专利名称：喷墨记录头驱动电路、喷墨记录头及喷墨打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨记录头驱动电路、喷墨记录头及喷墨打印机，特别涉及通过压电振子等致动器的作用，使填充有墨水的压力发生室的体积变化并通过该体积变化从与压力发生室连通的喷嘴喷射微细墨滴，在记录介质上记录文字及图形等的喷墨记录头驱动电路、喷墨记录头及喷墨打印机。
背景技术：
以往，具有以下喷墨记录头的喷墨打印机已为大家所知，该喷墨记录头利用压电振子等致动器，使填充有墨水的压力发生室的体积变化(膨胀、收缩)，通过由此引起的内部压力变化，从与压力发生室连通形成的喷嘴末端喷射墨滴。
作为驱动这样的喷墨记录头的驱动电路，例如在特开2001-179964号公报中公开了以下技术将一个驱动周期分割为2个，按时间序列，向致动器供给使墨滴喷射的第1驱动电压波形，以及不使墨滴喷射而是用于防止墨水因粘度增加而导致喷嘴堵塞的第2驱动电压波形。
此外，在特开2001-26102号公报中公开了以下技术具有在一个印刷周期内输出多种驱动电压波形的多个波形发生电路，根据基于灰度数据的波形选择数据，通过从多种驱动电压波形中选择其中一个供给致动器，使在一个驱动周期内可得到多级灰度。
但是，在特开2001-179964号公报所述的技术中，由于必须在一个驱动周期内，向根据印刷数据选择第1驱动电压波形或第2驱动电压波形中的其中一个供给致动器的部分，传送2次印刷数据，因此存在着印刷数据变得冗长、使图像处理控制变得复杂的问题。此外，为了在一个驱动周期内取得多级灰度，存在着必须在一个驱动周期内多次向致动器供给第1驱动电压波形的问题。而且，虽然在专利文献1中记述有这样的结构通过设置在一个驱动周期内的规定定时使印刷数据翻转的翻转电路，在一个驱动周期内进行一次数据传送即可，但是，由于必须从喷射墨水的第1驱动电压波形与不喷射墨水的使进行弯月振动用的第2驱动电压波形中选择其中一个，因此不能应用于通过采用包含在一个驱动周期内输出多个驱动电压波形的波形发生电路和在一个驱动周期内输出一个驱动电压波形的波形发生电路的结构来取得多级灰度的结构。
此外，在特开2001-26102号公报中所述的技术中，存在以下问题必须在一个驱动周期内，向根据基于灰度数据的波形选择数据从多种驱动电压波形中选择一个供给致动器的切换部，传送两次波形选择数据。
发明内容
本发明考虑上述现状，提供一种喷墨打印机驱动电路、喷墨记录头及喷墨打印机，在采用包含在一个驱动周期内输出多个驱动电压波形的波形发生电路和在一个驱动周期输出一个驱动电压波形的波形发生电路的结构来取得多级灰度的结构中，可以在一个驱动周期内进行一次基于灰度数据的波形选择数据的数据传送。
本发明的第1方式的喷墨记录头的驱动电路具有填充有墨水的多个压力发生室；设置在该压力发生室上并喷射墨水的喷嘴；对应于多个压力发生室分别设置的、用于使压力发生室内的压力发生变化的振动发生部，该喷墨记录头驱动电路还具有波形发生部，其包括第1波形发生部和第2波形发生部，第1波形发生部在将一个驱动周期分割为多个时间段的各时间段中，产生对应墨水墨滴大小的多种驱动波形之中的至少2种驱动波形，第2波形发生部在一个驱动周期内产生与由第1波形发生部产生的驱动波形不同的驱动波形；控制部，其根据印刷数据，在每个驱动周期，输出用于从多种驱动波形中选择应供给振动发生部的驱动波形的波形选择信号；驱动波形供给部，其根据波形选择信号，将从波形发生部输出的多个驱动波形中选择出的选择驱动波形供给振动发生部，同时，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，在产生该驱动波形的时间段中，将选择驱动波形供给振动发生部。
在该方式中，驱动波形发生部具有第1波形发生部，该第1波形发生部在将一个驱动周期分割为多个时间段的各时间段中，产生对应墨水墨滴大小的、即对应灰度值的多种驱动波形之中的至少2种驱动波形。即，第1波形发生部在一个驱动周期内按时间序列产生不同种类的驱动波形。此外，第2波形发生部在一个驱动周期内产生与由第1波形发生部产生的驱动波形不同的驱动波形。即，波形发生部的个数少于驱动波形的种数。
控制部根据印刷数据，在每个驱动周期输出用于从多种驱动波形中选择出应供给振动发生部的驱动波形的波形选择信号。即，即使在将一个驱动周期内输出多种驱动波形的第1波形发生部输出的驱动波形供给振动发生部的情况下，控制部也不是在每个时间段都输出波形选择信号，而是在一个驱动周期只输出一次波形选择信号。
驱动波形供给部把根据从控制部输出的波形选择信号，从波形发生部输出的多个驱动波形中选择出的选择驱动波形供给振动发生部，此时，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，在产生该驱动波形的时间段中，将选择驱动波形供给振动发生部，而在其它时间段中，不输出其它驱动波形。另一方面，当选择驱动波形是由第2波形发生部产生的驱动波形时，在一个驱动周期内供给选择驱动波形。
这样，由于控制部从第1波形发生部产生的多个驱动波形中互斥地选择出其中一个，并使驱动波形供给部将所选择的驱动波形供给振动发生部，因此，即使在通过采用将在一个驱动周期内输出多个驱动电压波形的第1波形发生部与在一个驱动周期内输出一个驱动电压波形的第2波形发生部混合的结构来取得多级灰度的结构时，也具有以下良好效果在一个驱动周期内，能够使从控制部向驱动波形供给部只传送一次波形选择信号。
图1是喷墨记录头的概略截面图。
图2是喷墨记录头的概略平面图。
图3是表示记录介质与喷墨记录头的位置关系的概略平面图。
图4是表示喷墨记录头驱动电路结构的方框图。
图5A～图5C是表示由各波形发生电路产生的驱动电压波形的波形图。
图6是表示波形选择电路结构的方框图。
图7是表示触发信号生成部的结构方框图。
图8是表示翻转部的结构的方框图。
图9是表示各信号定时的时序图。
图10是表示触发信号生成部的其它结构例的方框图。
图11是表示触发信号生成部的其它结构例的方框图。
图12是表示翻转部的其它结构例的方框图。
图13是表示翻转部的其它结构例的详细内容的方框图。
具体实施例方式
以下，参考附图，对实施本发明的最佳实施方式详细进行说明。
图1中表示与本实施方式有关的喷墨记录头的概略截面图。图2中表示喷墨记录头1的概略平面图，图3中表示喷墨打印机中的记录介质与喷墨记录头的位置关系的概略平面图。
如图1所示，喷墨记录头1大致由以下部分构成喷嘴板3，其形成有多个喷嘴(喷管)2；压力发生室4，其与各喷嘴2对应设置，并填充有从喷嘴2喷射的墨水11；墨水供给通道5a，其从未图示的墨盒中将墨水11供给压力发生室4；致动器7，其与各压力发生室4对应设置。
进而，通过驱动致动器7，压力发生室4膨胀或收缩，由于其体积变化，使填充于内部的墨水从喷嘴2喷射。致动器7例如可由压电振子构成。
如图2所示，在本实施方式中，对在喷墨记录头1中沿副扫描方向(Y轴方向)等间距设置4个喷嘴21、22、23、24的结构进行说明。并且，喷嘴2的个数不限于4个，也可以是3个以下(包括3个)或5个以上(包括5个)，喷嘴21、22、23、24的间距也可不限于上述情况，可选择任意的间距。
如图3所示，喷墨记录头1沿设置在未图示的喷墨打印机主体中的导轨12而沿主扫描方向(X轴方向)移动的同时，通过送进辊14，一边将记录介质(记录纸)13沿与其垂直的副扫描方向(Y轴方向)送进，一边在记录介质13上形成大量的点进行印刷。此时，在记录介质13上的任意像素位置上，喷嘴2只通过一次。
并且，既可以固定记录介质13而使喷墨记录头1移动，也可以固定喷墨记录头1而使记录介质13移动。虽然记录介质13可以沿水平配置，但如果能够使喷墨记录头1沿记录介质13的表面相对进行扫描的话，则可以不必特别地考虑记录介质13的配置状态。
此外，既可以只在喷墨记录头1从初始位置起从图3的左侧向右侧移动时，从喷嘴21、22、23、24喷射墨滴，也可以反之，即在从初始位置起从图3的右侧向左侧移动时，从喷嘴21、22、23、24喷射墨滴。这样，当记录头的初始位置处于右侧时，由于记录头立即可以开始记录，因此具有可更高速地进行灰度记录的优点。
图4中表示与本实施方式有关的喷墨记录头1的驱动装置的结构的方框图。
如图4所示，喷墨记录头的驱动装置10具有驱动波形发生部33，其发生作为多种驱动电压波形的驱动电压波形；驱动波形存储部32，其预先存储有与由该驱动波形发生部33产生的电压波形有关的信息；切换部34，其切换供给与喷嘴21、22、23、24对应的致动器71、72、73、74的驱动电压波形；控制部31，其进行各部间的驱动和信号的发送接收控制。
为了产生多种(本实施方式为5种)驱动电压波形，驱动波形发生部33具有3个波形发生电路35a、35b、35c。该波形发生电路35a、35b、35c分别连接到未图示的功率放大部，根据由波形发生电路35a、35b、35c产生的驱动电压波形信号，功率放大部使外加电压上升或下降，并将驱动电压供给切换部34。波形发生电路35a、35b、35c根据下面将要说明的驱动波形存储部32中预先存储的图形数据，产生驱动电压波形。
驱动波形存储部32由ROM(只读存储器)或RAM(随机存取存储器)、FD(软盘)、以及HDD(硬盘)等存储部构成，存储着根据各种印刷设定预先生成的、用于形成驱动电压波形的信息。上述信息由后述的控制部31读出，发送到驱动波形发生部33。
波形发生电路35a、35b、35c分别用信号线连接到与喷嘴21、22、23、24对应的致动器71、72、73、74。进而，为了将由波形发生电路35a、35b、35c产生的、相互不同的驱动电压波形中的其中一个供给致动器71、72、73、74，在各信号线与致动器71、72、73、74之间，在切换部34上合计设置有12个开关371a、…、374c。
例如，为了用由波形发生电路35b产生的驱动电压波形，驱动致动器7中的任意致动器(例如，致动器72、73)，只要使开关372b、373b为ON(接通)，其它开关371a、…、374c为OFF(断开)即可。可以根据来自控制部31的指令信号DSWN，由波形选择电路36进行这些开关371a、…、374c的ON、OFF切换。
并且，致动器7相当于本发明的振动发生部，波形发生电路35a相当于本发明的第1波形发生部，波形发生电路35b、35c相当于本发明的第2波形发生部，控制部31相当于本发明的控制部，切换部34相当于本发明的驱动波形供给部。
图5A～图5C中分别表示波形发生电路35a、35b、35c输出的驱动电压波形的一例。如图5A所示，波形发生电路35a将驱动周期T分割为T1时间段和T2时间段，在T1时间段输出驱动电压波形A，在T2时间段输出驱动电压波形B。此外，如图5B所示，在驱动周期T内，波形发生电路35b输出驱动电压波形C，如图5C所示，在一个驱动周期T内，波形发生电路35c输出驱动电压波形D。
在本实施方式中，驱动电压波形A是通过向致动器7施加弯月形的微振动来防止墨水堵塞喷嘴的波形。此时，不喷射墨水。此外，驱动电压波形B是用于喷射小型点的墨滴的波形，驱动电压波形C是用于喷射中型点的墨滴的波形，驱动电压波形D是用于喷射大型点的墨滴的波形。从而，可以认为驱动电压波形A是对应灰度值“0”的波形，驱动电压波形B是对应灰度值“1”的波形，驱动电压波形C是对应灰度值“2”的波形，驱动电压波形D是对应灰度值“3”的波形。虽然在本实施方式中，驱动电压波形A是向致动器7施加弯月形的微振动的波形，但也可以是完全不施加电压的波形，也可以是喷射墨滴的波形。
并且，驱动周期T例如可以根据输出用于喷射最大直径的墨滴的驱动电压波形所需的时间来决定。
在图6中，表示波形选择电路36的方框图。
如图6所示，波形选择电路36由以下部分构成移位寄存器40；锁存电路42；翻转部44；电平移位器46；以及触发信号生成部48。
如图6所示，指令信号DSWN包含有波形选择信号(波形选择数据)、时钟信号、以及锁存信号。
波形选择信号和时钟信号被输入移位寄存器40，锁存信号被输入锁存电路42。时钟信号和锁存信号也被输入触发信号生成部48。
波形选择信号是用于选择应供给致动器7的驱动电压波形的信号，是由驱动波形B选择信号20B、驱动波形C选择信号20C、以及驱动波形D选择信号20D构成的串行信号。驱动波形B选择信号20B、驱动波形C选择信号20C、以及驱动波形D选择信号20D分别是取“0”或“1”的1比特数据。驱动波形B选择信号20B是当选择驱动电压波形A时为“0”，当选择驱动电压波形B时为“1”的信号。即，该驱动波形B选择信号20B是用于选择驱动电压波形A或驱动电压波形B的信号。此外，驱动波形C选择信号20C是当选择驱动电压波形C时为“1”，当不选择驱动电压波形C时为“0”的信号。驱动波形D选择信号20D是当选择驱动电压波形D时为“1”，当不选择驱动电压波形D时为“0”的信号。
即，波形选择信号是3比特的串行数据，当选择驱动电压波形A时为“000”，当选择驱动电压波形B时为“100”，当选择驱动电压波形C时为“010”，当选择驱动电压波形D时为“001”。这样的波形选择信号按照致动器7的个数，连续输入移位寄存器40。
并且，在以下说明中，虽然只对将驱动电压波形供给一个致动器71的情况进行说明，但由于对其它致动器也是同样的，因此省略其说明。
移位寄存器40将输入的作为3比特串行数据的波形选择信号，变换为3比特并行数据，输出到锁存电路42。
锁存电路42通过锁存信号的输入将从移位寄存器40输出的并行数据锁存起来(自保持)。
由触发信号生成部48生成的触发信号、来自锁存电路42的驱动波形B选择信号20B、驱动波形C选择信号20C、驱动波形D选择信号20D被输入翻转部44中，翻转部44根据这些信号输出翻转信号22。
触发信号生成部48根据输入的时钟信号和锁存信号，生成触发信号，输出到翻转部44。
例如，如图7所示，触发信号生成部48可由定时器50和OR电路(或门)52构成。
在定时器50中输入时钟信号和锁存信号，定时器50根据这些信号生成延迟信号24，输出到OR电路52。当输入了锁存信号时，定时器50开始对时钟信号进行计数，当时钟计数到达预先设定的计数值时，将延迟信号24输出到OR电路52。计数值被设定为相当于图5A所示的T1时间段的值。
OR电路52取得锁存信号和延迟信号24的逻辑或，将其作为触发信号输出到翻转部44。即，每当输入锁存信号或延迟信号24时，OR电路52便将触发信号输出到翻转部44。从而，在每个驱动周期、以及每当T1时间段结束时，触发信号便被输出到翻转部44。
并且，触发信号生成部48例如也可以具有如图10或图11所示的结构。图10所示的结构是只将锁存信号输入定时器50和OR电路52，通过OR电路52取得来自定时器50的延迟信号24和锁存信号的逻辑或，将其作为触发信号输出。图11所示的结构是将锁存信号只输入OR电路52，通过OR电路52，取得来自定时器50的延迟信号24与锁存信号的逻辑或，将其作为触发信号输出。
如图8所示，翻转部44由NOR电路(或非门)54、T触发器56、以及数据选择器58构成。
驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D被输入NOR电路54，NOR电路54取得它们的逻辑与非，输出到T触发器56。
T触发器56的T输入端输入来自NOR电路54的输出信号，其时钟端输入触发信号。在T输入端输入高电平的期间，T触发器56根据触发信号进行边沿触发动作。该动作具体来说是当来自NOR电路54的输出信号为高电平时，即驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D同时为低电平时，每当输入触发信号，就将当前值，即将Q1输出端的输出翻转。此外，Q1输出端将Q1输出端的输出翻转后输出。
另一方面，当来自NOR电路54的输出信号为低电平时，即驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D不同时为低电平时，即使输入触发信号，也不将当前值翻转，维持Q1输出端和Q1输出端的输出。
数据选择器58具有A输入端；B输入端；SEL输入端；Q2输出端；以及Q3输出端。将来自T触发器56的Q1输出端的输出信号输入A输入端，将来自T触发器56的Q1输出端的输出信号输入B输入端，将驱动波形B选择信号20B输入SEL输入端。
当SEL输入端输入低电平时，即驱动波形B选择信号20B为“0”时，数据选择器58将A输入端输入的信号输出到Q2输出端，将B输入端输入的信号输出到Q3输出端。另一方面，当SEL输入端输入高电平时，即驱动波形B选择信号20B为“1”时，将A输入端输入的信号输出到Q3输出端，将B输入端输入的信号输出到Q2输出端。
由于翻转部44具有如上所述的结构，因此当驱动波形C选择信号20C与驱动波形D选择信号20D同时为“0”，并且驱动波形B选择信号20B为“0”时，在将一个驱动周期T分割而得到的前半T1时间段中，翻转部44的输出为高电平，作为使墨滴喷射的驱动电压波形，选择驱动电压波形A，当驱动波形C选择信号20C与驱动波形D选择信号20D同时为“0”，并且驱动波形B选择信号20B为“1”时，在将一个驱动周期T分割而得到的后半T2时间段中，翻转部44的输出为高电平，作为使墨滴喷射的驱动电压波形，选择驱动电压波形B。
另一方面，当驱动波形C选择信号20C为“1”时，选择驱动电压波形C，当驱动波形D选择信号20D为“1”时，选择驱动电压波形D。
电平移位器46将来自翻转部44的翻转信号22、以及来自锁存电路42的驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D分别进行电平变换，分别输出到开关371a、371b、371c。
并且，锁存电路42相当于本发明的锁存部，翻转部44相当于本发明的翻转信号生成部，触发信号生成部48相当于本发明的触发信号生成部。
其次，对本实施方式中的动作，参考图9所示的时序图进行说明。并且，如图9所示，在本实施方式中，对以按照驱动电压波形A、驱动电压波形B、驱动电压波形C、驱动电压波形D的顺序，选择驱动波形的情况进行说明。
控制部31根据从外部供给的控制指令信号CMC，输出例如使喷墨记录头1移动的驱动电机的驱动指令信号SC1、用于使送进辊14转动的驱动电机的驱动指令信号SC2。
此外，控制部31根据从外部供给的、包含灰度信息的印刷数据DP，判断是否要将由3个波形发生电路35a、35b、35c产生的规定驱动电压波形的其中一个供给4个致动器71、72、73、74，或者一个也不供给。在将作为用于切换开关371a、…、374c的ON/OFF的串行数据的波形选择信号发送到波形选择电路36的同时，还将锁存信号输出到锁存电路42。
而且，在每次主扫描时，当从外部供给印刷开始指令CMP时，控制部31将必要次数的喷射开始指令信号供给驱动波形发生部33。从而，在每个驱动周期T，从波形发生电路35a输出如图5A所示的驱动电压波形A和驱动电压波形B，从波形发生电路35b输出如图5B所示的驱动电压波形C，从波形发生电路35c输出如图5C所示的驱动电压波形D。
并且，以下对选择驱动波形供给致动器71的情况进行说明，致动器72、73、74的情况也相同。
如图9所示，在最初的驱动周期TA中，当与时钟信号同步将锁存信号输入锁存电路42时，锁存电路42锁存前一驱动周期中从控制部31输出的、存储在移位寄存器40中的灰度数据并将其输出。并且，此处所谓的灰度数据，是指由驱动波形B选择信号20B、驱动波形C选择信号20C、驱动波形D选择信号20D构成的波形选择信号。并且，在驱动周期TA中，为了选择驱动电压波形A，如图9所示，驱动波形B选择信号20B、驱动波形C选择信号20C、以及驱动波形D选择信号20D同时为低电平。即，锁存电路42锁存基于灰度值“0”的波形选择数据“000”。
此外，当锁存信号被输入触发信号生成部48时，生成触发信号，并将其输入到翻转部44。此处，在翻转部44中，由于驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D同时为低电平，因此，将高电平输入T触发器56的T输入端，T触发器56进行边沿触发动作，Q1输出端的输出确定为高电平。此外，由于驱动波形B选择信号20B为低电平，因此通过数据选择器58选择T触发器56的Q1输出端的输出作为翻转部的输出，如图9所示，输出高电平。
因此，开关371a为ON，开关371b、371c同时为OFF，驱动电压波形A被选择，供给致动器71。
进而，从驱动周期TA的开始起到T1时间段结束之后，当再次将触发信号输入T触发器56时，Q1输出端的输出翻转，如图9所示，翻转部44的输出为低电平。从而，在剩余的T2时间段，开关371a为OFF，对致动器71不供给任何驱动波形。
在下一驱动周期TB中，为了选择驱动电压波形B，如图9所示，驱动波形B选择信号20B为高电平，驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D同时为低电平。即，锁存电路42锁存基于灰度值“1”的波形选择数据“100”。
在驱动周期TB开始时，当触发信号输入翻转部44时，由于在翻转部44中，驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D同时为低电平，因此，继而，T触发器56进行边沿触发动作。此外，由于驱动波形B选择信号20B为高电平，因此通过数据选择器58，选择T触发器56的Q1输出端的输出作为翻转部输出，如图9所示，输出低电平。
因此，开关371a、371b、371c同时为OFF，对致动器71不供给任何驱动波形。
进而，从驱动周期TB的开始起到T1时间段结束之后，当再次将触发信号输入T触发器56时，Q1输出端的输出翻转，如图9所示，翻转部44的输出为高电平。从而，在剩余的T2时间段，开关371a为ON，驱动电压波形B被选择供给致动器71。
在下一驱动周期TC中，为了选择驱动电压波形C，如图9所示，驱动波形C选择信号20C为高电平，驱动波形B选择信号20B和驱动波形D选择信号20D同时为低电平。即，锁存电路42锁存基于灰度值“2”的波形选择数据“010”。
在驱动周期TC开始时，当触发信号输入翻转部44时，由于在翻转部44中，驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D不同时为低电平，因此T触发器56不进行边沿触发动作。此外，由于驱动波形B选择信号20B为低电平，因此通过数据选择器58，选择T触发器56的Q1输出端的输出作为翻转部的输出，如图9所示，输出低电平。
因此，在开关371b变为ON的同时，开关371a、371c同时为OFF，选择驱动电压波形C供给致动器71。
在下一驱动周期TD中，为了选择驱动电压波形D，如图9所示，驱动波形D选择信号20D为高电平，驱动波形B选择信号20B和驱动波形C选择信号20C同时为低电平。即，锁存电路42锁存基于灰度值“3”的波形选择数据“001”。
在驱动周期TD开始时，当触发信号输入翻转部44时，由于在翻转部44中，驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D不同时为低电平，因此T触发器56不进行边沿触发动作。此外，由于驱动波形B选择信号20B为低电平，因此，通过数据选择器58，选择T触发器56的Q1输出端的输出作为翻转部的输出，如图9所示，输出低电平。
因此，在开关371c变为ON的同时，开关371a、371b同时为OFF，选择驱动电压波形D供给致动器71。
这样，本实施方式中，采用了以下结构在锁存电路42与电平移位器46之间设置翻转部44，根据来自翻转部44的翻转信号，可以从波形发生电路35a产生的驱动电压波形A和驱动电压波形B中互斥地选择其中一个，供给致动器7。因此，即使是将一个驱动周期内输出多个驱动电压波形的波形发生电路与一个驱动周期输出一个驱动电压波形的波形发生电路混合的结构，也不必在T1时间段和T2时间段的这两个时间段中，都将波形选择信号从控制部31传送到波形选择电路36，能够在每个驱动周期只进行一次从控制部31到波形选择电路36的波形选择信号的传送。
从而，可以防止灰度数据变长，可简化图像处理控制。此外，由于可缩短移位寄存器40中的波形选择信号的传送时间，因此可使高速打印成为可能。
此外，当增加了致动器7的个数时，在移位寄存器40中会发生在一个驱动周期内来不及传送必要的波形选择信号的情况，而必须设置多级移位寄存器40，但是，在本实施方式中，由于如上所述可以缩短灰度数据的传送时间，因此可以进一步减少移位寄存器的级数。
因此，由于可以减少控制部31和波形选择电路36之间的信号线的根数，因此可使切换部34和控制部31小型化和简单化。
能够降低灰度数据的冗长性并缩短传送时间，换言之，就是能够传送更长的灰度数据。因此，可以增加每个致动器的灰度数，可以提高图像质量。此外，代替增加灰度数，也可以增加致动器的个数，使实现高速打印成为可能。
此外，从另一观点来看，能够减少灰度数据的冗长性并缩短传送时间，就意味着在实现高速打印的打印机中，可以降低灰度数据的传送速度。因此，例如，可以采用比硅基板上的晶体管动作速度低的玻璃基板上的薄膜晶体管等来构成切换部34，可以加大面积。从而，在可以对应增加致动器个数的同时，与利用硅基板构成切换部34的情况相比较，还可以减少每个喷墨记录头的切换部的个数，可以降低成本。
此外，在本实施方式中，由于具有将翻转部44设置在电平移位器46的前级的结构，因此与将翻转部44设置在电平移位器46的后级的情况相比较，可以用低电压动作。从而，可以进一步减小切换部34的面积。
此外，由于根据输入锁存电路42的锁存信号和输入移位寄存器40的时钟信号中的至少一个生成触发信号，因此通过利用定时器50、OR电路52的简单结构，就可以生成触发信号。
如上所述，在本实施方式中，波形选择信号是由根据第1波形发生部和第2波形发生部的个数设置的多个驱动波形选择信号构成的串行信号。驱动波形供给部可以具有多个开关，其根据多个驱动波形选择信号分别设定，并根据对应的驱动波形选择信号，接通或断开对振动发生部的驱动波形的供给；移位寄存器，其将串行信号变换为并行信号；锁存部，其根据锁存信号锁存并行信号；翻转信号生成部，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，根据锁存部锁存的并行信号，生成在产生该驱动波形的时间段为ON、在其它时间段为OFF的翻转信号，代替对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，将翻转信号输出到对应的开关。
此处，波形选择信号也可以由根据第1波形发生部和第2波形发生部的个数设置的多个驱动波形选择信号形成的串行信号构成。
驱动波形供给部可以具有多个开关、移位寄存器、锁存部和翻转信号生成部。
开关可根据多个驱动波形选择信号分别设置，并根据对应的驱动波形选择信号，接通或断开对振动发生部的驱动波形的供给。
移位寄存器将串行信号变换为并行信号。锁存部根据锁存信号，锁存从移位寄存器输出的并行信号。锁存信号例如可从控制部输出。
此处，第1波形发生部产生多种驱动波形，但由于驱动波形选择信号根据波形发生部的个数设置的，因此，对由第1波形发生部产生的多种驱动波形只能分配一个驱动波形选择信号。
因此，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，翻转信号生成部根据锁存部锁存的并行信号，生成在产生该驱动波形的时间段为ON，在其它时间段为OFF的翻转信号。进而，代替对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，将生成的翻转信号输出到对应的开关。从而，可以选择比驱动波形选择信号的个数更多的驱动波形。
并且，波形选择电路最好还具有电平移位器，该电平移位器对输出到多个开关的并行信号的电平进行变换，并最好将翻转信号生成部设置在电平移位器的前级。即，最好将翻转信号生成部设置在电平移位器与锁存部之间。
此处，波形选择电路也可以具有触发信号生成部，该触发信号生成部根据锁存信号和供给移位寄存器的时钟信号中的至少一个，生成决定翻转信号的翻转定时的触发信号。
触发信号生成部具有定时器，其例如根据时钟信号和锁存信号中的至少一个，生成延迟信号；逻辑或电路，其取得并输出该延迟信号与锁存信号的逻辑或。
此外，翻转信号生成部也可以具有逻辑或非信号生成部，其生成当对应第2波形发生部的驱动波形选择信号全部为OFF时为ON，在其它情况时为OFF的NOR信号；T触发器，其具有输入逻辑或非信号的T输入端、输入触发信号的时钟输入端、将根据T输入端和时钟输入端的输入生成的输出信号输出的输出端、输出将输出信号翻转后的输出翻转信号的翻转输出端；选择部，其根据对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，从输出信号与输出翻转信号中作任意选择并将其输出。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的任何限制。例如，在上述实施方式中，只对用单色进行灰度记录的情况进行了说明，但通过在喷墨记录头内设置喷射多种颜色的墨滴的喷嘴，可以进行彩色的灰度记录。
此外，在上述实施方式中，对将用于选择驱动波形的数据DSWN从控制部31供给切换部34的结构进行了说明，但只要是能切换开关的结构即可，不限于此。
此外，对控制部31将喷射开始指令信号供给驱动波形发生部33的结构进行了说明，但不限于此，也可以设置检测喷墨记录头1的位置的位置编码器等位置检测部，使该位置检测部检测出通过规定像素位置的喷墨记录头1，利用位置检测部的检测信号，将喷射开始指令供给驱动波形发生部33。
而且，在上述实施方式中，对控制部31对各扫描处理中的驱动电压波形信号进行选择等的结构进行了说明，但并不限于此，也可以根据来自外部的控制，进行驱动电压波形信号的选择。此外，在上述说明中，对将3个波形发生电路35a、35b、35c设置在驱动波形发生部33中的结构进行了说明，但波形发生电路既可以设置2个，也可以设置4个以上(包括4个)。
进而，对把驱动周期T分割为2个时间段的结构进行了说明，但也可以分割为3个以上(包括3个)。通过这样，可以增加在一个驱动周期能实现的灰度数。
此外，在上述实施方式中，对使波形发生电路产生驱动电压波形的结构进行了说明，但如果能够使压力发生室内的体积发生变化，使墨滴从喷嘴喷射的话，那么利用波形发生电路产生的驱动波形也可不限于电压波形，既可以是电流波形也可以是其它波形。
其次，对本发明的第2实施方式的一个实施例进行说明。在本实施方式中，对翻转部的变形例进行说明。并且，对与第1实施方式相同的部分赋予同一符号，并省略其详细说明。
在图12中，表示在本实施方式中的翻转部44A的结构。如图12所示，翻转部44A由以下部分构成NOR电路54；SR触发器57；数据选择器58；以及AND电路60。
在NOR电路54中输入驱动波形C选择信号20C和驱动波形D选择信号20D，取得它们的逻辑或非，输出到SR触发器57。
SR触发器57的S(SET)输入端输入来自NOR电路54的输出信号，CLK(clock时钟)端输入触发信号，R(Reset复位)输入端输入锁存信号。
AND电路60取得NOR电路54的输出信号与数据选择器58的输出信号的逻辑与信号，并将其输出。
如图9所示，由于在每个驱动周期输入锁存信号，因此通过将它输入SR触发器57的R输入端，就可以用SR触发器57来置换图8所示的T触发器56，可以使其与图8所示的翻转部44同样动作。
并且，也可以省略AND电路60，通过采用将数据选择器58的Q2输出端的输出与NOR电路54的输出的逻辑与信号作为翻转部输出的结构，可以更加可靠地防止翻转部44A的误动作。
在图13中示出SR触发器57和数据选择器58的详细的电路结构例。
如图13所示，SR触发器57由NAND电路62；NOR电路64、66、68构成。
此处，用同步触发器以简化结构。此外，SR触发器57是对同步SR触发器进行了变更而得到的，其结构如下当R输入端的输入为高电平时，无论S输入端和CLK输入端的输入怎样，Q1输出端的输出确定为高电平，Q1输出端的输出确定为低电平。
数据选择器58由NAND电路(与非门)70、72、74和NOT电路76构成。并且，由于未使用Q3输出端，此处，构成为2输入1输出的逻辑电路。
此外，当翻转部44A为上述结构时，构成触发信号生成部48，使其在一个驱动周期T内在从周期T1变动到周期T2的定时只发生一个触发信号，或者与图9所示的时序图的触发信号相同，在一个驱动周期T内，在与锁存信号相同的定时以及从周期T1变动到周期T2的定时这两个定时都发生触发信号；并且，使其在与锁存信号相同的定时生成的触发信号的脉冲宽度比锁存信号的宽度窄。通过将这样的触发信号输入SR触发器57的CLK输入端，可以使其与在第1实施方式中说明过的翻转部44同样动作。
这样，翻转信号生成部可以具有逻辑或非信号生成部，其生成当对应第2波形发生部的驱动波形选择信号全部为OFF时为ON、在其它情况下为OFF的逻辑或非信号；SR触发器，其具有输入逻辑或非信号的S输入端、输入触发信号的时钟输入端、输入锁存信号的R输入端、以及输出根据S输入端和R输入端以及时钟输入端的输入生成的输出信号的输出端、输出将输出信号翻转后的输出翻转信号的翻转输出端；选择部，其根据对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，从输出信号和输出翻转信号中选择其中一个并将其输出。
而且，翻转信号生成部的结构还可以具有如下逻辑与电路，该逻辑与电路取得逻辑或非信号与对应第1波形发生部的驱动波形选择信号的逻辑与，并将其作为翻转信号输出。
并且，在本发明中，喷墨记录头与驱动电路的结构无关，可以使喷墨记录头具有上述驱动电路。
此外，作为具体的实施例，可以作成具有上述驱动电路的喷墨打印机。
如上所述，根据本发明，可以取得下述优异的效果在通过采用在一个驱动周期内输出多个驱动电压波形的波形发生电路，以及在一个驱动周期内输出一个驱动电压波形的波形发生电路的结构来取得多级灰度的结构中，可以使在一个驱动周期内基于灰度数据的波形选择数据的数据传送只进行1次。
权利要求
1.一种喷墨记录头驱动电路，其具有填充有墨水的多个压力发生室；设置在该压力发生室上并喷射墨水的喷嘴；对应多个压力发生室分别设置的、用于使压力发生室内的压力发生变化的振动发生部，该喷墨记录头驱动电路的特征在于，具有驱动波形发生部，其包含第1波形发生部，其在将一个驱动周期分割为多个时间段的各时间段中，产生对应墨水墨滴大小的多种驱动波形之中的至少2种驱动波形；第2波形发生部，其在一个驱动周期内产生与由第1波形发生部产生的驱动波形不同的驱动波形；控制部，其根据印刷数据，在每个驱动周期，输出用于从多种驱动波形中选择应供给振动发生部的驱动波形的波形选择信号；驱动波形供给部，其根据波形选择信号，将从驱动波形发生部输出的多个驱动波形中选择出的选择驱动波形供给振动发生部，同时，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，分别在每个时间段中选择驱动波形的供给，并将驱动波形供给振动发生部。
2.如权利要求1所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述驱动波形供给部具有多个开关，波形选择信号是由根据第1波形发生部和第2波形发生部的个数设置的多个驱动波形选择信号构成的串行信号，这些开关分别根据多个驱动波形选择信号而设定，并根据对应的驱动波形选择信号，接通或断开对振动发生部的驱动波形的供给；移位寄存器，其将串行信号变换为并行信号；锁存部，其根据锁存信号锁存并行信号；翻转信号生成部，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，其根据锁存部锁存的并行信号，生成在产生该驱动波形的时间段为ON、在其它时间段为OFF的翻转信号，代替对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，将翻转信号输出到对应的开关。
3.如权利要求1所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述控制部在每个驱动周期输出一次波形选择信号。
4.如权利要求1所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述第1波形发生部产生的驱动波形包含不使墨水喷射的驱动波形。
5.如权利要求2所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，具有对输出到多个开关的并行信号的电平进行变换的电平移位器，并将翻转信号生成部设置在电平移位器的前级。
6.如权利要求2所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，具有触发信号生成部，该触发信号生成部根据锁存信号和供给移位寄存器的时钟信号中的至少一个，生成决定翻转信号的翻转定时的触发信号。
7.如权利要求6所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述触发信号是锁存信号与使锁存信号延迟规定时间后的信号的逻辑或。
8.如权利要求6所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述触发信号是锁存信号与使时钟信号延迟规定时间后的信号的逻辑或。
9.如权利要求6所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述翻转信号生成部具有逻辑或非信号生成部，其生成当对应第2波形发生部的驱动波形选择信号全部为OFF时为ON、在其它情况时为OFF的逻辑或非信号，；逻辑信号生成部，其输出根据输入的逻辑或非信号和触发信号所生成的输出信号、和翻转所述输出信号后的输出翻转信号；选择部，其根据对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，从逻辑信号输出部的输出信号与输出翻转信号中选择其中一个并将其输出。
10.如权利要求9所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述逻辑信号生成部由T触发器构成，该T触发器具有输入逻辑或非信号的T输入端；输入触发信号的时钟输入端；输出根据T输入端和时钟输入端的输入生成的输出信号的输出端；输出将输出信号翻转后的输出翻转信号的翻转输出端。
11.如权利要求6所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述翻转信号生成部具有逻辑或非信号生成部，其生成当对应第2波形发生部的驱动波形选择信号全部为OFF时为ON，在其它情况时为OFF的逻辑或非信号；T触发器，其具有输入逻辑或非信号的T输入端；输入触发信号的时钟输入端；输出根据T输入端和时钟输入端的输入生成的输出信号的输出端；输出将输出信号翻转后的输出翻转信号的翻转输出端；选择部，其根据对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，从输出信号与输出翻转信号中选择其中一个并将其输出。
12.如权利要求9所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述逻辑信号生成部由SR触发器构成，该SR触发器具有输入逻辑或非信号的S输入端；输入触发信号的时钟输入端；输入锁存信号的R输入端；以及输出根据S输入端、R输入端、以及时钟输入端的输入生成的输出信号的输出端；输出将输出信号翻转后的输出翻转信号的翻转输出端。
13.如权利要求6所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述翻转信号生成部具有逻辑或非信号生成部，其生成当对应第2波形发生部的驱动波形选择信号全部为OFF时为ON、在其它情况下为OFF的逻辑或非信号；SR触发器，其具有输入逻辑或非信号的S输入端、输入触发信号的时钟输入端；输入锁存信号的R输入端；以及输出根据S输入端、R输入端、以及时钟输入端的输入生成的输出信号的输出端；输出将输出信号翻转后的输出翻转信号的翻转输出端；选择部，其根据对应第1波形发生部的驱动波形选择信号，从输出信号和输出翻转信号中选择其中一个并将其输出。
14.如权利要求11所述的喷墨记录头驱动电路，其特征在于，所述翻转信号生成部具有逻辑与电路，该逻辑与电路取得逻辑或非信号与对应第1波形发生部的驱动波形选择信号的逻辑与，并将其作为翻转信号输出。
15.一种喷墨记录头，其具有填充有墨水的多个压力发生室；设置在该压力发生室上并喷射墨水的喷嘴；对应多个压力发生室分别设置的、用于使压力发生室内的压力发生变化的振动发生部；其特征在于，所述喷墨记录头具有驱动电路，该驱动电路具有波形发生部，其包含第1波形发生部，其在将一个驱动周期分割为多个时间段的各时间段中，产生对应墨水墨滴大小的多种驱动波形之中的至少2种驱动波形；第2波形发生部，其在一个驱动周期内产生与由第1波形发生部产生的驱动波形不同的驱动波形；控制部，其根据印刷数据，在每个驱动周期，输出用于从多种驱动波形中选择应供给振动发生部的驱动波形的波形选择信号；驱动波形供给部，其根据波形选择信号，将从波形发生部输出的多个驱动波形中选择出的选择驱动波形供给振动发生部，同时，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，分别在每个时间段中选择驱动波形的供给，并将驱动波形供给振动发生部。
16.一种喷墨打印机，其喷墨记录头具有填充有墨水的多个压力发生室；设置在该压力发生室上并喷射墨水的喷嘴；对应多个压力发生室分别设置的、用于使压力发生室内的压力发生变化的振动发生部；其特征在于，所述喷墨记录头的驱动电路具有波形发生部，其包含第1波形发生部，其在将一个驱动周期分割为多个时间段的各时间段中，产生对应墨水墨滴大小的多种驱动波形之中的至少2种驱动波形；第2波形发生部，其在一个驱动周期内产生与由第1波形发生部产生的驱动波形不同的驱动波形；控制部，其根据印刷数据，在每个驱动周期中，输出用于从多种驱动波形中选择应供给振动发生部的驱动波形的波形选择信号；驱动波形供给部，其根据波形选择信号，将从波形发生部输出的多个驱动波形中选择出的选择驱动波形供给振动发生部，同时，当选择驱动波形是由第1波形发生部产生的驱动波形时，分别在每个时间段中选择驱动波形的供给，并将驱动波形供给振动发生部。
全文摘要
一种喷墨记录头驱动电路、喷墨记录头及喷墨打印机，波形发生电路35a产生驱动电压波形A和B，波形发生电路35b产生驱动电压波形C，波形发生电路35d产生驱动电压波形D。把由用于选择应供给致动器文档编号B41J2/055GK1623778SQ20041007780
公开日2005年6月8日 申请日期2004年9月15日 优先权日2003年12月1日
发明者近藤义尚 申请人:富士施乐株式会社