JP4876859B2 - 波形発生装置、液滴吐出装置、及び波形発生制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、波形発生装置、液滴吐出装置、及び波形発生制御方法に関する。

従来、インクを充填した圧力発生室と圧電アクチュエータとを有するインクジェットヘッドの前記圧電アクチュエータに台形波または三角波の集合からなる電圧波形を印加して、前記圧電アクチュエータの体積および前記圧力発生室の圧力を変化させることでインク滴を吐出するインクジェットヘッドが提案されている。

そして、このようなインクジェットヘッドの電圧波形発生装置として、記憶手段から読み出した波形情報からデジタル信号によるデジタル駆動波形を生成し、生成されたデジタル駆動波形を変調し、変調出力を復調して実際の駆動波形と相似のアナログ波形を生成し、復調出力をもとにインクジェットヘッドを駆動可能な電圧、電流を供給する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に開示の装置では単一の駆動波形を処理しているが、複数の波形生成回路により複数の波形を生成して駆動するインクジェット記録装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。このインクジェット記録装置は、波形生成回路毎にメモリを備え、波形生成回路は対応するメモリから波形情報を読み出して駆動波形を生成する。

しかしながら、波形発生回路毎に波形情報を格納する記憶手段を設けると、波形発生回路の増加と共に記憶手段も必要となり、コストアップにつながる。そこで、１つの記憶手段に全ての波形情報を格納することも考えられるが、複数の波形発生回路から記憶手段への同時アクセスが発生し、記憶手段からのデジタル駆動波形の読出しに遅延が生じ、この結果、波形生成に遅延が生じてしまう。アービタを設けることによりアクセス制御はできるが、波形生成の遅延の問題は解消されない。また、構成も複雑化する。
特開２００３−２３７０６８号公報 特開２００５−０３５０８５号公報

本発明は、上記事実に鑑み成されたもので、簡易な構成で遅延なく波形生成を行うことができる波形発生装置、液滴吐出装置、及び波形発生制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明の波形発生装置は、同時に発生させる複数種類の電圧波形において単位時間当たりの電圧の変化量である傾きが変化する変化点の全てを抽出し、前記複数種類の電圧波形の各々が前記抽出された各変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す予め定められたビット数の波形情報を生成する生成手段と、前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報を一括して読み出し可能なように、前記生成された前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報が連続した記憶領域に記憶される記憶手段と、前記複数種類の電圧波形の各々に対応して設けられ、入力された部分波形の波形情報を、該部分波形の時間長分累算することによって、対応する電圧波形を発生する複数の波形発生手段と、前記記憶手段から同一期間の部分波形の波形情報の各々が一括して読み出され、該読み出された前記同一期間の各部分波形の波形情報のデータが、先頭ビットから前記予め定められたビット数毎に切り出され、該切り出された波形情報の各々が同一タイミングで前記複数の波形発生手段の対応する波形発生手段の各々に入力されるように制御する制御手段と、を含んで構成されている。

請求項２の発明において、前記制御手段は、前記記憶手段から波形情報が読み出されて前記複数の波形発生手段に入力されてから該波形情報に対応する部分波形の時間長が経過したときに、次の期間の部分波形の波形情報が一括して読み出され、該読み出された前記同一期間の各部分波形の波形情報のデータが、先頭ビットから前記予め定められたビット数毎に切り出され、該切り出された波形情報の各々が同一タイミングで前記複数の波形発生手段の対応する波形発生手段の各々に入力されるように制御し、前記複数の波形発生手段の各々は、入力された波形情報を次に波形情報が入力されるまで累積的に加算して電圧波形を生成することができる。

請求項３の発明において、前記記憶手段には、前記部分波形の各々の時間長を示す時間情報が記憶され、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された時間情報に基づいて、前記記憶手段からの波形情報の読み出し及び前記波形発生手段への波形情報の入力を制御することができる。

請求項４の発明において、前記生成手段は、同時に発生させる複数種類の波形において前記変化点の全てを抽出し、該抽出した変化点を時系列順に配列し、前記複数種類の電圧波形の各々について該配列した各変化点の前後において傾きが変化しているか否かを判定し、傾きが変化していると判定した変化点から該変化点の次の変化点までの期間の部分波形については該変化後の傾きを示す波形情報を生成し、傾きが変化していないと判定した変化点から次の変化点までの期間の部分波形については直前の期間と同じ傾きを示す波形情報を生成することができる。

請求項５の発明の液滴吐出装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の波形発生装置と、前記波形発生装置で発生した電圧波形に基づいて液滴を吐出する吐出手段と、を備えている。

請求項６の発明の波形発生制御方法は、同時に発生させる複数種類の電圧波形において単位時間当たりの電圧の変化量である傾きが変化する変化点の全てを抽出するステップと、前記複数種類の電圧波形の各々が前記抽出された各変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す予め定められたビット数の波形情報を生成するステップと、前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報を一括して読み出し可能なように、前記生成された前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報を記憶手段の連続した記憶領域に記憶するステップと、前記記憶手段から同一期間の部分波形の波形情報の各々を一括して読み出し、該読み出した前記同一期間の各部分波形の波形情報のデータを、先頭ビットから前記予め定められたビット数毎に切り出し、前記複数種類の電圧波形の各々に対応して設けられ、入力された部分波形の波形情報を該部分波形の時間長分累算することによって電圧波形を発生する複数の波形発生手段の対応する波形発生手段の各々に前記切り出した波形情報の各々を同一タイミングで入力するステップと、を含んでいる。

以上説明したように請求項１及び６記載の発明によれば、簡易な構成で遅延なく波形生成を行うことができる。また、複数の波形発生手段に対して記憶手段が１つですみ、制御線やアドレス線も共通化でき、ハード量の増加を抑えられる。

請求項２及び３記載の発明によれば、容易に電圧波形を生成することができる。

請求項４記載の発明によれば、容易に部分波形の波形情報を生成することができる。

請求項５記載の発明によれば、簡易な構成で遅延なく波形生成を行うことができる。従って、遅延することなく液滴を吐出することができる。また、複数の波形発生手段に対して記憶手段が１つですみ、制御線やアドレス線も共通化でき、ハード量の増加を抑えられる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

図１に示すように、本実施の形態の波形生成装置１０は、液滴吐出装置１００に備えられている。

液滴吐出装置１００には、給紙トレイ８６に収納された用紙を排紙トレイ８８に搬送するための搬送経路８０が設けられている。搬送経路８０は、複数のローラ対８２及び駆動ローラ８４などにより形成され、給紙トレイ８６から用紙を１枚ずつ供給し最終的に排紙トレイ８８に排出する。

搬送経路８０の途中には、上記波形生成装置１０に接続されると共に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色について複数の記録ヘッド２６で構成された記録ヘッドアレイ１２６が用紙の搬送方向に沿って配設されており、後述するように制御されてインクが吐出されて用紙に画像が形成される。なお、記録ヘッドとしてはサーマル方式、圧電方式等の方式を適用することができるが、ここでは、圧電方式を用いる。

圧電方式の記録ヘッド２６は、インクを充填した圧力発生室と圧電素子とを有する。この圧電素子に電圧波形を印加すると圧電素子の体積が変化し圧力発生室の圧力が変化するため、これにより圧力発生室に連通するノズルからインク滴を吐出することができる。なお、圧電素子に印加する電圧波形は、記録ヘッド２６を駆動するための波形であるため、以下では、駆動波形と呼称する。

上記各色の記録ヘッド２６には、各色のインクを収納したインクタンク９０Ｃ、９０Ｍ、９０Ｙ、９０Ｋが配管(不図示)を介して接続され、各色のインクが供給される。なお、インクとしては公知の各種インクを使用することができる。例えば、水性インク、油性インク、溶剤系インク等である。

記録ヘッドアレイ１２６近傍には用紙検出センサ９２が設けられ、用紙検出センサ９２が用紙の先端を検出すると、記録ヘッドアレイ１２６によるインク滴の吐出が開始される。また、記録ヘッドアレイ１２６の直近下にはパルスエンコーダ８５が設けられ、記録ヘッドアレイ１２６近傍のローラ対８２等の回転を検出してパルスエンコーダ８５から出力されたパルス信号により、インク滴の吐出タイミングを制御するクロック信号が生成される。

波形生成装置１０には、液滴吐出装置１００全体を制御するＣＰＵ１２が接続されている。ＣＰＵ１２は不図示のＲＯＭ等に記憶されたプログラムを実行し、ＲＯＭ等に記憶されたデータに基づいて記録ヘッド２６を駆動する駆動波形を生成するための制御信号を波形生成装置１０に出力し、印刷処理を行う。

波形生成装置１０は、ＣＰＵ１２からの制御信号に応じて、記録ヘッド２６を駆動するための駆動波形を生成して、記録ヘッド２６に出力する。波形生成装置１０は複数種類の駆動波形を生成することができ、使用する駆動波形に応じて、吐出するインク滴の滴量が調整される。

図２は、波形生成装置１０の構成図である。

波形生成装置１０は、波形データ生成部１４、波形データ調整部１６、波形データ記憶部１８、制御部２０、複数の波形発生部２２、及び波形選択部２４を備えている。

波形データ生成部１４は、ＣＰＵ１２からの制御信号を元に波形データを生成する。制御信号には、記録ヘッド２６を駆動する駆動波形の形状を特定する情報が含まれている。波形データ生成部１４は、この情報から、単位時間当たりの電圧の変化量である傾きが変化する変化点を駆動波形毎に抽出し、駆動波形が該抽出された各変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す波形データを生成する。また、このときの部分波形の時間長を示す波形データも生成する。波形データ生成部１４は、各部分波形の傾きを示す波形データ及び部分波形の時間長を示す波形データを、複数の波形発生部２２によって同時に発生させる複数種類の駆動波形の各々について生成する。

波形データ調整部１６は、波形データ生成部１４で生成された波形データを調整する。ここでは、波形データ生成部１４で生成された波形データに基づいて、同時に発生させる複数種類の駆動波形において上記抽出された変化点の全てを時系列順に配列し、複数種類の駆動波形の各々が、該全ての変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す波形データを生成する。また、各部分波形の時間長を示す波形データも生成する。これにより、複数種類の駆動波形を各駆動波形間で共通の変化点で分割したときの波形データを生成することができ、時間長を示す波形データを共通化できる。

波形データ記憶部１８は、波形データ調整部１６により調整された波形データを記憶する。

制御部２０は、波形データ記憶部１８に対して波形データの読出信号及びアドレス情報を送出する。これにより、波形データ記憶部１８から波形データが読み出され、複数の波形発生部２２のデジタル演算部３０（後述）及び制御部２０に対して出力される。

複数の波形発生部２２は、各々同一の構成であり、波形データを累算することでデジタル駆動波形を生成するデジタル演算部３０、デジタル駆動波形をアナログ駆動波形に変換するＤ／Ａ変換部３２、及び変換されたアナログ駆動波形をヘッド駆動に必要な電力となるように増幅する電力増幅部３４を備えている。

そして、波形発生部２２は、各波形発生部２２が生成する駆動波形から所望の駆動波形を選択して、インクを吐出する液適吐出手段としての記録ヘッド２６に出力する波形選択部２４に接続されている。

なお、本実施の形態では、説明を簡単にするため、波形発生部２２が３つの場合を例に上げて説明する。

図３は、波形データ記憶部１８及び制御部２０の構成を示す図である。

制御部２０は、加算回数カウンタ４０と制御信号生成部４２とを備えている。

加算回数カウンタ４０には、波形データ記憶部１８から出力された時間長を示す波形データ（加算回数）がデータ線４４を介して入力されると、該波形データ（加算回数）をダウンカウントする。

制御信号生成部４２は、加算回数カウンタ４０でのカウント値をもとに、波形データ記憶部１８から波形データを読み出すための読出信号及びアドレス情報を生成する。生成した読出信号は、制御線４６を介して波形データ記憶部１８に出力し、アドレス情報はアドレス線４８を介して波形データ記憶部１８に出力する。例えば、加算回数カウンタ４０のカウント値が１になったときに、アドレスをインクリメントし、読出信号を有効にする。

波形データ記憶部１８は、記憶部３６およびセレクタ３８を備えている。

記憶部３６は、実際にデータを記憶する記憶領域であって、波形データ調整部１６で調整された波形データが記憶される。

セレクタ３８は、データ線４４を介して各波形発生部２２のデジタル演算部３０及び制御部２０の加算回数カウンタ４０に接続されている。また、セレクタ３８は、制御線４６およびアドレス線４８を介して制御部２０の制御信号生成部４２に接続されている。セレクタ３８は、制御線４６およびアドレス線４８を介して制御信号生成部４２から入力された読出信号及びアドレス情報に応じて、記憶部３６に記憶された波形データを読み出し、読み出した波形データをデータ線４４を介してデジタル演算部３０及び制御部２０の加算回数カウンタ４０に出力する。

図４は、波形発生部２２のデジタル演算部３０の構成を示す構成図である。

デジタル演算部３０は、傾きレジスタ５０、加算器５２、及び加算レジスタ５４を備えている。

傾きレジスタ５０には、データ線４４を介して傾きを示す波形データが入力され、入力された波形データを格納する。加算器５２は、傾きレジスタ５０の値と加算レジスタ５４の値とを加算する。加算レジスタ５４は、加算器４２の加算結果を格納する。加算レジスタ５４に格納された値は、デジタル駆動波形としてＤ／Ａ変換部３２に出力されると共に、加算器５２に戻される。これにより、デジタル演算部３０は、傾きレジスタ５０の値を累算して出力することができる。

次に、本実施の形態の作用を説明する。

まず、波形データ生成部１４は、複数の波形発生部２２で同時に発生させる複数種類の駆動波形（本実施の形態では３種類の駆動波形）について、波形データを生成する。ここでは、３種類の駆動波形を便宜上、波形１、波形２、波形３と呼称して区別する。

図５（Ａ）は、縦軸を駆動電圧値、横軸を時間として、各波形１、２、３の波形を表したグラフであり、図５（Ｂ）は、各波形１，２，３を変化点で分割したときの部分波長の傾き及び時間長を示す波形データである。なお、図５（Ｃ）に、傾き及び時間長の波形データを算出する算出式を列挙した。また、図５（Ａ）に示す電圧値及び時刻は一例であって、これに限定されるものではない。

まず、ＣＰＵ１２から３つの駆動波形についての情報が入力されると、波形データ生成部１４は、この情報から、各駆動波形毎に単位時間当たりの電圧の変化量である傾きが変化する変化点を抽出する。図５（Ａ）に示すように、波形１では、時刻t0、t2、t6、t8、t11、t12において傾きが変化しているため、この６つの変化点が抽出される。また、波形２では、時刻t1、t4、t5、t7、t18、t10、t13において傾きが変化しているため、この７つの変化点が抽出される。また、波形３では、時刻t3、t5、t6、t9、t10、t12において傾きが変化しているため、この６つの変化点が抽出される。

次に、波形データ生成部１４は、各駆動波形が各駆動波形毎に抽出した変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す波形データを駆動波形の各々について生成する。また、各部分波形の時間長を示す波形データも生成する。なお、本実施の形態では、部分波形の時間長を基準クロックの周期で除算し、基準クロックの数で表すこととする。以下では、部分波形の時間長を表した基準クロックの数を加算回数と呼称する。基準クロックは、例えば、10ＭＨｚとすることができる。

より具体的には、図５（Ｃ）に示すように、波形１において、時刻t0とt2との変化点間の期間を示す加算回数Ｗ1ｃ２は、以下の式により算出される。
加算回数Ｗ1ｃ２＝（ｔ2−ｔ0）／基準クロック
また、波形１における時刻t0とt2との変化点間の部分波形の傾きＷ1ｇ2は、以下の式により算出される。

傾きＷ1ｇ２＝（Ｖ（ｔ2）−Ｖ（ｔ0））／Ｗ1ｃ２
なお、ここで、Ｖ（ｔｎ）は、時刻ｔｎにおける電圧値を示す。

他の部分波形の時間長及び傾きも同様に算出する。

これにより、波形データ生成部１４は、各波形１、２、３の各々について、図５（Ｂ）に示すように各変化点で分割したときの部分波形の各々の傾きを示す波形データと、時間長（加算回数）を示す波形データとを生成する。このとき、各波形データは時系列順に配列しておく。

波形データ調整部１６は、波形データ生成部１４で生成された各波形の波形データを調整する。

図６は、波形データ調整部１６が実行する調整処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１００では、ｎ及びＮに０をセットし、ｘに１をセットする。ここで、ｎは、変化点の時刻を識別するためのパラメータ、Ｎは、波形データ記憶部１８に記憶するときの記憶領域を指定するアドレス番号として用いられる。また、ｘは駆動波形を識別するためのパラメータとして用いられる。

ステップ１０２では、各駆動波形の波形データに基づいて、全ての変化点を時系列順に配列する。

図７は、図５（Ａ）に示す３種類の駆動波形を拡大して示した図である。図７に示すように、波形１の変化点は、時刻t0、t2、t6、t8、t11、t12の６つであり、波形２の変化点は、時刻t1、t4、t5、t7、t18、t10、t13の７つであり、波形３の変化点は、時刻t3、t5、t6、t9、t10、t12の６つである。従って、３種類の駆動波形における全ての変化点を時系列順に抽出して配列すると、時刻t0〜t13の１４個となる。なお、この変化点の抽出・配列処理は、例えば、各駆動波形について、時間長を示す波形データ（加算回数）を時刻０からの時間を示す累積加算回数に換算し、これを値の小さなものから配列する。

ステップ１０４では、時刻０から最初の変化点（時刻ｔ０）までの期間の傾きを示す波形データ及び時間長を示す波形データを、波形データ記憶部１８の記憶部３６のアドレスＮ（ステップ１００でＮには０がセットされているため、ここではアドレス０）で示される記憶領域に記憶する。

具体的には、図８（Ａ）に示すように、波形１、２、３についての最初の傾きを示す波形データＷ1ｇ１、Ｗ２ｇ１、Ｗ２ｇ１の全てを、図８（Ｂ）に示すように、時刻０から最初の変化点ｔ０までの期間の傾きを示す波形データとして、波形データ記憶部１８の記憶部３６のアドレス０で示される記憶領域にまとめて記憶する。

また、同アドレス領域には、傾きを示す波形データに続いて、時刻０から最初の変化点ｔ０までの期間の時間長を示す波形データ（すなわち、時刻０及びｔ０の変化点で分割された部分波形の時間長を示すデータ）も記憶する。ここでは、同一期間の各波形データを同一タイミングで一括して読み出すことができるように、異なるアドレスの記憶領域（不連続な記憶領域）に記憶するのではなく同じアドレスの記憶領域（連続した記憶領域）内に記憶する。

これによりセレクタ３８は同一期間の各波形データを一括して読み出すことができ、読み出したデータを先頭ビットから波形データの予め定められたビット数毎に分配して各データ線４４に出力することで、同一期間の波形データを同一タイミングでデータ線４４に出力することができる。

ステップ１０６では、Ｎを１インクリメントする。

ステップ１０８では、駆動波形ｘについて時刻ｔｎの前後において傾きは変化しているか否かを判定する。ここでは、時刻ｔｎにおける累積加算回数が、駆動波形ｘの各変化点における累積加算回数のいずれかに一致していれば、傾きは変化していると判定し、一致していなければ、変化していないと判定する。

例えば、ｎ＝１、ｘ＝１（時刻ｔ１、波形１）のときを例に挙げて説明する。波形１では、図７に示されるように、時刻ｔ１において傾きは変化していない。これは、時刻ｔ１における累積加算回数が、波形１の加算回数の波形データＷ１ｃ１より大きく、Ｗ１ｃ１＋Ｗ１ｃ２より小さいことから判定できる。この場合、ステップ１０８では否定判定され、ステップ１１２に移行する。

また、ｎ＝２、ｘ＝１（時刻ｔ２、波形１）の場合には、波形１では、図７に示されるように、時刻ｔ２において傾きが変化している。これは、時刻ｔ２における累積加算回数が、波形１の加算回数の波形データのＷ１ｃ１＋Ｗ１ｃ２に一致していることから判定できる。この場合、ステップ１０８では肯定判定され、ステップ１１０に移行する。

ステップ１１０では、時刻ｔｎからｔn+1までの期間について、変化後の傾きを示す波形データを、波形データ記憶部１８の記憶部３６のアドレスＮの記憶領域に記憶する。例えば、ｎ＝２、ｘ＝１の場合には、変化後の傾き（時刻ｔ２〜ｔ３の傾き）を示す波形データＷｌｇ３を記憶する。

ステップ１１２では、時刻ｔｎからｔn+1までの期間について、直前の期間と同じ傾きを示す波形データを、波形データ記憶部１８の記憶部３６のアドレスＮの記憶領域に記憶する。例えば、ｎ＝１、ｘ＝１の場合には、直前の期間と同じ傾き（時刻ｔ０〜ｔ１の傾き）を示す波形データＷｌｇ２を記憶する。

ステップ１１０または１１２の後、ステップ１１４で、ｘを１インクリメントする。

ステップ１１６では、ｘが駆動波形の総数（ここでは３）を超えたか否かを判定する。

ステップ１１６で、ｘが駆動波形の総数を超えていないと判定した場合には、ステップ１０８に戻り、駆動波形ｘについて上記処理を繰り返す。なお、ここで波形データを記憶するときには、異なる駆動波形の同じ期間の波形データが同じアドレスの記憶領域内に記憶されるようにし、同じ期間の波形データ全てを一括して読み出し可能にする。

また、ステップ１１６で、ｘが駆動波形の総数を超えたと判定した場合には、ステップ１１８に移行し、時刻ｔｎからｔn+1までの期間の時間長（すなわち、時刻ｔｎ及びｔn+1の変化点で分割された部分波形の時間長である加算回数）を示す波形データを、アドレスＮの記憶領域内に記憶する。ここでは、時間長を示す波形データを、時刻０からｔn+1までの累積加算回数から時刻０からｔnまでの累積加算回数を減算して算出する。これにより、例えば、時刻ｔ０からｔ１までの時間長を示す波形データＣ２として、以下の式で算出される加算回数と等価な加算回数が得られる。
加算回数Ｃ２＝（ｔ1−ｔ0）／基準クロック
これにより、図８（Ｂ）に示すように各駆動波形に共通の加算回数Ｃ１〜Ｃ１５が得られる。

ステップ１２０では、ｎが変化点の総数（本実施の形態では１４個）を超えているか否かを判定する。

ステップ１２０で、ｎが変化点の総数を超えていないと判定した場合には、全ての変化点で分割した部分波形の全てについて、波形データを生成していないと判定して、ステップ１２２に移行し、ｎ及びＮを１インクリメントすると共に、ｘに１をセットする。そして、ステップ１０８に戻る。

これにより、次の期間の各駆動波形の部分波形について、傾きを示す波形データ及び時間長を示す波形データを生成して記憶することができる。

一方、ステップ１２０で、ｎが変化点の総数を超えたと判定した場合には、全ての変化点で分割した部分波形の全てについて、波形データの生成が完了したと判定して、波形データ調整部１６は、波形データの調整処理を終了する。

すなわち、波形データ調整部１６は、図８（Ａ）に示す波形データから、各駆動波形における全ての変化点で各駆動波形を分割したときの部分波形について波形データを生成し、同一期間の傾きを示す波形データ及び時間長を示す波形データをまとめて同じアドレス領域に記憶部３６に記憶する。ここでは時間長を示す波形データは各駆動波形間で共通となるため、駆動波形毎に時間長を示す波形データを記憶する必要はない。

これにより、図８（Ａ）に示すように各駆動波形を各駆動波形毎の変化点で分割したときの部分波形の波形データは、全駆動波形における全ての変化点で分割したときの部分波形の波形データに調整され、図８（Ｂ）に示すような状態で、波形データ記憶部１８の記憶部３６の各アドレスの記憶領域（本実施の形態では、アドレス０から１４まで１５個の記憶領域の各々）に記憶される。

以上のように調整された波形データ（加算回数と傾き）が波形データ記憶部１８に記憶されると、以下のように複数の駆動波形が同時に生成される。

まず、波形生成動作開始時に、制御部２０の制御信号生成部４２は、波形データ記憶部１８に対して制御線４６を介して読出信号出力すると共にアドレス線４８を介してアドレス情報を出力する。

波形データ記憶部１８のセレクタ３８は、読出信号が入力されると、アドレス情報で指定された記憶部３６のアドレスに記憶された波形データを一括して読み出し、データ線４４を介して、該読み出した波形データのうち傾きを示す波形データを対応するデジタル演算部３０の傾きレジスタ５０に出力すると共に、時間長を示す波形データ（加算回数）を制御部２０の加算回数カウンタ４０に出力する。

なお、ここでは、一括して読み出したデータを先頭ビットから波形データの予め定められたビット数毎に切り出して各データ線４４に出力することで、同一タイミングで各波形データを傾きレジスタ５０及び加算回数カウンタ４０に出力して格納する。

制御部２０の加算回数カウンタ４０は、格納された波形データ（加算回数）を基準クロックに応じてダウンカウントする。

一方、デジタル演算部３０では、傾きレジスタ５０に波形データ（傾き）が格納されると、基準クロックに応じて加算器５２が加算レジスタ５４の値と傾きレジスタ５０に格納された波形データとを加算して加算レジスタ５４に出力する。このように、デジタル演算部３０は、波形データの累算処理を行う。デジタル演算部３０では、傾きレジスタ５０に新たに波形データが格納されるまで、同じ波形データが累算される。

デジタル演算部３０で累算された累算値は、デジタル駆動波形としてＤ／Ａ変換部３２に出力され、Ｄ／Ａ変換部３２は、デジタル駆動波形をアナログの駆動波形に変換し、電力増幅部３４は、アナログの駆動波形をヘッド駆動に必要な電力に増幅して、波形選択部２４を介して記録ヘッド２６に供給する。

制御部２０の加算回数カウンタ４０が１となったときに、制御部２０の制御信号生成部４２は、読出信号及び１インクリメントしたアドレスを指定するアドレス情報を波形データ記憶部１８に出力する。これにより、デジタル演算部３０の傾きレジスタ５０に新たな波形データ（傾き）が格納され、以後この波形データが累算される。同時に、制御部２０の加算回数カウンタ４０に新たな波形データ（加算回数）が格納され、基準クロックに応じてダウンカウントされる。

以上の処理を繰り返すことにより、複数の波形発生部２２で同時に異なる複数種類の駆動波形を生成して出力することができる。

以上説明した駆動波形生成処理を、図９を参照して説明する。図９は、制御部２０及びデジタル演算部３０におけるタイミングチャートである。なお、ここでは３つのデジタル演算部３０のうち、波形１及び波形２に対応する２つのデジタル演算部３０のタイミングチャートを例示して説明する。

図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示されるように、制御部２０の制御信号生成部４２から読出信号およびアドレス情報が出力されると、図９（Ａ）、（Ｅ）、（Ｉ）に示すように、部分波形の時間長を示す波形データ（加算回数）及び傾きを示す波形データが、波形データ記憶部１８の記憶部３６の指定されたアドレスから一括して読み出される。

これにより、図９（Ｂ）に示すように、波形データ（加算回数）が加算回数カウンタ４０に格納され、加算回数カウンタ４０は該格納された加算回数を基準クロックに応じてダウンカウントする。同時に、図９（Ｆ）及び（Ｊ）に示すように、波形１用及び波形２用のデジタル演算部３０の傾きレジスタ５０に波形データ（傾き）が格納され、各々の加算器５２は、図９（Ｇ）、（Ｋ）に示すように該格納された波形データ（傾き）を加算レジスタ５４の値に加算することで累算し、図９（Ｈ）、（Ｌ）に示すように、累算した値を各々の加算レジスタ５４に出力する。

制御部２０の加算回数カウンタが１となった時点で、次のアドレスの波形データが一括して読み出され、加算回数カウンタ４０に波形データ（加算回数）が格納されると共に、デジタル演算部３０の傾きレジスタ５０の各々に波形データ（傾き）が格納される。これが印刷終了まで繰り返される。

なお、従来のように、各駆動波形の波形データを、図８（Ａ）に示すように、各駆動波形毎の変化点で分割したときの部分波形の波形データを各駆動波形毎に記憶すると、複数の波形発生部２２で駆動波形を発生させるときに波形データ記憶部１８から各波形データ（傾き）を読み出すタイミングは、
波形1：t0,t2,t6,t8,t11,t12
波形2：t1,t4,t5,t7,t8,t10,t13
波形3：t3,t5,t6,t9,t10,t12
となる。全ての読み出しタイミングがずれていれば問題ないが、同一タイミングで１つの波形データ記憶部１８に対する読み出しが発生すると、読み出しに遅延が生じてしまう。

これに対して、上記説明したように波形データ調整部１６で図８（Ｂ）に示すように全駆動波形における全ての変化点で各駆動波形を分割したときの部分波形の波形データを生成して、同一期間の波形データはまとめて記憶するようにすれば、記憶手段は１つですみ、常に一括して波形データを読み出すことができるため、読み出し遅延も無くなる。

すなわち、波形１を生成するために波形データ（傾き）を波形１の変化点（例えば時刻ｔ０）で読み出すときに、波形２及び波形３についても同時に波形データ（傾き）を読み出すことができるように、波形１以外の他の波形２，３についても該変化点で分割して、波形データを生成する。

同様に、波形データを波形２の変化点で読み出すときに、同時に波形１及び波形３の波形データを読み出すことができるように、また、波形データを波形３の変化点で読み出すときに、同時に波形１及び波形２の波形データを読み出すことができるように、全ての駆動波形を該変化点で分割して波形データを生成する。

このように波形データを生成すると、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、各駆動波形の波形データを読み出す回数は、
波形１：６回 → １４回
波形２：７回 → １４回
波形３：６回 → １４回
と増加するが、加算回数を共通化できるのでメモリ容量を削減できる。

また、１回の読み出しで複数の駆動波形の波形データを同時に得られるため、読み出し調停のためのアービタも必要なく、簡易な構成で波形データの読み出しが可能となる。これにより、波形生成に遅延が生じなくなる。また、波形データ記憶部に対するアドレス線及び制御線も共通化できる。

なお、波形生成部は、温度に応じて波形データを変化させるようにしてもよい。

前述した実施の形態では、液滴としてインクを用いる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インクに代えて、例えば、画像濃度の向上や色間滲み等防止のための反応液を吐出させる場合にも本発明を適用することもできる。その他、インクジェット方法により、液晶表示素子の配向膜形成材料の塗布、フラックスの塗布、接着剤の塗布などにも本発明を上記と同様に適用することができる。

また、本実施の形態では、波形発生装置を液滴を吐出する液滴吐出装置に設けた例について説明したが、これに限定されず、例えば、音声などを出力するための装置に設けることもできる。

本実施の形態の波形生成装置を含む液滴吐出装置の構成図である。 波形生成装置の構成図である。 波形データ記憶部及び制御部の構成図である。 波形発生部のデータ演算部の構成図である。 波形データ生成部が波形データを生成するときの処理を説明する説明図である。 波形データ調整部が実行する調整処理の流れを示すフローチャートである。 図５（Ａ）に示す３種類の駆動波形を拡大して示した図である。 波形データ調整部が波形データを調整するときの処理を説明する説明図である。 制御部及びデジタル演算部におけるタイミングチャートである。

符号の説明

１０ 波形生成装置
１４ 波形データ生成部
１６ 波形データ調整部
１８ 波形データ記憶部
２０ 制御部
２２ 波形発生部
２４ 波形選択部
２６ 記録ヘッド
３０ デジタル演算部
３６ 記憶部
３８ セレクタ
４０ 加算回数カウンタ
４２ 加算器
４２ 制御信号生成部
４４ データ線
４６ 制御線
４８ アドレス線
５０ 傾きレジスタ
５２ 加算器
５４ 加算レジスタ
１００ 液滴吐出装置

Claims (6)

1. 同時に発生させる複数種類の電圧波形において単位時間当たりの電圧の変化量である傾きが変化する変化点の全てを抽出し、前記複数種類の電圧波形の各々が前記抽出された各変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す予め定められたビット数の波形情報を生成する生成手段と、
   前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報を一括して読み出し可能なように、前記生成された前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報が連続した記憶領域に記憶される記憶手段と、
   前記複数種類の電圧波形の各々に対応して設けられ、入力された部分波形の波形情報を、該部分波形の時間長分累算することによって、対応する電圧波形を発生する複数の波形発生手段と、
   前記記憶手段から同一期間の部分波形の波形情報の各々が一括して読み出され、該読み出された前記同一期間の各部分波形の波形情報のデータが、先頭ビットから前記予め定められたビット数毎に切り出され、該切り出された波形情報の各々が同一タイミングで前記複数の波形発生手段の対応する波形発生手段の各々に入力されるように制御する制御手段と、
   を含む波形発生装置。
2. 前記制御手段は、前記記憶手段から波形情報が読み出されて前記複数の波形発生手段に入力されてから該波形情報に対応する部分波形の時間長が経過したときに、次の期間の部分波形の波形情報が一括して読み出され、該読み出された前記同一期間の各部分波形の波形情報のデータが、先頭ビットから前記予め定められたビット数毎に切り出され、該切り出された波形情報の各々が同一タイミングで前記複数の波形発生手段の対応する波形発生手段の各々に入力されるように制御し、
   前記複数の波形発生手段の各々は、入力された波形情報を次に波形情報が入力されるまで累積的に加算して電圧波形を生成する請求項１記載の波形発生装置。
3. 前記記憶手段には、前記部分波形の各々の時間長を示す時間情報が記憶され、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された時間情報に基づいて、前記記憶手段からの波形情報の読み出し及び前記波形発生手段への波形情報の入力を制御する請求項２記載の波形発生装置。
4. 前記生成手段は、同時に発生させる複数種類の波形において前記変化点の全てを抽出し、該抽出した変化点を時系列順に配列し、前記複数種類の電圧波形の各々について該配列した各変化点の前後において傾きが変化しているか否かを判定し、傾きが変化していると判定した変化点から該変化点の次の変化点までの期間の部分波形については該変化後の傾きを示す波形情報を生成し、傾きが変化していないと判定した変化点から次の変化点までの期間の部分波形については直前の期間と同じ傾きを示す波形情報を生成する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の波形発生装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の波形発生装置と、
   前記波形発生装置で発生した電圧波形に基づいて液滴を吐出する吐出手段と、
   を備えた液滴吐出装置。
6. 同時に発生させる複数種類の電圧波形において単位時間当たりの電圧の変化量である傾きが変化する変化点の全てを抽出するステップと、
   前記複数種類の電圧波形の各々が前記抽出された各変化点で分割されたときの部分波形の傾きを示す予め定められたビット数の波形情報を生成するステップと、
   前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報を一括して読み出し可能なように、前記生成された前記複数種類の電圧波形の同一期間の各部分波形の波形情報を記憶手段の連続した記憶領域に記憶するステップと、
   前記記憶手段から同一期間の部分波形の波形情報の各々を一括して読み出し、該読み出した前記同一期間の各部分波形の波形情報のデータを、先頭ビットから前記予め定められたビット数毎に切り出し、前記複数種類の電圧波形の各々に対応して設けられ、入力された部分波形の波形情報を該部分波形の時間長分累算することによって電圧波形を発生する複数の波形発生手段の対応する波形発生手段の各々に前記切り出した波形情報の各々を同一タイミングで入力するステップと、
   を含む波形発生制御方法。

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