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JP5481618B2 - Inkjet recording apparatus and inkjet head driving method - Google Patents
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Description

本発明は、インクが充填された圧力室に連通したインク吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法に関するものである。   The present invention relates to an ink jet recording apparatus including an ink jet head that ejects ink droplets from an ink ejection port communicating with a pressure chamber filled with ink, and a method for driving the ink jet head.

インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドのインク吐出口から微小なインク滴を記録媒体に対して吐出して印字や画像記録を行うもので、記録媒体から離間した状態で記録動作を行うことができることから、様々な材質の記録媒体や物品に記録することが可能で、幅広い用途に使用されている。   The ink jet recording apparatus performs printing and image recording by ejecting minute ink droplets from an ink ejection port of an ink jet head to a recording medium, and can perform a recording operation in a state separated from the recording medium. It can be recorded on recording media and articles of various materials and is used in a wide range of applications.

こうしたインクジェット記録装置では、近年高精細の画像データを記録するために、記録画像の高密度化及び記録速度の高速化が求められている。そのため多数のインク吐出口及び圧力室を高密度で配列したインクジェットヘッドの開発が進められており、各インク吐出口から吐出されるインク滴の微小化及び均一化が求められている。   In recent years, in such an ink jet recording apparatus, in order to record high-definition image data, it is required to increase the density of recorded images and increase the recording speed. Therefore, development of an ink jet head in which a large number of ink discharge ports and pressure chambers are arranged at a high density is in progress, and there is a demand for miniaturization and uniformization of ink droplets discharged from each ink discharge port.

インクジェット記録に用いるインクジェットヘッドは、種々のタイプのヘッドが開発されてきているが、例えば、圧電素子に電圧を印加して変形させることでインクが充填された圧力室を膨張及び収縮させてインクに圧力変動を生じさせ、インク滴を吐出させるピエゾタイプのインクジェットヘッドが開発されている。   Various types of ink-jet heads used for ink-jet recording have been developed. For example, a pressure chamber filled with ink is expanded and contracted by applying a voltage to a piezoelectric element to deform the ink, thereby forming an ink. Piezo-type inkjet heads that cause pressure fluctuations and eject ink droplets have been developed.

こうしたピエゾタイプのインクジェットヘッドでは、圧電素子に印加する電圧の駆動波形により圧電素子の変形を制御してインク滴の吐出特性を向上させることが提案されている。例えば、特許文献1では、吐出用充電信号及び吐出用放電信号を入力することで所定のピーク電圧で充放電を行う駆動電圧波形を生成する点が記載されており、生成される駆動電圧波形を制御することで高周波でのインク吐出動作を安定化するようにしている。また、特許文献2では、D/Aコンバータから出力される電圧レベルが所定電位より高いか低いかによって波形生成部において立上り波形及び立下り波形を生成するとともに電圧レベルが所定電位の場合に電圧が維持されるように電圧波形が生成されて、インクジェットヘッドの圧電アクチュエータを駆動するようにした点が記載されている。   In such a piezo-type inkjet head, it has been proposed to improve the ejection characteristics of ink droplets by controlling the deformation of the piezoelectric element by the drive waveform of the voltage applied to the piezoelectric element. For example, Patent Document 1 describes that a drive voltage waveform for charging and discharging at a predetermined peak voltage is generated by inputting a discharge charge signal and a discharge discharge signal. By controlling this, the ink ejection operation at a high frequency is stabilized. Further, in Patent Document 2, a rising waveform and a falling waveform are generated in the waveform generation unit depending on whether the voltage level output from the D / A converter is higher or lower than a predetermined potential, and the voltage is set when the voltage level is a predetermined potential. It is described that the voltage waveform is generated so as to be maintained and the piezoelectric actuator of the inkjet head is driven.

特開平9−39228号公報JP-A-9-39228 再公表特許2002/034528号公報Re-published patent 2002/034528

上述した特許文献では、インクジェットヘッドの駆動素子である圧電素子に印加する駆動波形を調整することが可能となっているが、駆動波形の立上り及び立下りの波形を調整するためには、回路構成の抵抗値や静電容量を変更する必要があり、容易に調整することは難しい。   In the above-mentioned patent document, it is possible to adjust the drive waveform applied to the piezoelectric element that is the drive element of the ink jet head, but in order to adjust the rise and fall waveforms of the drive waveform, the circuit configuration Therefore, it is difficult to easily adjust the resistance value and the capacitance.

複数のインク吐出口及び各インク吐出口に連通する複数の圧力室が形成されたインクジェットヘッドでは、各圧力室に対応して複数の駆動素子が設けられているが、各インク吐出口の吐出特性は、圧力室及びインク流路の構造や駆動素子の違いにより異なったものとなっている。そのため、各インク吐出口の吐出特性に合わせて駆動素子に印加する駆動波形を個別にきめ細かく調整して吐出されるインク滴を均一化する必要があるが、上述した特許文献のような調整方法ではこうしたインク吐出口の吐出特性に合わせた調整を行うことは困難である。   In an inkjet head in which a plurality of ink ejection ports and a plurality of pressure chambers communicating with each ink ejection port are formed, a plurality of drive elements are provided corresponding to each pressure chamber. Are different depending on the structure of the pressure chamber and the ink flow path and the difference of the driving elements. For this reason, it is necessary to finely adjust the drive waveform applied to the drive element in accordance with the discharge characteristics of each ink discharge port to make the discharged ink droplets uniform. It is difficult to make adjustments according to the ejection characteristics of the ink ejection ports.

そこで、本発明は、複数のインク吐出口の吐出特性に合わせて駆動素子に印加する駆動波形を容易に調整することができるインクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an ink jet recording apparatus and an ink jet head driving method capable of easily adjusting a driving waveform applied to a driving element in accordance with ejection characteristics of a plurality of ink ejection ports.

本発明に係るインクジェット記録装置は、インクが充填されるとともにインク吐出口に連通する圧力室に対応して駆動素子が設けられたインクジェットヘッドと、前記駆動素子を駆動して前記圧力室内のインクに圧力変動を生じさせて前記インク吐出口からインク滴を吐出させる駆動回路とを備えたインクジェット記録装置において、前記駆動回路は、前記駆動素子を駆動する駆動波形に関する立上り時間立下り時間及び波高値を含む設定データを記憶する記憶手段と、前記駆動波形の立上り及び立下りに関するタイミング制御信号を生成するタイミング制御手段と、前記設定データ及び前記タイミング制御信号に基づいて立上り波形及び立下り波形並びに当該両波形の間に前記波高値を有する前記駆動波形を生成する波形生成手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記記憶手段は、前記駆動素子に対応して前記駆動波形を微調整するための前記設定データに関する補正データを記憶しており、前記波形生成手段は、前記補正データに基づいて前記駆動素子別の前記駆動波形を生成することを特徴とする。 An ink jet recording apparatus according to the present invention includes an ink jet head provided with a drive element corresponding to a pressure chamber filled with ink and communicating with an ink discharge port, and driving the drive element to the ink in the pressure chamber. In the ink jet recording apparatus including a drive circuit that causes pressure fluctuations to eject ink droplets from the ink ejection port, the drive circuit has a rise time , a fall time , and a peak value related to a drive waveform that drives the drive element. Storage means for storing setting data including: timing control means for generating timing control signals related to rising and falling of the drive waveform; rising and falling waveforms based on the setting data and the timing control signal; and Bei a waveform generating means for generating the driving waveform having the peak value between the two waveforms And wherein the are. Further, the storage means stores correction data related to the setting data for finely adjusting the drive waveform corresponding to the drive element, and the waveform generation means is configured to store the drive element based on the correction data. Another drive waveform is generated.

本発明に係るインクジェットヘッドの駆動方法は、インクが充填されるとともにインク吐出口に連通する圧力室に対応して設けられた駆動素子を駆動して前記圧力室内のインクに圧力変動を生じさせて前記インク吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記駆動素子を駆動する駆動波形に関する立上り時間立下り時間及び波高値を含む設定データ及び当該駆動波形の立上り及び立下りに関するタイミング制御信号に基づいて立上り波形及び立下り波形並びに当該両波形の間に当該波高値を有する前記駆動波形を生成し、生成された前記駆動波形を前記駆動素子に印加することを特徴とする。 The ink jet head driving method according to the present invention drives a driving element provided corresponding to a pressure chamber that is filled with ink and communicates with an ink discharge port to cause pressure fluctuation in the ink in the pressure chamber. In the inkjet head driving method for discharging ink droplets from the ink discharge port, setting data including a rise time , a fall time , and a peak value related to a drive waveform for driving the drive element, and timing related to the rise and fall of the drive waveform generating the driving waveform having the peak value during the rising waveform and falling waveform and the both waveforms on the basis of the control signal, and applying the generated the driving waveform to the driving element.

本発明は、上記のような構成を備えることで、設定データとして記憶された駆動波形に関する立上り時間に基づいて所定の波高値まで立ち上げる立上り波形を生成することができ、記憶された立下り時間に基づいて所定の波高値から立ち下げる立下り波形を生成することができる。そして、駆動波形の立上り及び立下りに関するタイミング制御信号に基づいて駆動波形の幅が決定されるので、設定データ及びタイミング制御信号に基づいて駆動波形を容易に変更することができる。   The present invention has the above-described configuration, so that it is possible to generate a rising waveform that rises to a predetermined peak value based on the rising time related to the drive waveform stored as setting data, and the stored falling time The falling waveform that falls from a predetermined peak value can be generated based on the above. Since the width of the drive waveform is determined based on the timing control signal related to the rise and fall of the drive waveform, the drive waveform can be easily changed based on the setting data and the timing control signal.

したがって、各インク吐出口からのインク吐出特性に合わせた駆動波形をきめ細かく調整して各インク吐出口から吐出されるインク滴を均一化することができる。また、使用されるインクの粘度等の特性が異なるとインク吐出特性は変化するようになるが、そうした変化に対しても設定データ及びタイミング制御信号を変更することでインクの特性に最適な吐出動作を行なうように容易に調整することができる。   Accordingly, it is possible to make the ink droplets ejected from each ink ejection port uniform by finely adjusting the drive waveform according to the ink ejection characteristics from each ink ejection port. In addition, the ink ejection characteristics change if the characteristics such as the viscosity of the ink used differ, but the optimum ejection operation for the ink characteristics can be achieved by changing the setting data and timing control signal in response to such changes. Can be easily adjusted.

また、駆動波形の波高値についても各インク吐出口からのインク吐出特性に合わせて設定できるようにすれば、インク吐出特性に対応したさらにきめ細かい駆動波形の調整を行うことができる。   Further, if the peak value of the drive waveform can also be set according to the ink discharge characteristics from each ink discharge port, the drive waveform can be adjusted more finely according to the ink discharge characteristics.

また、前記駆動素子に対応して設定データを記憶しておき、設定データをインク吐出特性に合わせて調整し、補正データにより駆動波形を精度良く生成するように微調整することで、効率よく駆動波形の生成処理を行うことが可能となる。   In addition, setting data is stored corresponding to the driving element, the setting data is adjusted according to the ink ejection characteristics, and fine adjustment is performed so that a driving waveform can be generated with high accuracy based on the correction data, thereby driving efficiently. Waveform generation processing can be performed.

本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to the present invention. ノズルからインクを吐出するための構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure for discharging ink from a nozzle. インクジェット記録装置の動作を制御する回路ブロック構成図である。It is a circuit block block diagram which controls operation | movement of an inkjet recording device. ヘッド駆動回路に関する機能ブロック構成図である。It is a functional block block diagram regarding a head drive circuit. 駆動波形生成部に関する機能ブロック構成図である。It is a functional block block diagram regarding a drive waveform generation part. 生成された駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the generated drive waveform.

以下、本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are preferable specific examples for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these forms.

図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。シート状の記録媒体Pの全幅にわたってインクジェットヘッド100が配置されており、インクジェットヘッド100の下面には方向Xに沿ってライン状にインク吐出口が形成されている。インクジェットヘッド100の下方には、インク吐出口に対向配置された無端状の搬送ベルト101が一対の搬送ローラ102の間に張架されている。そして、記録媒体Pは、搬送ベルト101上に載置されて走査方向Yに搬送されるようになっている。インクジェットヘッド100のインク吐出口からインクを吐出して記録媒体Pの表面に所定のラインの記録動作を行った後、搬送ベルト101を走査方向Yに搬送制御して所定のライン分だけ記録媒体Pを搬送し、次のラインの記録動作を行なう。このような記録動作及び搬送制御を繰り返すことで記録媒体Pの表面に画像等を記録することができる。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to the present invention. The ink jet head 100 is disposed over the entire width of the sheet-like recording medium P, and ink discharge ports are formed in a line shape along the direction X on the lower surface of the ink jet head 100. Below the ink jet head 100, an endless transport belt 101 disposed opposite to the ink discharge ports is stretched between a pair of transport rollers 102. The recording medium P is placed on the transport belt 101 and transported in the scanning direction Y. After ejecting ink from the ink ejection port of the inkjet head 100 and performing a recording operation of a predetermined line on the surface of the recording medium P, the conveying belt 101 is controlled to be transported in the scanning direction Y, and the recording medium P is printed by a predetermined line. The next line is recorded. By repeating such a recording operation and conveyance control, an image or the like can be recorded on the surface of the recording medium P.

インクジェットヘッド100は、複数のインク吐出ユニットを備えており、各インク吐出ユニットには、インク吐出口である複数のノズルが形成されている。図2は、各ノズルからインクを吐出するための構成を示す模式図である。インク吐出ユニット110の内部には、インクが充填される圧力室111が形成されており、インク吐出ユニット110の吐出面側にはノズル112が穿設されている。ノズル112と圧力室111との間はインクが流通する流路が形成されている。圧力室111には、図示せぬインクタンクと連通するインク供給路が接続されており、インクタンクからインクが供給されるようになっている。   The inkjet head 100 includes a plurality of ink discharge units, and each ink discharge unit is formed with a plurality of nozzles that are ink discharge ports. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration for ejecting ink from each nozzle. A pressure chamber 111 filled with ink is formed inside the ink discharge unit 110, and a nozzle 112 is formed on the discharge surface side of the ink discharge unit 110. A channel through which ink flows is formed between the nozzle 112 and the pressure chamber 111. An ink supply path communicating with an ink tank (not shown) is connected to the pressure chamber 111 so that ink is supplied from the ink tank.

圧力室111の上部には振動板113が取り付けられており、振動板113の上面には圧力室111に対応して駆動素子である圧電素子114が接着固定されている。圧電素子114は、振動板113側の面に下部電極が形成されており、その反対側の面には上部電極が形成されている。   A vibration plate 113 is attached to the upper portion of the pressure chamber 111, and a piezoelectric element 114 as a driving element is bonded and fixed to the upper surface of the vibration plate 113 corresponding to the pressure chamber 111. The piezoelectric element 114 has a lower electrode formed on the surface on the diaphragm 113 side, and an upper electrode formed on the opposite surface.

圧電素子114は、下部電極及び上部電極の間に駆動信号を印加することで厚み方向と直交する方向に伸縮変形し、それに伴って圧電素子114に接着した振動板113が撓むようになる。振動板113が圧力室111を膨張させる方向に変形することで、圧力室111の膨張により内部圧力が低下して圧力室111内にインクが引き込まれる。その後、振動板113が圧力室111を収縮させる方向に変形することで、圧力室111の収縮により内部圧力が上昇して圧力室111内に滞留するインクがノズル112から吐出されるようになる。   The piezoelectric element 114 expands and contracts in a direction perpendicular to the thickness direction by applying a drive signal between the lower electrode and the upper electrode, and accordingly, the diaphragm 113 bonded to the piezoelectric element 114 bends. When the vibration plate 113 is deformed in the direction in which the pressure chamber 111 is expanded, the internal pressure is reduced due to the expansion of the pressure chamber 111, and ink is drawn into the pressure chamber 111. Thereafter, the diaphragm 113 is deformed in a direction in which the pressure chamber 111 is contracted, so that the internal pressure rises due to the contraction of the pressure chamber 111 and the ink staying in the pressure chamber 111 is discharged from the nozzle 112.

図3は、インクジェット記録装置の動作を制御する回路ブロック構成図である。記録動作を制御する記録制御回路30は、外部から入力された記録信号に基づいてヘッド駆動回路31及び搬送駆動回路32を制御して記録動作を行う。ヘッド駆動回路31は、記録制御回路30から送信される基準タイミング制御信号、設定データ及び記録データに基づいてインク吐出ユニット101〜10nの各圧電素子を駆動してインク吐出口からインク滴を吐出させる。 FIG. 3 is a circuit block configuration diagram for controlling the operation of the ink jet recording apparatus. The recording control circuit 30 that controls the recording operation performs the recording operation by controlling the head driving circuit 31 and the conveyance driving circuit 32 based on the recording signal input from the outside. The head drive circuit 31 drives the piezoelectric elements of the ink ejection units 10 1 to 10 n based on the reference timing control signal, setting data, and recording data transmitted from the recording control circuit 30 to eject ink droplets from the ink ejection ports. Discharge.

基準タイミング制御信号は、記録動作を行うタイミングを決定する信号であり、設定データは、圧電素子の駆動電圧の駆動波形を生成するためのデータである。設定データは、駆動波形の立上り時間及び立下り時間並びに駆動波形の波高値といったパラメータを設定するためのものであり、駆動素子毎のインク吐出特性に合わせて調整される。補正データは、駆動波形を精度良く生成するように微調整するためのデータである。   The reference timing control signal is a signal for determining the timing for performing the recording operation, and the setting data is data for generating a drive waveform of the drive voltage of the piezoelectric element. The setting data is for setting parameters such as the rise time and fall time of the drive waveform and the peak value of the drive waveform, and is adjusted according to the ink ejection characteristics of each drive element. The correction data is data for fine adjustment so as to generate the drive waveform with high accuracy.

設定データについては、粘度等のインク特性や駆動素子毎のインク吐出特性に合わせてデータを予め決めておき、駆動素子毎の駆動波形を精度良く生成するように補正データで微調整して各駆動素子のインク吐出特性を最適化すればよい。   For setting data, data is determined in advance according to ink characteristics such as viscosity and ink ejection characteristics for each drive element, and each drive is fine-tuned with correction data to generate a drive waveform for each drive element with high accuracy. What is necessary is just to optimize the ink discharge characteristic of an element.

搬送駆動回路32は、記録制御回路30から送信される基準タイミング制御信号及び搬送制御データに基づいて搬送ベルト101の搬送動作を行う搬送モータを駆動制御する。   The conveyance drive circuit 32 drives and controls a conveyance motor that performs the conveyance operation of the conveyance belt 101 based on the reference timing control signal and the conveyance control data transmitted from the recording control circuit 30.

図4は、ヘッド駆動回路31に関する機能ブロック構成図である。記録データ処理部310は、基準タイミング制御信号T1及び記録データ等を記録制御回路30から受信して、記録データD1、設定データD2及び補正データD3をそれぞれ記録データメモリ311、設定データメモリ312及び補正データメモリ313に記憶し、基準タイミング制御信号T1をタイミング制御信号生成部314に送信する。   FIG. 4 is a functional block configuration diagram relating to the head drive circuit 31. The recording data processing unit 310 receives the reference timing control signal T1 and recording data from the recording control circuit 30, and records the recording data D1, the setting data D2, and the correction data D3, respectively, as the recording data memory 311, the setting data memory 312 and the correction. The data is stored in the data memory 313 and the reference timing control signal T1 is transmitted to the timing control signal generation unit 314.

タイミング制御信号生成部314は、受信した基準タイミング制御信号T1並びに記録データメモリ311及び設定データメモリ312から読み出した記録データD1及び設定データD2に基づいてに駆動波形生成部3201〜320nにそれぞれ駆動タイミング制御信号T2を送信する。駆動波形生成部3201〜320nは、それぞれインク吐出ユニット101〜10nに対応して設けられており、各インク吐出ユニットの圧電素子を駆動するための駆動波形をそれぞれ生成して圧電素子に印加する。 The timing control signal generation unit 314 supplies the drive waveform generation units 320 1 to 320 n to the drive waveform generation units 320 1 to 320 n based on the received reference timing control signal T1 and the recording data D1 and setting data D2 read from the recording data memory 311 and the setting data memory 312, respectively. A drive timing control signal T2 is transmitted. The drive waveform generators 320 1 to 320 n are provided corresponding to the ink discharge units 10 1 to 10 n , respectively, and generate drive waveforms for driving the piezoelectric elements of the respective ink discharge units to generate piezoelectric elements. Apply to.

タイミング制御信号生成部314は、駆動タイミング制御信号T2の送信タイミングをずらす遅延回路を備えている。例えば、カラー記録を行う場合に同一の記録ラインに異なる色のインクを順次吐出する際に、各色に対応するインク吐出ユニットが記録ラインに対向するタイミングに合わせて駆動タイミング制御信号T2を各インク吐出ユニットに送信する必要がある。そのため、各インク吐出ユニットの記録タイミングに合わせて駆動タイミング制御信号T2を遅延回路によりずらして送信することでカラー記録を正確に行うことができるようになる。   The timing control signal generation unit 314 includes a delay circuit that shifts the transmission timing of the drive timing control signal T2. For example, when performing color recording, when different color inks are sequentially ejected to the same recording line, the drive timing control signal T2 is ejected to each ink according to the timing when the ink ejection unit corresponding to each color faces the recording line. Must be sent to the unit. Therefore, it is possible to accurately perform color recording by transmitting the drive timing control signal T2 by using a delay circuit in synchronization with the recording timing of each ink discharge unit.

駆動タイミング制御信号T2は、駆動波形の立上り及び立下りのタイミングを決める信号で、立ち上りに関するタイミング信号及び立下りに関するタイミング信号の間の間隔で駆動波形のパルス幅が決まるようになっている。   The drive timing control signal T2 is a signal that determines the rise and fall timings of the drive waveform, and the pulse width of the drive waveform is determined by the interval between the rise timing signal and the fall timing signal.

駆動データ出力部315は、記録データメモリ311、設定データメモリ312及び補正データメモリ313から記録データD1、設定データD2及び補正データD3を読み出してそれぞれ対応する駆動波形に変換し、駆動波形生成部3201〜320nに送信する。 The drive data output unit 315 reads the recording data D1, the setting data D2, and the correction data D3 from the recording data memory 311, the setting data memory 312 and the correction data memory 313, converts them into corresponding driving waveforms, and a driving waveform generation unit 320. to send to the 1 ~320 n.

図5は、駆動波形生成部3201〜320nに関する機能ブロック構成図である。駆動波形生成部320は、立上り波形生成部321、立下り波形生成部322、波高生成部323及び波形合成部324を備えている。 FIG. 5 is a functional block configuration diagram relating to the drive waveform generation units 320 1 to 320 n . The drive waveform generation unit 320 includes a rising waveform generation unit 321, a falling waveform generation unit 322, a wave height generation unit 323, and a waveform synthesis unit 324.

立上り波形生成部321は、設定データD2のうち立上り時間データ及び波高値に基づいて立上り波形を生成する。例えば、ベースとなる電位から波高値の電位に上昇するまでの時間が立上り時間となるように線形的に電位が変化する立上り波形を生成し、駆動タイミング制御信号T2の立上りタイミングに合わせて生成した立上り波形を出力する。   The rising waveform generation unit 321 generates a rising waveform based on the rising time data and the peak value in the setting data D2. For example, a rising waveform in which the potential changes linearly so that the time until it rises from the base potential to the peak potential is the rising time, and is generated in accordance with the rising timing of the drive timing control signal T2. Outputs the rising waveform.

立下り波形生成部322は、設定データD2のうち立下り時間データ及び波高値に基づいて立下り波形を生成する。例えば、波高値の電位からベースとなる電位まで低下する時間が立下り時間となるように線形的に電位が変化する立下り波形を生成し、駆動タイミング制御信号T2の立下りタイミングに合わせて生成した立下り波形を出力する。   The falling waveform generation unit 322 generates a falling waveform based on the falling time data and the peak value in the setting data D2. For example, a falling waveform in which the potential changes linearly so that the time from the peak value potential to the base potential falls as the falling time is generated and generated in accordance with the falling timing of the drive timing control signal T2. Output falling waveform.

波高生成部323は、立上り波形及び立下り波形の間を波高値の電位が維持されるように生成された波形を出力する。   The peak generation unit 323 outputs a waveform generated so that the potential of the peak value is maintained between the rising waveform and the falling waveform.

なお、以上説明した例では、波高値を設定データとして記憶して駆動波形生成部に送信するようにしているが、波高値を変更する必要のない場合には駆動波形生成部に予め記憶しておくようにしてもよい。   In the example described above, the peak value is stored as setting data and transmitted to the drive waveform generation unit. However, if it is not necessary to change the peak value, the peak value is stored in advance in the drive waveform generation unit. You may make it leave.

波形合成部324は、立上り波形生成部321、立下り波形生成部322及び波高生成部323で生成された波形を合成して駆動波形を合成し、合成した駆動波形をインク吐出ユニット10の各圧電素子に出力して駆動する。   The waveform synthesizing unit 324 synthesizes the waveforms generated by the rising waveform generating unit 321, the falling waveform generating unit 322, and the wave height generating unit 323 to synthesize a driving waveform, and the synthesized driving waveform is applied to each piezoelectric of the ink ejection unit 10. Output to the element and drive.

図6は、生成された駆動波形の一例を示すタイミングチャートである。基準タイミング制御信号T1は、記録動作のタイミングに応じて所定時間オンとなる。そして、基準タイミング制御信号T1がオンとなるタイミングから時間t0だけ遅延して駆動タイミング制御信号T2がオンとなる。遅延時間t0は、インク吐出ユニットに対応して設定される時間で、上述したようにカラー記録を行う場合等に記録タイミングをずらすために設定される。 FIG. 6 is a timing chart showing an example of the generated drive waveform. The reference timing control signal T1 is turned on for a predetermined time according to the timing of the recording operation. Then, the drive timing control signal T2 is turned on with a delay of time t 0 from the timing when the reference timing control signal T1 is turned on. The delay time t 0 is a time set corresponding to the ink ejection unit, and is set to shift the recording timing when performing color recording as described above.

駆動タイミング制御信号T2は、駆動波形の立上り及び立下りのタイミングを設定するパルスを有する。この例では、基準タイミング制御信号T1がオンとなってから最初のパルスP1が立ち上るタイミングが第一駆動波形の立上りタイミングとなり、次のパルスP2が立ち上るタイミングが第一駆動波形の立下りタイミングとなる。図6に示す例では、第一駆動波形の次に第二駆動波形が生成されるようになっており、第二駆動波形についても、パルスP3が立ち上るタイミングが第二駆動波形の立上りタイミングとなり、次のパルスP4が立ち上るタイミングが第二駆動波形の立下りタイミングとなる。そして、パルスP1及びP2の間隔W1で第一駆動波形のパルス幅が決まり、パルスP3及びP4の間隔W2で第二駆動波形のパルス幅が決まるようになっている。また、第二駆動波形のタイミングについてもパルスP2及びP3の間隔W3に基づいて設定されるようになる。   The drive timing control signal T2 has a pulse for setting the rise and fall timings of the drive waveform. In this example, the timing at which the first pulse P1 rises after the reference timing control signal T1 is turned on is the rise timing of the first drive waveform, and the timing at which the next pulse P2 rises is the fall timing of the first drive waveform. . In the example shown in FIG. 6, the second drive waveform is generated next to the first drive waveform, and for the second drive waveform, the timing at which the pulse P3 rises becomes the rise timing of the second drive waveform, The timing when the next pulse P4 rises becomes the fall timing of the second drive waveform. The pulse width of the first drive waveform is determined by the interval W1 between the pulses P1 and P2, and the pulse width of the second drive waveform is determined by the interval W2 between the pulses P3 and P4. The timing of the second drive waveform is also set based on the interval W3 between the pulses P2 and P3.

また、第一駆動波形の立上り波形は、予め設定された立上り時間及び波高値並びにそれらの補正データに基づいて生成され、ベース電位V0から波高値に相当する電位V1まで線形的に上昇するように生成される。この例では、立上り時間は、パルスP1の幅と同一に設定されているが、パルスP1の幅よりも短い時間、あるいは長い時間に設定されていてもよい。また、パルスP1の立下りのタイミングで強制的に電位V1になるようにしてもよい。 Further, the rising waveform of the first drive waveform is generated based on the rising time and peak value set in advance and their correction data, and rises linearly from the base potential V 0 to the potential V 1 corresponding to the peak value. Is generated as follows. In this example, the rise time is set to be the same as the width of the pulse P1, but may be set to a time shorter or longer than the width of the pulse P1. Alternatively, the potential V 1 may be forcibly set at the falling timing of the pulse P1.

第一駆動波形の立下り波形は、予め設定された立下り時間及び波高値並びにそれらの補正データに基づいて生成され、波高値に相当する電位V1からベース電位V0まで線形的に低下するように生成される。この例では、立下り時間は、パルスP2の幅と同一に設定されているが、パルスP2の幅よりも短い時間、あるいは長い時間に設定されていてもよい。また、パルスP2の立下りのタイミングで強制的に電位V0になるようにしてもよい。 The falling waveform of the first drive waveform is generated based on the preset falling time, peak value, and correction data thereof, and linearly decreases from the potential V 1 corresponding to the peak value to the base potential V 0. Is generated as follows. In this example, the fall time is set to be the same as the width of the pulse P2, but may be set to a time shorter or longer than the width of the pulse P2. Alternatively, the potential V 0 may be forcibly set at the falling timing of the pulse P2.

そして、生成された立上り波形はパルスP1の立上りのタイミングで出力され、立下り波形はパルスP2の立上りのタイミングで出力されて、立上り波形及び立下り波形の間を電位V1で維持するように第一駆動波形を生成する。 The generated rising waveform is output at the rising timing of the pulse P1, and the falling waveform is output at the rising timing of the pulse P2, so that the potential V 1 is maintained between the rising waveform and the falling waveform. A first drive waveform is generated.

第二駆動波形についても、予め設定された立上り時間及び波高値並びにそれらの補正データに基づいてベース電位V0から波高値に相当する電位V2まで線形的に上昇するように立上り波形が生成され、予め設定された立下り時間及び波高値並びにそれらの補正データに基づいて電位V2からベース電位V0まで線形的に低下するように立下り波形が生成される。そして、パルスP3の立上りのタイミングで立上り波形が出力され、パルスP4の立上りのタイミングで立下り波形が出力されて、立上り波形及び立下り波形の間を電位V2で維持するように第二駆動波形を生成する。 Also for the second drive waveform, a rise waveform is generated so as to rise linearly from the base potential V 0 to the potential V 2 corresponding to the peak value based on the preset rise time and peak value and their correction data. The falling waveform is generated so as to decrease linearly from the potential V 2 to the base potential V 0 based on the preset falling time and peak value and their correction data. Then, the rising waveform is output at the rising timing of the pulse P3, the falling waveform is output at the rising timing of the pulse P4, and the second drive is performed so that the potential V 2 is maintained between the rising waveform and the falling waveform. Generate a waveform.

このように、駆動タイミング制御信号T2により駆動波形の出力タイミング及びパルス幅を決めることができるので、駆動タイミング制御信号T2の設定を変更することで駆動波形を容易に変更することが可能となる。また、駆動波形の立上り時間、立下り時間及び波高値といったデータを設定して駆動波形を生成するようにしているので、インク特性やインク吐出ユニットのインク吐出特性に合わせて設定データを適宜変更してきめ細かく駆動波形を調整することができる。   As described above, since the output timing and pulse width of the drive waveform can be determined by the drive timing control signal T2, the drive waveform can be easily changed by changing the setting of the drive timing control signal T2. In addition, since the drive waveform is generated by setting data such as the rise time, fall time, and peak value of the drive waveform, the setting data is appropriately changed according to the ink characteristics and the ink discharge characteristics of the ink discharge unit. The drive waveform can be finely adjusted.

以上説明した例では、駆動波形として2つの台形状の波形を組み合せたものを生成しているが、1つの台形状の波形や複数の波形を組み合せたものについても駆動タイミング制御信号T2を適宜設定することにより容易に生成することができる。そのため、上記の例に限定されることなく、様々な駆動波形の生成が可能となる。   In the example described above, a combination of two trapezoidal waveforms is generated as the drive waveform, but the drive timing control signal T2 is appropriately set for a combination of one trapezoidal waveform or a plurality of waveforms. By doing so, it can be easily generated. Therefore, various drive waveforms can be generated without being limited to the above example.

記録動作を行う場合には、まず記録制御回路30が設定データ及び補正データを生成してヘッド駆動回路31に送信する。ヘッド駆動回路31は、送信された設定データ及び補正データを一旦メモリに記憶しておき、記録制御回路30からのデータ更新指令に基づいて駆動波形生成部320に設定データ及び補正データを送信し、データ更新を行う。   When performing a recording operation, the recording control circuit 30 first generates setting data and correction data and transmits them to the head drive circuit 31. The head drive circuit 31 temporarily stores the transmitted setting data and correction data in a memory, and transmits the setting data and correction data to the drive waveform generation unit 320 based on a data update command from the recording control circuit 30. Update data.

設定データ及び補正データがセットされた後、記録制御回路30から基準タイミング制御信号T1及び記録データD1がヘッド駆動回路31に送信される。ヘッド駆動回路31では、基準タイミング制御信号に基づいて駆動タイミング制御信号T2が生成されて、生成された駆動タイミング制御信号T2及び記録データD1が駆動波形生成部320に送信され、記録データD1に対応して駆動波形が生成されてインク吐出ユニットに出力される。以後、記録制御回路30から基準タイミング制御信号T1及び新たな記録データD1が送信されて記録動作が行われる。   After setting data and correction data are set, a reference timing control signal T 1 and recording data D 1 are transmitted from the recording control circuit 30 to the head driving circuit 31. In the head driving circuit 31, a driving timing control signal T2 is generated based on the reference timing control signal, and the generated driving timing control signal T2 and recording data D1 are transmitted to the driving waveform generation unit 320, and correspond to the recording data D1. A drive waveform is generated and output to the ink discharge unit. Thereafter, a reference timing control signal T1 and new recording data D1 are transmitted from the recording control circuit 30, and a recording operation is performed.

100 インクジェットヘッド
101 搬送ベルト
102 搬送ローラ
110 インク吐出ユニット
111 圧力室
112 ノズル
113 振動板
114 圧電素子
100 inkjet head
101 Conveyor belt
102 Conveyor roller
110 Ink ejection unit
111 Pressure chamber
112 nozzles
113 Diaphragm
114 Piezoelectric element

Claims (3)

インクが充填されるとともにインク吐出口に連通する圧力室に対応して駆動素子が設けられたインクジェットヘッドと、前記駆動素子を駆動して前記圧力室内のインクに圧力変動を生じさせて前記インク吐出口からインク滴を吐出させる駆動回路とを備えたインクジェット記録装置において、前記駆動回路は、前記駆動素子を駆動する駆動波形に関する立上り時間立下り時間及び波高値を含む設定データを記憶する記憶手段と、前記駆動波形の立上り及び立下りに関するタイミング制御信号を生成するタイミング制御手段と、前記設定データ及び前記タイミング制御信号に基づいて立上り波形及び立下り波形並びに当該両波形の間に前記波高値を有する前記駆動波形を生成する波形生成手段とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink jet head provided with a drive element corresponding to a pressure chamber filled with ink and communicating with an ink discharge port, and driving the drive element to cause a pressure fluctuation in the ink in the pressure chamber, thereby discharging the ink. In an ink jet recording apparatus comprising a drive circuit for ejecting ink droplets from an outlet, the drive circuit stores setting data including a rise time , a fall time , and a peak value related to a drive waveform for driving the drive element. When the timing control means for generating a timing control signal related to the rise and fall of the driving waveform, the peak value during the rising waveform and falling waveform and the both waveforms on the basis of the setting data and the timing control signal An inkjet comprising: waveform generation means for generating the drive waveform having Recording apparatus. 前記記憶手段は、前記駆動素子に対応して前記駆動波形を微調整するための前記設定データに関する補正データを記憶しており、前記波形生成手段は、前記補正データに基づいて前記駆動素子別の前記駆動波形を生成することを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。The storage means stores correction data relating to the setting data for finely adjusting the drive waveform corresponding to the drive element, and the waveform generation means is configured to determine the drive data for each drive element based on the correction data. The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein the drive waveform is generated. インクが充填されるとともにインク吐出口に連通する圧力室に対応して設けられた駆動素子を駆動して前記圧力室内のインクに圧力変動を生じさせて前記インク吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記駆動素子を駆動する駆動波形に関する立上り時間、立下り時間及び波高値を含む設定データ及び当該駆動波形の立上り及び立下りに関するタイミング制御信号に基づいて立上り波形及び立下り波形並びに当該両波形の間に当該波高値を有する前記駆動波形を生成し、生成された前記駆動波形を前記駆動素子に印加することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方法。Inkjet that drives a drive element provided corresponding to a pressure chamber that is filled with ink and communicates with an ink discharge port to cause pressure fluctuation in the ink in the pressure chamber and discharge ink droplets from the ink discharge port In the head driving method, a rising waveform and a falling waveform based on setting data including a rising time, a falling time and a peak value related to a driving waveform for driving the driving element, and a timing control signal related to the rising and falling of the driving waveform. In addition, the driving waveform having the peak value between the two waveforms is generated, and the generated driving waveform is applied to the driving element.
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