JP2002036535A - Ink jet recorder - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動波形の入力に
よりインク滴を吐出して記録紙等にドットを形成させて
印刷を行うインクジェット式記録装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet type recording apparatus for printing by forming dots on recording paper by ejecting ink droplets by inputting a driving waveform.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェット式記録装置は、図９に示
すように、キャリッジ４１と、副走査方向（記録紙４３
の送り方向）に列設された多数のノズル開口からなるノ
ズル列を備えた記録ヘッド４２とを備え、この記録ヘッ
ド４２をキャリッジ４１によって主走査方向（記録紙４
３の幅方向）に移動させ、所定の紙送りを行うことで所
望の印刷結果を得るものである。上記記録装置では、ホ
ストコンピュータから入力された印刷データを展開して
得られたドットパターンデータに基づいて、記録ヘッド
４２にフレキシブルケーブル４４を介して駆動信号発生
回路（図示せず）の駆動信号を供給し、記録ヘッド４２
の各ノズル開口からインク滴がそれぞれ所定のタイミン
グで吐出され、これらの各インク滴が記録紙４３に着弾
し付着することによりドットが形成され、印刷が行われ
る。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 9, an ink jet type recording apparatus includes a carriage 41 and a sub-scanning direction (recording paper 43).
And a recording head 42 having a nozzle row composed of a large number of nozzle openings arranged in a row in the feed direction.
(3 width direction) and a predetermined paper feed is performed to obtain a desired print result. In the printing apparatus, a drive signal of a drive signal generation circuit (not shown) is sent to the print head 42 via a flexible cable 44 based on dot pattern data obtained by developing print data input from a host computer. Supply and recording head 42
Ink droplets are ejected from the respective nozzle openings at predetermined timings, and these ink droplets land and adhere to the recording paper 43 to form dots, thereby performing printing.
【０００３】上記記録ヘッドは、圧電振動子の変形を振
動板に伝え、圧力発生室を収縮させて内部の圧力を上昇
させ、ノズル開口からインク滴を吐出するようになって
いる。上記圧電振動子の変形は、圧電振動子に入力され
る駆動電圧を変化させることによって行われる。上記圧
電振動子は、一般に、入力される駆動電圧が高くなると
変形し、反対に低くなると変形が少なくなる。したがっ
て、インク滴の吐出は、最高駆動電圧と最低駆動電圧と
の間で電圧レベルを切り換える駆動波形を圧電振動子に
与え、圧力発生室を膨張収縮させることによって行われ
る。In the recording head, the deformation of the piezoelectric vibrator is transmitted to the diaphragm, the pressure generating chamber is contracted to increase the internal pressure, and ink droplets are ejected from the nozzle openings. The deformation of the piezoelectric vibrator is performed by changing a driving voltage input to the piezoelectric vibrator. In general, the piezoelectric vibrator is deformed when an input driving voltage is increased, and is reduced when the input driving voltage is decreased. Therefore, the ejection of the ink droplets is performed by applying a drive waveform for switching the voltage level between the highest drive voltage and the lowest drive voltage to the piezoelectric vibrator to expand and contract the pressure generating chamber.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記フレキシブルケー
ブル４４は、キャリッジ４１のスムーズな運動を確保す
るため、一般に、記録ヘッド４２の移動スパンのほぼ２
倍の長さのものが用いられている。最近では、記録装置
自体が大型でフレキシブルケーブル４４も長くなる場合
がある。また、印刷速度の向上を図るため、記録ヘッド
４２のノズル開口数および圧電振動子数を増加させる傾
向にある。このように圧電振動子数を増加させると、同
時に多数の圧電振動子を駆動することになり、負荷の変
動幅が大きくなる。In general, the flexible cable 44 is required to have a movement span of the recording head 42 of about 2 to ensure smooth movement of the carriage 41.
A double length is used. Recently, the recording apparatus itself may be large and the flexible cable 44 may be long. Further, in order to improve the printing speed, the number of nozzle openings and the number of piezoelectric vibrators of the recording head 42 tend to be increased. When the number of piezoelectric vibrators is increased in this way, a large number of piezoelectric vibrators are driven at the same time, and the fluctuation width of the load is increased.
【０００５】上記のように、フレキシブルケーブル４４
が長尺化したり、圧電振動子数が増加して負荷変動が大
きくなると、フレキシブルケーブル４４のインダクタン
ス成分や抵抗成分により駆動信号に歪が生じやすくな
る。すなわち、駆動信号発生回路では、図１０（ａ）に
示すように、歪のない正常な駆動波形が発生するが、フ
レキシブルケーブル４４のインダクタンス成分や抵抗成
分の影響を受けると、図１０（ｂ）に示すように、駆動
信号の変曲点近傍に「オーバーシュート」Ａや「なま
り」Ｂが生じやすい。このような歪が生じた駆動信号が
圧電振動子に入力されると、吐出されるインク滴の特性
（吐出速度やインク滴重量）に変化が生じて印字ムラの
原因になる。As described above, the flexible cable 44
When the length of the cable becomes longer or the number of piezoelectric vibrators increases and the load fluctuation increases, the drive signal tends to be distorted due to the inductance component and the resistance component of the flexible cable 44. That is, in the drive signal generation circuit, as shown in FIG. 10A, a normal drive waveform without distortion is generated, but when affected by the inductance component and the resistance component of the flexible cable 44, FIG. As shown in (1), "overshoot" A and "rounding" B tend to occur near the inflection point of the drive signal. When a drive signal with such a distortion is input to the piezoelectric vibrator, the characteristics of the ejected ink droplets (ejection speed and ink droplet weight) change, which causes printing unevenness.
【０００６】このような問題を解消するためにはフレキ
シブルケーブルの本数を増やしてインダクタンス成分や
抵抗成分を小さくすることが必要となるが、コストアッ
プの原因となるうえ、フレキシブケーブルの幅や長さに
制限があり、インダクタンス成分や抵抗成分を引き下げ
るのにも限界がある。また、インダクタンス成分と抵抗
成分のバランスをとった設計にすることも検討されてい
るが、これらのバランスをとるだけでは、駆動信号の歪
を十分に除去することができないのが実情である。In order to solve such a problem, it is necessary to increase the number of flexible cables to reduce the inductance component and the resistance component. However, this causes an increase in cost and a width and a length of the flexible cable. And there is a limit in reducing the inductance component and the resistance component. In addition, a design that balances the inductance component and the resistance component has been studied. However, in fact, it is not possible to sufficiently remove the distortion of the drive signal by simply balancing these components.
【０００７】本発明は、このような実情に鑑みなされた
もので、同時に駆動する素子数に応じて駆動波形の変曲
点近傍の形状を変化させることにより、負荷変動等によ
る吐出特性の変化を防止するインクジェット式記録装置
の提供を目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and changes in the shape near the inflection point of the driving waveform according to the number of elements driven simultaneously changes the discharge characteristics due to load fluctuations. It is an object of the present invention to provide an ink jet type recording apparatus for preventing such a situation.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明のインクジェット式記録装置は、複数のノズル開
口と、上記各ノズル開口に連通する圧力発生室と、駆動
波形が入力されることにより上記圧力発生室内を圧力変
動させる圧力発生素子とを有し、上記圧力変動によりノ
ズル開口からインク滴を吐出させる記録ヘッドを有する
インクジェット式記録装置であって、同時に駆動される
圧力発生素子数に応じて圧力発生素子を駆動する駆動波
形の波形形状を決定する波形形状決定手段と、上記波形
形状決定手段で決定された波形形状の駆動波形を発生さ
せる駆動波形発生手段とを備えていることを要旨とす
る。In order to achieve the above object,
The ink jet recording apparatus of the present invention has a plurality of nozzle openings, a pressure generating chamber communicating with each of the nozzle openings, and a pressure generating element that changes the pressure in the pressure generating chamber by inputting a driving waveform. An ink jet recording apparatus having a recording head for ejecting ink droplets from nozzle openings by the pressure fluctuation, wherein a drive waveform for driving the pressure generating elements is determined according to the number of pressure generating elements driven simultaneously. The gist of the present invention is to include a waveform shape determining means and a drive waveform generating means for generating a drive waveform having the waveform shape determined by the waveform shape determining means.
【０００９】すなわち、本発明のインクジェット式記録
装置は、同時に駆動される圧力発生素子数に応じて圧力
発生素子を駆動する駆動波形の波形形状を決定する波形
形状決定手段と、上記波形形状決定手段で決定された波
形形状の駆動波形を発生させる駆動波形発生手段とを備
えている。このため、例えば、同時に駆動する圧力発生
素子数が多く波形形状に歪が生じやすい状態では、歪の
発生を見込んだ波形形状の駆動波形を発生させることに
より、実際に圧力発生素子に入力される駆動波形の波形
形状が正常な駆動波形のものに近くなり、吐出特性の変
化や印字ムラの発生を防止することができる。That is, in the ink jet recording apparatus of the present invention, a waveform shape determining means for determining a waveform shape of a driving waveform for driving the pressure generating elements according to the number of pressure generating elements driven at the same time; And a drive waveform generating means for generating a drive waveform having the waveform shape determined in (1). For this reason, for example, in a state where the number of pressure generating elements that are driven simultaneously is large and distortion is likely to occur in the waveform shape, a driving waveform having a waveform shape that anticipates the occurrence of distortion is generated to be actually input to the pressure generating element. The waveform of the drive waveform becomes close to that of a normal drive waveform, and it is possible to prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness.
【００１０】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記波形形状決定手段による波形形状の決定は、基
本波形における勾配が変化する変曲点の電圧値を変更し
た波形形状とする場合には、波形形状に歪が生じやすい
変曲点の電圧値を変更することにより、吐出特性の変化
や印字ムラの発生を防止することができる。In the ink jet recording apparatus of the present invention, the determination of the waveform shape by the waveform shape determining means is performed by changing the voltage value at the inflection point at which the gradient of the basic waveform changes is changed to the waveform shape. By changing the voltage value at the inflection point where distortion is likely to occur, it is possible to prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness.
【００１１】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、上記波形形状決定手段による波形形状の決定は、基
本波形における勾配が変化する変曲点のタイミングをず
らせた波形形状とする場合には、波形形状に歪が生じや
すい変曲点のタイミングをずらせることにより、吐出特
性の変化や印字ムラの発生を防止することができる。In the ink jet recording apparatus of the present invention, the determination of the waveform shape by the waveform shape determining means is performed by changing the waveform shape when the inflection point at which the gradient of the basic waveform changes is shifted. By shifting the timing of the inflection point where distortion is likely to occur, it is possible to prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness.
【００１２】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、波形形状決定手段による波形形状の決定は、波形形
状を複数段階に切り換えることにより行なう場合には、
波形形状の決定を波形形状の切り換えで行なうため、制
御が容易になり、印字速度等を確保できる。In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the waveform shape is determined by the waveform shape determining means by switching the waveform shape in a plurality of stages,
Since the determination of the waveform shape is performed by switching the waveform shape, control becomes easy, and the printing speed and the like can be secured.
【００１３】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、波形形状決定手段による波形形状の切り換えは、同
時に駆動される圧力発生素子数に応じて２段階以上であ
る場合には、同時に駆動される圧力発生素子数に応じて
波形形状を多段階に切り換えることにより、吐出特性の
変化や印字ムラの発生をより確実に防止することができ
る。In the ink jet type recording apparatus of the present invention, when the waveform shape is switched by the waveform shape determining means in two or more stages according to the number of simultaneously driven pressure generating elements, the simultaneously driven pressure generating elements By switching the waveform shape in multiple stages according to the number, it is possible to more reliably prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness.
【００１４】本発明のインクジェット式記録装置におい
て、記録装置ごとに、最適な波形形状の駆動波形を個別
に設定しうるようにした場合には、記録装置の個体ごと
に最適な波形形状の駆動波形が設定され、画質の向上が
望める。In the ink jet recording apparatus according to the present invention, when the driving waveform having the optimum waveform shape can be individually set for each recording apparatus, the driving waveform having the optimum waveform shape for each individual recording apparatus is provided. Is set, and improvement in image quality can be expected.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】図１は、本発明のインクジェット
式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置
は、上部にインクカートリッジ１が搭載され、下面に記
録ヘッド１０が取り付けられたキャリッジ２を備えてい
る。FIG. 1 is a diagram showing an example of a peripheral structure of an ink jet recording apparatus according to the present invention. This apparatus includes a carriage 2 on which an ink cartridge 1 is mounted on an upper portion and a recording head 10 is mounted on a lower surface.
【００１６】上記キャリッジ２は、タイミングベルト３
を介してステッピングモータ４に接続され、ガイドバー
５に案内されて記録紙６の紙幅方向（主走査方向）に往
復移動するようになっている。また、上記キャリッジ２
には、記録紙６と対向する面（この例では下面）に、記
録ヘッド１０が取り付けられている。そして、この記録
ヘッド１０にインクカートリッジ１からインクが供給さ
れ、キャリッジ２を移動させながら記録紙６上面にイン
ク滴を吐出させて記録紙６に画像や文字をドットマトリ
ックスにより印刷するようになっている。The carriage 2 includes a timing belt 3
The recording paper 6 is connected to the stepping motor 4 via a guide bar 5 and reciprocates in the paper width direction (main scanning direction) of the recording paper 6. The carriage 2
Has a recording head 10 attached to a surface (the lower surface in this example) facing the recording paper 6. Then, ink is supplied from the ink cartridge 1 to the recording head 10, and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording paper 6 while moving the carriage 2 to print images and characters on the recording paper 6 in a dot matrix. I have.
【００１７】図において、７は印刷休止中等に記録ヘッ
ド１０のノズル開口を封止することによりノズル開口の
乾燥をできるだけ防ぐキャップであり、８は記録紙を送
る紙送りローラ、９は駆動波形発生手段から出力される
駆動波形を記録ヘッド１０に伝送するフレキシブルケー
ブルである。In FIG. 1, reference numeral 7 denotes a cap for preventing the nozzle openings from drying as much as possible by sealing the nozzle openings of the recording head 10 during printing pause, etc., 8 denotes a paper feed roller for feeding recording paper, and 9 denotes a driving waveform generation. This is a flexible cable for transmitting the drive waveform output from the means to the recording head 10.
【００１８】上記記録ヘッド１０としては、例えば、縦
振動モードの圧電振動子１７が取り付けられた記録ヘッ
ド１０が用いられる。このような記録ヘッド１０は、図
２に示すように、合成樹脂製の基台２１と、この基台２
１の前面（図の左側）に貼着された流路ユニット２２と
を備えている。そして、この流路ユニット２２は、ノズ
ル開口２８が穿設されたノズルプレート２５と、振動板
２６と、流路形成板２７とから構成されている。As the recording head 10, for example, a recording head 10 to which a piezoelectric vibrator 17 in a longitudinal vibration mode is attached is used. As shown in FIG. 2, such a recording head 10 includes a base 21 made of a synthetic resin and a base 2 made of a synthetic resin.
1 and a flow path unit 22 attached to the front surface (left side in the figure). The channel unit 22 includes a nozzle plate 25 having a nozzle opening 28 formed therein, a vibration plate 26, and a channel forming plate 27.
【００１９】上記基台２１は、前面と背面に開放された
収容空間２４が設けられたブロック状部材である。上記
収容空間２４には、固定基板２０に固定された圧電振動
子１７が収容されている。The base 21 is a block-shaped member provided with a housing space 24 opened at the front and back. The housing space 24 houses the piezoelectric vibrator 17 fixed to the fixed substrate 20.
【００２０】上記ノズルプレート２５は、副走査方向に
沿って多数のノズル開口２８が穿設された薄い板状部材
である。各ノズル開口２８は、ドット形成密度に対応し
た所定ピッチで開設されている。振動板２６は、圧電振
動子１７が当接する厚肉のアイランド部２９と、このア
イランド部２９の周囲を囲うように設けられ弾性を有す
る薄肉部３０とを備えた板状部材である。上記アイラン
ド部２９は、１つのノズル開口２８に１つのアイランド
部２９が対応するように、所定ピッチで多数設けられて
いる。The nozzle plate 25 is a thin plate-like member having a large number of nozzle openings 28 formed in the sub-scanning direction. Each nozzle opening 28 is opened at a predetermined pitch corresponding to the dot formation density. The vibration plate 26 is a plate-shaped member including a thick island portion 29 with which the piezoelectric vibrator 17 contacts, and an elastic thin portion 30 provided so as to surround the periphery of the island portion 29. The island portions 29 are provided in large numbers at a predetermined pitch so that one nozzle portion 28 corresponds to one island portion 29.
【００２１】流路形成板２７は、圧力発生室３１，イン
ク室３２，圧力発生室３１とインク室３２とを連通させ
るインク供給路３３を形成するための開口部が設けられ
ている。そして、ノズルプレート２５を流路形成板２７
の前面に配設するとともに、振動板２６を背面側に配設
し、ノズルプレート２５と振動板２６とにより流路形成
板２７を挟んだ状態で、接着等により一体化されて流路
ユニット２２が形成されている。The flow path forming plate 27 is provided with an opening for forming a pressure generating chamber 31, an ink chamber 32, and an ink supply path 33 for communicating the pressure generating chamber 31 with the ink chamber 32. Then, the nozzle plate 25 is connected to the flow path forming plate 27.
The vibration plate 26 is disposed on the back side, and the flow path unit 22 is integrated by bonding or the like with the nozzle plate 25 and the vibration plate 26 sandwiching the flow path forming plate 27. Are formed.
【００２２】この流路ユニット２２では、ノズル開口２
８の背面側に圧力発生室３１が形成され、この圧力発生
室３１の背面側に振動板２６のアイランド部２９が位置
している。また、圧力発生室３１とインク室３２とがイ
ンク供給路３３によって連通している。In the flow channel unit 22, the nozzle opening 2
The pressure generating chamber 31 is formed on the back side of the pressure generating chamber 8, and the island portion 29 of the diaphragm 26 is located on the back side of the pressure generating chamber 31. The pressure generating chamber 31 and the ink chamber 32 communicate with each other through an ink supply path 33.
【００２３】上記圧電振動子１７の先端は、アイランド
部２９の背面に固着され、この状態で圧電振動子１７が
基台２１に固定されている。また、この圧電振動子１７
には、フレキシブルケーブル９を介して駆動波形や印字
データ等が供給される。The tip of the piezoelectric vibrator 17 is fixed to the back surface of the island portion 29, and the piezoelectric vibrator 17 is fixed to the base 21 in this state. Also, the piezoelectric vibrator 17
Are supplied with drive waveforms and print data via a flexible cable 9.
【００２４】ここで、圧電振動子１７は、充電されると
収縮し、放電すると伸長するようになっている。したが
って、上記構成の記録ヘッド１０では、圧電振動子１７
は充電されることにより収縮し、この収縮に伴ってアイ
ランド部２９が後方に引き戻され、待機状態の圧力発生
室３１が膨張する。この膨張に伴ってインク室３２のイ
ンクがインク供給路３３を通って圧力発生室３１内に流
入する。一方、圧電振動子１７は放電されることにより
前方に向けて伸長し、弾性板のアイランド部２９が前方
に押されて圧力発生室３１が収縮する。この収縮に伴っ
て圧力発生室３１におけるインク圧力が高くなってノズ
ル開口２８からインク滴が吐出される。The piezoelectric vibrator 17 contracts when charged, and expands when discharged. Therefore, in the recording head 10 having the above configuration, the piezoelectric vibrator 17
Is contracted by being charged, the island portion 29 is pulled back along with the contraction, and the pressure generating chamber 31 in the standby state expands. With this expansion, the ink in the ink chamber 32 flows into the pressure generating chamber 31 through the ink supply path 33. On the other hand, the piezoelectric vibrator 17 is extended forward by being discharged, and the island portion 29 of the elastic plate is pushed forward, so that the pressure generating chamber 31 contracts. With this contraction, the ink pressure in the pressure generating chamber 31 increases, and ink droplets are ejected from the nozzle openings 28.
【００２５】つぎに、上記記録ヘッド１０の制御につい
て詳しく説明する。Next, the control of the recording head 10 will be described in detail.
【００２６】図３は、上記圧電振動子１７を駆動する駆
動波形の一例を示した図である。この駆動波形は、信号
始点の待機状態（Ｐ１）および信号の終点（Ｐ７）が中
間駆動電圧ＶＭに設定され、最低駆動電圧ＶＬと最高駆
動電圧ＶＨとの間で電圧レベルを切り換えて波形を形成
している。FIG. 3 is a diagram showing an example of a driving waveform for driving the piezoelectric vibrator 17. This drive waveform is formed by setting the standby state (P1) of the signal start point and the end point (P7) of the signal to the intermediate drive voltage VM and switching the voltage level between the minimum drive voltage VL and the maximum drive voltage VH to form a waveform. are doing.
【００２７】上記駆動波形は、待機状態の中間駆動電圧
ＶＭから最高駆動電圧ＶＨまで電圧を上昇させて圧力発
生室３１を膨張させてメニスカスを引き込む信号（Ｐ
２）と、上記最高駆動電圧ＶＨを維持して圧力発生室３
１を一定時間その状態で保持する信号（Ｐ３）と、最高
駆動電圧ＶＨから最低駆動電圧ＶＬまで降下させて圧力
発生室３１を収縮させ、最低駆動電圧ＶＬを一定時間維
持して圧力発生室３１を保持することによりインク滴を
吐出する信号（Ｐ４，Ｐ５）と、最低駆動電圧ＶＬから
中間駆動電圧ＶＭまで電圧を上昇させ、圧力発生室３１
を元の待機状態に戻すとともにメニスカスの制振を行な
う信号（Ｐ６）とを備えている。上記駆動波形を圧電振
動子１７に入力して圧電振動子１７を伸長収縮させるこ
とにより、圧力発生室３１を膨張収縮させてインク滴の
吐出が行われる。ここで、メニスカスとは、ノズル開口
２８に露呈したインクの湾曲した自由表面をいう。The driving waveform is a signal (P) that increases the voltage from the intermediate driving voltage VM in the standby state to the maximum driving voltage VH to expand the pressure generating chamber 31 and draw in the meniscus.
2) and the pressure generating chamber 3 while maintaining the maximum drive voltage VH.
1 is held in that state for a certain period of time (P3), and the pressure generating chamber 31 is contracted by lowering from the highest driving voltage VH to the lowest driving voltage VL, and the lowest driving voltage VL is maintained for a certain period of time. , And the voltage (P4, P5) for ejecting ink drops, and the voltage is increased from the minimum drive voltage VL to the intermediate drive voltage VM, and the pressure generation chamber 31
Is returned to the original standby state and a signal (P6) for damping the meniscus is provided. By inputting the driving waveform to the piezoelectric vibrator 17 to expand and contract the piezoelectric vibrator 17, the pressure generating chamber 31 is expanded and contracted to discharge ink droplets. Here, the meniscus refers to a curved free surface of the ink exposed at the nozzle opening 28.
【００２８】上記駆動波形は、フレキシブルケーブル９
のインダクタンス成分や抵抗成分の影響を受けていない
基本波形であり、駆動波形の変曲点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）
近傍に「オーバーシュート」や「なまり」は生じていな
い。The above drive waveform is shown in FIG.
Is the basic waveform which is not affected by the inductance component and the resistance component of the driving waveform, and is an inflection point (C1n to C6n) of the driving waveform.
No “overshoot” or “rounding” has occurred in the vicinity.
【００２９】そして、上記インクジェット式記録装置
は、図４に示すように、ホストからの印字信号に基づい
てビットマップデータの作成等をする印刷制御手段１２
から出力される信号から、同時に駆動される駆動素子数
をカウントする駆動素子数カウント手段１５と、上記駆
動素子数カウント手段１５でカウントされた同時駆動さ
れる素子数に応じて駆動波形の波形形状を決定する波形
形状決定手段１４と、上記波形形状決定手段１４で決定
された波形形状の駆動波形を発生する駆動波形発生手段
１３とを備えている。図において、１１はキャリッジ２
の往復走査を制御するキャリッジ制御手段である。Then, as shown in FIG. 4, the ink jet type recording apparatus includes a print control unit 12 for creating bitmap data based on a print signal from a host.
Driving element number counting means 15 for counting the number of simultaneously driven driving elements from the signal output from the CPU, and the waveform shape of the driving waveform according to the number of simultaneously driven elements counted by the driving element number counting means 15 And a drive waveform generator 13 for generating a drive waveform having the waveform shape determined by the waveform shape determiner 14. In the figure, 11 is a carriage 2
Carriage control means for controlling the reciprocating scanning of.
【００３０】上記記録装置では、同時に駆動する素子数
の多少に応じ、上記駆動波形決定手段１４において駆動
波形発生手段１３で発生させる駆動波形の波形形状を決
定することが行なわれる。すなわち、同時に駆動する素
子数が多くなって、上記基本波形と同じ波形形状の駆動
波形を発生させると、フレキシブルケーブル９のインダ
クタンス成分や抵抗成分の影響を受け、基本波形の変曲
点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍に「オーバーシュート」や
「なまり」が生じる。そこで、同時に駆動する素子数が
多い場合に、あらかじめ「オーバーシュート」や「なま
り」が生じることを見込んで、「オーバーシュート」や
「なまり」が生じた状態で、上記基本波形の波形形状に
近い形状の駆動波形が得られるよう、駆動波形の変曲点
（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍の波形の勾配等を変化させた駆
動波形に決定することが行なわれる。In the recording apparatus, the drive waveform determining means 14 determines the shape of the drive waveform generated by the drive waveform generating means 13 according to the number of simultaneously driven elements. That is, when the number of elements to be driven simultaneously increases and a drive waveform having the same waveform shape as the above-mentioned basic waveform is generated, the inflection points (C1n to C1n to C1n) of the basic waveform are affected by the inductance component and the resistance component of the flexible cable 9. C6n) “Overshoot” or “rounding” occurs in the vicinity. Therefore, when the number of elements to be driven simultaneously is large, it is anticipated that "overshoot" or "rounding" will occur in advance, and the shape of the basic waveform is close to the waveform shape of the basic waveform in a state where "overshoot" or "rounding" has occurred. In order to obtain a driving waveform having a shape, the driving waveform is determined by changing the gradient or the like of the waveform near the inflection points (C1n to C6n) of the driving waveform.
【００３１】具体的には、例えば、図５に示すように、
同時に駆動する素子数が多い場合に、基本波形における
各変曲点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）での電圧値を、変曲点のコ
ーナーを緩やかにする方向に変化させ、上記変曲点近傍
の波形の勾配等を変化させた駆動波形に決定することが
行なわれる。このようにすることにより、基本波形の変
曲点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍に「オーバーシュート」等
が生じた状態で、基本波形の波形形状に近い形状の駆動
波形が得られるようになる。以下、図において、基本波
形から変化させた波形の変曲点をＣ１ｉ〜Ｃ６ｉで示
す。Specifically, for example, as shown in FIG.
When the number of simultaneously driven elements is large, the voltage value at each inflection point (C1n to C6n) in the basic waveform is changed in a direction to make the corner of the inflection point gentle, and the waveform of the waveform near the inflection point is changed. A drive waveform having a changed gradient or the like is determined. In this manner, a drive waveform having a shape close to the waveform shape of the basic waveform can be obtained in a state where “overshoot” or the like has occurred near the inflection points (C1n to C6n) of the basic waveform. Hereinafter, in the figure, inflection points of the waveform changed from the basic waveform are indicated by C1i to C6i.
【００３２】また、例えば、図６に示すように、同時に
駆動する素子数が多い場合に、基本波形における各変曲
点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）での電圧値を、図５の場合と逆向
きに変化させ、上記変曲点近傍の波形の勾配等を変化さ
せた駆動波形に決定することが行なわれる。このように
することにより、基本波形の変曲点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）
近傍に「なまり」等が生じた状態で、基本波形の波形形
状に近い形状の駆動波形が得られるようになる。For example, as shown in FIG. 6, when the number of simultaneously driven elements is large, the voltage value at each inflection point (C1n to C6n) in the basic waveform is changed in the opposite direction to that in FIG. The drive waveform is determined by changing the gradient and the like of the waveform near the inflection point. By doing so, the inflection points (C1n to C6n) of the basic waveform
In a state where “rounding” or the like occurs in the vicinity, a driving waveform having a shape close to the waveform shape of the basic waveform can be obtained.
【００３３】また、例えば、図７に示すように、同時に
駆動する素子数が多い場合に、基本波形における各変曲
点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）のタイミングを、各変曲点（Ｃ１
ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍の勾配が急になるように変曲点のタイ
ミングをずらせた波形形状に決定することが行なわれ
る。このようにすることにより、基本波形の変曲点（Ｃ
１ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍に「なまり」等が生じた状態で、基
本波形の波形形状に近い形状の駆動波形が得られるよう
になる。For example, as shown in FIG. 7, when the number of simultaneously driven elements is large, the timing of each inflection point (C1n to C6n) in the basic waveform is changed to each inflection point (C1
The waveform shape is determined such that the timing of the inflection point is shifted so that the gradient near (n to C6n) becomes steep. By doing so, the inflection point (C
1n to C6n), a driving waveform having a shape close to the waveform shape of the basic waveform can be obtained in a state where “rounding” or the like occurs in the vicinity.
【００３４】また、例えば、図８に示すように、同時に
駆動する素子数が多い場合に、基本波形における各変曲
点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）のタイミングを、各変曲点（Ｃ１
ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍の勾配が緩やかになるように変曲点の
タイミングをずらせた波形形状に決定することが行なわ
れる。このようにすることにより、基本波形の変曲点
（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）近傍に「なまり」等が生じた状態
で、基本波形の波形形状に近い形状の駆動波形が得られ
るようになる。For example, as shown in FIG. 8, when the number of simultaneously driven elements is large, the timing of each inflection point (C1n to C6n) in the basic waveform is changed to each inflection point (C1
The waveform shape is determined such that the timing of the inflection point is shifted so that the gradient in the vicinity of (n to C6n) becomes gentle. In this manner, a drive waveform having a shape close to the waveform shape of the basic waveform can be obtained in a state where “rounding” or the like occurs near the inflection points (C1n to C6n) of the basic waveform.
【００３５】図５〜図８に示した変曲点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６
ｎ）近傍での波形の変更を、ひとつの駆動波形のなかで
複数種類適宜組み合わせた波形形状に決定することもで
きる。The inflection points (C1n to C6) shown in FIGS.
n) The change of the waveform in the vicinity can be determined to a waveform shape in which a plurality of types are appropriately combined in one drive waveform.
【００３６】ここで、各変曲点（Ｃ１ｎ〜Ｃ６ｎ）にお
ける電圧値の変動幅や、変曲点のタイミングのずれ幅
は、例えば、駆動素子数カウント手段１５においてカウ
ントされた同時駆動される素子数から演算によって求め
てもよいし、同時駆動される素子数を複数段階に区分し
て電圧値の変動幅やタイミングのずれ幅を複数段階に設
定したテーブルを準備し、このテーブルに従って変動幅
やずれ幅の異なる波形形状を複数段階に切り換えるよう
にしてもよい。このとき、波形形状を多段階に切り換え
ることにより、吐出特性の変化や印字ムラの発生をより
確実に防止することができるため、波形形状決定手段に
よる波形形状の切り換えは、同時に駆動される圧力発生
素子数に応じて少なくとも２段階以上とするのが好まし
い。このように、波形形状決定手段１４による波形形状
の決定を、波形形状を複数段階に切り換えることにより
行なう場合には、制御が容易になり印字速度等を確保で
きる。Here, the fluctuation width of the voltage value at each inflection point (C1n to C6n) and the deviation width of the timing of the inflection point are, for example, the number of simultaneously driven elements counted by the driving element number counting means 15. Alternatively, a table may be prepared in which the number of simultaneously driven elements is divided into a plurality of stages, and a fluctuation range of the voltage value and a deviation width of the timing are set in a plurality of stages. Waveform shapes having different shift widths may be switched in a plurality of stages. At this time, by changing the waveform shape in multiple steps, it is possible to more reliably prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness. It is preferable to use at least two or more stages according to the number of elements. As described above, when the determination of the waveform shape by the waveform shape determination means 14 is performed by switching the waveform shape in a plurality of stages, the control becomes easy and the printing speed and the like can be secured.
【００３７】このように、上記記録装置では、同時に駆
動する圧電振動子１７数が多く波形形状に歪が生じやす
い状態では、歪の発生を見込んだ波形形状の駆動波形を
発生させることにより、実際に圧力発生素子に入力され
る駆動波形の波形形状が正常な駆動波形のものに近くな
り、吐出特性の変化や印字ムラの発生を防止することが
できる。As described above, in the recording apparatus, when the number of piezoelectric vibrators 17 that are simultaneously driven is large and distortion is likely to occur in the waveform, a driving waveform having a waveform in anticipation of the occurrence of distortion is generated. In this case, the waveform of the drive waveform input to the pressure generating element becomes close to that of a normal drive waveform, and it is possible to prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness.
【００３８】なお、上記実施の形態では、本発明を縦振
動モードの圧電振動子１７を有する記録ヘッドを用いた
記録装置に適用した例を示したが、これに限定するもの
ではなく、たわみ振動モードの圧電振動子を有する記録
ヘッドを用いた記録装置に適用することもできる。この
場合、圧電振動子の充放電による電圧レベルと、圧力発
生室が膨張収縮する方向との関係が、上記実施の形態と
はまったく逆の駆動波形が用いられる。この場合でも、
上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。In the above-described embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a recording apparatus using a recording head having the piezoelectric vibrator 17 in the longitudinal vibration mode. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a recording apparatus using a recording head having a mode piezoelectric vibrator. In this case, a drive waveform is used in which the relationship between the voltage level due to the charging and discharging of the piezoelectric vibrator and the direction in which the pressure generating chamber expands and contracts is completely opposite to that in the above embodiment. Even in this case,
The same operation and effect as those of the above embodiment can be obtained.
【００３９】また、上記実施の形態では、中間駆動電圧
ＶＭから最高駆動電圧ＶＨまで電圧を上昇させて一定時
間保持し、最高駆動電圧ＶＨから最低駆動電圧ＶＬまで
電圧を降下させて一定時間保持したのち、再び中間駆動
電圧ＶＭまで電圧を戻す駆動波形を例にあげて説明した
が、駆動波形の波形形状は上記のものに限定するもので
はなく、各種の波形形状の駆動波形に適用することがで
きる。In the above embodiment, the voltage is increased from the intermediate drive voltage VM to the maximum drive voltage VH and held for a certain time, and the voltage is decreased from the maximum drive voltage VH to the lowest drive voltage VL and held for a certain time. Thereafter, the drive waveform for returning the voltage to the intermediate drive voltage VM again has been described as an example. However, the waveform shape of the drive waveform is not limited to the above, and may be applied to drive waveforms of various waveform shapes. it can.
【００４０】また、上記実施の形態において、記録装置
ごとに、最適な波形形状の駆動波形を個別に設定するこ
ともできる。このようにすることにより、記録装置の個
体ごとに最適な波形形状の駆動波形が設定され、画質の
向上が望める。In the above embodiment, a drive waveform having an optimal waveform shape can be individually set for each recording apparatus. By doing so, a drive waveform having an optimum waveform shape is set for each individual recording apparatus, and improvement in image quality can be expected.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、本発明のインクジェット
式記録装置によれば、同時に駆動する圧力発生素子数が
多く波形形状に歪が生じやすい状態では、歪の発生を見
込んだ波形形状の駆動波形を発生させることにより、実
際に圧力発生素子に入力される駆動波形の波形形状が正
常な駆動波形のものに近くなり、吐出特性の変化や印字
ムラの発生を防止することができる。As described above, according to the ink jet recording apparatus of the present invention, when the number of simultaneously driven pressure generating elements is large and the waveform is likely to be distorted, the driving of the waveform in consideration of the occurrence of the distortion is performed. By generating the waveform, the waveform of the drive waveform actually input to the pressure generating element becomes close to that of a normal drive waveform, and it is possible to prevent a change in ejection characteristics and the occurrence of printing unevenness.
【図１】本発明の一実施の形態のインクジェット式記録
装置の全体構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】記録ヘッドの機械的構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a mechanical structure of a recording head.
【図３】本発明の一実施の形態に用いられる駆動波形を
示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing driving waveforms used in one embodiment of the present invention.
【図４】上記インクジェット式記録装置のシステム構成
図である。FIG. 4 is a system configuration diagram of the ink jet recording apparatus.
【図５】上記記録装置に用いられる駆動波形の第１例を
示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a first example of a drive waveform used in the recording apparatus.
【図６】上記記録装置に用いられる駆動波形の第２例を
示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a second example of a driving waveform used in the recording apparatus.
【図７】上記記録装置に用いられる駆動波形の第３例を
示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a third example of a driving waveform used in the recording apparatus.
【図８】上記記録装置に用いられる駆動波形の第４例を
示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a fourth example of a driving waveform used in the recording apparatus.
【図９】従来例のインクジェット式記録装置を示す斜視
図である。FIG. 9 is a perspective view showing a conventional ink jet recording apparatus.
【図１０】従来例の駆動波形を示す図であり、（ａ）は
基本波形、（ｂ）は歪が生じた波形である。10A and 10B are diagrams showing driving waveforms of a conventional example, in which FIG. 10A is a basic waveform, and FIG. 10B is a waveform in which distortion has occurred.
Claims (6)
に連通する圧力発生室と、駆動波形が入力されることに
より上記圧力発生室内を圧力変動させる圧力発生素子と
を有し、上記圧力変動によりノズル開口からインク滴を
吐出させる記録ヘッドを有するインクジェット式記録装
置であって、 同時に駆動される圧力発生素子数に応じて圧力発生素子
を駆動する駆動波形の波形形状を決定する波形形状決定
手段と、上記波形形状決定手段で決定された波形形状の
駆動波形を発生させる駆動波形発生手段とを備えている
ことを特徴とするインクジェット式記録装置。A plurality of nozzle openings, a pressure generating chamber communicating with each of the nozzle openings, and a pressure generating element for inputting a drive waveform to change the pressure in the pressure generating chamber; An ink jet recording apparatus having a recording head for ejecting ink droplets from a nozzle opening by means of: a waveform shape determining means for determining a waveform shape of a driving waveform for driving a pressure generating element according to the number of pressure generating elements driven simultaneously And a driving waveform generating means for generating a driving waveform having the waveform shape determined by the waveform shape determining means.
決定は、基本波形における勾配が変化する変曲点の電圧
値を変更した波形形状とする請求項１記載のインクジェ
ット式記録装置。2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the waveform shape is determined by the waveform shape determining means by changing a voltage value at an inflection point where a gradient in the basic waveform changes.
決定は、基本波形における勾配が変化する変曲点のタイ
ミングをずらせた波形形状とする請求項１または２記載
のインクジェット式記録装置。3. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the determination of the waveform shape by the waveform shape determination means is performed by shifting the timing of the inflection point where the gradient of the basic waveform changes.
は、波形形状を複数段階に切り換えることにより行なう
請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット式
記録装置。4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the determination of the waveform shape by the waveform shape determination means is performed by switching the waveform shape in a plurality of stages.
換えは、同時に駆動される圧力発生素子数に応じて２段
階以上である請求項４記載のインクジェット式記録装
置。5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the switching of the waveform shape by the waveform shape determining means is performed in two or more steps according to the number of pressure generating elements driven simultaneously.
波形を個別に設定しうるようにした請求項１〜５のいず
れか一項に記載のインクジェット式記録装置。6. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a drive waveform having an optimum waveform shape can be individually set for each recording apparatus.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219460A JP2002036535A (en) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | Ink jet recorder |
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|---|---|---|---|
| JP2000219460A JP2002036535A (en) | 2000-07-19 | 2000-07-19 | Ink jet recorder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002036535A true JP2002036535A (en) | 2002-02-05 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002036535A (en) |
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2000
- 2000-07-19 JP JP2000219460A patent/JP2002036535A/en active Pending
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