JP2001322265A - Drive controller and controlling method for ink jet head - Google Patents

Drive controller and controlling method for ink jet head

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JP2001322265A
JP2001322265A JP2000145332A JP2000145332A JP2001322265A JP 2001322265 A JP2001322265 A JP 2001322265A JP 2000145332 A JP2000145332 A JP 2000145332A JP 2000145332 A JP2000145332 A JP 2000145332A JP 2001322265 A JP2001322265 A JP 2001322265A
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ink
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正寛 藤井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive controller for ink jet head of such a type as one pixel is formed by ejecting ink liquid drops a plurality of times in which record quality does not deteriorate even when the environmental temperature is varies. SOLUTION: The drive controller 1 for an ink jet head 100 sets the number of pulses per pixel depending on the environmental temperature and controls the number of times for ejecting ink to stabilize ejection of ink liquid drop.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクノズルに連
通したインク室の周壁に形成した振動板を静電気力によ
って振動させることによりインクノズルからインク液滴
の吐出を行う形式のインクジェットヘッドの駆動制御方
法および装置に関するものである。さらに詳しくは、こ
の形式のインクジェットヘッドにおいて、1画素を複数
回のインク液滴の吐出により構成する形式のインクジェ
ットヘッドの駆動制御方法に関し、周囲環境温度の変化
に影響されることなく適切なインク液滴の吐出動作を行
い、安定した印字濃度が確保可能なインクジェットヘッ
ドの駆動制御方法および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 a drive control of an ink jet head of the type in which ink droplets are ejected from ink nozzles by vibrating a vibrating plate formed on a peripheral wall of an ink chamber communicating with the ink nozzles by electrostatic force. The present invention relates to a method and an apparatus. More specifically, the present invention relates to a method for controlling the driving of an ink-jet head in which one pixel is formed by discharging ink droplets a plurality of times in this type of ink-jet head. The present invention relates to a drive control method and apparatus for an inkjet head capable of performing a droplet discharge operation and ensuring a stable print density.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電気力を利用してインクを貯留したイ
ンク室の容積を変化させて、インク液滴の吐出を行う形
式のインクジェットヘッドとしては、例えば、特開平6
−71882号、同6−55732号、同5−5060
1号の各公報に記載されたものが従来知られている。
2. Description of the Related Art An ink jet head of the type which discharges ink droplets by changing the volume of an ink chamber storing ink using electrostatic force is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
-71882, 6-55732, 5-5060
What is described in each gazette of No. 1 is conventionally known.

【0003】これらのインクジェットヘッドにおいて、
印刷画像の品位を一定に保持するためには、吐出するイ
ンク液滴の質量、吐出速度の安定化と、さらには、1画
素を構成するインク液滴の質量の安定化が必要である。
In these ink jet heads,
In order to maintain the quality of the printed image at a constant level, it is necessary to stabilize the mass and the ejection speed of the ink droplets to be ejected, and further stabilize the mass of the ink droplets constituting one pixel.

【0004】これらの課題に対処するために、複数のイ
ンク液滴の吐出により1画素を記録するインクジェット
記録方法として、特開平10−278309号の公報に
記載されたものが従来知られている。
[0004] In order to address these problems, an ink jet recording method for recording one pixel by discharging a plurality of ink droplets is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-278309.

【0005】上記の特開平10−278309号におい
ては、環境温度に応じてインクの吐出回数を制御して記
録品質を高めるものであった。
In JP-A-10-278309, the recording quality is improved by controlling the number of ink ejections according to the environmental temperature.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来のインクジェットヘッドの駆動制御方法を、前述
の静電気力を利用してインクを貯留したインク室の容積
を変化させて、インク液滴の吐出を行う形式のインクジ
ェットヘッドに適用した場合には、更に、次のような解
決すべき課題がある。
However, these conventional methods for controlling the drive of an ink jet head employ the above-described electrostatic force to change the volume of an ink chamber in which ink is stored, thereby discharging ink droplets. When the present invention is applied to an ink jet head of a type which performs the following, there are further problems to be solved as follows.

【0007】インクジェットヘッド周囲の環境温度が変
化すると、インクの粘度の変化と共に、ヘッドに印加さ
れる駆動電圧パルスのパルス幅及び電圧の変化に対する
インク液滴質量変動の特性が変わる。同パルス幅を固定
の値とした場合は、吐出回数を制御し、1画素を形成す
る複数のインク液滴の合計質量を所望の値に合わせるよ
うにしても、各インク液滴が不安定な吐出となるパルス
幅の領域が発生し、所望の画素の大きさ、濃さを一定に
保てず、印刷結果の品質を一定に保つことができなくな
ってしまったり、さらには、印刷不能になってしまうと
いう課題を有していた。
When the ambient temperature around the ink jet head changes, the characteristics of the ink droplet mass fluctuation with respect to the change in the pulse width and voltage of the drive voltage pulse applied to the head change with the change in the viscosity of the ink. When the pulse width is fixed, even if the number of ejections is controlled and the total mass of a plurality of ink droplets forming one pixel is adjusted to a desired value, each ink droplet is unstable. An area with a pulse width that causes ejection occurs, and the size and density of the desired pixel cannot be kept constant, making it impossible to keep the quality of the printing result constant, or even making printing impossible. Had the problem that

【0008】本発明の課題は、このような点に鑑みて、
インク室容積を増減させてインクノズルからインク液滴
を吐出させる形式のインクジェットヘッドにおいて、1
画素を複数回のインク液滴の吐出により構成する際に、
インクジェットヘッドの周囲環境温度が変化した場合で
も、各インク液滴を安定的に吐出し、かつ、1画素を形
成する複数のインク液滴の合計質量を安定的に制御する
ことが可能なインクジェットヘッドの駆動制御方法を提
供する事にある。
[0008] In view of the above, an object of the present invention is to provide:
In an ink jet head of a type in which an ink chamber volume is increased or decreased to eject ink droplets from an ink nozzle, 1
When configuring a pixel by discharging ink droplets multiple times,
Inkjet head capable of stably ejecting each ink droplet and stably controlling the total mass of a plurality of ink droplets forming one pixel even when the ambient temperature around the inkjet head changes It is an object of the present invention to provide a drive control method.

【0009】更には、画素の大きさを様々に変調可能で
あり、階調印刷が可能で、品質が高く美しい印刷結果が
安定して得られる駆動制御装置を提案し、印刷装置を提
供可能とすることにある。
Furthermore, it is possible to propose a drive control device capable of variously modulating the pixel size, performing gradation printing, and stably obtaining a high quality and beautiful printing result, and providing a printing device. Is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、インク液滴を吐出するインクノズル
と、当該インクノズルに連通していると共にインクを保
持しているインク室と、当該インク室を区画形成してい
る周壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、当該
振動板のそれぞれに形成した対向電極とを有し、これら
の対向電極の間にパルス状の電気信号を印加して前記振
動板を変形させて前記インクノズルからインク液滴を吐
出させ、1画素を複数回のインク吐出により構成するイ
ンクジェットヘッドの駆動制御方法において、前記イン
クジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温度検出工
程と、当該温度検出工程において検出された温度に基づ
き、前記パルス状の電気信号のパルス数補正値を算出す
る第1の温度補償値算出工程と、予め設定されている前
記パルス状の電気信号のパルス数初期値に前記パルス数
補正値を加算して求まった補正パルス数で前記パルス状
の電気信号を前記対向電極間に印加する駆動工程と、を
含むことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an ink nozzle for discharging ink droplets, and an ink chamber communicating with the ink nozzle and holding ink. A diaphragm formed on a peripheral wall that defines the ink chamber and displaceable in an out-of-plane direction, and a counter electrode formed on each of the diaphragms. In a drive control method for an ink-jet head in which an electric signal is applied to deform the vibrating plate to discharge ink droplets from the ink nozzles, and one pixel is formed by discharging ink a plurality of times, the ambient environmental temperature of the ink-jet head is controlled. Temperature detecting step of detecting the temperature of the electric signal, and a first temperature compensation value for calculating a pulse number correction value of the pulsed electric signal based on the temperature detected in the temperature detecting step. And applying the pulse-shaped electric signal between the opposed electrodes with a correction pulse number obtained by adding the pulse number correction value to a preset pulse number initial value of the pulse-shaped electric signal. And a driving step.

【0011】温度検出工程はインクジェットヘッドが置
かれている環境の周囲温度を検出し、第1の温度補償算
出工程は、検出された周囲温度に対応付けてパルス数補
正値を算出し、駆動工程は予め設定されているパルス数
初期値と対応付けられたパルス数補正値とから求まった
1画素当たりの補正パルス数をパルス状の電気信号を対
向電極間に印加する。つまり、上記温度検出工程と第1
の温度補償算出工程と駆動工程により、1画素当たりに
対向電極間に印加するパルス状の電気信号のパルス数を
周囲の環境温度に対応して変化させることが可能とな
り、1画素当たりの振動板の変形回数を変化させ、しい
ては、吐出インク滴の吐出回数を変化させ、1画素当た
りの吐出インク質量を変化させることができるため、周
囲の環境温度が変化しても、吐出インク質量を略一定の
値に保持することが可能となる。
The temperature detecting step detects the ambient temperature of the environment where the ink jet head is placed, and the first temperature compensation calculating step calculates a pulse number correction value in association with the detected ambient temperature, Applies a pulse-like electric signal between the counter electrodes with the number of correction pulses per pixel obtained from a preset pulse number initial value and a pulse number correction value associated therewith. That is, the temperature detection step and the first
The temperature compensation calculating step and the driving step, the number of pulses of the pulse-like electric signal applied between the counter electrodes per pixel can be changed in accordance with the surrounding environmental temperature, and the diaphragm per pixel can be changed. Can be changed, thereby changing the number of ejections of the ejected ink droplets and changing the mass of ejected ink per pixel. Therefore, even if the ambient temperature changes, the mass of ejected ink can be reduced. It is possible to maintain a substantially constant value.

【0012】また、インク液滴を吐出するインクノズル
と、当該インクノズルに連通していると共にインクを保
持しているインク室と、当該インク室を区画形成してい
る周壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、当該
振動板のそれぞれに形成した対向電極とを有し、これら
の対向電極の間にパルス状の電気信号を印加して前記振
動板を変形させて前記インクノズルからインク液滴を吐
出させ、1画素を複数回のインク吐出により構成するイ
ンクジェットヘッドの駆動制御装置において、前記イン
クジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温度検出工
程と、当該温度検出工程において検出された温度に基づ
き、前記パルス状の電気信号のパルス数補正値を算出す
る第1の温度補償値算出工程と、予め設定されている前
記パルス状の電気信号のパルス数初期値に前記パルス数
補正値を加算して求まった補正パルス数で前記パルス状
の電気信号を前記対向電極間に印加する駆動工程と、を
含むことを特徴とする。
An ink nozzle for discharging ink droplets, an ink chamber communicating with the ink nozzle and holding the ink, and an outer surface formed on a peripheral wall defining the ink chamber and extending in an out-of-plane direction. And a counter electrode formed on each of the vibrating plates. A pulse-like electric signal is applied between these counter electrodes to deform the vibrating plate, thereby causing the vibrating plate to deform from the ink nozzles. In a drive control apparatus for an ink jet head which discharges ink droplets and forms one pixel by plural times of ink discharge, a temperature detecting step of detecting a surrounding environmental temperature of the ink jet head, and a temperature detected in the temperature detecting step. A first temperature compensation value calculating step of calculating a pulse number correction value of the pulse-like electric signal based on the pulse-like electric signal; Characterized in that it comprises a driving step for applying the pulse-like electrical signal between the counter electrode correction pulse number of the pulse number correction value to the pulse number initial value Motoma' by adding the issue.

【0013】温度検出工程と第1の温度補償算出工程と
駆動工程により、1画素当たりの吐出インク滴の吐出回
数を変化させることができるため、インクジェットヘッ
ドの周囲の環境温度が変化しても、吐出インク質量を略
一定の値に保持することが可能となるインクジェットヘ
ッドの駆動制御装置を容易に実現可能となる。従って、
紙等の被記録媒体上に着弾するインク滴の質量が一定で
あり、被記録媒体上の印字濃度も略一定にすることが可
能で、周囲の環境温度に影響されること無く、安定した
印刷品位を確保できるインクジェット記録装置の提案が
可能となる。
The number of ejections of ink droplets per pixel can be changed by the temperature detecting step, the first temperature compensation calculating step, and the driving step, so that even if the ambient temperature around the ink jet head changes, It is possible to easily realize a drive control device for an ink jet head that can maintain the mass of ejected ink at a substantially constant value. Therefore,
The mass of ink droplets that land on a recording medium, such as paper, is constant, and the print density on the recording medium can be made substantially constant. Stable printed products are not affected by the surrounding environmental temperature It is possible to propose an ink jet recording apparatus that can secure the position.

【0014】更に、本発明のインクジェットヘッドの駆
動制御方法および装置は、前記温度検出工程と、当該温
度検出工程において検出された温度に基づき、前記パル
ス状の電気信号のパルス幅補正値を算出する第2の温度
補償値算出工程と、予め設定されている前記パルス状の
電気信号のパルス幅初期値に前記パルス幅補正値を加算
して求まった補正パルス幅で前記パルス状の電気信号を
前記対向電極間に印加する駆動工程と、を含むことを特
徴とする。
Further, the method and apparatus for controlling the driving of an ink-jet head according to the present invention calculate the pulse width correction value of the pulse-like electric signal based on the temperature detection step and the temperature detected in the temperature detection step. A second temperature compensation value calculation step, and the pulse-shaped electric signal is corrected by a pulse width correction value obtained by adding the pulse width correction value to a preset pulse width initial value of the pulse-shaped electric signal. And a driving step of applying a voltage between the opposed electrodes.

【0015】温度検出工程はインクジェットヘッドが置
かれている環境の周囲温度を検出し、第2の温度補償算
出工程は、検出された周囲温度に対応付けてパルス幅補
正値を算出し、駆動工程は予め設定されているパルス幅
初期値と対応付けられたパルス幅補正値とから求まった
パルス幅を設定済みの補正パルス数の回数分、パルス状
の電気信号を対向電極間に印加する。つまり、上記温度
検出工程と第2の温度補償算出工程と駆動工程により、
対向電極間に印加するパルス状の電気信号のパルス幅を
周囲の環境温度に対応して変化させることが可能で、各
環境温度において安定的にインク滴が吐出するパルス幅
領域にて吐出可能となり、周囲の環境温度が変化して
も、吐出インク滴の飛翔状態を安定的に保つことが可能
となる。従って、周囲の環境温度に影響されること無
く、安定した印刷品位を確保できるインクジェット記録
装置の提案も可能となる。
The temperature detecting step detects the ambient temperature of the environment where the inkjet head is placed, and the second temperature compensation calculating step calculates a pulse width correction value in association with the detected ambient temperature, Applies a pulse-like electric signal between the counter electrodes the number of times equal to the set number of correction pulses, the pulse width obtained from the preset pulse width initial value and the pulse width correction value associated therewith. That is, the temperature detecting step, the second temperature compensation calculating step, and the driving step
It is possible to change the pulse width of the pulse-like electric signal applied between the opposing electrodes in accordance with the surrounding environmental temperature, and it is possible to discharge in the pulse width region where ink droplets are stably discharged at each environmental temperature. Even when the ambient temperature changes, the flying state of the ejected ink droplet can be stably maintained. Therefore, it is possible to propose an ink jet recording apparatus that can secure stable print quality without being affected by the surrounding environmental temperature.

【0016】また、更に、インク吐出をおこなわせる複
数回の前記パスル状の電気信号の電圧波形またはパルス
の数は、1画素単位で設定されていることを特徴とす
る。
Further, the voltage waveform or the number of pulses of the pulse-like electric signal for performing the ink ejection a plurality of times is set for each pixel.

【0017】加えて、前記インクノズルからインク液滴
を吐出させる前記パルス状の電気信号によって前記対向
電極間に生ずる電界の極性が、異なる1対又は複数対の
パルス状の電気信号を印加することを特徴とする。
In addition, one or more pairs of pulse-like electric signals having different polarities of an electric field generated between the opposed electrodes due to the pulse-like electric signals for ejecting ink droplets from the ink nozzles are applied. It is characterized by.

【0018】異なる一対あるいは複数対のパルス状の電
気信号を印加することにより、静電気力を用いて振動板
を変形させることによりインク液滴の吐出を行なう形式
のインクジェットヘッド特有の駆動制御方法である正逆
交互駆動にも対応可能となり、静電気力を用いたインク
ジェットヘッドにおいても、周囲の環境温度が変化して
も、吐出インク質量を略一定の値に保持することが可能
となる。従って、周囲の環境温度に影響されること無
く、安定した印刷品位を確保できるインクジェット記録
装置の提案も可能となる。
This is a drive control method peculiar to an ink jet head of a type in which a different one or a plurality of pairs of pulse-like electric signals are applied, and an ink droplet is ejected by deforming a diaphragm using electrostatic force. It is also possible to cope with alternate driving in the forward and reverse directions, and even in an ink jet head using electrostatic force, it is possible to maintain the mass of ejected ink at a substantially constant value even when the surrounding environmental temperature changes. Therefore, it is possible to propose an ink jet recording apparatus that can secure stable print quality without being affected by the surrounding environmental temperature.

【0019】更に加えて、前期温度補償値算出工程は、
前記温度検出工程にて検出された温度が、前記パルス状
の電気信号のパルス数初期値を設定した時の温度以下の
場合は、前記パルス数補正値を正の整数に算出すること
を特徴とする。
In addition, the temperature compensation value calculating step may include:
When the temperature detected in the temperature detection step is equal to or lower than the temperature at which the pulse number initial value of the pulsed electric signal is set, the pulse number correction value is calculated as a positive integer. I do.

【0020】温度補償値算出工程は、温度検出工程にて
検出された温度が、パルス数初期値を設定した時の温度
以下の場合は、パルス数補正値を正の整数に算出し、補
正パルス数をパルス数初期値より多いパルス数に補正す
る。インクジェットヘッドで用いるインクは環境温度の
変化に伴い粘度も変化し、環境温度が低下すると粘度は
高くなる。つまり、吐出するインク滴質量が減少し、被
記録媒体上の印字濃度が薄くなる。そこで、環境温度が
低下する場合には、吐出インク滴の吐出回数を増加し、
印字濃度の低下を抑え、安定した印字濃度を保持でき
る。従って、周囲の環境温度に影響されること無く、安
定した印刷品位を確保できるインクジェット記録装置の
提案も可能となる。
In the temperature compensation value calculating step, when the temperature detected in the temperature detecting step is equal to or lower than the temperature at the time when the pulse number initial value is set, the pulse number correction value is calculated to be a positive integer, and the correction pulse is calculated. The number is corrected to a pulse number larger than the pulse number initial value. The viscosity of the ink used in the ink jet head changes with a change in the environmental temperature. The viscosity increases as the environmental temperature decreases. That is, the mass of the ejected ink droplets decreases, and the print density on the recording medium decreases. Therefore, when the environmental temperature decreases, the number of ejections of the ejection ink droplet is increased,
The print density can be kept from dropping and stable print density can be maintained. Therefore, it is possible to propose an ink jet recording apparatus that can secure stable print quality without being affected by the surrounding environmental temperature.

【0021】また、更に加えて、前記第1の温度補償値
算出工程は、前記インクジェットヘッドの周囲環境温度
とパルス数補正値の対応テーブルを記憶した記憶部を備
え、検出された温度に対応するパルス数補正値を前記対
応テーブルから検索出力するようになっていることを特
徴とする。
Further, in addition to the above, the first temperature compensation value calculating step includes a storage unit storing a correspondence table between the ambient environment temperature of the ink jet head and the pulse number correction value, and corresponds to the detected temperature. The pulse number correction value is retrieved and output from the correspondence table.

【0022】第1の温度補償値算出工程に備えられた記
憶部は、温度とパルス数補正値とを対応付けたテーブル
を記憶し、第1温度補償値算出工程は温度検出工程にて
検出された温度に対応するパルス数補正値を対応テーブ
ルから検索し、駆動工程では、検索されたパルス数補正
値とパルス数初期値とから求まった補正パルス数をパル
ス状の電気信号を対向電極間に印加し、環境温度の変化
に伴って吐出インク滴の吐出回数を変化することが可能
となる。
The storage unit provided in the first temperature compensation value calculation step stores a table in which the temperature and the pulse number correction value are associated with each other, and the first temperature compensation value calculation step is detected in the temperature detection step. The pulse number correction value corresponding to the detected temperature is retrieved from the correspondence table, and in the driving step, the pulse number of the corrected pulse number obtained from the retrieved pulse number correction value and the pulse number initial value is applied to the pulse-like electric signal between the counter electrodes. It is possible to change the number of ejections of the ejected ink droplets in accordance with the change in the environmental temperature when the voltage is applied.

【0023】さらには、1画素単位でパルス数補正値、
パルス数初期値を設定することにより、印刷するパター
ン、文字等変化に影響されず、上記対応テーブルを容易
に作製可能となる。
Further, a pulse number correction value for each pixel,
By setting the pulse number initial value, the correspondence table can be easily created without being affected by changes in the pattern to be printed, characters, and the like.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1に本発明による駆動制御対象
のインクジェットヘッドの構成を示し、その流路及びア
クチュエータの断面を示す。図1に示されるように、こ
の形式のインクジェットヘッド100は、3枚の半導体
基板102、103とガラス基板104の3枚の基板を
積層して、その中間の半導体基板102に複数のインク
ノズル105および各インクノズル105に連通する独
立したインク室106を区画形成すると共に、各インク
室106の底壁を面外方向に振動可能な振動板107と
してある。各振動板107は共通電極として機能し、こ
れに対峙する下側の半導体基板104によって規定され
る対向板108の部分に対向電極109を形成してあ
る。これらの電極間に駆動電圧(パルス状の電気信号)
を印加することによって発生する静電気力を利用して、
振動板107を振動(駆動)させるようになっている。
振動板107の振動によって、インク室106の容積が
増減し、これによってインク室106内に発生するイン
ク圧力の変動に基づき、インク室106に連通している
インクノズル105からインク液滴110が吐出され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows the structure of an ink jet head to be driven and controlled according to the present invention, and shows a flow path and a cross section of an actuator. As shown in FIG. 1, an ink jet head 100 of this type has a structure in which three semiconductor substrates 102 and 103 and a glass substrate 104 are stacked, and a plurality of ink nozzles 105 are provided on an intermediate semiconductor substrate 102. In addition, an independent ink chamber 106 communicating with each ink nozzle 105 is defined, and a bottom wall of each ink chamber 106 is formed as a vibration plate 107 capable of vibrating in an out-of-plane direction. Each vibrating plate 107 functions as a common electrode, and a counter electrode 109 is formed in a portion of the counter plate 108 defined by the lower semiconductor substrate 104 opposed thereto. Driving voltage (pulsed electric signal) between these electrodes
Utilizing the electrostatic force generated by applying
The vibration plate 107 is caused to vibrate (drive).
The volume of the ink chamber 106 increases or decreases due to the vibration of the vibration plate 107, whereby the ink droplets 110 are ejected from the ink nozzle 105 communicating with the ink chamber 106 based on the fluctuation of the ink pressure generated in the ink chamber 106. Is done.

【0025】本発明の制御対象のインクジェットヘッド
では、図1に示された流路及び、アクチュエータが同一
形状寸法にて同一ヘッド内に64構成され、インクノズ
ル105が64ある64ノズル構成となっている。64
のノズル105から選択してインク液滴を吐出させて駆
動制御することにより、文字や画像を印刷する。
In the ink jet head to be controlled according to the present invention, the flow path and the actuator shown in FIG. I have. 64
A character or an image is printed by selecting from the nozzles 105 and ejecting ink droplets and controlling the drive.

【0026】図1に示したインクジェットヘッドの例で
は、対向電極109と振動板107との距離は一定とな
ったアクチュエータの構成としたが、必要に応じて、こ
の距離を同一アクチュエータ内で変化させる構造として
もよい。対向電極109の形状を段付き形状として、対
向電極109と振動板107を非平行となる構造とし、
振動板107の一部を部分的に振動させることにより、
インク質量がさらに小さなインク液滴吐出が可能とな
り、1画素当たりのインク質量を調整可能となる。
In the example of the ink jet head shown in FIG. 1, the distance between the counter electrode 109 and the vibration plate 107 is configured as an actuator, but this distance may be changed within the same actuator if necessary. It may have a structure. The counter electrode 109 has a stepped shape so that the counter electrode 109 and the diaphragm 107 are non-parallel,
By partially vibrating a part of the diaphragm 107,
Ink droplets with a smaller ink mass can be ejected, and the ink mass per pixel can be adjusted.

【0027】また、本例のインクジェットヘッド100
は、静電気力を利用して振動板を吸引、振動させること
によりノズルに連通したインク室の容積を変化させてイ
ンク液滴の吐出を行なう形式のものである。勿論、圧電
素子等を利用してノズルに連通したインク室の容積を変
化させてインク液滴の吐出を行なう形式のものを採用す
ることもできる。本例では、基板103上面に設けたノ
ズル孔からインク液滴を吐出させるフェイスイジェクト
タイプであるが、インク液滴を基板の端部に設けたノズ
ル孔から吐出させるエッジイジェクトタイプでもよい。
Further, the ink jet head 100 of this embodiment
Is a type in which the volume of an ink chamber communicated with a nozzle is changed by sucking and vibrating a diaphragm using electrostatic force to discharge ink droplets. Of course, it is also possible to employ a type in which the volume of the ink chamber communicated with the nozzle is changed using a piezoelectric element or the like to discharge the ink droplets. In the present embodiment, the face ejection type ejects ink droplets from nozzle holes provided on the upper surface of the substrate 103, but the edge eject type ejects ink droplets from nozzle holes provided at the end of the substrate.

【0028】図2は、本発明を適用したインクジェット
ヘッドの駆動制御装置の概略ブロック図である。この図
に示す駆動制御装置1により駆動制御されるインクジェ
ットヘッドは図1に示すものと同一であるので、同一の
符号を付してその説明は省略するものとする。
FIG. 2 is a schematic block diagram of a drive control device for an ink jet head to which the present invention is applied. The ink jet head driven and controlled by the drive control device 1 shown in this figure is the same as that shown in FIG. 1, so the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.

【0029】インクジェットヘッドの駆動制御装置1は
インクジェットヘッド制御部2を有し、このインクジェ
ットヘッド制御部2は、CPUを中心に構成されてい
る。すなわち、CPUには外部装置3からバスを介して
印刷情報が供給される。CPUには、内部バスを介して
ROM、RAMおよびキャラクタジェネレータ4が接続
されており、RAM内の記憶領域を作業領域として用い
て、ROM内に格納されている制御プログラムを実行
し、キャラクタージェネレータ4から発生するキャラク
ター情報に基づき、インクジェットヘッド駆動用の制御
信号を生成する。ゲートアレイ5はCPUから制御信号
によりヘッドドライバIC9へ印刷情報に対応した駆動
制御信号を供給するとともに、駆動電圧パルス発生回路
6へ、駆動電圧パルスを生成するための制御信号を供給
する。
The drive control device 1 for an ink jet head has an ink jet head control unit 2, and the ink jet head control unit 2 is mainly composed of a CPU. That is, print information is supplied to the CPU from the external device 3 via the bus. The CPU is connected to a ROM, a RAM, and a character generator 4 via an internal bus, and executes a control program stored in the ROM by using a storage area in the RAM as a work area. A control signal for driving the inkjet head is generated based on the character information generated from. The gate array 5 supplies a drive control signal corresponding to the print information to the head driver IC 9 by a control signal from the CPU, and also supplies a control signal for generating a drive voltage pulse to the drive voltage pulse generation circuit 6.

【0030】駆動電圧パルス発生回路6は論理ゲートア
レイ5から制御信号を供給されて、駆動電圧パルスを発
生し、ヘッドドライバIC9へ駆動パルスを供給する。
駆動電圧パルス発生回路6ではデジタル情報としての制
御信号をD/A(デジタル−アナログ)変換器によりア
ナログの駆動電圧パルス波形へと変換する。すなわち、
駆動電圧パルス発生回路6では駆動電圧パルスのパルス
幅、電圧、パルスの立ち上がり時間、立ち下がり時間等
パルス信号波形生成条件に関する制御信号より、駆動パ
ルス波形を生成する。駆動パルス発生回路6をD/A変
換器にて構成することにより、駆動電圧パルス波形を精
度良く生成するには、波形の分解能を上げるために使用
するD/A変換器のビット数を増やすのみでよいので、
駆動電圧パルス波形の精度を容易に向上することが可能
である。駆動パルス発生回路6をRC回路により構成し
てもよい。駆動パルス発生回路6をRC回路により構成
すれば、D/A変換器により構成する場合より安価な回
路構成とすることが可能である。
The drive voltage pulse generating circuit 6 is supplied with a control signal from the logic gate array 5, generates a drive voltage pulse, and supplies a drive pulse to the head driver IC 9.
In the drive voltage pulse generation circuit 6, a control signal as digital information is converted into an analog drive voltage pulse waveform by a D / A (digital-analog) converter. That is,
The drive voltage pulse generation circuit 6 generates a drive pulse waveform from a control signal relating to pulse signal waveform generation conditions such as the pulse width and voltage of the drive voltage pulse, the rise time and the fall time of the pulse. By forming the drive pulse generation circuit 6 with a D / A converter, the only way to generate a drive voltage pulse waveform with high accuracy is to increase the number of bits of the D / A converter used to increase the resolution of the waveform. So
It is possible to easily improve the accuracy of the drive voltage pulse waveform. The drive pulse generation circuit 6 may be constituted by an RC circuit. If the drive pulse generation circuit 6 is configured by an RC circuit, it is possible to make the circuit configuration less expensive than when the drive pulse generation circuit 6 is configured by a D / A converter.

【0031】駆動制御信号および駆動電圧パルスはコネ
クタ7を経由して、ヘッド基板8に形成されたヘッドド
ライバIC9に供給される。ヘッドドライバIC9は電
源回路10から高電圧系の駆動電圧Vhおよび論理回路
系の駆動電圧Vccを供給されて動作し、供給された駆
動制御信号により、駆動電圧パルスとGND電位を切り
換えて、インクジェットヘッド100の各インクノズル
に対応する対向電極間に印加する。この結果、対向電極
間に駆動パルスによる電位差が生じたインクノズルから
インク液滴が吐出される。
The drive control signal and the drive voltage pulse are supplied to a head driver IC 9 formed on a head substrate 8 via a connector 7. The head driver IC 9 operates by being supplied with a driving voltage Vh of a high voltage system and a driving voltage Vcc of a logic circuit system from a power supply circuit 10, and switches between a driving voltage pulse and a GND potential according to the supplied driving control signal to thereby form an inkjet head. The voltage is applied between opposed electrodes corresponding to each of the 100 ink nozzles. As a result, ink droplets are ejected from the ink nozzle in which a potential difference is generated between the opposing electrodes due to the drive pulse.

【0032】図3は駆動電圧パルス発生回路6で生成さ
れる駆動電圧パルスVpの基本パルスである、駆動パル
スPwの電圧波形を示す。
FIG. 3 shows a voltage waveform of a drive pulse Pw which is a basic pulse of the drive voltage pulse Vp generated by the drive voltage pulse generation circuit 6.

【0033】本発明では、駆動対象のインクノズル10
5に複数の合計k回の吐出を行わせ、1画素を構成する
ようにしている。駆動パルスPwは1回のパルス印加
で、1ショットのインク液滴をインクノズルより吐出す
る。Pwn(n=1,2,・・・k)は、n回目の吐出
を行うための駆動電圧パルスPw(n)のパルス幅であ
り、 Pwin(n=1,2,・・・k−1)は、n回
目とn+1回目の吐出を行うための駆動電圧パルスPw
(n)とPw(n+1)の時間間隔である。
In the present invention, the ink nozzle 10 to be driven is
5 discharges a plurality of times, k times in total, to form one pixel. The drive pulse Pw discharges one shot of ink droplets from the ink nozzle by one pulse application. Pwn (n = 1, 2,... K) is the pulse width of the drive voltage pulse Pw (n) for performing the n-th ejection, and Pwin (n = 1, 2,..., K−1) ) Is a drive voltage pulse Pw for performing the n-th and (n + 1) -th ejections.
This is the time interval between (n) and Pw (n + 1).

【0034】また、V(n)は駆動パルスPw(n)の
駆動電圧である。ここで、Pwinは固有振動周期とP
wn分の時間間隔以上に設定される。以下に詳説する。
V (n) is the drive voltage of the drive pulse Pw (n). Here, Pwin is the natural oscillation cycle and P
It is set to be equal to or longer than the time interval of wn. The details are described below.

【0035】n=1の時の吐出後、すなわち、Pw
(1)を印加し、1回目のインク液滴吐出直後のメニス
カスの挙動から、従来の駆動ではメニスカスが復元する
までは本来Pw(2)を印加して吐出を行うことは不可
能であった。しかしながら、高速な印刷を実現するため
には、メニスカスが復元するのを待たずにPw(2)を
印加吐出させることが必要とされた。
After the ejection when n = 1, that is, Pw
From the behavior of the meniscus immediately after the first ink droplet ejection after applying (1), it was originally impossible to apply Pw (2) to perform ejection by the conventional drive until the meniscus was restored. . However, in order to realize high-speed printing, it is necessary to apply and discharge Pw (2) without waiting for the meniscus to be restored.

【0036】そこで、パルス間隔時間Pwinの設定方
法及び、1回目と2回目及びそれ以降のパルス幅時間P
wnまたは駆動電圧V(n)の設定について吐出特性が
印刷結果の品質にとって最適となるように各々個別に設
定することにした。
Therefore, the method of setting the pulse interval time Pwin and the first, second and subsequent pulse width times Pwin
Regarding the setting of wn or the drive voltage V (n), each is individually set so that the ejection characteristics are optimal for the quality of the printing result.

【0037】パルス間隔時間Pwinは、T0を固有周
期とすると、 Pwin≧Pw(n)+T0 と設定することができる。これは、発明者らの観測に依
れば、インク滴がインクノズルから吐出して切れるまで
の時間がPwn+T0に相当することから、経験的に上
述の関係にてPwinを設定することが、インク滴の安
定吐出に必要であることが発見されたためである。ここ
でT0とはインク流路の電圧印加時の固有振動周期であ
って、インク室とインクノズル等で構成されるインク流
路のインクの音響定数であるイナータンスとインクの圧
縮率やインク流路周壁のコンプライアンスにより主に決
定される。
The pulse interval time Pwin can be set as Pwin ≧ Pw (n) + T0, where T0 is a natural period. This is because, according to observations made by the inventors, the time required for an ink droplet to be ejected from an ink nozzle and being cut off corresponds to Pwn + T0. This is because it has been discovered that it is necessary for stable ejection of droplets. Here, T0 is a natural oscillation period when a voltage is applied to the ink flow path, and is an acoustic constant of ink in the ink flow path composed of the ink chamber and the ink nozzles. It is mainly determined by the compliance of the surrounding wall.

【0038】図3には2回の吐出を行う駆動パルスPw
を示してあり、その駆動波形について説明している。例
えば、駆動パルスPw(2)による2回目のインク吐出
を安定的に行わせ、1回目と2回目の吐出時間差を最も
短くするために、Pwi1=Pw1+T0に設定され
る。
FIG. 3 shows a drive pulse Pw for performing two ejections.
And the driving waveforms are described. For example, Pwi1 = Pw1 + T0 is set to stably perform the second ink ejection by the drive pulse Pw (2) and minimize the difference between the first and second ejection times.

【0039】Pwcn(n=1,2,・・・k)はPw
(n)の充電時間を規制する充電間隔で、Pwdn(n
=1,2,・・・k)はPw(n)の放電時間を規制す
る放電時間である。
Pwcn (n = 1, 2,... K) is Pw
In the charging interval that regulates the charging time of (n), Pwdn (n
.., K) are discharge times that regulate the discharge time of Pw (n).

【0040】駆動パルスPwの波形の内、駆動パルス幅
Pwnは、インクジェットヘッドの流路の寸法諸元によ
るところが大きい。図1に示された、インクジェットヘ
ッドの実施形態おいては、インクノズルのノズル形状が
円形であり、その径が20μm、インク室106の幅が
45μm 、長さが3mm、深さが178μmである。
又、振動板107の幅はインク室106と同じく45μ
mで、厚みは0.8μmである。振動板107と対向電
極109の間隔は0.175μmであり、振動板107
と対向電極109の間の振動板107の表面には熱酸化
膜が敷設されていて(熱酸化膜は図示されていない)、
駆動電圧が印加されても壊れないようになっている。
Among the waveforms of the driving pulse Pw, the driving pulse width Pwn largely depends on the dimensions of the flow path of the ink jet head. In the embodiment of the ink jet head shown in FIG. 1, the nozzle shape of the ink nozzle is circular, the diameter is 20 μm, the width of the ink chamber 106 is 45 μm, the length is 3 mm, and the depth is 178 μm. .
The width of the diaphragm 107 is 45 μm, which is the same as that of the ink chamber 106.
m, and the thickness is 0.8 μm. The interval between the diaphragm 107 and the counter electrode 109 is 0.175 μm.
A thermal oxide film is laid on the surface of the diaphragm 107 between the substrate and the counter electrode 109 (the thermal oxide film is not shown).
Even if a driving voltage is applied, it is not broken.

【0041】図3に示された駆動電圧パルスVpでは、
図1に示すインクジェットヘッドで2回の吐出で1画素
を構成し、25℃で、振動板107と対向電極109が
当接する条件にて駆動する場合は、V(n)=、V1
=、V2=27Vにて、Pw1=、Pw2=10μ秒、
Pwi1=50μ秒、Pwc1=、Pwc2=2μ秒、
Pwd1=、Pwd2=1μ秒と設定して、駆動制御す
ることにより、インク液滴を吐出することが可能であっ
た。
In the driving voltage pulse Vp shown in FIG.
When one pixel is formed by two ejections with the ink jet head shown in FIG. 1 and driven at 25 ° C. under the condition that the diaphragm 107 and the counter electrode 109 are in contact with each other, V (n) = V1
=, V2 = 27V, Pw1 =, Pw2 = 10 μsec,
Pwi1 = 50 μs, Pwc1 =, Pwc2 = 2 μs,
By setting Pwd1 = and Pwd2 = 1 μsec and performing drive control, it was possible to eject ink droplets.

【0042】Pwnは前述のインクジェットヘッドの流
路の諸元の中では、振動板107が変位するのに所要す
る時間と変位してからインク室106内のインクの圧力
が最も高くなるまでの時間により決まる。図1にて説明
されるインクジェットヘッドの実施形態においては、振
動板107が対向電極109に当接する場合、Pw
(n)は振動板107が対向電極109に当接するまで
の時間と振動板107が当接中のインク室106内部の
インクの応答時間によって決まる。当接中のインク室1
06の応答時間はインク流路周壁のコンプライアンスと
インク室106内のインクのイナータンスによって決ま
る。つまり、インク室の寸法諸元によりその多くが決ま
る。
Pwn is the time required for the diaphragm 107 to be displaced and the time from when the diaphragm 107 is displaced to when the pressure of the ink in the ink chamber 106 becomes the highest in the above-mentioned specifications of the flow path of the ink jet head. Is determined by In the embodiment of the ink jet head illustrated in FIG. 1, when the vibration plate 107 contacts the opposite electrode 109, Pw
(N) is determined by the time until the diaphragm 107 contacts the counter electrode 109 and the response time of the ink inside the ink chamber 106 while the diaphragm 107 contacts. Ink chamber 1 in contact
The response time 06 is determined by the compliance of the peripheral wall of the ink flow path and the inertance of the ink in the ink chamber 106. That is, most of them are determined by the dimensions of the ink chamber.

【0043】これは、振動板107が対向電極109に
当接する構造と制御方法を有するインクジェットヘッド
では各Pwnは大きくその値が変わることがなく、イン
クジェットヘッドのインク流路の寸法が決まればほぼ決
定することができることを意味している。更にこの場
合、インクジェットヘッドの製造ばらつきによってPw
nが大きく変わることがなく、Pwnの設定が容易であ
るばかりでなく、印刷品位も安定して確保することが可
能であるという利点を有する。
In an ink jet head having a structure and a control method in which the vibration plate 107 is in contact with the counter electrode 109, each Pwn does not change its value greatly, and is almost determined if the size of the ink flow path of the ink jet head is determined. It means you can do it. Further, in this case, Pw due to manufacturing variation of the ink jet head.
There is an advantage that the setting of Pwn is easy and the print quality can be stably ensured without n being largely changed.

【0044】1画素の形成に複数回の駆動電圧パルスを
設定することにおいて、その駆動電圧は、正逆交互駆動
の実施形態でも可能である。正逆交互駆動とは、静電気
力を用いて振動板107を変形させることによりインク
液滴の吐出を行なう形式のインクジェットヘッドの駆動
方法であって、振動板107に残留する残留電荷の影響
を排除して常に良好なインク液滴の吐出動作を行なうこ
とを目的として行われるインクジェットヘッドの駆動制
御方法であり、本出願人による別の発明である。
In setting a plurality of drive voltage pulses to form one pixel, the drive voltage can be applied to the embodiment of alternate forward / reverse drive. The forward / reverse alternating drive is a method of driving an ink jet head in which ink droplets are ejected by deforming the vibration plate 107 using electrostatic force, and eliminates the influence of residual charges remaining on the vibration plate 107. This is a method for controlling the driving of an ink jet head which is performed for the purpose of always performing a good ink droplet discharging operation, and is another invention by the present applicant.

【0045】振動板107と対抗電極109の間に第1
の極性の電圧を印加する第1の駆動形態で振動板107
を変形させてノズル105からインク液滴の吐出を行な
わせると共に、少なくとも1回の第1の駆動形態による
インク液滴の吐出動作毎に、振動板107と対抗電極1
09の間に第1の極性とは逆の第2の極性の電圧を印加
する第2の駆動形態で振動板107を変形させてノズル
105からインク液滴の吐出を行なわせるインクジェッ
トヘッドの駆動方法に於て、第1および第2の駆動形態
によるインク液滴の吐出動作を交互に行い、連続して行
なわれるこれら第1および第2の駆動形態による2回の
インク液滴の吐出動作により、1ドット印字を記録媒体
上に順次に形成していくことを特徴とするインクジェッ
トヘッドの駆動方法である。
The first between the diaphragm 107 and the counter electrode 109
Diaphragm 107 in the first driving mode in which a voltage having a polarity of
Is deformed so that the ink droplets are ejected from the nozzles 105, and the diaphragm 107 and the counter electrode 1 are discharged at least once every time when the ink droplets are ejected by the first driving mode.
A method of driving an ink jet head in which a diaphragm 107 is deformed in a second driving mode in which a voltage having a second polarity opposite to the first polarity is applied during the period 09 to discharge ink droplets from the nozzles 105 In this case, the ink droplet ejection operation according to the first and second driving modes is alternately performed, and the ink droplet ejection operation according to the first and second driving modes is performed twice. This is a method for driving an ink-jet head, wherein one-dot printing is sequentially formed on a recording medium.

【0046】第1の駆動形態と第2の駆動形態における
駆動パルス幅が異なることにより、電荷の蓄積が懸念さ
れるので、例えば、駆動パス毎に更に、振動板107と
対抗電極109の間に印加する電圧の極性が入れ替わる
ように工夫する。これにより、第1の駆動形態と第2の
駆動形態における駆動パルス幅が異なることにより振動
板に残留する残留電荷の蓄積は抑制され、その影響は実
用上無視できるレベルとなる。又、この場合は、1画素
を形成する吐出の回数は偶数回とするのが好ましい。
Since the difference between the driving pulse widths in the first driving mode and the second driving mode may cause the accumulation of electric charge, for example, the driving pulse width may be further increased between the diaphragm 107 and the counter electrode 109 for each driving path. Devise so that the polarity of the applied voltage is switched. Thus, the accumulation of the residual charge remaining on the diaphragm due to the difference in the drive pulse width between the first drive mode and the second drive mode is suppressed, and the effect thereof becomes practically negligible. In this case, it is preferable that the number of ejections for forming one pixel is an even number.

【0047】図3に示された駆動電圧パルスVpは、前
述の駆動パルス発生回路6の少なくとも1つのD/A変
換器又はRC回路を用いて生成可能である。
The drive voltage pulse Vp shown in FIG. 3 can be generated by using at least one D / A converter or RC circuit of the drive pulse generation circuit 6 described above.

【0048】図4は、図2のブロック図に示された、本
発明を適用したヘッドドライバIC9の内部の概略ブロ
ック図である。ヘッドドライバIC9は電源回路10か
ら高電圧系の駆動電圧Vhおよび論理回路系の駆動電圧
Vccを供給されて動作するCMOSの64ビット出力
の高耐圧ドライバである。ヘッドドライバIC9は、供
給された駆動制御信号により、駆動電圧パルスとGND
電位を切り換えて、インクジェットヘッド100の各イ
ンクノズルに対応する対向電極間に印加する。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing the inside of the head driver IC 9 to which the present invention is applied, which is shown in the block diagram of FIG. The head driver IC 9 is a CMOS 64-bit output high withstand voltage driver that operates by being supplied with a high-voltage drive voltage Vh and a logic circuit drive voltage Vcc from the power supply circuit 10. The head driver IC 9 generates a drive voltage pulse and a GND by the supplied drive control signal.
The potential is switched and applied between opposed electrodes corresponding to each ink nozzle of the inkjet head 100.

【0049】図4において、91は64ビットのシフト
レジスタであり、シリアルデータとして論理ゲートアレ
イ5より送信された64ビット長のDI信号入力を、D
I信号に同期する基本クロックパルスであるところのX
SCLパルス信号入力によりデータをシフトアップし、
シフトレジスタ91内のレジスタに格納するスタティク
シフトレジスタとなっている。DI信号は、64のノズ
ルの各ノズルの選択情報をON/OFFによる制御信号
がシリアルデータとして送信される。
In FIG. 4, reference numeral 91 denotes a 64-bit shift register which receives a 64-bit DI signal input from the logic gate array 5 as serial data,
X which is a basic clock pulse synchronized with the I signal
Data is shifted up by SCL pulse signal input,
This is a static shift register stored in a register in the shift register 91. As the DI signal, a control signal for ON / OFF of the selection information of each of the 64 nozzles is transmitted as serial data.

【0050】92は64ビットのラッチ回路であり、シ
フトレジスタ61内に格納された64ビットデータをラ
ッチパルスLPによりラッチしてデータを格納し、格納
されたデータを、64ビット反転回路93に信号出力す
るスタティクラッチである。ラッチ回路92では、シリ
アルデータのDI信号が各ノズルの駆動を行なうための
64のセグメント出力を行なうための64ビットのパラ
レルの信号へと変換される。
Reference numeral 92 denotes a 64-bit latch circuit which latches 64-bit data stored in the shift register 61 by a latch pulse LP and stores the data, and sends the stored data to a 64-bit inversion circuit 93 as a signal. This is the output clutch. In the latch circuit 92, the DI signal of the serial data is converted into a 64-bit parallel signal for outputting 64 segments for driving each nozzle.

【0051】反転回路93では、ラッチ回路92から入
力される信号と、REV信号との排他的論理和をレベル
シフタ94へ出力する。レベルシフタ94は、反転回路
93からの信号の電圧レベルをロジック系の電圧レベル
(5Vレベル又は3.3Vレベル)からヘッド駆動系の
電圧レベル(0V〜45Vレベル)に変換するレベルイ
ンターフェイス回路である。
The inverting circuit 93 outputs an exclusive OR of the signal input from the latch circuit 92 and the REV signal to the level shifter 94. The level shifter 94 is a level interface circuit that converts the voltage level of the signal from the inverting circuit 93 from a logic system voltage level (5 V level or 3.3 V level) to a head drive system voltage level (0 V to 45 V level).

【0052】SEGドライバ95は64チャンネルのド
ランスミッションゲート出力となっていて、レベルシフ
タ94の入力により、SEG1〜SEG64のセグメン
ト出力に対して、駆動電圧パルスVp入力か又はGND
入力かの何れかを出力する。COMドライバは、REV
入力に対して、駆動電圧パルスVp入力か又はGND入
力かの何れかをCOMへ出力する。
The SEG driver 95 has a transmission transmission gate output of 64 channels. The input of the level shifter 94 causes the segment output of SEG1 to SEG64 to be applied to the drive voltage pulse Vp input or GND.
Output any of the inputs. COM driver is REV
In response to the input, either the drive voltage pulse Vp input or the GND input is output to COM.

【0053】XSCL、DI、LPとREVの各信号
は、ロジック系の電圧レベルの信号であり、論理ゲート
アレイ5よりヘッドドライバIC9に送信される信号で
ある。
Each of the signals XSCL, DI, LP and REV is a signal of a logic system voltage level, and is a signal transmitted from the logic gate array 5 to the head driver IC 9.

【0054】このように、ヘッドドライバIC9を構成
することにより、駆動するセグメント数(ノズル数)が
増加した場合においても容易にヘッドの各ノズルの駆動
する駆動電圧パルスVpとGNDとを切り換え、かつ前
述の正逆交互駆動を容易に実現することが可能となる。
By configuring the head driver IC 9 in this manner, even when the number of segments to be driven (the number of nozzles) increases, the driving voltage pulse Vp for driving each nozzle of the head and GND are easily switched, and The aforementioned forward / reverse alternating drive can be easily realized.

【0055】図5は、本発明のインクジェットヘッドの
駆動方法における駆動制御信号パルスおよび駆動電圧パ
ルス信号の実施例を示すタイミングーチャートである。
FIG. 5 is a timing chart showing an embodiment of a drive control signal pulse and a drive voltage pulse signal in the method of driving an ink jet head according to the present invention.

【0056】本実施例では、最大8の駆動パルスによ
り、1画素(1ドット)を形成する。駆動パルスPwは
Pw(1)とPw(2)、Pw(3)とPw(4)、P
w(5)とPw(6)、Pw(7)とPw(8)がそれ
ぞれ対を成し、ショットセットSsを構成している。シ
ョットセットSsは前述の各駆動パルスPwの対に対し
て、それぞれ、Ss(1)、Ss(2)、Ss(3)、
Ss(4)となっている。即ち図5に示された実施例の
タイミングチャートによれば、最大8ショットのインク
液滴の吐出が可能で、4つのショットセットSsにより
非駆動の場合を含めて4種類の画素(ドット)変調によ
る階調印刷が可能であり、一連の駆動電圧パルスVpに
より、1つのインクノズルから吐出する各インク液滴の
ショットセットSsの数を選択することにより変調され
た1画素を構成する。
In this embodiment, one pixel (one dot) is formed by a maximum of eight drive pulses. The driving pulses Pw are Pw (1) and Pw (2), Pw (3) and Pw (4),
w (5) and Pw (6) and Pw (7) and Pw (8) form a pair, respectively, and constitute a shot set Ss. The shot set Ss corresponds to Ss (1), Ss (2), Ss (3),
Ss (4). That is, according to the timing chart of the embodiment shown in FIG. 5, it is possible to discharge a maximum of eight shots of ink droplets, and to perform four types of pixel (dot) modulation including non-driving by four shot sets Ss. , And one pixel modulated by selecting the number of shot sets Ss of each ink droplet ejected from one ink nozzle by a series of drive voltage pulses Vp.

【0057】本例では1つのショットセットSsを対を
成す2つのショットで構成しているが、1つのショット
セットを構成するショット数はいくつでも可能である。
本例では正逆交互駆動を適用したので、1ショットセッ
トを構成するショット数は偶数ショットであることが好
ましく、更には、階調を最も細かく構成するためには、
1ショットセットを構成するショット数は2ショットで
あることが好ましい。
In this example, one shot set Ss is composed of two shots forming a pair, but one shot set can have any number of shots.
In this example, since the forward / reverse alternating drive is applied, the number of shots constituting one shot set is preferably an even number of shots. Further, in order to configure the finest gradation,
It is preferable that the number of shots constituting one shot set is two shots.

【0058】また、正逆交互駆動以外に、振動板107
の残留電荷が多少影響する可能性が有るが、正逆逆、逆
正正の様に1セットショットを3ショットで構成した場
合も今のところ問題が無いことがわかっているため、有
効な手段の一つである。
In addition to the forward / reverse alternating drive, the diaphragm 107
However, it is known that there is no problem even if one set shot is composed of three shots, such as forward / reverse and reverse / forward / backward. one of.

【0059】各ショットセットの選択は、ゲートアレイ
5より、ヘッドドライバIC9にラッチパルスLPを各
ショットセットSs毎に入力して、DI信号入力によ
り、セグメント出力の選択を行なうことにより行なう。
Selection of each shot set is performed by inputting a latch pulse LP from the gate array 5 to the head driver IC 9 for each shot set Ss, and selecting a segment output by inputting a DI signal.

【0060】本例において、1画素の濃度が最も濃くな
るのは、ショットセットSs(1)〜Ss(4)までの
全てのショットセットSsの選択を行なった場合であ
り、この場合、8ショットのインク液滴がインクノズル
より吐出する(セグメント出力1の吐出パターン)。
In this example, the density of one pixel is highest when all the shot sets Ss from the shot sets Ss (1) to Ss (4) are selected. In this case, eight shots are selected. Is ejected from the ink nozzle (the ejection pattern of segment output 1).

【0061】セグメント出力2には、セグメント出力1
の吐出パターンの次に画素の濃度が濃くなる、6ショッ
トのインク液滴の吐出を行なう吐出パターンが示されて
いる。セグメント出力2では、ショットセットSs
(2)とSs(3)とSs(4)の3つのショットセッ
トSsを選択する。Ss(1)は選択されないので、共
通電極(COM)出力とセグメント出力では同電位とな
っていてインク液滴が吐出されない。6ショットのイン
ク液滴の吐出を行なうためにはこの他に、ショットセッ
トSs(1)とSs(3)とSs(4)、ショットセッ
トSs(1)とSs(2)とSs(4)、ショットセッ
トSs(1)とSs(2)とSs(3)の組み合わせを
選択することも可能である。
The segment output 2 includes the segment output 1
The ejection pattern in which the density of the pixel is increased next to the ejection pattern of FIG. In segment output 2, shot set Ss
(3) Three shot sets Ss of Ss (3) and Ss (4) are selected. Since Ss (1) is not selected, the common electrode (COM) output and the segment output have the same potential and no ink droplet is ejected. In addition, in order to discharge ink droplets of six shots, shot sets Ss (1), Ss (3) and Ss (4), shot sets Ss (1), Ss (2) and Ss (4) are also provided. It is also possible to select a combination of shot sets Ss (1), Ss (2) and Ss (3).

【0062】非駆動の場合はセグメント出力3に示す駆
動パターンの様に何れのショットセットも駆動しない。
この場合のセグメント出力は共通電極(COM)の出力
と同じ出力となって振動板は駆動されず、インク液滴も
吐出されない。
In the case of non-driving, none of the shot sets is driven like the driving pattern shown in segment output 3.
In this case, the segment output is the same as the output of the common electrode (COM), the diaphragm is not driven, and no ink droplet is ejected.

【0063】一方、再び図2を参照して説明すると、本
例のインクジェットヘッドの駆動制御装置1のインクジ
ェットヘッド制御部2は温度検出回路14を備えてい
る。この温度検出回路14は、コネクタ7を介してヘッ
ド基板8の表面に搭載した温度検出素子であるサーミス
タ15に接続されている。従って、インクジェットヘッ
ド100の周囲の環境温度変化は、サーミスタ15の抵
抗値変化として温度検出回路14において検出される。
検出された抵抗値変化は、当該温度検出回路14でA/
D変換された後に、入出力ポートI/Oを介してCPU
に供給される。
On the other hand, referring to FIG. 2 again, the ink jet head control section 2 of the ink jet head drive control device 1 of this embodiment has a temperature detecting circuit 14. This temperature detection circuit 14 is connected via a connector 7 to a thermistor 15 which is a temperature detection element mounted on the surface of the head substrate 8. Therefore, a change in the ambient temperature around the inkjet head 100 is detected by the temperature detection circuit 14 as a change in the resistance value of the thermistor 15.
The detected change in the resistance value is detected by the temperature detection circuit 14 as A /
After the D conversion, the CPU via the input / output port I / O
Supplied to

【0064】ROM内には、予め、インクジェットヘッ
ドの周囲温度と、駆動電圧のパルス幅補正値dPw及び
パルス数補正値dSsとの対応テーブルが格納されてい
る。
The ROM previously stores a correspondence table between the ambient temperature of the ink jet head, the pulse width correction value dPw of the drive voltage, and the pulse number correction value dSs.

【0065】例えば、図6(A)の表に示すように、周
囲温度とサーミスタ抵抗値とパルス幅補正値dPwが対
応関係にあり、同様にして、図6(B)の表では、周囲
温度とサーミスタ抵抗値とパルス数補正値dSsの対応
関係を示している。
For example, as shown in the table of FIG. 6A, the ambient temperature, the thermistor resistance value, and the pulse width correction value dPw have a corresponding relationship. Similarly, in the table of FIG. And the correspondence between the thermistor resistance value and the pulse number correction value dSs.

【0066】インクジェットヘッド制御部2のCPU
は、検出した温度に対応するパルス幅補正値dPwを対
応テーブルから検索出力させて、RAM内に展開する。
この結果、インクジェットヘッド100の駆動電圧のパ
ルス幅Pwは次式のように、インクジェットヘッドの周
囲温度および予め設定されているパルス幅初期値Pws
に基づき、次式(1)のように算出される。
CPU of inkjet head control unit 2
Causes the pulse width correction value dPw corresponding to the detected temperature to be retrieved and output from the correspondence table and developed in the RAM.
As a result, the pulse width Pw of the drive voltage of the ink jet head 100 is determined by the following equation: the ambient temperature of the ink jet head and the preset pulse width initial value Pws
Is calculated based on the following equation (1).

【0067】Pw=Pws+dPw (1) 同様にして、インクジェットヘッド制御部2のCPU
は、検出した温度に対応するパルス数補正値dSsを対
応テーブルから検索出力させて、RAM内に展開する。
この結果、インクジェットヘッド100の駆動電圧のパ
ルス数Ssは次式のように、インクジェットヘッドの周
囲温度および予め設定されているパルス数初期値Sss
に基づき、次式(2)のように算出される。
Pw = Pws + dPw (1) Similarly, the CPU of the inkjet head controller 2
Causes the pulse number correction value dSs corresponding to the detected temperature to be retrieved and output from the correspondence table and developed in the RAM.
As a result, the number Ss of pulses of the drive voltage of the inkjet head 100 is determined by the following equation:
Is calculated based on the following equation (2).

【0068】Ss=Sss+dSs (2) 具体的にどのように周囲温度に対するパルス幅補正値を
設定しているかを以下に示す。
Ss = Sss + dSs (2) A concrete example of how the pulse width correction value for the ambient temperature is set is shown below.

【0069】図7のグラフは、本発明を適用するインク
ジェットヘッドの駆動電圧のパルス幅に対する各周囲温
度中におけるインクジェットヘッド100の1ショット
当たりの吐出インク液滴の質量を示している。この時、
パルス幅初期値Pwsを周囲温度25℃にてインク液滴
の質量がピーク値となるパルス幅付近の9μ秒と設定す
る。周囲温度10℃においては、インク液滴の質量がピ
ーク値となるパルス幅は約9μ秒であるため、10℃に
おけるパルス幅補正値dPwを−1μ秒と設定する。ま
た、周囲温度40℃においては、インク液滴の質量がピ
ーク値となるパルス幅は約12μ秒であるため、40℃
におけるパルス幅補正値dPwを2μ秒と設定する。同
様にして、上記周囲温度以外のインク液滴の質量特性の
結果より、前記周囲温度以外のパルス幅補正値dPwを
設定すると、図6(A)に示す表の通りとなり、この表
に対応した対応テーブルを用いる事により、各周囲温度
において、駆動電圧のパルス幅に対するインクジェット
ヘッド100の吐出インク液滴の質量(あるいはインク
スピード)のピーク値となるパルス幅にて、インク液滴
の吐出が行われ、インク液滴の質量は異なるものの、各
温度にて安定的なインク液滴の吐出が行われる事にな
る。
The graph of FIG. 7 shows the mass of the ejected ink droplet per shot of the ink jet head 100 at each ambient temperature with respect to the pulse width of the driving voltage of the ink jet head to which the present invention is applied. At this time,
The pulse width initial value Pws is set to 9 μs near the pulse width at which the mass of the ink droplet reaches a peak value at an ambient temperature of 25 ° C. At an ambient temperature of 10 ° C., the pulse width at which the mass of the ink droplet has a peak value is about 9 μs, so the pulse width correction value dPw at 10 ° C. is set to −1 μs. At an ambient temperature of 40 ° C., the pulse width at which the mass of the ink droplet reaches a peak value is about 12 μsec.
Is set to 2 μsec. Similarly, when the pulse width correction value dPw other than the ambient temperature is set based on the result of the mass characteristics of the ink droplets other than the ambient temperature, the result is as shown in the table of FIG. By using the correspondence table, at each ambient temperature, ink droplets are ejected with a pulse width that is the peak value of the mass (or ink speed) of the ejected ink droplets of the inkjet head 100 with respect to the pulse width of the drive voltage. Although the mass of the ink droplet is different, stable ejection of the ink droplet is performed at each temperature.

【0070】図8のグラフは、本発明を適用しない場合
における、1画素(dot)を3セットショット構成と
した場合、言い換えると6ショット構成とした場合の、
駆動電圧のパルス幅に対する各周囲温度中におけるイン
クジェットヘッド100の1画素当たりの吐出インク液
滴の質量を示している。10℃から40℃の間におい
て、インク液滴の質量の差は約12ngとなり、大きく
ばらつくことがわかる。
FIG. 8 is a graph showing a case where one pixel (dot) has a three-set shot configuration when the present invention is not applied, in other words, a case where a six-shot configuration is used.
3 shows the mass of the ejected ink droplet per pixel of the inkjet head 100 at each ambient temperature with respect to the pulse width of the drive voltage. From 10 ° C. to 40 ° C., the difference between the masses of the ink droplets is about 12 ng, and it can be seen that the difference greatly varies.

【0071】プリンタに要求される印字品位として、認
識可能な文字を印字する程度であれば不具合となる可能
性が小さいものの、カラー印刷、さらには、写真並みの
印字品位が要求されるプリンタとしては使用できないこ
とがわかる。
As for the print quality required of a printer, if it is only enough to print recognizable characters, it is unlikely that a problem will occur. However, a printer which requires color printing and, moreover, a print quality similar to a photograph is required. It turns out that it cannot be used.

【0072】図9のグラフは、本発明を適用した場合に
おける、1画素(dot)を構成するパルス数初期値を
3セットショット構成とした場合、言い換えると6ショ
ット構成とした場合の、駆動電圧のパルス幅に対する各
周囲温度中におけるインクジェットヘッド100の1画
素当たりの吐出インク液滴の質量を示している。10℃
から40℃の間において、インク液滴の質量の差は約3
ngとなり、ばらつきが小さくなっていることががわか
る。
FIG. 9 is a graph showing the driving voltage when the initial value of the number of pulses constituting one pixel (dot) is a three-shot configuration when the present invention is applied, in other words, when a six-shot configuration is used. 5 shows the mass of the ejected ink droplet per pixel of the inkjet head 100 at each ambient temperature with respect to the pulse width of FIG. 10 ℃
Between 40 ° C. and 40 ° C., the mass difference of the ink droplets is about 3
ng, which indicates that the variation is small.

【0073】以下に、どのようにして、周囲温度に対す
るパルス数補正値を設定しているかを示す。
The following shows how the pulse number correction value for the ambient temperature is set.

【0074】パルス数初期値Sssを、日常頻繁に使用
される周囲温度付近の25℃にて、1画素当たりの所望
のインク液滴質量(約42ng)となる様に、3ショッ
トセットと設定する。周囲温度10℃においては、パル
ス数を3ショットセットとした場合は1画素当たりのイ
ンク液滴質量は約33ng、パルス数を4ショットセッ
トとした場合は約44ngとなり、4ショットセットの
場合が所望のインク液滴質量に近い値になるため、パル
ス幅補正値dPsを1と設定する。また、周囲温度40
℃においては、パルス数を3ショットセットとした場合
は1画素当たりのインク液滴質量は約45ng、パルス
数を4ショットセットとした場合は約60ngとなり、
3ショットセットの場合が所望のインク液滴質量に近い
値になるため、パルス幅補正値dPsを0と設定する。
同様にして、上記周囲温度以外のインク液滴の質量特性
の結果より、前記周囲温度以外のパルス数補正値dSs
を設定すると、図6(B)に示す表の通りとなる。この
表に対応した対応テーブルを用いた結果、駆動電圧のパ
ルス幅に対する各周囲温度中におけるインクジェットヘ
ッド100の1画素当たりの吐出インク液滴の質量は約
42ngから45ngの範囲に収まり、インクジェット
ヘッド周囲温度変化の影響を小さく抑えられる。
The pulse number initial value Sss is set to 3 shot sets so that the desired ink droplet mass per pixel (about 42 ng) is obtained at 25 ° C. around the frequently used ambient temperature. . At an ambient temperature of 10 ° C., when the number of pulses is 3 shot sets, the mass of the ink droplet per pixel is about 33 ng, and when the number of pulses is 4 shot sets, it is about 44 ng. Therefore, the pulse width correction value dPs is set to 1 because the value is close to the ink droplet mass. In addition, ambient temperature 40
In ° C., when the number of pulses is set to 3 shots, the ink droplet mass per pixel is about 45 ng, and when the number of pulses is 4 shots set, it is about 60 ng.
The pulse width correction value dPs is set to 0 because the value is close to the desired ink droplet mass in the case of the three-shot set.
Similarly, from the result of the mass characteristics of the ink droplets other than the ambient temperature, the pulse number correction value dSs other than the ambient temperature is obtained.
Is set as shown in the table of FIG. As a result of using the correspondence table corresponding to this table, the mass of the ejected ink droplet per pixel of the inkjet head 100 in each ambient temperature with respect to the pulse width of the driving voltage falls within the range of about 42 ng to 45 ng, The effect of temperature changes can be kept small.

【0075】前述にて、設定した周囲温度とサーミスタ
抵抗値とパルス数補正値dSsの対応表を考慮して、周
囲温度とサーミスタ抵抗値とパルス幅補正値dPwの対
応表を0.1μ秒以下の単位にて微妙にパルス幅補正値
dPwを設定し直すことにより、インクジェットヘッド
周囲温度変化の影響を極僅かに抑えることも可能であ
る。
Considering the correspondence table between the set ambient temperature, thermistor resistance value, and pulse number correction value dSs, the correspondence table between the ambient temperature, thermistor resistance value, and pulse width correction value dPw is 0.1 μsec or less. By subtly resetting the pulse width correction value dPw in units of (1), it is also possible to minimize the influence of the change in the ambient temperature of the inkjet head.

【0076】このように、本例のインクジェットヘッド
の駆動制御装置1では、インクジェットヘッド100の
周囲温度に基づき、インクジェットヘッド100の駆動
電圧のパルス幅Pw及びパルス数Ssを補正しているの
で、温度変化に起因したインク吐出特性の変動を補償し
て、常に安定したインク吐出特性を得ることができる。
As described above, in the ink jet head drive control device 1 of the present embodiment, the pulse width Pw and the pulse number Ss of the drive voltage of the ink jet head 100 are corrected based on the ambient temperature of the ink jet head 100. It is possible to always obtain a stable ink discharge characteristic by compensating for a change in the ink discharge characteristic caused by the change.

【0077】温度検出のサンプリング周期は例えば2秒
程度とするのが好ましい。また、印字行程中の補正パル
ス数dSs及び補正パルス幅dPwの変更は行わず、一
旦、印刷工程終了後の、次の行程の印刷時に補正値の変
更を行なう。
It is preferable that the sampling cycle for temperature detection is, for example, about 2 seconds. Further, the number of correction pulses dSs and the correction pulse width dPw are not changed during the printing process, but the correction value is changed at the time of printing the next process after the printing process.

【0078】また、補正時に補正値切り換え温度付近で
頻繁な補正値の切り換えによる印刷濃淡の顕在化を抑制
するために、補正時にヒステリシス特性を持たせること
も良好な印刷結果を得る為に有効である。
Also, in order to suppress the appearance of print density due to frequent switching of the correction value near the correction value switching temperature at the time of correction, it is also effective to provide a hysteresis characteristic at the time of correction to obtain a good printing result. is there.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットヘッドの駆動制御方法および装置においては、イ
ンク室容積を増減させてインクノズルからインク液滴を
吐出させる形式のインクジェットヘッドにおいて、1画
素を複数回のインク液滴の吐出により構成する際に、イ
ンクジェットヘッド100の周囲温度に基づき、インク
ジェットヘッド100の駆動電圧のパルス幅Pw及びパ
ルス数Ssを補正しているので、温度変化に起因したイ
ンク吐出特性の変動を補償して、常に安定したインク吐
出特性を得ることができる。
As described above, in the method and apparatus for controlling the drive of an ink jet head according to the present invention, one pixel is formed in an ink jet head of a type in which ink droplets are ejected from ink nozzles by increasing or decreasing the volume of an ink chamber. In the case where the ink droplets are ejected a plurality of times, the pulse width Pw and the pulse number Ss of the drive voltage of the inkjet head 100 are corrected based on the ambient temperature of the inkjet head 100. By compensating for variations in the ejection characteristics, it is possible to always obtain stable ink ejection characteristics.

【0080】更に、パルス数Ssの設定を1画素単位に
て設定することにより、CPUからヘッドドライバIC
9への制御信号の扱いも容易になるため、パルス幅P
w、パルス数Ssの補償も安定的に行われることにな
る。
Further, by setting the number of pulses Ss in units of one pixel, the CPU can control the head driver IC.
9 becomes easier to handle the control signal.
Compensation of w and the pulse number Ss is also performed stably.

【0081】また、異なる一対あるいは複数対のパルス
状の電気信号を印加することにより、静電気力を用いて
振動板107を変形させることによりインク液滴の吐出
を行なう形式のインクジェットヘッド特有の駆動制御方
法である正逆交互駆動にも対応可能となり、静電気力を
用いたインクジェットヘッドにおいても、温度変化に起
因したインク吐出特性の変動を補償して、常に安定した
インク吐出特性を得ることが可能となる。
A drive control peculiar to an ink jet head of a type in which a different one or a plurality of pairs of pulse-like electric signals are applied to deform the vibration plate 107 by using an electrostatic force to discharge ink droplets. It is possible to cope with the method of alternate driving in the normal and reverse directions, and even in an inkjet head using electrostatic force, it is possible to always obtain stable ink ejection characteristics by compensating for variations in ink ejection characteristics caused by temperature changes. Become.

【0082】更に、ROM内に、予め、インクジェット
ヘッドの周囲温度と、駆動電圧のパルス幅補正値dPw
及びパルス数補正値dSsとの対応テーブルが格納され
ているため、さらに、駆動電圧のパルス幅及びパルス数
を容易かつ安定的に制御可能となり、常に安定したイン
ク吐出特性を得ることが可能となる。
Further, the ambient temperature of the ink jet head and the pulse width correction value dPw of the driving voltage are stored in the ROM in advance.
Since the correspondence table with the pulse number correction value dSs is stored, the pulse width and pulse number of the drive voltage can be easily and stably controlled, and stable ink ejection characteristics can always be obtained. .

【0083】更には、画素の大きさを様々に変調可能で
あり、階調印刷が可能で、品質が高く美しい印刷結果が
安定して得られる駆動制御装置を提案し、印刷画像が鮮
明で奇麗な印刷装置を提供可能である。
Further, the present invention proposes a drive control device capable of modulating the size of pixels in various ways, capable of performing gradation printing, stably obtaining a high quality and beautiful printing result, and providing a clear and beautiful printed image. It is possible to provide a simple printing apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による駆動制御装置の制御対象のインク
ジェットヘッドの構成を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an inkjet head to be controlled by a drive control device according to the present invention.

【図2】本発明を適用したインクジェットヘッドの駆動
制御装置の制御系の概略ブロック図である。
FIG. 2 is a schematic block diagram of a control system of a drive control device for an inkjet head to which the present invention is applied.

【図3】本発明を適用したインクジェットヘッドの駆動
電圧パルス信号を示す信号波形図である。
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing a drive voltage pulse signal of an inkjet head to which the present invention is applied.

【図4】図2におけるドライバICの内部の概略ブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing the inside of a driver IC shown in FIG. 2;

【図5】本発明を適用したインクジェットヘッドの駆動
制御方法を示すタイミングチャートである。
FIG. 5 is a timing chart illustrating a drive control method of an inkjet head to which the present invention is applied.

【図6】(A)は本発明を適用したインクジェットヘッ
ド周囲温度とサーミスタ抵抗値とパルス幅補正値の対応
関係を示す表、(B)は本発明を適用したインクジェッ
トヘッド周囲温度とサーミスタ抵抗値とパルス数補正値
の対応関係を示す表である。
6A is a table showing a correspondence relationship between an ink jet head ambient temperature, a thermistor resistance value, and a pulse width correction value to which the present invention is applied, and FIG. 6B is a table showing an ink jet head ambient temperature and thermistor resistance value to which the present invention is applied; 9 is a table showing the correspondence between the pulse number correction value and the pulse number correction value.

【図7】本発明の適用対象となるインクジェットヘッド
の各インクジェットヘッド周囲温度におけるパルス幅に
対する1ショット当たりのインク液滴の質量特性を示す
グラフである。
FIG. 7 is a graph showing the mass characteristics of an ink droplet per shot with respect to a pulse width at each inkjet head ambient temperature of an inkjet head to which the present invention is applied.

【図8】本発明を適用しない場合の、各インクジェット
ヘッド周囲温度におけるパルス幅に対する1画素当たり
のインク液滴の質量特性を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a mass characteristic of an ink droplet per pixel with respect to a pulse width at each inkjet head ambient temperature when the present invention is not applied.

【図9】本発明を適用した場合の、各インクジェットヘ
ッド周囲温度におけるパルス幅に対する1画素当たりの
インク液滴の質量特性を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a mass characteristic of an ink droplet per pixel with respect to a pulse width at an ambient temperature of each inkjet head when the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクジェットヘッドの駆動制御装置 2 インクジェットヘッド制御部 6 駆動パルス発生回路 8 ヘッド基板 9 ヘッドドライバIC 14 温度検出回路 15 サーミスタ 100 インクジェットヘッド 105 インクノズル 106 インク室 107 振動板(電極) 108 対向板 109 電極 110 インク液滴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink-jet head drive control device 2 Ink-jet head control unit 6 Drive pulse generating circuit 8 Head substrate 9 Head driver IC 14 Temperature detection circuit 15 Thermistor 100 Ink-jet head 105 Ink nozzle 106 Ink chamber 107 Vibration plate (electrode) 108 Opposite plate 109 Electrode 110 ink droplet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松野 靖史 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA04 EB07 EB30 EB59 EC07 EC42 EC73 FA01 2C057 AF21 AG54 AL25 AM21 AM40 AR08 BA04 BA15 CA04  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Yasushi Matsuno 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano F-term in Seiko Epson Corporation (reference) 2C056 EA04 EB07 EB30 EB59 EC07 EC42 EC73 FA01 2C057 AF21 AG54 AL25 AM21 AM40 AR08 BA04 BA15 CA04

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク液滴を吐出するインクノズルと、
当該インクノズルに連通していると共にインクを保持し
ているインク室と、当該インク室を区画形成している周
壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、当該振動
板のそれぞれに形成した対向電極とを有し、これらの対
向電極の間にパルス状の電気信号を印加して前記振動板
を変形させて前記インクノズルからインク液滴を吐出さ
せ、1画素を複数回のインク吐出により構成するインク
ジェットヘッドの駆動制御方法において、 前記インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温
度検出工程と、当該温度検出工程において検出された温
度に基づき、前記パルス状の電気信号のパルス数補正値
を算出する第1の温度補償値算出工程と、予め設定され
ている前記パルス状の電気信号のパルス数初期値に前記
パルス数補正値を加算して求まった補正パルス数で前記
パルス状の電気信号を前記対向電極間に印加する駆動工
程と、を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの
駆動制御方法。
An ink nozzle for discharging ink droplets;
An ink chamber communicating with the ink nozzle and holding ink, a diaphragm formed on a peripheral wall defining the ink chamber and displaceable in an out-of-plane direction, and formed on each of the vibration plates A pulse-like electric signal is applied between these opposing electrodes to deform the vibrating plate, thereby ejecting ink droplets from the ink nozzles, and discharging one pixel a plurality of times. In the method for controlling the driving of an ink-jet head, a temperature detection step of detecting an ambient temperature of the ink-jet head, and a pulse number correction value of the pulse-like electric signal based on the temperature detected in the temperature detection step. A first temperature compensation value calculating step of calculating, and a pulse number correction value is added to a preset pulse number initial value of the pulse-like electric signal to obtain a value. A driving step of applying the pulse-like electric signal between the counter electrodes with the corrected number of correction pulses.
【請求項2】 請求項1において、前記温度検出工程
と、当該温度検出工程において検出された温度に基づ
き、前記パルス状の電気信号のパルス幅補正値を算出す
る第2の温度補償値算出工程と、予め設定されている前
記パルス状の電気信号のパルス幅初期値に前記パルス幅
補正値を加算して求まった補正パルス幅で前記パルス状
の電気信号を前記対向電極間に印加する駆動工程と、を
含むことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御
方法。
2. The temperature detecting step according to claim 1, further comprising: a second temperature compensation value calculating step of calculating a pulse width correction value of the pulsed electric signal based on the temperature detected in the temperature detecting step. And a driving step of applying the pulse-shaped electric signal between the counter electrodes with a correction pulse width determined by adding the pulse width correction value to a preset pulse width initial value of the pulse-shaped electric signal. And a driving control method for the inkjet head.
【請求項3】 請求項1もしくは2において、インク吐
出をおこなわせる複数回の前記パスル状の電気信号の電
圧波形またはパルスの数は、1画素単位で設定されてい
ることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方
法。
3. The ink-jet head according to claim 1, wherein the voltage waveform or the number of pulses of the pulse-like electric signal for performing the ink ejection a plurality of times is set for each pixel. Drive control method.
【請求項4】 請求項1乃至3において、前記インクノ
ズルからインク液滴を吐出させる前記パルス状の電気信
号によって前記対向電極間に生ずる電界の極性が、異な
る1対又は複数対のパルス状の電気信号を印加すること
を特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方法。
4. A pulse-shaped pulse signal according to claim 1, wherein a polarity of an electric field generated between said opposed electrodes by said pulse-shaped electric signal for ejecting ink droplets from said ink nozzle is different. A drive control method for an inkjet head, comprising applying an electric signal.
【請求項5】 請求項1乃至4において、前期温度補償
値算出工程は、前記温度検出工程にて検出された温度
が、前記パルス状の電気信号のパルス数初期値を設定し
た時の温度以下の場合は、前記パルス数補正値を正の整
数に算出することを特徴とするインクジェットヘッドの
駆動制御方法。
5. The temperature compensation value calculating step according to claim 1, wherein the temperature detected in the temperature detecting step is equal to or less than a temperature when an initial value of the number of pulses of the pulse-like electric signal is set. Wherein the pulse number correction value is calculated to be a positive integer.
【請求項6】 請求項1乃至5において、前記第1の温
度補償値算出工程は、前記インクジェットヘッドの周囲
環境温度とパルス数補正値の対応テーブルを記憶した記
憶部を備え、検出された温度に対応するパルス数補正値
を前記対応テーブルから検索出力するようになっている
ことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方
法。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the first temperature compensation value calculation step includes a storage unit storing a correspondence table between the ambient environment temperature of the ink jet head and the pulse number correction value, Wherein the pulse number correction value corresponding to (c) is retrieved and output from the correspondence table.
【請求項7】 インク液滴を吐出するインクノズルと、
当該インクノズルに連通していると共にインクを保持し
ているインク室と、当該インク室を区画形成している周
壁に形成され面外方向に変位可能な振動板と、当該振動
板のそれぞれに形成した対向電極とを有し、これらの対
向電極の間にパルス状の電気信号を印加して前記振動板
を変形させて前記インクノズルからインク液滴を吐出さ
せ、1画素を複数回のインク吐出により構成するインク
ジェットヘッドの駆動制御装置において、 前記インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温
度検出工程と、当該温度検出工程において検出された温
度に基づき、前記パルス状の電気信号のパルス数補正値
を算出する第1の温度補償値算出工程と、予め設定され
ている前記パルス状の電気信号のパルス数初期値に前記
パルス数補正値を加算して求まった補正パルス数で前記
パルス状の電気信号を前記対向電極間に印加する駆動工
程と、を含むことを特徴とするインクジェットヘッドの
駆動制御装置。
7. An ink nozzle for discharging ink droplets,
An ink chamber communicating with the ink nozzle and holding the ink; a vibrating plate formed on a peripheral wall defining the ink chamber and displaceable in an out-of-plane direction; and a vibrating plate formed on each of the vibrating plates. A pulse-like electric signal is applied between these opposing electrodes to deform the vibrating plate and eject ink droplets from the ink nozzles, thereby discharging one pixel a plurality of times. In the inkjet head drive control device, a temperature detection step of detecting the ambient temperature of the inkjet head, and a pulse number correction value of the pulse-like electric signal based on the temperature detected in the temperature detection step. A first temperature compensation value calculating step of calculating, and a pulse number correction value is added to a preset pulse number initial value of the pulse-like electric signal to obtain a value. A drive step of applying the pulse-like electric signal between the opposed electrodes with the corrected number of correction pulses.
【請求項8】 請求項7において、前記温度検出工程
と、当該温度検出工程において検出された温度に基づ
き、前記パルス状の電気信号のパルス幅補正値を算出す
る第2の温度補償値算出工程と、予め設定されている前
記パルス状の電気信号のパルス幅初期値に前記パルス幅
補正値を加算して求まった補正パルス幅で前記パルス状
の電気信号を前記対向電極間に印加する駆動工程と、を
含むことを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御
装置。
8. The temperature detecting step according to claim 7, wherein a second step of calculating a pulse width correction value of the pulsed electric signal based on the temperature detected in the temperature detecting step. And a driving step of applying the pulse-shaped electric signal between the counter electrodes with a correction pulse width determined by adding the pulse width correction value to a preset pulse width initial value of the pulse-shaped electric signal. And a drive control device for the inkjet head.
【請求項9】 請求項7もしくは8において、インク吐
出をおこなわせる複数回の前記パスル状の電気信号の電
圧波形またはパルスの数は、1画素単位で設定されてい
ることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御装
置。
9. The ink-jet head according to claim 7, wherein the voltage waveform or the number of pulses of the pulse-shaped electric signal for performing ink ejection is set for each pixel. Drive control device.
【請求項10】 請求項7乃至9において、前記インク
ノズルからインク液滴を吐出させる前記パルス状の電気
信号によって前記対向電極間に生ずる電界の極性が、異
なる1対又は複数対のパルス状の電気信号を印加するこ
とを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御装置。
10. A pair of pulse-like or plural pairs in which the polarity of an electric field generated between the counter electrodes by the pulse-like electric signal for ejecting ink droplets from the ink nozzles is different from each other. A drive control device for an inkjet head, which applies an electric signal.
【請求項11】 請求項7乃至10において、前期温度
補償値算出工程は、前記温度検出工程にて検出された温
度が、前記パルス状の電気信号のパルス数初期値を設定
した時の温度以下の場合は、前記パルス数補正値を正の
整数に算出することを特徴とするインクジェットヘッド
の駆動制御装置。
11. The temperature compensation value calculating step according to claim 7, wherein the temperature detected in the temperature detecting step is equal to or lower than a temperature at which a pulse number initial value of the pulse-like electric signal is set. Wherein the pulse number correction value is calculated as a positive integer.
【請求項12】 請求項7乃至11において、前記第1
の温度補償値算出工程は、前記インクジェットヘッドの
周囲環境温度とパルス数補正値の対応テーブルを記憶し
た記憶部を備え、検出された温度に対応するパルス数補
正値を前記対応テーブルから検索出力するようになって
いることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御
装置。
12. The method according to claim 7, wherein
The temperature compensating value calculating step includes a storage unit storing a correspondence table between the ambient temperature of the inkjet head and the pulse number correction value, and retrieves and outputs the pulse number correction value corresponding to the detected temperature from the correspondence table. A drive control device for an ink-jet head, characterized in that:
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