ電圧を供給するためのものである。そして、パルスアンプ５２は、圧電素子部材４２に出力するＶｓｏｒｃｅ電圧を所定の＋Ｖ電圧にするか否か定めるスイッチ回路５４と、圧電素子に出力するＶｓｏｒｃｅ電圧を０Ｖにするか否か定めるスイッチ回路５６とを備えている。
【００３７】
スイッチ回路５４は、ＣＰＵ９１ａからバス８１ａを通じてHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を送られると、Ｖｓｏｒｃｅ電圧として所定の＋Ｖ電圧を出力するものである。
スイッチ回路５６は、ＣＰＵ９１ａからバス８１ｂを通じてHighのＦｉｒｅ０Ｄ信号を送られると、Ｖｓｏｒｃｅ電圧を０Ｖにするものである。
【００３８】
ドライバＩＣ７０は、シフトレジスタ７２と、ラッチ７４と、ＯＲゲート７６と、アナログスイッチ７８とを備えるものである。
シフトレジスタ７２は、ＣＰＵ９１ａからバス８５ａを通じてデジタルのシリアルデータとして送られてきた１２８個のアナログスイッチ７８の開・閉を定めるＳｉｎ信号を、ＣＰＵ９１ａからバス８５ｂを通じて送られてきたＣＬＫ信号（シリアルデータの転送速度に応じた周期のパルス状のクロック信号）に合わせてシフトし、そのパラレル出力をＤ０〜Ｄ１２７信号としてそれぞれの信号を１２８本のパラレルバス８７ａを通じてラッチ７４へ出力する。
【００３９】
ラッチ７４は、シフトレジスタ７２からパラレルバス８７ａを通じて出力されたＤ０〜Ｄ１２７信号を蓄えておき、ＣＰＵ９１ａからバス８５ｆを通じて入力されたＳＴＲＢ信号（ストローブ信号）により、ＯＲゲート７６へパラレルバス８７ｂを通じてＤ０〜Ｄ１２７信号を一斉に出力するものである。
【００４０】
ＯＲゲート７６は、ラッチ７４からパラレルバス８７ｂを通じてＤ０〜Ｄ１２７信号が送られてきた場合には、そのままＤ０〜Ｄ１２７信号をアナログスイッチ７８へパラレルバス８７ｃを通じて送り、また、ＣＰＵ９１ａからバス８５ｅを通じてＢＬＮＫ信号が送られてきた場合には、全てのアナログスイッチ７８へ通じている全てのパラレルバス８７ｃにHighのＤ０〜Ｄ１２７信号を出力するものである。
【００４１】
アナログスイッチ７８は、通電経路８３から分岐し、Ｖｓｏｒｃｅ電圧を各圧電素子４２ａに送る１２８本の通電経路８７ｄをそれぞれ開・閉するもので、ＯＲゲート７６からパラレルバス８７ｃを通じて送られてきたＤ０〜Ｄ１２７信号に基づき、例えば、Ｄ０信号がHighであるなら、Ｄ０信号に対応した通電経路８７ｄを閉じ、次のＤ１信号がLow であるなら、Ｄ１信号に対応した通電経路８７ｄを開く、といったように、Ｄ０〜Ｄ１２７信号の各々に対応した通電経路８７ｄをそれぞれ開・閉する。
【００４２】
次に、プリンタ１のアクチュエータ４０からインクを吐出させるために、ＣＰＵ９１ａで実行されるインク吐出制御処理を図６のフローチャート及び図７のタイムチャートを参照しながら説明する。なお、初期設定として、ＣＰＵ９１ａは、ＢＬＮＫ信号及びＦｉｒｅ０Ｃ信号を、Highの状態とすることで、全ての圧電素子４２ａに所定の＋Ｖ電圧のＶｓｏｒｃｅ電圧を加え、各圧電素子４２ａを膨張させてあるものとする。また、キャビティプレート４４のインク流路４４ａ内にインクが満たされているものとする。
【００４３】
まず、シフトレジスタ７２へＳｉｎ信号及びＣＬＫ信号送信を行う（ｓ１０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、上述のセルマトリクス２０１から一度で吐出できるだけのセル２０２のデータ、本実施例においては１２８個のセル２０２のデータをＳｉｎ信号として、バス８５ａに送信する（図７に示すタイミングＪ１）。
【００４４】
また、ＣＰＵ９１ａは、Ｓｉｎ信号と同期したＣＬＫ信号、本実施例では、１２８個のパルス状のＣＬＫ信号として送信する。なお、図７において、Ｓｉｎ信号は、１２８個の印字データの中で最後の部分のみを、ＣＬＫ信号は、１２８個のパルスの中で最後の部分のみを示すものとする。
【００４５】
次に、シフトレジスタ７２にＳｉｎ信号をシフトさせる（ｓ２０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、シフトレジスタ７２に、ＣＬＫ信号を入力することにより、シリアルデータであるＳｉｎ信号をシフトさせて行くと共にパラレル出力から、パラレルバス８７ａを通じてラッチ７４へ順次Ｄ０信号からＤ１２７信号までを送信させる。
【００４６】
次に、ラッチ７４にＤ０〜Ｄ１２７信号を一斉出力させる（ｓ３０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、ＣＬＫ信号の内の最後のパルスの立上がりから所定の時間Ｔ１後に、バス８５ｆを通じてＳＴＲＢ信号をラッチ７４へ出力し（図７に示すタイミングＪ２）、ラッチ７４が保持しているＤ０〜Ｄ１２７信号を一斉にパラレルバス８７ｂへ出力させる。
【００４７】
次に、ＯＲゲート７６をＤ０〜Ｄ１２７信号にのみ依存した出力状態にする（ｓ４０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、ＳＴＲＢ信号の立下がりに合わせて、バス８５ｅにLow のＢＬＮＫ信号を出力し（図７に示すタイミングＪ３）、ＯＲゲート７６の出力であるパラレルバス８７ｃを、パラレルバス８７ｂから入力されるＤ０〜Ｄ１２７信号にのみ依存した出力状態にする。
【００４８】
次に、アナログスイッチ７８に通電経路８７ｄを開閉させる（ｓ５０）。具体的には、アナログスイッチ７８に、パラレルバス８７ｃを通じてＤ０〜Ｄ１２７信号を入力すると、Ｄ０〜Ｄ１２７信号の内、Highの信号の場合は、その信号に対応する通電経路８７ｄを閉じたままにさせておき、また、Low の信号の場合は、その信号に対応する通電経路８７ｄを開かせる。
【００４９】
次に、圧電素子４２ａを収縮させる（ｓ６０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、ＢＬＮＫ信号をLow 出力してから所定の時間Ｔ２の経過後に、バス８１ａへLow のＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力する。さらに、ＣＰＵ９１ａは、Ｆｉｒｅ０Ｃ信号をLow 出力してから所定の時間Ｔ３の経過後に、バス８１ｂへHighのＦｉｒｅ０Ｄ信号を出力する（図７に示すタイミングＪ４）。すると、Ｆｉｒｅ０Ｄ信号の立上がりによりＶｓｏｒｃｅ電圧は、所定の＋Ｖ電圧から０Ｖになる。この際に、アナログスイッチ７８の通電経路８７ｄの内、閉じている通電経路８７ｄに対応した圧電素子４２ａの駆動電圧は０Ｖになる。また、開いている通電経路８７ｄに対応した圧電素子４２ａは、所定の＋Ｖ電圧を保持する。
【００５０】
そして、圧電素子４２ａの内で電圧が０Ｖになったものは、収縮するので、キャビティプレート４４のインク貯留室４４ｂの容積を膨張させ、インク流路４４ａからインク貯留室４４ｂへインクを流れ込ませる。次に、圧電素子４２ａを膨張させる（ｓ７０）。具体的には、図７に示すように、ＣＰＵ９１ａは、スクリーンパターンに基づいて、スクリーンパターンがディザ方式である場合は、タイミングＪ５において、バス８１ｂへLow のＦｉｒｅ０Ｄ信号を出力し、さらに、所定の時間Ｔ４の経過後のタイミングＪ６に、バス８１ａへHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力する。また、ＣＰＵ９１ａは、スクリーンパターンが誤差拡散方式である場合は、ディザ方式のタイミングＪ６よりも遅れた、点線で示すタイミングＪ７において、バス８１ｂへLow のＦｉｒｅ０Ｄ信号を出力し、さらに、所定の時間Ｔ４１の経過後のタイミングＪ８に、バス８１ａへHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力する。
【００５１】
すると、Ｆｉｒｅ０Ｃ信号の立上がりによりＶｓｏｒｃｅ電圧は、ディザ方式のスクリーンパターンの場合、タイミングＪ６から０Ｖから所定の＋Ｖ電圧になり、また、誤差拡散方式のスクリーンパターンの場合、タイミングＪ８から０Ｖから所定の＋Ｖ電圧になる。従って、スクリーンパターンが異なっても、閉じている通電経路８７ｄに接続された圧電素子４２ａには、駆動電圧として所定の＋Ｖ電圧が充電されるが、しかし、スクリーンパターンが異なることによって、駆動電圧の充電するHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号及びLow のＦｉｒｅ０Ｄ信号のタイミングが異なることから、圧電素子４２ａから吐出されるインクは、吐出速度が異なる。
【００５２】
ここで、ＣＰＵ９１ａが、スクリーンパターンの違いにより、HighのＦｉｒｅ０Ｃ信号とLow のＦｉｒｅ０Ｄ信号とのタイミングを変えることで、圧電素子４２ａのインクの吐出速度が異なることについて図８を参照しながら説明する。
まず、タイミングＪ４において、HighのＦｉｒｅ０Ｄ信号に基づき、圧電素子４２ａを収縮させると、インク貯留室４４ｂの内部の圧力が大きく低下するので、インクはインク貯留室４４ｂの内部へ流れ込む。すると、インク貯留室４４ｂの内部のインクは、圧力が大きくなり過ぎる。そして、液体のインクは圧力状態を平衡にしようとする性質から、インク貯留室４４ｂからインク流路４４ａに逆流する。こうして、インクはインク流路４４ａとインク貯留室４４ｂとを交互に出入りし、インク内に圧力波Ｐを生じさせる。なお、図８において、圧力波Ｐは、平衡している状態を０とし、インク貯留室４４ｂの圧力が大きくなるときを正に、インク貯留室４４ｂの圧力が小さくなるときを負とする。
【００５３】
従って、インク貯留室４４ｂで正の圧力波Ｐが最大になるタイミングで、圧電素子４２ａを膨張させて、インクに圧力を加えれば、インクの吐出速度が最大になる。
そこで、ディザ方式のスクリーンパターンを用いて、記録紙Ｒにムラのないシャープな画像を記録する際には、インクの吐出速度が最大になるように、正の圧力波Ｐが最大になるタイミングＪ６で、ＣＰＵ９１ａからHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力している。そして、このタイミングＪ６でHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を入力されたパルスアンプ５２は、圧電素子４２ａへ駆動電圧Ｖとして、所定の＋Ｖ電圧を供給する。すると、圧電素子４２ａは、タイミングＪ６でインク貯留室４４ｂの容積を収縮させて、インクに圧力をかけるので、最大のインクの吐出速度を得ることができるから、記録紙Ｒの所定箇所への着弾精度を上げられるで、記録紙Ｒへムラのないシャープな画像を記録することができると共に、インクの吐出量を多くできるので、黒ベタの表現も満足できるものとなる。
【００５４】
また、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いて、記録紙Ｒに階調性が高い画像を表現する際には、インクの吐出速度をディザ方式の場合よりも遅くして、インクの吐出量を抑制させられるように、正の圧力波Ｐが最大から低下したタイミングＪ８で、ＣＰＵ９１ａからHighのＦｉｒｅ信号０Ｃを出力している。そして、タイミングＪ８でHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を入力されたパルスアンプ５２は、圧電素子４２ａへ駆動電圧Ｖとして、所定の＋Ｖ電圧を供給する。すると、圧電素子４２ａは、タイミングＪ８でインク貯留室４４ｂの容積を収縮させて、インクを圧縮することで、インクの吐出速度を抑制して、各インク吐出孔４５ａからのインクの吐出量を少なくでき、階調性を高くすることができる。
【００５５】
なお、本実施例では、ディザ方式のスクリーンパターンを用いる場合に、最初の正の圧力波Ｐの山の最大のタイミングＪ６に、ＣＰＵ９１ａは、HighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力しているが、二度目の正の圧力波Ｐの山の最大のタイミングにＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力してもよい。また、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いる場合に、正の圧力波Ｐの山の最大のタイミングＪ６からやや後のタイミングＪ８に、ＣＰＵ９１ａは、HighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力しているが、圧力波Ｐが負になる時間帯でなければ、タイミングＪ６の後でなくとも、タイミングＪ６の前においてＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力してもよい。
【００５６】
次に、ＢＬＮＫ信号を出力する（８０）。具体的には、図６に示すように、圧電素子４２ａには、所定の＋Ｖ電圧が、HighのＦｉｒｅ０Ｃ信号のタイミングの違いにより、異なったタイミングにおいて充電された後、ＣＰＵ９１ａは、バス８５ｅを通じてHighのＢＬＮＫ信号を出力する（図７に示すタイミングＪ９）。そして、全ての通電経路８７ｄを閉じることで、全ての圧電素子４２ａに所定の＋Ｖ電圧のＶｓｏｒｃｅ電圧を加えた状態にする。
【００５７】
次に、ＣＰＵ９１ａは、バス８５ｄを通じてＲＳＴ信号を出力することで、シフトレジスタ７２及びラッチ７４をリセットする（ｓ９０）。これで、インク吐出制御処理を完了する。
以上に説明した第１実施例のインクジェットプリンタ１によれば、ディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録する際には、圧電素子４２ａを膨張させるときにかける駆動電圧Ｖのタイミングを、インク貯留室４４ｂ内で正の圧力波Ｐが最大となるタイミングにすることにより、インクの吐出速度を最大にしている。このため、プリンタ１によれば、ディザ方式のスクリーンパターンで記録を行う際には、記録紙Ｒの所定箇所への着弾精度を上げて、記録紙Ｒへムラのないシャープな画像を記録することができると共に、インクの吐出量を多くできるので、黒ベタの表現も満足できるものとなる。
【００５８】
一方、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いて記録する際には、圧電素子４２ａを膨張させるときにかける駆動電圧Ｖのタイミングを、正の圧力波Ｐが最大の時から低下したタイミングに変えることにより、インクの吐出速度が抑制されて、インクの吐出量を少なくでき、階調性を高くすることができる。
【００５９】
この結果、第１実施例のプリンタ１は、ディザ方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、被記録媒体にムラのないシャープな画像を形成し、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、被記録媒体に階調性の高い画像を形成することができるという効果がある。
【００６０】
次に、第２実施例のインクジェットプリンタ（単に、プリンタと呼ぶこともある）について説明する。なお、第１実施例のプリンタ１と同様に構成された部分には同一符号を付して構成の詳細な説明を省略する。
第２実施例のプリンタは、第１実施例のプリンタ１とインク吐出制御部３４の構成が異なるインク吐出制御部９４を備えるもので、他の構成は同一な構成を備えるものである。
【００６１】
インク吐出制御部９４について図９を参照しながら説明する。
インク吐出制御部９４は、パルスアンプ５２、ドライバＩＣ７０といったインク吐出制御部３４と同一な構成を備え、さらに、ＤＣ−ＤＣコンバータ９５を備えているものである。
【００６２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ９５は、所定の＋Ｖ電圧を、ＣＰＵ９１ａからバス９７を通して、降圧信号を送られると所定の＋Ｖ電圧を一定の降圧を行うもので、パルスアンプ５２の電源として、所定の＋Ｖ電圧またはその所定の＋Ｖ電圧から一定の降圧を行われた＋Ｖ−α電圧のどちらかを通電経路９９を通して供給する。なお、所定の＋Ｖ電圧は、インクに高い圧力を加えて、高い着弾精度が保てるように、圧電素子４２ａを膨張・収縮させる電圧であることとする。
【００６３】
第２実施例のプリンタのインク吐出制御処理を図１０のフローチャート及び図１１のタイムチャートを参照しながら説明する。また、第１実施例のプリンタ１と同様に構成された処理には同一符号を付して処理の詳細な説明は省略する。
なお、初期設定として、第１実施例のインク吐出制御方法と同様の初期設定を行うものとする。
【００６４】
まず、Ｖｓｏｒｃｅ電圧を設定する（ｓ５）。具体的には、記録に用いるスクリーンパターンが、ディザ方式である場合、ＤＣ−ＤＣコンバータ９５は、Ｖｓｏｒｃｅ電圧として、所定の＋Ｖ電圧をそのままパルスアンプ５２へ通電経路９９を通して供給する。また、誤差拡散方式である場合は、ＣＰＵ９１ａからバス９７を通じてＤＣ−ＤＣコンバータ９５へ降圧信号を出力する。そして、降圧信号を入力されたＤＣ−ＤＣコンバータ９５は、所定の＋Ｖ電圧を降圧した＋Ｖ−α電圧をパルスアンプ５２へ通電経路９９を通して供給する。
【００６５】
次に、第１実施例のインク吐出制御処理と同様に、ドライバＩＣ７０に通電経路８７ｄを開閉させる（ｓ１０〜ｓ５０）。
次に、圧電素子４２ａを収縮させる（ｓ６０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、ＢＬＮＫ信号をLow 出力してから所定の時間Ｔ２の経過後に、バス８１ａへLow のＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力する（図１１に示すタイミングＪ４）。さらに、ＣＰＵ９１ａは、Ｆｉｒｅ０Ｃ信号をLow 出力してから所定の時間Ｔ３の経過後に、バス８１ｂへHighのＦｉｒｅ０Ｄ信号を出力する。すると、Ｆｉｒｅ０Ｄ信号の立上がりによりＶｓｏｒｃｅ電圧は、ディザ方式のスクリーンパターンの場合、所定の＋Ｖ電圧から０Ｖになり、誤差拡散方式のスクリーンパターンの場合、＋Ｖ−α電圧から０Ｖになる。この際に、アナログスイッチ７８の通電経路８７ｄの内、Ｖｓｏｒｃｅ電圧が０Ｖになることで、閉じている通電経路８７ｄに対応した圧電素子４２ａの電圧は０Ｖになる。また、開いている通電経路８７ｄに対応した圧電素子４２ａは、ディザ方式のスクリーンパターンの場合、所定の＋Ｖ電圧を保持し、誤差拡散方式のスクリーンパターンの場合、＋Ｖ−α電圧を保持する。
【００６６】
そして、圧電素子４２ａの内で電圧が０Ｖになったものは、収縮するので、キャビティプレート４４のインク貯留室４４ｂの容積を膨張させ、インク流路４４ａからインク貯留室４４ｂへインクを流れ込ませる。
次に、圧電素子４２ａを膨張させる（ｓ７０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、バス８１ｂへLow のＦｉｒｅ０Ｄ信号を出力し、さらに、所定の時間Ｔ４の経過後に、バス８１ａへHighのＦｉｒｅ０Ｃ信号を出力する（図１１に示すタイミングＪ５）。すると、Ｆｉｒｅ０Ｃ信号の立上がりによりＶｓｏｒｃｅ電圧は、ディザ方式のスクリーンパターンの場合、０Ｖから所定の＋Ｖ電圧になり、誤差拡散方式のスクリーンパターンの場合、０Ｖから＋Ｖ−α電圧になる。
【００６７】
そして、圧電素子４２ａは、所定の＋Ｖ電圧または＋Ｖ−α電圧が充電されると、膨張するので、インク貯留室４４ｂの容積を収縮させて、インクをインク吐出孔４５ａから吐出する。
このインクを吐出する際に、ディザ方式のスクリーンパターンの場合、圧電素子４２ａには、駆動電圧として所定の＋電圧がかかり、圧電素子４２ａは、インク貯留室４４ｂのインクを強く圧縮することで、最大のインクの吐出速度を得ることができ、記録紙Ｒの所定箇所への高い着弾精度を保てるので、記録紙Ｒへムラのないシャープな画像を記録することができると共に、インクの吐出量を多くでき、黒ベタの表現も満足できるものとなる。
【００６８】
また、誤差拡散方式のスクリーンパターンの場合、圧電素子４２ａには、駆動電圧として＋Ｖ−α電圧がかかり、圧電素子４２ａは、ディザ方式のスクリーンパターンの場合に比べて、インク貯留室４４ｂのインクを弱く圧縮することで、インクの吐出速度が抑制されて、インクの吐出量を少なくできるので、階調性を高くすることができる。
【００６９】
次に、ＢＬＮＫ信号を出力する（ｓ８０）。具体的には、ＣＰＵ９１ａは、バス８５ｅを通じてHighのＢＬＮＫ信号を出力する（図１１に示すタイミングＪ６）。そして、全ての通電経路８７ｄを閉じることで、全ての圧電素子４２ａへ、駆動電圧として、ディザ方式のスクリーンパターンの場合には、所定の＋Ｖ電圧のＶｓｏｒｃｅ電圧を加えた状態に、誤差拡散方式のスクリーンパターンの場合には、＋Ｖ−α電圧のＶｓｏｒｃｅ電圧を加えた状態にする。
【００７０】
次に、ＣＰＵ９１ａは、バス８５ｄを通じてＲＳＴ信号を出力することで、シフトレジスタ７２及びラッチ７４をリセットする（ｓ９０）。これで、インク吐出制御処理を終了する。
以上に説明した第２実施例のインクジェットプリンタによれば、ディザ方式のスクリーンパターンを用いて記録する際、圧電素子４２ａを膨張させるときには、圧電素子４２ａに駆動電圧Ｖとして所定の＋Ｖ電圧がかけられるので、インクを速い吐出速度で吐出させて、記録紙Ｒの所定箇所へ高い着弾精度を保つことができる。
【００７１】
また、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いて記録する際、圧電素子４２ａを膨張させるときには、圧電素子４２ａに駆動電圧Ｖとして＋Ｖ−α電圧がかけられるので、インクの吐出速度が抑制されて、インクの吐出量を少なくすることができる。
【００７２】
この結果、第２実施例のプリンタは、ディザ方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、被記録媒体にムラのないシャープな画像を形成し、誤差拡散方式のスクリーンパターンを用いた記録の場合は、被記録媒体に階調性の高い画像を形成することができるという効果がある。
【００７３】
なお、上記実施例と請求項との対応についてまとめると、アクチュータ４０がインク吐出手段に、パルスアンプ５２が電圧発生手段に、ドライバＩＣ７０がスイッチ手段に、ＣＰＵ９１ａが制御手段に、第１実施例のインク吐出制御処理のｓ５、ｓ６０及びｓ７０の処理が印加タイミング制御手段に、ＤＣ−ＤＣコンバータ９５が電圧加減制御手段に、それぞれ対応する。
【００７４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、さらに種々なる態様において実施してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１実施例のプリンタ１の内部を示す斜視図である。
【図２】  第１実施例のプリンタ１のアクチュエータ４０を示す分解斜視図である。
【図３】  第１実施例のプリンタ１のアクチュエータ４０の縦断面を示す縦断面図である。
【図４】  第１実施例のプリンタ１の制御装置３０のブロック図である。
【図５】  第１実施例のプリンタ１のインク吐出制御部３４のブロック図である。
【図６】  第１実施例のプリンタ１のインク吐出制御処理のフローチャートである。
【図７】  第１実施例のプリンタ１のインク吐出制御処理のタイムチャートである。
【図８】  第１実施例のプリンタ１の圧力波Ｐと駆動電圧Ｖとの関連を示すグラフである。
【図９】  第２実施例のプリンタのインク吐出制御部９４のブロック図である。
【図１０】  第２実施例のプリンタのインク吐出制御処理のフローチャートである。
【図１１】  第２実施例のプリンタのインク吐出制御処理のタイムチャートである。
【図１２】  従来例の問題点を説明する説明図である。
【図１３】  従来例の問題点を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・インクジェットプリンタ、２０・・・ヘッド、３０・・・制御装置、３４・・・インク吐出制御部、４０・・・アクチュエータ、４１・・・ベース、４２・・・圧電素子部材、４３・・・ダイヤフラム、４４・・・キャビティプレート、４５・・・ノズルプレート、５２・・・パルスアンプ、７０・・・ドライバＩＣ、８７ｄ・・・通電経路、９４・・・インク吐出制御部、９５・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ
【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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