JP4636372B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル開口から液体滴を吐出させる液体噴射装置に関する。

インクジェット式プリンタやインクジェット式プロッタ等のインクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種）は、記録ヘッド（ヘッド部材）を主走査方向に沿って移動させると共に記録紙（印刷記録用媒体の一種）を副走査方向に沿って移動させ、この移動に連動して記録ヘッドのノズル開口からインク滴を吐出させることにより、記録紙上に画像（文字を含む）を記録する。このインク滴の吐出は、例えば、ノズル開口に連通した圧力発生室を膨張・収縮させることで行われる。

圧力発生室の膨張・収縮は、例えば、圧電振動子の変形を利用して行われる。このような記録ヘッドでは、供給される駆動パルスに応じて圧電振動子が変形し、これにより圧力室の容積が変化し、この容積変化によって圧力室内のインクに圧力変動が生じて、ノズル開口からインク滴が吐出する。

このような記録装置では、複数の駆動パルスを一連に接続してなる駆動信号が生成される。一方、階調情報を含む印字データが記録ヘッドに送信される。そして、当該送信された印字データに基づいて、必要な駆動パルスのみが前記駆動信号から選択されて圧電振動子に供給される。これにより、ノズル開口から吐出させるインク滴の量を、階調情報に応じて変化させている。

より具体的には、例えば、非記録の印字データ（階調情報００）、小ドットの印字データ（階調情報０１）、中ドットの印字データ（階調情報１０）、及び、大ドットの印字データ（階調情報１１）からなる４階調を設定したプリンタにおいては、それぞれの階調に応じて、インク量の異なるインク滴が吐出される。

前記のような４階調の記録を実現するためには、例えば図８に示すような駆動信号が用いられ得る。図８に示すように、この駆動信号は、期間ＰＡＴ１に配置された第１パルス信号ＰＡＰＳ１と、期間ＰＡＴ２に配置された第２パルス信号ＰＡＰＳ２と、期間ＰＡＴ３に配置された第３パルス信号ＰＡＰＳ３とを一連に接続してあり、記録周期ＰＡＴＡで繰り返し発生するパルス列波形信号である。

この場合、第１パルス信号ＰＡＰＳ１が第１の駆動パルスＰＡＤＰ１であり、第２パルス信号ＰＡＰＳ２が第２の駆動パルスＰＡＤＰ２であり、第３パルス信号ＰＡＰＳ３が第３の駆動パルスＰＡＤＰ３である。

これらの第１の駆動パルスＰＡＤＰ１、第２の駆動パルスＰＡＤＰ２及び第３の駆動パルスＰＡＤＰ３は、何れも同じ波形形状であり、それぞれ単独でインク滴を吐出可能な信号である。すなわち、これらの各駆動パルスが圧電振動子に供給されることにより、小ドットを形成し得る量のインク滴がノズル開口から吐出される。

この場合、図９に示すように、圧電振動子に供給する駆動パルスの数を増減することによって、階調制御を行うことができる。例えば、駆動パルスを１つ供給することで小ドットの記録を行い、駆動パルスを２つ供給することで中ドットの記録を行い、駆動パルスを３つ供給することで大ドットの記録を行うことができる。

また、駆動パルスの形状を異ならせて、記録ドット径をより多様に制御する態様も広く知られている。例えば、特開平１０−８１０１２号公報に記載された駆動方法では、図１０に示すように、小ドットの記録に対応する第２パルスが、第１パルス及び第３パルスよりも小型である。

また、予め２つの駆動信号を用意しておく態様も開発されている。例えば、特開２００３−１８２０７５号公報には、図１１に示すように、第１駆動信号ＣＯＭＡと第２駆動信号ＣＯＭＢとが選択的に用いられる技術が開示されている。当該技術を利用すれば、より一層の駆動の高速化を図ることができる。
特開平１０−８１０１２号公報 特開２００３−１８２０７５号公報

前述のように、２ビットの階調情報に基づいて実現できる記録（印字）のパターンは、４つである。通常は、前述のように、非記録、小ドット、中ドット及び大ドットの４パターンである。

しかしながら、そのような４パターンの記録では、粒状性が良くない。

具体的には、図８及び図９に示すような駆動方法では、小ドットに対応する吐出重量が大きいため、淡階調の記録品質が悪い。また、中ドットと大ドットとの重量差が大きいため、中ドットと大ドットとが切り替わる濃度において粒状性が良くない。

図１０及び図１１に示すような駆動方法では（特許文献１、２参照）、小ドットに対応する吐出重量が小さいため、淡階調の記録品質は改善されている。しかしながら、中ドットと大ドットとの重量差は依然として大きく、中ドットと大ドットとが切り替わる濃度においてやはり粒状性が良くない。

以上のような傾向は、特に画像を記録する場合に顕著に現れる。特に、本件発明者の研究により、６色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ、ライトシアン、ライドマゼンタ）を用いた記録においては、いわゆる淡インクと呼ばれる２色のインク（ライトシアン、ライドマゼンタ）について、５パターン以上の階調制御が実現されることが好ましことが知見された。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、一部の液体のみについて５パターン以上の階調制御を実現可能なインクジェット式記録装置、広くは液体噴射装置を提供することを目的とする。

本発明は、ノズル開口を有するヘッド部材と、ノズル開口部分の液体の圧力を変動させる圧力変動手段と、第１液体用の吐出データに基づいて、複数の第１階調データから一の選択第１階調データを設定する第１階調データ設定手段と、第２液体用の吐出データに基づいて、複数の第２階調データから一の選択第２階調データを設定する第２階調データ設定手段と、駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、選択第１階調データまたは選択第２階調データと駆動信号とに基づいて、圧力変動手段の駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、を備え、複数の第１階調データと複数の第２階調データとは、互いに異なったデータであることを特徴とする液体噴射装置である。

本発明によれば、第１液体用の吐出データに基づく階調制御と第２液体用の吐出データに基づく階調制御とを個別に異なる態様で実施するため、例えば一部の液体のみについて５パターン以上の階調制御を実現することができる。

好ましくは、複数の第１階調データは、単一の２ビットのデータから構成されている一方、複数の第２階調データは、２連続の２ビットのデータから構成されている。この場合、２ビットの階調データ用の従前の制御回路を利用しつつ、第２液体用の吐出データに基づく５パターン以上の階調制御を実現可能である。もっとも、複数の第２階調データは、単純に３ビット以上のデータから構成されてもよい。

好ましくは、第１液体用の吐出データは、ブラックインク用の吐出データ、シアンインク用の吐出データ、マゼンタインク用の吐出データ及びイエローインク用の吐出データであり、第２液体用の吐出データは、ライトシアンインク用の吐出データ及びライトマゼンタインク用の吐出データである。すなわち、淡色のインク（ライトシアンインク、ライトマゼンタインク）を吐出する場合と濃色のインク（ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）を吐出する場合とで、階調制御を異ならせることが好ましい。特には、淡色のインクを吐出する場合の階調制御のパターンの数を多く設定することが好ましい。

また、駆動信号発生手段は、第１吐出駆動信号及び第２吐出駆動信号を生成するようになっており、駆動パルス生成手段は、選択第１階調データまたは選択第２階調データと第１吐出駆動信号と第２吐出駆動信号とに基づいて、駆動パルスを生成するようになっており、第１吐出駆動信号と第２吐出駆動信号とは、同一の周期を有する周期信号であり、第１吐出駆動信号は、一周期中において、所定の大量の液体滴を吐出可能な第１大パルス波形と、所定の大量の液体滴を吐出可能な第３大パルス波形と、を有しており、第２吐出駆動信号は、一周期中において、所定の大量の液体滴を吐出可能な第２大パルス波形を有しており、第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、同一の波形を有しており、第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、当該順序で、等間隔に出現するようになっていることが好ましい。

これは、いわゆるマルチショットの３波形を２つの吐出駆動信号に分けて生成する態様である。この場合、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られているため、駆動信号発生手段等の構成要素の負担が低減されている。これにより、装置の寿命等が顕著に改善され得る。

この場合、好ましくは、第２吐出駆動信号は、一周期中において、更に、所定の小量の液体滴を吐出可能な小パルス波形を有している。この場合、５段階以上の階調制御を容易に実現することができる。この場合も、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られていると言うことができる。

更に好ましくは、第２吐出駆動信号は、一周期中において、所定の中量の液体滴を吐出可能な中パルス波形を有している。この場合、より粒状性に優れた階調制御を実現することができる。この場合も、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られていると言うことができる。

また、第１吐出駆動信号は、一周期中において、更に、液体のメニスカスを振動させるが液体滴を吐出させない微振動パルス波形を有していることが好ましい。この場合も、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られていると言うことができる。

あるいは、駆動信号発生手段は、第１吐出駆動信号及び第２吐出駆動信号を生成するようになっており、駆動パルス生成手段は、選択第１階調データまたは選択第２階調データと第１吐出駆動信号と第２吐出駆動信号とに基づいて、駆動パルスを生成するようになっており、第１吐出駆動信号と第２吐出駆動信号とは、同一の周期を有する周期信号であり、第１吐出駆動信号は、一周期中において、所定の大量の液体滴を吐出可能な第１大パルス波形を有しており、第２吐出駆動信号は、一周期中において、所定の中量の液体滴を吐出可能な中パルス波形と、所定の小量の液体滴を吐出可能な小パルス波形と、を有していることが好ましい。

これは、いわゆる大、中、小の３波形を２つの吐出駆動信号に分けて生成する態様である。この場合も、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られているため、駆動信号発生手段等の構成要素の負担が低減されている。これにより、装置の寿命等が顕著に改善され得る。

この場合、第１吐出駆動信号は、一周期中において、更に、液体のメニスカスを振動させるが液体滴を吐出させない微振動パルス波形を有していることが好ましい。この場合も、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られていると言うことができる。

また、第１吐出駆動信号は、一周期中において、更に、所定の大量の液体滴を吐出可能な第３大パルス波形を有しており、第２吐出駆動信号は、一周期中において、更に、所定の大量の液体滴を吐出可能な第２大パルス波形を有しており、第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、同一の波形を有しており、第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、当該順序で、等間隔に出現するようになっていることが好ましい。この場合も、２つの吐出駆動信号の間で信号の変化の程度の均一化が図られていると言うことができる。

好ましい具体例においては、例えば、複数の第１階調データは、非噴射用データと、中ドット用データと、大ドット用データ（第１の大ドット用データ）と、大大大ドット用データ（第３の大ドット用データ）と、を有しており、駆動パルス生成手段は、前記第１吐出駆動信号及び前記第２吐出駆動信号に基づいて、選択第１階調データが非記録用データである時、微振動パルス波形を駆動パルスとし、選択第１階調データが中ドット用データである時、第２吐出駆動信号の中パルス波形を駆動パルスとし、選択第１階調データが大ドット用データである時、第２吐出駆動信号の第２大パルス波形を駆動パルスとし、選択第１階調データが大大大ドット用データである時、第１吐出駆動信号の第１大パルス波形と第２吐出駆動信号の第２大パルス波形と第１吐出駆動信号の第３大パルス波形とを駆動パルスとするようになっており、複数の第２階調データは、非噴射用データと、小ドット用データと、中ドット用データと、大ドット用データと、大大ドット用データ（第２の大ドット用データ）と、大大大ドット用データと、を有しており、駆動パルス生成手段は、前記第１吐出駆動信号及び前記第２吐出駆動信号に基づいて、選択第２階調データが非記録用データである時、微振動パルス波形を駆動パルスとし、選択第２階調データが小ドット用データである時、第２吐出駆動信号の小パルス波形を駆動パルスとし、選択第２階調データが中ドット用データである時、第２吐出駆動信号の中パルス波形を駆動パルスとし、選択第２階調データが大ドット用データである時、第２吐出駆動信号の第２大パルス波形を駆動パルスとし、選択第２階調データが大大ドット用データである時、第１吐出駆動信号の第１大パルス波形と第１吐出駆動信号の第３大パルス波形とを駆動パルスとし、選択第２階調データが大大大ドット用データである時、第１吐出駆動信号の第１大パルス波形と第２吐出駆動信号の第２大パルス波形と第１吐出駆動信号の第３大パルス波形とを駆動パルスとするようになっている。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態の液体噴射装置であるインクジェットプリンタ１の概略斜視図である。インクジェットプリンタ１において、キャリッジ２が、ガイド部材３に移動可能に取り付けられている。このキャリッジ２は、駆動プーリ４と遊転プーリ５との間に掛け渡されたタイミングベルト６に接続されている。駆動プーリ４は、パルスモータ７の回転軸に接合されている。以上のような構成により、キャリッジ２は、パルスモータ７の駆動によって、記録紙８の幅方向に移動（主走査）されるようになっている。

キャリッジ２における記録紙８との対向面（下面）には、記録ヘッド１０（ヘッド部材）が取り付けられている。

記録ヘッド１０は、図２に示すように、例えばプラスチックからなる箱体状のケース７１の収納室７２内に、櫛歯状の圧電振動子１５が一方の開口から挿入されて櫛歯状先端部１５ａが他方の開口に臨んでいる。その他方の開口側のケース７１の表面（下面）には流路ユニット７４が接合され、櫛歯状先端部１５ａは、それぞれ流路ユニット７４の所定部位に当接固定されている。

圧電振動子１５は、圧電体１５ｂを挟んで共通内部電極１５ｃと個別内部電極１５ｄとを交互に積層した板状の振動子板を、ドット形成密度に対応させて櫛歯状に切断して構成してある。そして、共通内部電極１５ｃと個別内部電極１５ｄとの間に電位差を与えることにより、各圧電振動子１５は、積層方向と直交する振動子長手方向に伸縮する。

流路ユニット７４は、流路形成板７５を間に挟んでノズルプレート１４と弾性板７７を両側に積層することにより構成されている。

流路形成板７５は、ノズルプレート１４に複数開設したノズル開口１３とそれぞれ連通して圧力発生室隔壁を隔てて列設された複数の圧力発生室１６と、各圧力発生室１６の少なくとも一端に連通する複数のインク供給部８２と、全インク供給部８２が連通する細長い共通インク室８３と、が形成された板材である。例えば、シリコンウエハーをエッチング加工することにより、細長い共通インク室８３が形成され、共通インク室８３の長手方向に沿って圧力発生室１６がノズル開口１３のピッチに合わせて形成され、各圧力発生室１６と共通インク室８３との間に溝状のインク供給部８２が形成され得る。なお、この場合、圧力発生室１６の一端にインク供給部８２が接続し、このインク供給部８２とは反対側の端部近傍でノズル開口１３が位置するように配置されている。また、共通インク室８３は、インクカートリッジに貯留されたインクを圧力発生室１６に供給するための室であり、その長手方向のほぼ中央にインク供給管８４が連通している。

弾性板７７は、ノズルプレート１４とは反対側の流路形成板７５の面に積層され、ステンレス板８７の下面側にＰＰＳ等の高分子体フィルムを弾性体膜８８としてラミネート加工した二重構造である。そして、圧力発生室１６に対応した部分のステンレス板８７をエッチング加工して、圧電振動子１５を当接固定するためのアイランド部８９が形成されている。

上記の構成を有する記録ヘッド１０では、圧電振動子１５を振動子長手方向に伸長させることにより、アイランド部８９がノズルプレート１４側に押圧され、アイランド部８９周辺の弾性体膜８８が変形して圧力発生室１６が収縮する。また、圧力発生室１６の収縮状態から圧電振動子１５を長手方向に収縮させると、弾性体膜８８の弾性により圧力発生室１６が膨張する。圧力発生室１６を一旦膨張させてから収縮させることにより、圧力発生室１６内のインク圧力が高まって、ノズル開口１３からインク滴が吐出される。

すなわち、記録ヘッド１０では、圧電振動子１５に対する充放電に伴って、対応する圧力室１６の容量が変化する。このような圧力室１６の圧力変動を利用して、ノズル開口１３からインク滴を吐出させたり、メニスカス（ノズル開口１３で露出しているインクの自由表面）を微振動させたりすることができる。

なお、上記の縦振動振動モードの圧電振動子１５に代えて、いわゆるたわみ振動モードの圧電振動子を用いることも可能である。たわみ振動モードの圧電振動子は、充電による変形で圧力室を収縮させ、放電による変形で圧力室を膨張させる圧電振動子である。たわみ振動モードの圧電振動子を用いる場合、縦振動モードの圧電振動子１５を用いる場合と比較して、後述する波形信号の立ち上がりと立ち下がりとの関係が逆になる（正負が反転したものとなる）。

記録ヘッド１０は、好ましくは、異なる複数種類の色が記録可能な多色記録ヘッドである。多色記録ヘッドは、複数のヘッドユニットを備えており、各ヘッドユニット毎に使用するインクの種類が設定される。

本実施の形態の記録へッド１０は、ブラックインクを吐出可能なブラックヘッドユニットと、シアンインクを吐出可能なシアンヘッドユニットと、ライトシアンインクを吐出可能なライトシアンヘッドユニットと、マゼンタインクを吐出可能なマゼンタヘッドユニットと、ライトマゼンタインクを吐出可能なライトマゼンタヘッドユニットと、イエローインクを吐出可能なイエローヘッドユニットとを備える。

以上のように構成されたプリンタ１は、記録動作時においてキャリッジ２の主走査に同期させて、記録ヘッド１０からインクをインク滴として吐出させる。一方、キャリッジ２の往復移動に連動させてプラテンを回転し、記録紙８を紙送り方向に移動（即ち副走査）させる。この結果、記録紙８には、記録データに基づく画像や文字等が記録される。

次に、インクジェット式プリンタの電気的構成について説明する。図３に示すように、本プリンタ１は、プリンタコントローラ２３とプリントエンジン２４とを備えている。

プリンタコントローラ２３は、外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）２５と、各種データを一時的に記憶するＲＡＭ２６と、制御プログラム等を記憶したＲＯＭ２７と、ＣＰＵ等を含んで構成された制御部２８と、クロック信号（ＣＫ）を発生する発振回路２９と、記録ヘッド１０へ供給するための第１吐出駆動信号（ＣＯＭ１）を発生する第１吐出駆動信号生成回路３０ａと、記録ヘッド１０へ供給するための第２吐出駆動信号（ＣＯＭ２）を発生する第２吐出駆動信号生成回路３０ｂと、各駆動信号や、印刷データ（吐出データ）に基づいて展開されたドットパターンデータ（ビットマップデータ）等をプリントエンジン２４に送信する内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）３１と、を備えている。

外部Ｉ／Ｆ２５は、例えば、キャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等から受信する。また、ビジー信号（ＢＵＳＹ）やアクノレッジ信号（ＡＣＫ）が、外部Ｉ／Ｆ２５を通じて、ホストコンピュータ等に対して出力される。

ＲＡＭ２６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）を有している。そして、受信バッファは、外部Ｉ／Ｆ２５を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中間バッファは、制御部２８により変換された中間コードデータを記憶し、出力バッファは、ドットパターンデータを記憶する。ここで、ドットパターンデータとは、中間コードデータをデコード（翻訳）することにより得られる印字データである。

ＲＯＭ２７には、各種データ処理を行わせるための制御プログラム（制御ルーチン）の他に、フォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。

制御部２８は、ＲＯＭ２７に記憶された制御プログラムに従って各種の制御を行う。例えば、受信バッファ内の印刷データを読み出すと共にこの印刷データを変換して中間コードデータとし、当該中間コードデータを中間バッファに記憶させる。また、制御部２８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、ＲＯＭ２７に記憶されているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターンデータに展開（デコード）する。そして、制御部２８は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパターンデータを出力バッファに記憶させる。各ドットパターンデータは、階調データ（印字データ）として機能するデータであるが、本実施の形態では、淡色インク（ライトシアンインク、ライトマゼンタインク）と濃色インク（ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）とで異なるビットのデータからなる。淡色インク用の各ドットパターンデータは、２連続の２ビットのデータからなる（そのうち、１ビットはダミーデータビットである）。一方、濃色インク用の各ドットパターンデータは、単一の２ビットのデータからなる。以上のように、制御部２８は、階調データ設定手段として機能する。

さて、記録ヘッド１０の１回の主走査により記録可能な１行分のドットパターンデータが得られたならば、当該１行分のドットパターンデータが、出力バッファから内部Ｉ／Ｆ３１を通じて順次記録ヘッド１０に出力される。出力バッファから１行分のドットパターンデータが出力されると、展開済みの中間コードデータが中間バッファから消去され、次の中間コードデータについての展開処理が行われる。

さらに、制御部２８は、タイミング信号発生手段の一部を構成し、内部Ｉ／Ｆ３１を通じて記録ヘッド１０にラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ１、ＣＨ２）を供給する。これらのラッチ信号やチャンネル信号は、第１吐出駆動信号（ＣＯＭ１）及び第２吐出駆動信号（ＣＯＭ２）を構成するパルス信号の各波形要素の供給開始タイミングを規定する。

一方、プリントエンジン２４は、紙送り機構としての紙送りモータ３５と、キャリッジ送り機構としてのパルスモータ７と、記録ヘッド１０の電気駆動系３３と、を含んで構成してある。紙送りモータ３５は、プラテン３４（図１参照）を回転させて記録紙８を移動させ、パルスモータ７は、タイミングベルト６を介してキャリッジ２を走行させる。

記録ヘッド１０の電気駆動系３３は、図３に示すように、第１シフトレジスタ３６及び第２シフトレジスタ３７からなるシフトレジスタ回路と、第１ラッチ回路３９及び第２ラッチ回路４０からなるラッチ回路と、デコーダ４２と、制御ロジック４３と、第１レベルシフタ４４及び第２レベルシフタ４５と、第１スイッチ回路４６及び第２スイッチ回路４７と、圧電振動子１５とを備えている。

これらの各シフトレジスタ、各ラッチ回路、デコーダ、各スイッチ回路及び圧電振動子は、それぞれ、図４に示すように、記録ヘッド１０の各ノズル開口１３毎に設けた第１シフトレジスタ３６Ａ〜３６Ｎ、第２シフトレジスタ３７Ａ〜３７Ｎ、第１ラッチ回路３９Ａ〜３９Ｎ、第２ラッチ回路４０Ａ〜４０Ｎ、テコーダ４２Ａ〜４２Ｎ、第１スイッチ回路４６Ａ〜４６Ｎ、第２スイッチ回路４７Ａ〜４７Ｎ及び圧電振動子１５Ａ〜１５Ｎから構成されている。

このような電気駆動系３３によって、記録ヘッド１０は、プリンタコントローラ２３からの階調データに基づいてインク滴を吐出する。プリントコントローラ２３からの階調データ（ＳＩ）は、発振回路２９からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、内部Ｉ／Ｆ３１から第１シフトレジスタ３６及び第２シフトレジスタ３７にシリアル伝送される。

ここで、プリンタコントローラ２３からの濃色インク用の階調データ（第１階調データ）は、上記したように単一の２ビットのデータである。具体的には、本実施の形態の場合、非記録、中ドット、大ドット、大大大ドットからなる４階調について、非記録が（００）であり、中ドットが（０１）であり、大ドットが（１０）であり、大大大ドットが（１１）で表されている。

このような階調データは、各ドット毎、即ち、各ノズル開口１３毎に設定される。そして、全てのノズル開口１３に関して階調データの２ビットのデータの下位ビットのデータが第１シフトレジスタ３６（３６Ａ〜３６Ｎ）に入力され、全てのノズル開口１３に関して当該２ビットのデータの上位ビットのデータが第２シフトレジスタ３７（３７Ａ〜３７Ｎ）に入力される。

図３に示すように、第１シフトレジスタ３６には、第１ラッチ回路３９が電気的に接続されている。同様に、第２シフトレジスタ３７には、第２ラッチ回路４０が電気的に接続されている。そして、プリントコントローラ２３からのラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路３９，４０に入力されると、第１ラッチ回路３９は前記２ビットのデータの下位ビットのデータをラッチし、第２ラッチ回路４０は前記２ビットのデータの上位ビットをラッチする。

このように、第１シフトレジスタ３６及び第１ラッチ回路３９からなる回路ユニットと、第２シフトレジスタ３７及び第２ラッチ回路４０からなる回路ユニットは、それぞれが記憶回路として機能する。すなわち、これらの回路ユニットは、デコーダ４２に入力される前の階調データを、２ビット毎に、一時的に記憶する。

各ラッチ回路３９、４０でラッチされたビットデータは、デコーダ４２Ａ〜４２Ｎに入力される。デコーダ４２は、単一の２ビットのデータ（第１階調データ）を翻訳して第１パルス選択データ及び第２パルス選択データ（パルス選択情報）を生成する。第１パルス選択データ及び第２パルス選択データは、本実施の形態ではそれぞれ５ビットで構成され、各ビットは各駆動信号（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）を構成する各波形要素に対応している。そして、各ビットの内容（例えば、（０），（１））に応じて、圧電振動子１５に対する波形要素の供給／非供給が選択されるようになっている。なお、各駆動信号（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）及び波形要素の供給についての詳細は、後述される。

一方、プリンタコントローラ２３からの淡色インク用の階調データ（第２階調データ）は、上記したように２連続の２ビットのデータである。具体的には、本実施の形態の場合、非記録、小ドット、中ドット、大ドット、大大ドット、大大大ドットからなる６階調について、非記録が（００）（００）であり、小ドットが（０１）（００）であり、中ドットが（００）（０１）であり、大ドットが（００）（１０）であり、大大ドットが（０１）（０１）であり、大大大ドットが（００）（１１）で表されている。ここで、「大大ドット」及び「大大大ドット」と表現されているのは、それぞれ、「大ドット」のために用いられるパルスを２つ用いる態様、及び、「大ドット」のために用いられるパルスを３つ用いる態様に対応している（信号の電圧が２倍あるいは３倍という意味ではない）。

このような階調データは、各ドット毎、即ち、各ノズル開口１３毎に設定される。そして、全てのノズル開口１３に関して階調データの前半の２ビットのデータの下位ビットのデータが第１シフトレジスタ３６（３６Ａ〜３６Ｎ）に入力され、全てのノズル開口１３に関して当該２ビットのデータの上位ビットのデータが第２シフトレジスタ３７（３７Ａ〜３７Ｎ）に入力される。（もっとも、本実施の形態における当該２ビットのデータの上位ビットは、常に「０」のダミーデータビットである。）
図３に示すように、第１シフトレジスタ３６には、第１ラッチ回路３９が電気的に接続されている。同様に、第２シフトレジスタ３７には、第２ラッチ回路４０が電気的に接続されている。そして、プリントコントローラ２３からのラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路３９，４０に入力されると、第１ラッチ回路３９は前記２ビットのデータの下位ビットのデータをラッチし、第２ラッチ回路４０は前記２ビットのデータの上位ビットをラッチする。

このように、第１シフトレジスタ３６及び第１ラッチ回路３９からなる回路ユニットと、第２シフトレジスタ３７及び第２ラッチ回路４０からなる回路ユニットは、それぞれが記憶回路として機能する。すなわち、これらの回路ユニットは、デコーダ４２に入力される前の階調データを、２ビット毎に、一時的に記憶する。

続いて、全てのノズル開口１３に関して前記階調データの後半の２ビットのデータの下位ビットのデータが第１シフトレジスタ３６（３６Ａ〜３６Ｎ）に入力され、全てのノズル開口１３に関して当該２ビットのデータの上位ビットのデータが第２シフトレジスタ３７（３７Ａ〜３７Ｎ）に入力される。

そして、前半の２ビットのデータに関する処理と同様に、プリントコントローラ２３からの次のラッチ信号（ＬＡＴ）が各ラッチ回路３９，４０に入力されると、第１ラッチ回路３９は前記後半の２ビットのデータの下位ビットのデータをラッチし、第２ラッチ回路４０は前記後半の２ビットのデータの上位ビットをラッチする。すなわち、１ドット（画素）あたりの制御のために２つのラッチ信号が利用される。

各ラッチ回路３９、４０でラッチされたビットデータは、デコーダ４２Ａ〜４２Ｎに入力される。デコーダ４２は、２連続の２ビットのデータ（階調データ）を翻訳して第１パルス選択データ及び第２パルス選択データ（パルス選択情報）を生成する。第１パルス選択データ及び第２パルス選択データは、本実施の形態ではそれぞれ５ビットで構成され、各ビットは各駆動信号（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）を構成する各波形要素に対応している。そして、各ビットの内容（例えば、（０），（１））に応じて、圧電振動子１５に対する波形要素の供給／非供給が選択されるようになっている。なお、各駆動信号（ＣＯＭ１、ＣＯＭ２）及び波形要素の供給についての詳細は、後述される。

なお、デコーダ４２には、制御ロジック４３からのタイミング信号も入力される。制御ロジック４３は、制御部２８と共にタイミング信号発生手段として機能し、ラッチ信号（ＬＡＴ）やチャンネル信号（ＣＨ１、ＣＨ２）に基づいてタイミング信号を発生する。

デコーダ４２によって翻訳された第１パルス選択データは、上位ビット側から順に、タイミング信号によって規定されるタイミングが到来する毎に第１レベルシフタ４４に入力される。例えば、記録周期における最初のタイミングでは第１パルス選択データの最上位ビットのデータが第１レベルシフタ４４に入力され、２番目のタイミングでは第１パルス選択データにおける２番目のビットのデータが第１レベルシフタ４４に入力される。

同様に、デコーダ４２によって翻訳された第２パルス選択データは、上位ビット側から順に、タイミング信号によって規定されるタイミングが到来する毎に第２レベルシフタ４５に入力される。例えば、記録周期における最初のタイミングでは第２パルス選択データの最上位ビットのデータが第２レベルシフタ４５に入力され、２番目のタイミングでは第２パルス選択データにおける２番目のビットのデータが第２レベルシフタ４５に入力される。

第１レベルシフタ４４及び第２レベルシフタ４５は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合には、第１スイッチ回路４６及び第２スイッチ回路４７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。

第１レベルシフタ４４で昇圧された「１」のパルス選択データは、駆動パルス生成手段として機能する第１スイッチ回路４６に供給される。この第１スイッチ回路４６は、印字データの翻訳により生成された第１パルス選択データに基づき、第１吐出駆動信号（ＣＯＭ１）に含まれる波形要素を選択して駆動パルスを生成すると共に、当該駆動パルスを圧電振動子１５に供給するものである。従って、第１スイッチ回路４６の入力側には、第１吐出駆動信号生成回路３０ａからの駆動信号（ＣＯＭ１）が供給されるようになっており、その出力側には圧電振動子１５が接続されている。

第１パルス選択データは、第１スイッチ回路４６の作動を制御する。例えば、第１スイッチ回路４６に加わるパルス選択データが「１」である期間中は、第１スイッチ回路４６が接続状態になり、第１吐出駆動信号ＣＯＭ１の駆動パルスが圧電振動子１５に供給される。この結果、圧電振動子１５の電位レベルが変化する。

一方、第１スイッチ回路４６に加わるパルス選択データが「０」の期間中は、第１レベルシフタ４４から第１スイッチ回路４６を作動させる電気信号が出力されない。このため、第１スイッチ回路４６が切断状態になり、駆動信号の駆動パルスが圧電振動子１５に供給されない。

一方、第２レベルシフタ４５で昇圧された「１」のパルス選択データは、駆動パルス生成手段として機能する第２スイッチ回路４７に供給される。この第２スイッチ回路４７は、印字データの翻訳により生成された第２パルス選択データに基づき、第２吐出駆動信号（ＣＯＭ２）に含まれる波形要素を選択して駆動パルスを生成すると共に、当該駆動パルスを圧電振動子１５に供給するものである。従って、第２スイッチ回路４７の入力側には、第２吐出駆動信号生成回路３０ｂからの駆動信号（ＣＯＭ２）が供給されるようになっており、その出力側には圧電振動子１５が接続されている。

第２パルス選択データは、第２スイッチ回路４７の作動を制御する。例えば、第２スイッチ回路４７に加わるパルス選択データが「１」である期間中は、第２スイッチ回路４７が接続状態になり、第２吐出駆動信号ＣＯＭ２の駆動パルスが圧電振動子１５に供給される。この結果、圧電振動子１５の電位レベルが変化する。

一方、第２スイッチ回路４７に加わるパルス選択データが「０」の期間中は、第２レベルシフタ４５から第２スイッチ回路４７を作動させる電気信号が出力されない。このため、第２スイッチ回路４７が切断状態になり、駆動信号の駆動パルスが圧電振動子１５に供給されない。

次に、第１吐出駆動信号生成回路３０ａが生成する第１吐出駆動信号（ＣＯＭ１）と、第２吐出駆動信号生成回路３０ｂが生成する第２吐出駆動信号（ＣＯＭ２）と、これらの駆動信号によるインク滴の吐出制御について詳細に説明する。

図５に示す第１吐出駆動信号ＣＯＭ１は、期間Ｔ１１に配置された第１パルス波形信号ＰＳ１と、期間Ｔ１２に配置された第２パルス波形信号ＰＳ２と、期間Ｔ１３に配置された第３パルス波形信号ＰＳ３と、を一連に接続してあり、記録周期Ｔ１で繰り返し発生するパルス列波形信号である。本実施の形態では、各期間Ｔ１１、Ｔ１２及びＴ１３は同一時間として設定されている。なお、期間Ｔ１４及びＴ１５には、パルス波形信号は含まれておらず、例えば調整要素として利用され得る。

第１パルス波形信号ＰＳ１及び第３パルス波形信号ＰＳ３は、何れも同じ波形形状であり、それぞれ大量のインク滴の吐出を行うための信号である。

すなわち、これらの各パルス波形信号ＰＳ１，ＰＳ３は、中間電位ＶＭから勾配θ１１に沿って最高電位ＶＨまで電位を上昇する第１充電要素Ｐ１１と、この最高電位ＶＨを短い時間維持する第１ホールド要素Ｐ１２と、最高電位ＶＨから急勾配θ１２に沿って最低電位ＶＬまで極く短時間で電位を下降させる第１放電要素Ｐ１３と、最低電位を維持する第２ホールド要素Ｐ１４と、最低電位ＶＬから勾配θ１３に沿って中間電位ＶＭまで電位を上昇させる第２充電要素Ｐ１５とから構成される。

各パルス波形信号ＰＳ１，ＰＳ３が圧電振動子１５に供給されると、約７ｐｌのインク滴がノズル開口１３から吐出される。

より具体的には、第１充電要素Ｐ１１が供給されて圧電振動子１５が中間電位ＶＭから充電されることにより、圧力発生室１６の容積は、基準容積から最大容積まで膨張する。そして、第１放電要素Ｐ１３により、圧力発生室１６は最小容積まで急激に収縮する。この圧力発生室１６の収縮状態は第２ホールド要素Ｐ１４が供給されている期間に亘って維持される。この圧力発生室１６の急激な収縮及び収縮状態の保持により、圧力発生室１６内のインク圧力が急速に高まりノズル開口１３からはインク滴が吐出する。このとき吐出されるインク滴の量は、７ｐｌ程度となっている。そして、第２充電要素Ｐ１５により、メニスカスの振動を短時間で収束させるべく圧力発生室１６を膨張復帰させる。

第２パルス波形信号ＰＳ２は、ノズル開口１３部分のインクのメニスカスを微振動させるが、インク滴の吐出は行わない印字内微振動動作のための信号である。

すなわち、第２パルス波形信号ＰＳ２は、中間電位ＶＭから勾配θ２１に沿って第２高電位ＶＨ２（＜ＶＨ）まで電位を上昇する第１充電要素Ｐ２１と、この第２高電位ＶＨ２を短い時間維持する第１ホールド要素Ｐ２２と、第２高電位ＶＨ２から勾配θ２２に沿って中間電位ＶＭまで電位を降下させる第１放電要素Ｐ２３とから構成される。

第２パルス波形信号ＰＳ２が圧電振動子１５に供給されると、ノズル開口１３におけるインクのメニスカスが微振動される。

一方、図５に示す第２吐出駆動信号ＣＯＭ２は、前記期間Ｔ１１に配置された第４パルス波形信号ＰＳ４と、前記期間Ｔ１２に配置された第５パルス波形信号ＰＳ５と、前記期間Ｔ１３に配置された第６パルス波形信号ＰＳ６と、を一連に接続してあり、前記記録周期Ｔ１で繰り返し発生するパルス列波形信号である。

第４パルス波形信号ＰＳ４は、中量のインク滴の吐出を行うための信号である。

すなわち、第４パルス波形信号ＰＳ４は、中間電位ＶＭから勾配θ４１に沿って最高電位ＶＨまで電位を上昇する第１充電要素Ｐ４１と、この最高電位ＶＨを短い時間維持する第１ホールド要素Ｐ４２と、最高電位ＶＨから勾配θ４２に沿って中間電位ＶＭまで短時間で電位を下降させる第１放電要素Ｐ４３と、中間電位ＶＭを維持する第２ホールド要素Ｐ４４と、中間電位ＶＭから勾配θ４３に沿って第２高電位ＶＨ２（＜ＶＨ）まで電位を上昇する第２充電要素Ｐ４５と、第２高電位ＶＨ２を維持する第３ホールド要素Ｐ４６と、第２高電位ＶＨ２から勾配θ４４に沿って最低電位ＶＬまで電位を下降させる第２放電要素Ｐ４７と、最低電位を維持する第３ホールド要素Ｐ４８と、最低電位ＶＬから勾配θ４５に沿って中間電位ＶＭまで電位を上昇させる第３充電要素Ｐ４９とから構成される。

第４パルス波形信号ＰＳ４が圧電振動子１５に供給されると、約３ｐｌのインク滴がノズル開口１３から吐出される。

より具体的には、第１充電要素Ｐ４１が供給されて圧電振動子１５が中間電位ＶＭから充電されることにより、圧力発生室１６の容積は、基準容積から最大容積まで膨張する。そして、第１放電要素Ｐ４３により、圧力発生室１６は収縮する。この圧力発生室１６の収縮状態は第２ホールド要素Ｐ４４が供給されている期間に亘って維持される。この圧力発生室１６の収縮及び収縮状態の保持により、圧力発生室１６内のインク圧力が急速に高まりノズル開口１３からはインク滴が吐出する。このとき吐出されるインク滴の量は、３ｐｌ程度となっている。そして、第２充電要素Ｐ４５〜第３充電要素Ｐ４９により、メニスカスの振動が短時間で収束されるようになっている。

第５パルス波形信号ＰＳ５は、第１パルス波形信号ＰＳ１及び第３パルス波形信号ＰＳ３と同じ波形形状を有する信号である。第５パルス波形信号ＰＳ５が圧電振動子１５に供給されると、約７ｐｌのインク滴がノズル開口１３から吐出される。

第６パルス波形信号ＰＳ６は、小量のインク滴の吐出を行うための信号である。

すなわち、第６パルス波形信号ＰＳ６は、中間電位ＶＭから勾配θ６１に沿って最高電位ＶＨまで電位を上昇する第１充電要素Ｐ６１と、この最高電位ＶＨを短い時間維持する第１ホールド要素Ｐ６２と、最高電位ＶＨから勾配θ６２に沿って中間電位ＶＭまで短時間で電位を下降させる第１放電要素Ｐ６３と、中間電位ＶＭを維持する第２ホールド要素Ｐ６４と、中間電位ＶＭから勾配θ６３に沿って再び最高電位ＶＨまで電位を上昇する第２充電要素Ｐ６５と、最高電位ＶＨを維持する第３ホールド要素Ｐ６６と、最高電位ＶＨから勾配θ６４に沿って最低電位ＶＬまで電位を下降させる第２放電要素Ｐ６７と、最低電位を維持する第３ホールド要素Ｐ６８と、最低電位ＶＬから勾配θ６５に沿って中間電位ＶＭまで電位を上昇させる第３充電要素Ｐ６９とから構成される。

第６パルス波形信号ＰＳ６が圧電振動子１５に供給されると、約１．５ｐｌのインク滴がノズル開口１３から吐出される。

より具体的には、第１充電要素Ｐ６１が供給されて圧電振動子１５が中間電位ＶＭから充電されることにより、圧力発生室１６の容積は、基準容積から最大容積まで膨張する。そして、第１放電要素Ｐ６３により、圧力発生室１６は収縮する。この圧力発生室１６の収縮状態は第２ホールド要素Ｐ６４が供給されている期間に亘って維持される。この圧力発生室１６の収縮及び収縮状態の保持により、圧力発生室１６内のインク圧力が急速に高まりノズル開口１３からはインク滴が吐出する。このとき吐出されるインク滴の量は、１．５ｐｌ程度となっている。そして、第２充電要素Ｐ６５〜第３充電要素Ｐ６９により、メニスカスの振動が短時間で収束されるようになっている。

そして、図６及び図７に示すように、圧電振動子１５に供給するパルス波形信号を適宜に選択することによって、階調制御を行うことができる。すなわち、第２パルス波形信号ＰＳ２を駆動パルスとして供給することで非記録の微振動を行い（図６及び図７）、第６パルス波形信号ＰＳ６を駆動パルスとして供給することで小ドットの記録を行い（図７）、第４パルス波形信号ＰＳ４を駆動パルスとして供給することで中ドットの記録を行い（図６及び図７）、第５パルス波形信号ＰＳ５を駆動パルスとして供給することで大ドットの記録を行い（図６及び図７）、第１パルス波形信号ＰＳ１及び第３パルス波形信号ＰＳ３を駆動パルスとして供給することで大大ドットの記録を行い（図７）、第１パルス波形信号ＰＳ１、第５パルス波形信号ＰＳ５及び第３パルス波形信号ＰＳ３を駆動パルスとして供給することで大大大ドットの記録を行うことができる（図６及び図７）。この時、３つのパルス波形信号ＰＳ１，ＰＳ３，ＰＳ５は、互いに等間隔に出現するようになっている。

ここで、濃色インクに関して、非吐出（非記録）のドットパターンデータ（階調情報（００））、中ドットのドットパターンデータ（階調情報（０１））、大ドットのドットパターンデータ（階調情報（１０））及び大大大ドットのドットパターンデータ（階調情報（１１））に応じて生成されるパルス選択データについて、図６を参照しながら具体的に説明する。

デコーダ４２は、この場合、各ドットパターンデータの単一の２ビットのデータに応じて、各５ビットの第１パルス選択データ及び第２パルス選択データを生成する。具体的には、各ドットパターンデータが（００）の場合、第１パルス選択データ（０１０００）及び第２パルス選択データ（０００００）が生成され、各ドットパターンデータが（０１）の場合、第１パルス選択データ（０００００）及び第２パルス選択データ（１００００）が生成され、各ドットパターンデータが（１０）の場合、第１パルス選択データ（０００００）及び第２パルス選択データ（０１０００）が生成され、各ドットパターンデータが（１１）の場合、第１パルス選択データ（１０１００）及び第２パルス選択データ（０１０００）が生成される。

５ビットの第１パルス選択データの最上位ビットが第１パルス波形信号ＰＳ１に対応し、２番目のビットが第２パルス波形信号ＰＳ２に対応し、３番目のビットが第３パルス波形信号ＰＳ３に対応している。

また、５ビットの第２パルス選択データの最上位ビットが第４パルス波形信号ＰＳ４に対応し、２番目のビットが第５パルス波形信号ＰＳ５に対応し、３番目のビットが第６パルス波形信号ＰＳ６に対応している。

そして、第１パルス選択データの最上位ビットが「１」の場合には期間Ｔ１１の始端に対応する最初のタイミング信号（ラッチ信号）から期間Ｔ１２の始端に対応する２番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第１スイッチ回路４６（駆動パルス供給手段）が接続状態になる。また、２番目のビットが「１」の場合には、２番目のタイミング信号から期間Ｔ１３の始端に対応する３番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。同様に、３番目のビットが「１」の場合には、３番目のタイミング信号から期間Ｔ１４の始端に対応する４番目のタイミング信号（ラッチ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。４番目のビットが「１」の場合には、４番目のタイミング信号から期間Ｔ１５の始端に対応する５番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。５番目のビットが「１」の場合には、５番目のタイミング信号から次の印刷周期Ｔ１における期間Ｔ１１の始端に対応するタイミング信号（ラッチ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。

一方、第２パルス選択データの最上位ビットが「１」の場合には期間Ｔ１１の始端に対応する最初のタイミング信号（ラッチ信号）から期間Ｔ１２の始端に対応する２番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第２スイッチ回路４７（駆動パルス供給手段）が接続状態になる。また、２番目のビットが「１」の場合には、２番目のタイミング信号から期間Ｔ１３の始端に対応する３番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第２スイッチ回路４７が接続状態になる。同様に、３番目のビットが「１」の場合には、３番目のタイミング信号から期間Ｔ１４の始端に対応する４番目のタイミング信号（ラッチ信号）までの間第２スイッチ回路４７が接続状態になる。４番目のビットが「１」の場合には、４番目のタイミング信号から期間Ｔ１５の始端に対応する５番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第２イッチ回路４７が接続状態になる。５番目のビットが「１」の場合には、５番目のタイミング信号から次の印刷周期Ｔ１における期間Ｔ１１の始端に対応するタイミング信号（ラッチ信号）までの間第２スイッチ回路４７が接続状態になる。

これにより、非記録のドットパターンデータに基づき、対応する圧電振動子１５には、第２パルス波形信号ＰＳ２が供給される。また、中ドットのドットパターンデータに基いて、第４パルス波形信号ＰＳ４が供給される。また、大ドットのドットパターンデータに基いて、第５パルス波形信号ＰＳ５が供給される。また、大大大ドットのドットパターンデータに基いて、第１パルス波形信号ＰＳ１、第５パルス波形信号ＰＳ５及び第３パルス波形信号ＰＳ３が供給される（図６参照）。

その結果、非記録のドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３のインクが微振動される。また、中ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約３ｐｌのインク滴が１回吐出し、記録紙８上に約３ｐｌのインク滴による中ドットが形成される。また、大ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約７ｐｌのインク滴が１回吐出し、記録紙８上に約７ｐｌのインク滴による中ドットが形成される。また、大大大ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約７ｐｌのインク滴が３回吐出し、記録紙８上に合計２１ｐｌのインク滴による大大大ドットが形成される。

一方、淡色インクに関して、非吐出（非記録）のドットパターンデータ（階調情報（００）（００））、小ドットのドットパターンデータ（階調情報（０１）（００））、中小ドットのドットパターンデータ（階調情報（００）（０１））、大ドットのドットパターンデータ（階調情報（００）（１０））、大大ドットのドットパターンデータ（階調情報（０１）（０１））及び大大大ドットのドットパターンデータ（階調情報（００）（１１））に応じて生成されるパルス選択データについて、図７を参照しながら具体的に説明する。

デコーダ４２は、この場合、各ドットパターンデータの２連続の２ビットのデータに応じて、各５ビットの第１パルス選択データ及び第２パルス選択データを生成する。具体的には、各ドットパターンデータが（００）（００）の場合、第１パルス選択データ（０１０００）及び第２パルス選択データ（０００００）が生成され、各ドットパターンデータが（０１）（００）の場合、第１パルス選択データ（０００００）及び第２パルス選択データ（００１００）が生成され、各ドットパターンデータが（００）（０１）の場合、第１パルス選択データ（０００００）及び第２パルス選択データ（１００００）が生成され、各ドットパターンデータが（００）（１０）の場合、第１パルス選択データ（０００００）及び第２パルス選択データ（０１０００）が生成され、各ドットパターンデータが（０１）（０１）の場合、第１パルス選択データ（１０１００）及び第２パルス選択データ（０００００）が生成され、各ドットパターンデータが（００）（１１）の場合、第１パルス選択データ（１０１００）及び第２パルス選択データ（０１０００）が生成される。

５ビットの第１パルス選択データの最上位ビットが第１パルス波形信号ＰＳ１に対応し、２番目のビットが第２パルス波形信号ＰＳ２に対応し、３番目のビットが第３パルス波形信号ＰＳ３に対応している。

また、５ビットの第２パルス選択データの最上位ビットが第４パルス波形信号ＰＳ４に対応し、２番目のビットが第５パルス波形信号ＰＳ５に対応し、３番目のビットが第６パルス波形信号ＰＳ６に対応している。

そして、第１パルス選択データの最上位ビットが「１」の場合には期間Ｔ１１の始端に対応する最初のタイミング信号（ラッチ信号）から期間Ｔ１２の始端に対応する２番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第１スイッチ回路４６（駆動パルス供給手段）が接続状態になる。また、２番目のビットが「１」の場合には、２番目のタイミング信号から期間Ｔ１３の始端に対応する３番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。同様に、３番目のビットが「１」の場合には、３番目のタイミング信号から期間Ｔ１４の始端に対応する４番目のタイミング信号（ラッチ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。４番目のビットが「１」の場合には、４番目のタイミング信号から期間Ｔ１５の始端に対応する５番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。５番目のビットが「１」の場合には、５番目のタイミング信号から次の印刷周期Ｔ１における期間Ｔ１１の始端に対応するタイミング信号（ラッチ信号）までの間第１スイッチ回路４６が接続状態になる。

一方、第２パルス選択データの最上位ビットが「１」の場合には期間Ｔ１１の始端に対応する最初のタイミング信号（ラッチ信号）から期間Ｔ１２の始端に対応する２番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第２スイッチ回路４７（駆動パルス供給手段）が接続状態になる。また、２番目のビットが「１」の場合には、２番目のタイミング信号から期間Ｔ１３の始端に対応する３番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第２スイッチ回路４７が接続状態になる。同様に、３番目のビットが「１」の場合には、３番目のタイミング信号から期間Ｔ１４の始端に対応する４番目のタイミング信号（ラッチ信号）までの間第２スイッチ回路４７が接続状態になる。４番目のビットが「１」の場合には、４番目のタイミング信号から期間Ｔ１５の始端に対応する５番目のタイミング信号（ＣＨ信号）までの間第２イッチ回路４７が接続状態になる。５番目のビットが「１」の場合には、５番目のタイミング信号から次の印刷周期Ｔ１における期間Ｔ１１の始端に対応するタイミング信号（ラッチ信号）までの間第２スイッチ回路４７が接続状態になる。

これにより、非記録のドットパターンデータに基づき、対応する圧電振動子１５には、第２パルス波形信号ＰＳ２が供給される。また、小ドットのドットパターンデータに基づき、対応する圧電振動子１５には、第６パルス波形信号ＰＳ６が供給される。また、中ドットのドットパターンデータに基いて、第４パルス波形信号ＰＳ４が供給される。また、大ドットのドットパターンデータに基いて、第５パルス波形信号ＰＳ５が供給される。また、大大ドットのドットパターンデータに基いて、第１パルス波形信号ＰＳ１及び第３パルス波形信号ＰＳ３が供給される。また、大大大ドットのドットパターンデータに基いて、第１パルス波形信号ＰＳ１、第５パルス波形信号ＰＳ５及び第３パルス波形信号ＰＳ３が供給される（図７参照）。

その結果、非記録のドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３のインクが微振動される。また、小ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３から約１．５ｐｌのインク滴が１回吐出し、記録紙８上に小ドットが形成される。また、中ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約３ｐｌのインク滴が１回吐出し、記録紙８上に約３ｐｌのインク滴による中ドットが形成される。また、大ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約７ｐｌのインク滴が１回吐出し、記録紙８上に約７ｐｌのインク滴による中ドットが形成される。また、大大ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約７ｐｌのインク滴が２回吐出し、記録紙８上に合計１４ｐｌのインク滴による大大ドットが形成される。また、大大大ドットのドットパターンデータに対応して、ノズル開口１３からは約７ｐｌのインク滴が３回吐出し、記録紙８上に合計２１ｐｌのインク滴による大大大ドットが形成される。

以上のように、本実施の形態によれば、濃色インクの吐出データに基づく階調制御と淡色インクの吐出データに基づく階調制御とが個別に異なる態様で実施され、淡色インクのみについて５パターン以上の階調制御が実現される。すなわち、濃色インクについての不必要な階調制御が実施されないことにより、各種のコストを抑制することができる。

また、本実施の形態によれば、淡色インクのための階調データが２連続の２ビットのデータから構成されているため、２ビットの階調データ用の従前の制御回路を利用しつつ、淡色インクについての６パターン（非記録、小、中、大、大大、大大大）の階調制御を実現することができる。

また、本実施の形態によれば、２つの吐出駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２の間で信号の変化の程度（電位の変化の程度）の均一化が図られているため、駆動信号発生手段等の構成要素の負担が低減されている。これにより、電気回路を含む各構成要素の寿命等が顕著に改善され得る。

また、本実施の形態では、第１パルス波形信号ＰＳ１、第５パルス波形信号ＰＳ５及び第３パルス波形信号ＰＳ３が同一の波形形状であり、従来より公知のマルチショット（ＭＳ）波形と同様であるため、高周波駆動に適している。

また、本実施の形態では、いわゆる大、中、小の３波形が２つの吐出駆動信号ＣＯＭ１、ＣＯＭ２に分けて生成されており、粒状度の高い階調制御を実現することができる。

なお、第１吐出駆動信号生成回路３０ａ及び第２吐出駆動信号生成回路３０ｂは、ＤＡＣ回路によって形成されてもよいし、アナログ回路によって形成されてもよい。

また、以上の実施の形態において、圧力変動手段は圧電振動子１５によって構成されているが、圧力室１６の圧力を変化させる圧力変動手段は、圧電振動子１５に限定されるものではない。例えば、磁歪素子を圧力発生素子として用い、この磁歪素子によって圧力室１６を膨張・収縮させて圧力変動を生じさせるようにしてもよいし、発熱素子を圧力発生素子として用い、この発熱素子からの熱で膨張・収縮する気泡によって圧力室１６に圧力変動を生じさせるように構成してもよい。

また、前述のように、プリンタコントローラ２３はコンピュータシステムによって構成されているが、コンピュータシステムに前記各要素を実現させるためのプログラム及び当該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体２０１も、本件の保護対象である。

さらに、前記の各要素が、コンピュータシステム上で動作するＯＳ等のプログラムによって実現される場合、当該ＯＳ等のプログラムを制御する各種命令を含むプログラム及び当該プログラムを記録した記録媒体２０２も、本件の保護対象である。

ここで、記録媒体２０１、２０２とは、フロッピーディスク（フレキシブルディスク）等の単体として認識できるものの他、各種信号を伝搬させるネットワークをも含む。

なお、以上の説明はインクジェット式記録装置についてなされているが、本発明は、広く液体噴射装置全般を対象としたものである。液体の例としては、インクの他に、グルー、マニキュア、液体電極材料、生体有機物液体等が用いられ得る。更に、本発明は、液晶等の表示体におけるカラーフィルタの製造装置にも適用され得る。

本発明の一実施の形態によるインクジェット式プリンタの概略斜視図である。 記録ヘッドの内部構造を説明する断面図である。 プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。 記録ヘッドの電気駆動系を説明するブロック図である。 駆動信号の一例を示す図である。 図５の駆動信号に基づいて生成され得る濃色インク吐出用の駆動パルスを説明する図である。 図５の駆動信号に基づいて生成され得る淡色インク吐出用の駆動パルスを説明する図である。 従来の駆動信号の一例を示す図である。 図８の駆動信号に基づいて生成される駆動パルスを説明する図である。 従来の駆動信号の一例を示す図である。 従来の駆動信号の他の一例を示す図である。

符号の説明

１ インクジェット式プリンタ
２ キャリッジ
３ ガイド部材
４ 駆動プーリ
５ 遊転プーリ
６ タイミングベルト
７ パルスモータ
８ 記録紙
１０ 記録ヘッド
１１ インクカートリッジ
１２ インク室
１３ ノズル開口
１４ ノズルプレート
１５ 圧電振動子
１５ａ 櫛歯状先端部
１５ｂ 圧電体
１５ｃ 共通内部電極
１５ｄ 個別内部電極
１６ 圧力室
２３ プリンタコントローラ
２４ プリントエンジン
２５ 外部インターフェース
２６ ＲＡＭ
２７ ＲＯＭ
２８ 制御部
２９ 発振回路
３０ａ 第１吐出駆動信号生成回路
３０ｂ 第２吐出駆動信号生成回路
３１ 内部インターフェース
３３ 記録ヘッドの電気駆動系
３４ プラテン
３５ 紙送りモータ
３６ 第１シフトレジスタ
３７ 第２シフトレジスタ
３９ 第１ラッチ回路
４０ 第２ラッチ回路
４２ デコーダ
４３ 制御ロジック
４４ 第１レベルシフタ
４５ 第２レベルシフタ
４６ 第１スイッチ回路
４７ 第２スイッチ回路
７１ ケース
７２ 収納室
７４ 流路ユニット
７５ 流路形成板
７７ 弾性板
８２ インク供給部
８３ 共通インク室
８４ インク供給管
８７ ステンレス板
８８ 弾性体膜
８９ アイランド部

Claims (3)

1. ノズル開口を有するヘッド部材と、
   ノズル開口部分の液体の圧力を変動させる圧力変動手段と、
   第１液体用の吐出データに基づいて、複数の第１階調データから一の選択第１階調データを設定する第１階調データ設定手段と、
   第２液体用の吐出データに基づいて、複数の第２階調データから一の選択第２階調データを設定する第２階調データ設定手段と、
   同一の周期を有する周期信号である第１吐出駆動信号及び第２吐出駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、
   選択第１階調データまたは選択第２階調データと第１吐出駆動信号と第２吐出駆動信号とに基づいて、圧力変動手段の駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、
   を備え、
   複数の第１階調データと複数の第２階調データとは、互いに異なったデータであり、
   第１吐出駆動信号は、一周期中において、
   所定の大量の液体滴を吐出可能な第１大パルス波形と、
   所定の大量の液体滴を吐出可能な第３大パルス波形と、
   を有しており、
   第２吐出駆動信号は、一周期中において、
   所定の中量の液体滴を吐出可能な中パルス波形と、
   所定の小量の液体滴を吐出可能な小パルス波形と、
   所定の大量の液体滴を吐出可能な第２大パルス波形と、
   を有しており、
   第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、同一の波形を有しており、
   第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、当該順序で、等間隔に現れるようになっており、
   第１階調データ設定手段は、第１液体用の吐出データに基づいて、４段階の第１階調データから一の選択第１階調データを設定するようになっており、
   第２階調データ設定手段は、第２液体用の吐出データに基づいて、６段階の第２階調データから一の選択第２階調データを設定するようになっている
   ことを特徴とする液体噴射装置。
2. ノズル開口を有するヘッド部材と、
   ノズル開口部分の液体の圧力を変動させる圧力変動手段と、
   第１液体用の吐出データに基づいて、複数の第１階調データから一の選択第１階調データを設定する第１階調データ設定手段と、
   第２液体用の吐出データに基づいて、複数の第２階調データから一の選択第２階調データを設定する第２階調データ設定手段と、
   同一の周期を有する周期信号である第１吐出駆動信号及び第２吐出駆動信号を生成する駆動信号発生手段と、
   選択第１階調データまたは選択第２階調データと第１吐出駆動信号と第２吐出駆動信号とに基づいて、圧力変動手段の駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段と、
   を備え、
   複数の第１階調データと複数の第２階調データとは、互いに異なったデータであり、
   第１吐出駆動信号は、一周期中において、
   所定の大量の液体滴を吐出可能な第１大パルス波形と、
   所定の大量の液体滴を吐出可能な第３大パルス波形と、
   を有しており、
   第２吐出駆動信号は、一周期中において、
   所定の中量の液体滴を吐出可能な中パルス波形と、
   所定の小量の液体滴を吐出可能な小パルス波形と、
   所定の大量の液体滴を吐出可能な第２大パルス波形と、
   を有しており、
   第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、同一の波形を有しており、
   第１大パルス波形と第２大パルス波形と第３大パルス波形とは、当該順序で、等間隔に現れるようになっており、
   複数の第１階調データは、非噴射用データと、中ドット用データと、第1の大ドット用データと、第3の大ドット用データと、を有しており、
   駆動パルス生成手段は、前記第１吐出駆動信号及び前記第２吐出駆動信号に基づいて、
   選択第１階調データが非記録用データである時、微振動パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第１階調データが中ドット用データである時、第２吐出駆動信号の中パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第１階調データが第１の大ドット用データである時、第２吐出駆動信号の第２大パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第１階調データが第3の大ドット用データである時、第１吐出駆動信号の第１大パルス波形と第２吐出駆動信号の第２大パルス波形と第１吐出駆動信号の第３大パルス波形とを駆動パルスとするようになっており、
   複数の第２階調データは、非噴射用データと、小ドット用データと、中ドット用データと、第１の大ドット用データと、第２の大ドット用データと、第３の大ドット用データと、を有しており、
   駆動パルス生成手段は、前記第１吐出駆動信号及び前記第２吐出駆動信号に基づいて、
   選択第２階調データが非記録用データである時、微振動パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第２階調データが小ドット用データである時、第２吐出駆動信号の小パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第２階調データが中ドット用データである時、第２吐出駆動信号の中パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第２階調データが第１の大ドット用データである時、第２吐出駆動信号の第２大パルス波形を駆動パルスとし、
   選択第２階調データが第２の大ドット用データである時、第１吐出駆動信号の第１大パルス波形と第１吐出駆動信号の第３大パルス波形とを駆動パルスとし、
   選択第２階調データが第３の大ドット用データである時、第１吐出駆動信号の第１大パルス波形と第２吐出駆動信号の第２大パルス波形と第１吐出駆動信号の第３大パルス波形とを駆動パルスとするようになっている
   ことを特徴とする液体噴射装置。
3. 第１液体用の吐出データは、ブラックインク用の吐出データ、シアンインク用の吐出データ、マゼンタインク用の吐出データ及びイエローインク用の吐出データであり、
   第２液体用の吐出データは、ライトシアンインク用の吐出データ及びライトマゼンタインク用の吐出データである
   ことを特徴とする請求項１または2に記載の液体噴射装置。

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