JP2003053969A - Control method for driving inkjet head - Google Patents

Control method for driving inkjet head

Info

Publication number
JP2003053969A
JP2003053969A JP2001243795A JP2001243795A JP2003053969A JP 2003053969 A JP2003053969 A JP 2003053969A JP 2001243795 A JP2001243795 A JP 2001243795A JP 2001243795 A JP2001243795 A JP 2001243795A JP 2003053969 A JP2003053969 A JP 2003053969A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
piezoelectric element
potential
drive
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001243795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Akiyama
貴裕 秋山
Tatsuzo Obinata
辰三 小日向
Eiichi Toyama
栄一 外山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to JP2001243795A priority Critical patent/JP2003053969A/en
Publication of JP2003053969A publication Critical patent/JP2003053969A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent delay or deformation of a driving waveform and occurrence of vibration which may occur when a driving waveform is changed due to a number of piezoelectric elements and self-heating thereof in terms of a method for controlling a piezoelectric element of an inkjet printer. SOLUTION: In this method of controlling the piezoelectric elements 7 of the inkjet printer, the number of piezoelectric elements 7 to be driven and the self-heating of the piezoelectric elements are managed to correct an input waveform 9 to an amplifier section 3 so that a predetermined driving waveform is applied to the piezoelectric elements 7 insusceptible of the number of piezoelectric elements 7 to be driven.

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】本発明はインクジェット印字
装置に関するものであり、さらに詳しくは圧電素子に印
加される駆動波形の制御方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet printing apparatus, and more particularly to a method of controlling a drive waveform applied to a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、同時に駆動する圧電素子の数が
比較的少ないことと、増幅部とヘッド部を結ぶケーブル
のインダクタンスを考慮していないため、駆動本数には
影響されず圧電素子に所定の駆動波形が印加されるもの
として増幅部への入力波形の補正を行っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, since the number of piezoelectric elements that are simultaneously driven is relatively small and the inductance of the cable connecting the amplifying section and the head section is not taken into consideration, the piezoelectric elements are not affected by the number of driving elements. The input waveform to the amplifier is corrected by assuming that the drive waveform of (3) is applied.

【0003】特開2000-203014号公報では、プッシュプ
ル回路(増幅回路)に容量性負荷が接続されると発振を
起こしやすく、同時に駆動される圧電素子の全ての組み
合わせに対して安定に動作するようにプッシュプル回路
を設計するのは困難であることより、キャリッジ内部に
圧電素子の本数だけプッシュプル回路を設けて、駆動す
る圧電素子のプッシュプル回路のみ動作させることで圧
電素子に駆動波形を印加させることが記述されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-203014, when a capacitive load is connected to a push-pull circuit (amplifier circuit), oscillation easily occurs, and stable operation is achieved for all combinations of simultaneously driven piezoelectric elements. Since it is difficult to design a push-pull circuit like this, by providing push-pull circuits for the number of piezoelectric elements inside the carriage and operating only the push-pull circuits of the piezoelectric elements to be driven, the drive waveform can be applied to the piezoelectric elements. It is described that the voltage is applied.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】圧電素子に印加される
駆動波形は、圧電素子の前段に配置されるケーブルおよ
びアナログスイッチにそれぞれ電位差が発生するので、
増幅部の出力波形に対して時間の遅れが生じるような駆
動波形となる。
The drive waveform applied to the piezoelectric element causes a potential difference between the cable and the analog switch arranged in the preceding stage of the piezoelectric element.
The drive waveform has a time delay with respect to the output waveform of the amplifier.

【0005】駆動する圧電素子の本数が、ケーブルが持
つインダクタンス成分と、アナログスイッチが持つ抵抗
成分および圧電素子が持つキャパシタンス成分の値よ
り、過減衰と振動減衰の境となる基準の本数より少ない
過減衰の時には、圧電素子に印加される駆動波形は所定
の電位を超えることはなく、鈍るように所定の電位に収
束する。
The number of piezoelectric elements to be driven is smaller than the reference number of lines which is the boundary between overdamping and vibration damping, due to the values of the inductance component of the cable, the resistance component of the analog switch and the capacitance component of the piezoelectric element. At the time of decay, the drive waveform applied to the piezoelectric element does not exceed a predetermined potential, but converges to a predetermined potential in a dull manner.

【0006】これに対し、駆動する圧電素子の本数が過
減衰と振動減衰の境となる基準の本数より多い振動減衰
の時には、圧電素子に印加される駆動波形は所定の電位
を上下に振動するように収束する。
On the other hand, when the number of piezoelectric elements to be driven is greater than the reference number, which is the boundary between over-damping and vibration damping, the driving waveform applied to the piezoelectric elements vibrates up and down at a predetermined potential. To converge.

【0007】また、圧電素子の高密度実装と変位量の確
保を同時に達成するためには、積層タイプの圧電素子が
一般的に使用される。印刷速度を上げるために、圧電素
子の駆動周波数を上げることは重要であるが、自己発熱
により圧電素子のキャパシタンスが増加し、これに起因
して前記した過減衰と振動減衰を起こす。
Further, in order to achieve high-density mounting of piezoelectric elements and securing of displacement at the same time, a laminated type piezoelectric element is generally used. Although it is important to increase the driving frequency of the piezoelectric element in order to increase the printing speed, the capacitance of the piezoelectric element increases due to self-heating, which causes the above-described over-damping and vibration damping.

【0008】高精細な印刷を行うためには、インク室や
圧電素子等、プリントヘッドを構成する機械部品精度と
組み立て精度が確保される必要がある。しかしプリント
ヘッドに対して、目的とする駆動波形を高精度で提供で
きない場合は結果的にプリントヘッドの性能を低下させ
るかたちとなる。
In order to perform high-definition printing, it is necessary to ensure the precision of the mechanical parts and the assembly of the print head, such as the ink chambers and piezoelectric elements. However, if the target drive waveform cannot be provided to the print head with high accuracy, the performance of the print head will be degraded as a result.

【0009】このように圧電素子に印加される駆動波形
は、駆動する圧電素子の本数や、自己発熱に起因して駆
動波形が変化してしまう問題が生じるので、その結果イ
ンクジェット印字装置においてインク吐出の速度やイン
ク重量に影響を与え、高精細な印刷を得る上での重要な
課題となっていた。
As described above, the driving waveform applied to the piezoelectric element causes a problem that the driving waveform changes due to the number of piezoelectric elements to be driven or self-heating, and as a result, ink ejection is performed in an ink jet printer. It affects the speed of ink and the weight of ink, and has been an important issue in obtaining high-definition printing.

【0010】本発明は、このような問題を解決するため
に増幅部への入力波形を補正し、駆動する圧電素子の本
数、および圧電素子のキャパシタンスが変化しても、圧
電素子に所定の駆動波形を印加させる制御方法を提供す
ることを課題とする。
In order to solve such a problem, the present invention corrects the input waveform to the amplifying section and, even if the number of piezoelectric elements to be driven and the capacitance of the piezoelectric elements are changed, the piezoelectric elements are driven in a predetermined manner. An object is to provide a control method for applying a waveform.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】増幅部の出力波形は、駆
動する圧電素子の本数に影響されないが、ケーブルはイ
ンダクタンス成分を持ち、またアナログスイッチは抵抗
成分を持つのでケーブルおよびアナログスイッチにそれ
ぞれ電位差が発生する。その結果、駆動する圧電素子の
本数に応じて圧電素子に印加される駆動波形は増幅部の
出力波形に対して、時間の遅れと鈍りおよび振動が生じ
るので、これらを考慮して最適な駆動波形が得られるよ
うに増幅部への入力波形の補正を行った。
The output waveform of the amplifier is not affected by the number of piezoelectric elements to be driven, but since the cable has an inductance component and the analog switch has a resistance component, the potential difference between the cable and the analog switch is different. Occurs. As a result, the drive waveform applied to the piezoelectric element according to the number of piezoelectric elements to be driven causes a time delay, dullness, and vibration with respect to the output waveform of the amplification section. The input waveform to the amplifier was corrected so that

【0012】増幅部への入力波形を補正する方法は、圧
電素子に印加される駆動波形を、増幅部の出力波形と比
較することで補正要素を導出すればよい。
The method of correcting the input waveform to the amplifying section may derive the correction element by comparing the drive waveform applied to the piezoelectric element with the output waveform of the amplifying section.

【0013】増幅部への入力波形が一定の電位から変化
すると、ケーブルおよびアナログスイッチにそれぞれ電
位差が発生するので、圧電素子に印加される駆動波形
は、増幅部の出力波形に対して時間の遅れが生じるよう
な駆動波形となる。そのため圧電素子に印加される駆動
波形は、増幅部の出力波形に対して時間の遅れを無くす
ように、あらかじめ増幅部への入力波形が一定の電位か
ら変化を開始する時刻を早く設定する補正方法で所定の
駆動波形を得ることを可能とした。
When the input waveform to the amplifying section changes from a constant potential, a potential difference occurs between the cable and the analog switch, so that the drive waveform applied to the piezoelectric element is delayed in time with respect to the output waveform of the amplifying section. Drive waveform. Therefore, the driving waveform applied to the piezoelectric element is set in advance so that the time at which the input waveform to the amplifying unit starts changing from a constant potential is set early so that there is no time delay with respect to the output waveform of the amplifying unit. It is possible to obtain a predetermined drive waveform with.

【0014】駆動する圧電素子の本数が、過減衰と振動
減衰の境となる基準の本数より少ない過減衰(駆動波形
が所定の電位に対して鈍るように収束する)の時には、
増幅部への入力波形の立ち上がり終了部において、圧電
素子に印加される駆動波形は、増幅部への入力波形の立
ち上がりを開始する時刻を早く設定する補正方法だけで
は、立ち上がり終了部が所定の駆動波形である増幅部の
出力波形に対して鈍るように収束するので、増幅部への
入力波形の立ち上がり終了部に一時的に本来の電位より
高い電位を設定する補正方法で所定の駆動波形を得た。
When the number of piezoelectric elements to be driven is overdamped (the drive waveform converges so as to become dull with respect to a predetermined potential), which is smaller than the reference number of boundaries which is a boundary between overdamping and vibration damping,
At the end of the rising edge of the input waveform to the amplifier, the drive waveform applied to the piezoelectric element is set to the predetermined end of the rising edge by the correction method that sets the start time of the input waveform to the amplifier early. Since the output waveform of the amplifier, which is a waveform, converges in a dull manner, a predetermined drive waveform is obtained by a correction method that temporarily sets a potential higher than the original potential at the rising end portion of the input waveform to the amplifier. It was

【0015】同様に、増幅部への入力波形の立ち下がり
終了部における圧電素子に印加される駆動波形もまた、
増幅部への入力波形の立ち下がりを開始する時刻を早く
設定する補正方法だけでは、立ち下がり終了部が増幅部
の出力波形に対して鈍るように収束するので、増幅部へ
の入力波形の立ち下がり終了部に一時的に本来の電位よ
り低い電位を設定する補正方法で所定の駆動波形を得
た。
Similarly, the drive waveform applied to the piezoelectric element at the trailing end of the input waveform to the amplifier is also:
With only the correction method that sets the start time of the input waveform to the amplification section earlier, the fall end section converges so as to become dull with respect to the output waveform of the amplification section. A predetermined drive waveform was obtained by a correction method in which a potential lower than the original potential was temporarily set in the falling end portion.

【0016】駆動する圧電素子の本数が、過減衰と振動
減衰の境となる基準の本数より多い振動減衰(駆動波形
が所定の電位に対して振動するように収束する)の時に
は、増幅部への入力波形の立ち上がりを開始する時刻を
早く設定する補正方法だけでは、立ち上がり終了部が所
定の駆動波形である増幅部の出力波形に対して、所定の
電位を上下に振動するように収束するので、増幅部への
入力波形が立ち上がり終了部は、本来の電位に到達する
時刻より前の、本来の電位より低い電位の時刻から、補
正する前の増幅部への入力波形よりも立ち上がりの勾配
を緩めて、本来の電位に到達する時刻を遅くする補正方
法で所定の駆動波形を得た。
When the number of piezoelectric elements to be driven is vibration damping (converging so that the driving waveform vibrates with respect to a predetermined potential) larger than the reference number which is the boundary between over-damping and vibration damping, the amplifier unit is driven. Only with the correction method that sets the start time of the input waveform to start rising earlier, the rising end part converges so as to oscillate a predetermined potential up and down with respect to the output waveform of the amplification part that is the predetermined drive waveform. , The input waveform to the amplification section has a rising slope that is higher than the input waveform to the amplification section before correction from the time of the potential lower than the original potential before the time of reaching the original potential. A predetermined drive waveform was obtained by a correction method that loosens the time to reach the original potential.

【0017】同様に、増幅部への入力波形の立ち下がり
終了部における圧電素子に印加される駆動波形もまた、
増幅部への入力波形の立ち下がりを開始する時刻を早く
設定する補正方法だけでは、立ち下がり終了部が増幅部
の出力波形に対して、所定の電位を上下に振動するよう
に収束するので、増幅部への入力波形が立ち下がり終了
部は、本来の電位に到達する時刻より前の、本来の電位
より高い電位の時刻から、補正する前の増幅部への入力
波形よりも立ち下がりの勾配を緩めて、本来の電位に到
達する時刻を遅くする補正方法で所定の駆動波形を得
た。
Similarly, the drive waveform applied to the piezoelectric element at the trailing end of the input waveform to the amplifier is also:
With only the correction method that sets the time to start the fall of the input waveform to the amplification section earlier, the fall end section converges so that the output potential of the amplification section oscillates a predetermined potential up and down. The input waveform to the amplifying part is the falling slope of the end waveform from the time of the potential higher than the original potential before the time when the original potential is reached to the original waveform. Was obtained, and a predetermined drive waveform was obtained by a correction method in which the time to reach the original potential was delayed.

【0018】また、圧電素子の自己発熱によるキャパシ
タンスの増加を検出し、上記説明の補正方法を合わせて
行うことで所定の駆動波形を得た。
Further, a predetermined drive waveform was obtained by detecting an increase in capacitance due to self-heating of the piezoelectric element and performing the correction method described above together.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一例となるインク
ジェット印字装置の駆動回路図である。図1において、
1はCPU、2はD/A変換器、3は増幅部、4はヘッド部、5は
増幅部3とヘッド部4を結ぶケーブル、6はアナログスイ
ッチ、7は圧電素子、8はカウンタ、30は圧電素子の温度
検出用サーミスタを示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a drive circuit diagram of an ink jet printing apparatus as an example of the present invention. In FIG.
1 is a CPU, 2 is a D / A converter, 3 is an amplification section, 4 is a head section, 5 is a cable connecting the amplification section 3 and the head section 4, 6 is an analog switch, 7 is a piezoelectric element, 8 is a counter, 30 Shows a thermistor for temperature detection of the piezoelectric element.

【0020】本例の構成では、駆動する圧電素子7の本
数をカウンタ8で数え、それに応じたD/A変換器2への入
力データはCPU1により設定され、D/A変換器2の出力を増
幅部3で増幅した出力波形がケーブル5の後段に配置され
るアナログスイッチ6に印加され、アナログスイッチ6が
オン状態の時のみ圧電素子7を駆動する。
In the configuration of this example, the number of the piezoelectric elements 7 to be driven is counted by the counter 8, and the input data to the D / A converter 2 corresponding thereto is set by the CPU 1 and the output of the D / A converter 2 is set. The output waveform amplified by the amplification unit 3 is applied to the analog switch 6 arranged in the subsequent stage of the cable 5, and the piezoelectric element 7 is driven only when the analog switch 6 is in the ON state.

【0021】図2はケーブル5とアナログスイッチ6およ
び圧電素子7の等価回路図である。ここではアナログス
イッチ6を等価に置き換えたものをアナログスイッチの
抵抗成分6aとし、圧電素子7を等価に置き換えたものを
圧電素子7のキャパシタンス成分7aとしたRLC回路が存在
する。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the cable 5, the analog switch 6 and the piezoelectric element 7. Here, there is an RLC circuit in which the equivalent component of the analog switch 6 is used as the resistance component 6a of the analog switch, and the equivalent component of the piezoelectric element 7 is used as the capacitance component 7a of the piezoelectric element 7.

【0022】最初に、本発明における駆動する圧電素子
7の本数が過減衰と振動減衰の境となる基準の本数より
少ない過減衰の時の制御例を説明する。
First, the driven piezoelectric element according to the present invention
An example of control when the number of 7 is less than the reference number which is the boundary between overdamping and vibration damping will be described.

【0023】図3は駆動する圧電素子7の本数が過減衰
と振動減衰の境となる基準の本数より少ない過減衰の
時、補正する前の増幅部3への入力波形9(点線)と補正
した後の増幅部3への入力波形10(実線)とを比較した
図である。この補正する前の増幅部3への入力波形9を増
幅すると、増幅部3の出力波形は図4の13でである。し
かしケーブル5はインダクタンスの成分を持つために電
位差(以下VLと記す)が発生する。また、アナログスイ
ッチ6も抵抗成分を持つために電位差(以下VRと記す)
が発生し、その和は数式1で表され、増幅部3への入力
波形9の立ち上がり時は所定の電位E0に対して、数式2
の形で鈍るように収束する。
FIG. 3 shows that when the number of driven piezoelectric elements 7 is less than the reference number which is the boundary between overdamping and vibration damping, the input waveform 9 (dotted line) to the amplifying section 3 before correction and the correction FIG. 11 is a diagram comparing the input waveform 10 (solid line) to the amplification unit 3 after the above. When the input waveform 9 to the amplifier 3 before this correction is amplified, the output waveform of the amplifier 3 is 13 in FIG. However, since the cable 5 has an inductance component, a potential difference (hereinafter referred to as V L ) occurs. Further, since the analog switch 6 also has a resistance component, a potential difference (hereinafter referred to as V R )
Is generated, and the sum thereof is expressed by Equation 1, and when the input waveform 9 to the amplifying section 3 rises, Equation 2 is changed with respect to a predetermined potential E 0 .
It converges to be dull in the form of.

【0024】[0024]

【数1】 [Equation 1]

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】逆に増幅部3への入力波形9の立ち下がり時
は所定の電位E1に対して、数式3の形で鈍るように収束
する。
On the contrary, when the input waveform 9 to the amplifying section 3 falls, it converges to a predetermined potential E 1 so as to become dull in the form of Expression 3.

【0027】[0027]

【数3】 [Equation 3]

【0028】その結果、圧電素子7には図4の14で示す
駆動波形が印加されるので、圧電素子7に所定の駆動波
形を印加させるため、増幅部3への入力波形9を以下のよ
うな方法で補正した。
As a result, since the drive waveform shown by 14 in FIG. 4 is applied to the piezoelectric element 7, the input waveform 9 to the amplifying section 3 is set as follows in order to apply a predetermined drive waveform to the piezoelectric element 7. It was corrected by various methods.

【0029】図4において、圧電素子7に印加される駆
動波形14を、増幅部3の出力波形13と比較すると、増幅
部3への入力波形9が一定の電位から変化すると、駆動波
形14は増幅部3の出力波形13に対して時間が遅れたよう
な波形となる。そして駆動波形14が所定の電位に近づく
と鈍るような形で所定の電位に収束する。時間の遅れを
補正する手段は、増幅部3への入力波形9が変化を開始す
る時刻を、立ち上がり時は図3で示す11a、一方、立ち
下がり時は11bのように早く設定する制御を行う。
In FIG. 4, the drive waveform 14 applied to the piezoelectric element 7 is compared with the output waveform 13 of the amplification section 3, and when the input waveform 9 to the amplification section 3 changes from a constant potential, the drive waveform 14 becomes The output waveform 13 of the amplification section 3 has a waveform that is delayed in time. When the drive waveform 14 approaches the predetermined potential, it converges to the predetermined potential in a dull form. The means for correcting the time delay performs control to set the time at which the input waveform 9 to the amplifying section 3 starts to change as fast as 11a shown in FIG. 3 at the time of rising and 11b at the time of falling. .

【0030】鈍りを補正する手段は、増幅部3への入力
波形9の立ち上がり時は、図3で示す12aのように一時的
に本来の電位より高い電位を設定し、従来の立ち上がり
が終了する時刻で本来の電位に戻す制御を行う。
The means for correcting the dullness temporarily sets a potential higher than the original potential as shown at 12a in FIG. 3 at the time of rising of the input waveform 9 to the amplifying section 3, and the conventional rising ends. Control is performed to return to the original potential at time.

【0031】増幅部3への入力波形9の立ち下がり時は、
図3で示す12bのように一時的に本来の電位より低い電
位を設定し、従来の立ち下がりが終了する時刻で本来の
電位に戻す制御を行う。
When the input waveform 9 to the amplifier 3 falls,
As indicated by 12b shown in FIG. 3, a potential lower than the original potential is temporarily set, and control is performed to return to the original potential at the time when the conventional fall ends.

【0032】前述のように補正する前の増幅部3への入
力波形9を、増幅部3への入力波形10のように補正して増
幅すると、増幅部3の出力波形は図5示す波形15である
が、圧電素子7には波形13(所定の駆動波形)のような
駆動波形16が印加される。
When the input waveform 9 to the amplifying unit 3 before being corrected as described above is corrected and amplified like the input waveform 10 to the amplifying unit 3, the output waveform of the amplifying unit 3 is the waveform 15 shown in FIG. However, a driving waveform 16 such as the waveform 13 (predetermined driving waveform) is applied to the piezoelectric element 7.

【0033】次に、本発明において、駆動する圧電素子
7の本数が過減衰と振動減衰の境となる基準の本数より
多い振動減衰の時の例を説明する。
Next, in the present invention, a piezoelectric element to be driven
An example will be described in which the number of 7 is greater than the reference number of boundaries that is the boundary between overdamping and vibration damping.

【0034】図6は駆動する圧電素子7の本数が過減衰
と振動減衰の境となる基準の本数より多い振動減衰の
時、補正する前の増幅部3への入力波形9(点線)と補正
した後の増幅部3への入力波形17を比較した図である。
この補正する前の増幅部3への入力波形9を増幅すると、
増幅部3の出力波形は図7の13のようになる。しかし、
駆動する圧電素子7の本数が過減衰と振動減衰の境とな
る基準の本数より少ない過減衰の時と同様に、ケーブル
5はインダクタンスの成分を持つために電位差(以下VL'
と記す)が発生する。また、アナログスイッチ6も抵抗
成分を持つために電位差(以下VR'と記す)が発生し、
その和は数式4の形で表され、増幅部3への入力波形9の
立ち上がり時は所定の電位E0'に対して、数式5の形で
所定の電位E0'を上下に振動するように収束する。
FIG. 6 shows that when the number of piezoelectric elements 7 to be driven is greater than the reference number, which is the boundary between overdamping and vibration damping, the input waveform 9 (dotted line) to the amplifying section 3 before correction and the correction FIG. 11 is a diagram comparing input waveforms 17 to the amplification unit 3 after performing.
When the input waveform 9 to the amplifier 3 before this correction is amplified,
The output waveform of the amplification section 3 is as shown by 13 in FIG. But,
The number of piezoelectric elements 7 to be driven is less than the standard number, which is the boundary between overdamping and vibration damping.
Since 5 has an inductance component, the potential difference (hereinafter V L '
Is described) occurs. Further, since the analog switch 6 also has a resistance component, a potential difference (hereinafter referred to as V R ') occurs,
The sum is expressed in the form of Equation 4, the rising time of the input waveform 9 to the amplifying unit 3 'to the predetermined potential E 0 in the form of Equation 5' predetermined potential E 0 to vibrate up and down Converge to.

【0035】[0035]

【数4】 [Equation 4]

【0036】[0036]

【数5】 [Equation 5]

【0037】逆に、増幅部3への入力波形9の立ち下がり
時は、所定の電位E1'に対して、数式6の形で所定の電
位E1'を上下に振動するように収束する。
On the contrary, when the input waveform 9 to the amplifying section 3 falls, the predetermined potential E 1 ′ is converged so as to oscillate up and down with respect to the predetermined potential E 1 ′ in the form of Formula 6. .

【0038】[0038]

【数6】 [Equation 6]

【0039】その結果、圧電素子7には図7の20で示す
駆動波形が印加されるので所定の駆動波形を印加させる
ため、増幅部3への入力波形9を以下のような方法で補正
した。
As a result, since the drive waveform shown by 20 in FIG. 7 is applied to the piezoelectric element 7, the input waveform 9 to the amplifying section 3 was corrected by the following method in order to apply a predetermined drive waveform. .

【0040】図7において、圧電素子7に印加される駆
動波形20を増幅部3の出力波形13と比較すると、増幅部3
への入力波形9が一定の電位から変化すると、駆動波形2
0は増幅部3の出力波形13に対して時間が遅れたような波
形となる。そして駆動波形20が所定の電位に近づくと所
定の電位を上下に振動するように収束する。時間の遅れ
を補正する手段は、前述の駆動する圧電素子7の本数
が、過減衰と振動減衰の境となる基準の本数より少ない
過減衰の時と同様に、増幅部3への入力波形9が変化を開
始する時刻をに立ち上がり時は18a、一方、立ち下がり
時は18bのように早く設定する制御を行う。
In FIG. 7, when the drive waveform 20 applied to the piezoelectric element 7 is compared with the output waveform 13 of the amplification section 3, the amplification section 3
Drive waveform 2 when input waveform 9 to
0 is a waveform that is delayed with respect to the output waveform 13 of the amplification unit 3. When the drive waveform 20 approaches the predetermined potential, the predetermined potential converges so as to oscillate up and down. The means for correcting the time delay is the same as when the number of the piezoelectric elements 7 to be driven is less than the reference number which is the boundary between the overdamping and the vibration damping, as in the case of the input waveform 9 to the amplifying section 3. The control is performed so that the time when the change starts is set to 18a at the time of rising, while it is set to 18b at the time of falling, at the beginning.

【0041】振動を補正する手段は、増幅部3への入力
波形9の立ち上がり時は、図6に示す19aのように本来の
電位に到達する時刻より早い時刻で、補正する前の増幅
部3への入力波形9を、立ち上がり終了部の本来の電位に
到達する時刻より前の、低い電位の時刻から勾配を緩め
て、補正する前より遅い時刻で本来の電位に到達する制
御を行う。
The means for compensating for the vibration is such that the rising edge of the input waveform 9 to the amplifying section 3 is earlier than the time when the original potential is reached as shown by 19a shown in FIG. The slope of the input waveform 9 to the input waveform 9 is relaxed from the time of the lower potential before the time of reaching the original potential of the rising end portion, and control is performed to reach the original potential at a later time than before correction.

【0042】一方、増幅部3への入力波形9の立ち下がり
時は、図6に示す19bのように本来の電位に到達する時
刻より早い時刻で、補正する前の増幅部3への入力波形9
を、立ち下がり終了部の本来の電位に到達する時刻より
前の、高い電位の時刻から勾配を緩めて、補正する前よ
り遅い時刻で本来の電位に到達する制御を行う。
On the other hand, when the input waveform 9 to the amplifying section 3 falls, the input waveform to the amplifying section 3 before correction is earlier than the time when the original potential is reached as shown in 19b in FIG. 9
The control is performed such that the gradient is relaxed from the time of the high potential before the time of reaching the original potential of the falling end portion, and the original potential is reached at a later time than before correction.

【0043】前述のように増幅部3への入力波形9を、増
幅部3への入力波形17のように補正して増幅すると、増
幅部3の出力波形は図8に示す波形21であるが、圧電素
子7には波形13(所定の駆動波形)のような駆動波形22
が印加される。
When the input waveform 9 to the amplifying section 3 is corrected and amplified like the input waveform 17 to the amplifying section 3 as described above, the output waveform of the amplifying section 3 is the waveform 21 shown in FIG. , The piezoelectric element 7 has a drive waveform 22 such as waveform 13 (predetermined drive waveform).
Is applied.

【0044】駆動する圧電素子7の本数をカウンタ8で数
えて、駆動する圧電素子7の本数が過減衰と振動減衰の
境となる基準の本数より少ないか多いかを判別し、増幅
部3への入力波形9を10もしくは17のように補正して増幅
すれば、増幅部3への入力波形9を補正しない場合と駆動
波形を比較した場合に、駆動する圧電素子5の本数が変
化しても増幅部3への入力波形9を10もしくは17のように
補正する事で圧電素子7の駆動本数が変化しても所定の
駆動波形を印加させる事が可能であるといえる。
The number of piezoelectric elements 7 to be driven is counted by the counter 8, and it is determined whether the number of piezoelectric elements 7 to be driven is less than or greater than the reference number of boundaries between over-damping and vibration damping. If the input waveform 9 is corrected and amplified as 10 or 17, the number of piezoelectric elements 5 to be driven changes when the input waveform 9 to the amplifying unit 3 is not corrected and the drive waveform is compared. It can be said that, by correcting the input waveform 9 to the amplifying unit 3 as 10 or 17, it is possible to apply a predetermined drive waveform even if the number of piezoelectric elements 7 driven changes.

【0045】さらに駆動する圧電素子7の本数をカウン
タ8で数えて、駆動する圧電素子7の本数が過減衰と振動
減衰の境となる基準の本数より少ないか多いかを判別す
るだけでなく、駆動本数に応じて最適に補正した増幅部
3への入力波形9を増幅すれば、駆動する圧電素子7の本
数が変化しても、所定の駆動波形が圧電素子7に印加さ
れる。
Further, not only is the counter 8 counting the number of piezoelectric elements 7 to be driven to determine whether or not the number of piezoelectric elements 7 to be driven is smaller or larger than the reference number of boundaries which is the boundary between over-damping and vibration damping, Amplification unit that is optimally corrected according to the number of drives
If the input waveform 9 to 3 is amplified, a predetermined drive waveform is applied to the piezoelectric element 7 even if the number of piezoelectric elements 7 to be driven changes.

【0046】図9は圧電素子の温度−キャパシタンス特
性であるが、自己発熱による温度上昇に伴い大きなキャ
パシタンス変動を示している。よって、上記で説明した
一連の補正方法を圧電素子の自己発熱によるキャパシタ
ンス増加も加味して適応させることにより、同様に所定
の駆動波形を圧電素子7に印加させることが可能とな
る。
FIG. 9 shows the temperature-capacitance characteristic of the piezoelectric element, which shows a large capacitance variation with temperature rise due to self-heating. Therefore, by applying the series of correction methods described above in consideration of the increase in capacitance due to self-heating of the piezoelectric element, it is possible to similarly apply a predetermined drive waveform to the piezoelectric element 7.

【0047】[0047]

【発明の効果】ケーブルおよびアナログスイッチにそれ
ぞれ電位差が発生することで、圧電素子に印加される駆
動波形の遅れと鈍りおよび振動を改善し、また、駆動す
る圧電素子の本数や、自己発熱によるキャパシタンスの
変化に影響されず、所定の駆動波形が圧電素子に印加さ
れる事でインク吐出の速度やインク重量を均一化するこ
とが可能となる。
EFFECTS OF THE INVENTION The potential difference between the cable and the analog switch causes the delay, dullness and vibration of the drive waveform applied to the piezoelectric element to be improved, and the number of piezoelectric elements to be driven and the capacitance due to self-heating. By applying a predetermined drive waveform to the piezoelectric element without being affected by the change in the ink, it is possible to make the ink ejection speed and the ink weight uniform.

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

【図1】 インクジェット印字装置の駆動回路FIG. 1 Drive circuit of inkjet printing apparatus

【図2】 ケーブルとアナログスイッチおよび圧電素子
の等価回路
[Fig. 2] Equivalent circuit of cable, analog switch, and piezoelectric element

【図3】 駆動する圧電素子の本数が過減衰と振動減衰
の境となる基準の本数より少ない過減衰の時の増幅部へ
の入力波形
FIG. 3 is an input waveform to the amplifying unit when the number of driven piezoelectric elements is less than the reference number which is the boundary between overdamping and vibration damping

【図4】 駆動する圧電素子の本数が過減衰と振動減衰
の境となる基準の本数より少ない過減衰の時、増幅部へ
の入力波形を補正する前の増幅部の出力波形と圧電素子
に印加される駆動波形
FIG. 4 shows an output waveform of the amplifying section and a piezoelectric element before correcting the input waveform to the amplifying section when the number of driven piezoelectric elements is less than the reference number which is the boundary between overdamping and vibration damping. Drive waveform applied

【図5】 駆動する圧電素子の本数が過減衰と振動減衰
の境となる基準の本数より少ない過減衰の時、増幅部へ
の入力波形を補正した後の増幅部の出力波形と圧電素子
に印加される駆動波形
FIG. 5: When the number of driven piezoelectric elements is less than the reference number which is the boundary between over-damping and vibration damping, when there is over-damping, the output waveform of the amplifier after correction of the input waveform to the amplifier and the piezoelectric element Drive waveform applied

【図6】 駆動する圧電素子の本数が過減衰と振動減衰
の境となる基準の本数より多い振動減衰の時、補正する
前の増幅部への入力波形と補正した後の増幅部への入力
波形
FIG. 6 is a diagram illustrating an input waveform to the amplifying unit before correction and an input to the amplifying unit after correction when the number of driven piezoelectric elements is greater than the reference number that serves as a boundary between over-damping and vibration damping. Waveform

【図7】 駆動する圧電素子の本数が過減衰と振動減衰
の境となる基準の本数より多い振動減衰の時、増幅部へ
の入力波形を補正する前の増幅部の出力波形と圧電素子
に印加される駆動波形
FIG. 7 shows a case where the number of driven piezoelectric elements is greater than the reference number, which is the boundary between over-damping and vibration damping, when the output waveform of the amplification section and the piezoelectric element before correction of the input waveform to the amplification section Drive waveform applied

【図8】 駆動する圧電素子の本数が過減衰と振動減衰
の境となる基準の本数より多い振動減衰の時、増幅部へ
の入力波形を補正した後の増幅部の出力波形と圧電素子
に印加される駆動波形
FIG. 8 shows a case where the number of driven piezoelectric elements is greater than the reference number which is the boundary between over-damping and vibration damping, and when the vibration is attenuated, the output waveform of the amplifier and the piezoelectric element after the input waveform to the amplifier is corrected Drive waveform applied

【図9】 圧電素子の温度−キャパシタンス特性を示す
グラフ
FIG. 9 is a graph showing temperature-capacitance characteristics of a piezoelectric element.

【符号の説明】 1 …CPU、2…D/A変換器、3…増幅部、4…ヘッド部、5…
増幅部とヘッド部を結ぶインダクタンス成分をもつケー
ブル、6…アナログスイッチ、6a…アナログスイッチの
抵抗成分、7…圧電素子、7a…圧電素子のキャパシタン
ス成分、8…カウンタ、30…サーミスタ。
[Explanation of symbols] 1 ... CPU, 2 ... D / A converter, 3 ... Amplifying unit, 4 ... Head unit, 5 ...
A cable having an inductance component connecting the amplification unit and the head unit, 6 ... Analog switch, 6a ... Resistance component of analog switch, 7 ... Piezoelectric element, 7a ... Capacitance component of piezoelectric element, 8 ... Counter, 30 ... Thermistor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF01 AF23 AG44 AL25 AM16 AR04 BA03 BA14    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2C057 AF01 AF23 AG44 AL25 AM16                       AR04 BA03 BA14

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のノズルと、各ノズルに連通したイン
ク室を有し、圧電素子に駆動信号を印加させることによ
り前記インク室のインクへの圧力変動を生じさせノズル
からインク滴を噴射させるインクジェットヘッドにおい
て、 前記圧電素子の駆動制御手段は、D/A変換器と、該D/A変
換器への入力データを設定するCPUと、駆動する圧電素
子の本数を数え、前記CPUのデータ選択をするカウンタ
と、前記D/A変換器の出力を増幅する増幅部と、増幅し
た駆動信号を圧電素子に印加させるため増幅部と圧電素
子とを導通するケーブルと、該ケーブルの後段に配置さ
れるアナログスイッチを有し、前記圧電素子のキャパシ
タンスとケーブルのインダクタンス、およびアナログス
イッチの抵抗で構成される直列共振回路を構成し、前記
圧電素子の駆動本数より駆動波形が過減衰もしくは振動
減衰であるかを判別し、前記増幅部への入力波形を補正
して、前記圧電素子に所定の駆動波形を印加するように
した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。
1. A plurality of nozzles and an ink chamber communicating with each nozzle are provided, and by applying a drive signal to a piezoelectric element, a pressure change to ink in the ink chamber is caused to cause an ink droplet to be ejected from the nozzle. In the inkjet head, the drive control means of the piezoelectric element is a D / A converter, a CPU that sets input data to the D / A converter, and the number of piezoelectric elements to be driven is counted, and the CPU selects data. Counter, an amplifier that amplifies the output of the D / A converter, a cable that connects the amplifier and the piezoelectric element to apply an amplified drive signal to the piezoelectric element, and a cable that is placed after the cable. A series resonance circuit composed of the capacitance of the piezoelectric element, the inductance of the cable, and the resistance of the analog switch. Of the ink jet head, wherein it is determined whether the drive waveform is overdamped or vibration dampened, the input waveform to the amplifier is corrected, and a predetermined drive waveform is applied to the piezoelectric element. Drive control method.
【請求項2】複数のノズルと、各ノズルに連通したイン
ク室を有し、圧電素子に駆動信号を印加させることによ
り前記インク室のインクへの圧力変動を生じさせノズル
からインク滴を噴射させるインクジェットヘッドにおい
て、 前記圧電素子の駆動制御手段は、D/A変換器と、該D/A変
換器への入力データを設定するCPUと、駆動する圧電素
子の本数を数え、前記CPUのデータ選択をするカウンタ
と、前記D/A変換器の出力を増幅する増幅部と、増幅し
た駆動信号を圧電素子に印加させるため増幅部と圧電素
子とを導通するケーブルと、該ケーブルの後段に配置さ
れるアナログスイッチを有し、前記圧電素子のキャパシ
タンスとケーブルのインダクタンス、およびアナログス
イッチの抵抗で構成される直列共振回路を構成し、前記
圧電電素子の駆動本数と圧電素子の発熱温度で過減衰も
しくは振動減衰であるかを判別し、前記増幅部への入力
波形を補正して、前記圧電素子に所定の駆動波形を印加
するようにした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. A plurality of nozzles and an ink chamber communicating with each nozzle are provided, and by applying a drive signal to a piezoelectric element, a pressure variation to the ink in the ink chamber is generated and an ink droplet is ejected from the nozzle. In the inkjet head, the drive control means of the piezoelectric element is a D / A converter, a CPU that sets input data to the D / A converter, and the number of piezoelectric elements to be driven is counted, and the CPU selects data. Counter, an amplifier that amplifies the output of the D / A converter, a cable that connects the amplifier and the piezoelectric element to apply an amplified drive signal to the piezoelectric element, and a cable that is placed after the cable. Number of the piezoelectric elements driven by forming a series resonance circuit composed of the capacitance of the piezoelectric element, the inductance of the cable, and the resistance of the analog switch. And whether it is overdamped or vibration dampened by the heat generation temperature of the piezoelectric element, correct the input waveform to the amplification section, and apply a predetermined drive waveform to the piezoelectric element. Inkjet head drive control method.
【請求項3】前記駆動波形が一定の電位から変化を開始
する時刻を、あらかじめ前記入力波形で早く設定するよ
うに補正することを特徴とする請求項1または2記載の
インクジェットヘッドの駆動制御方法。
3. The drive control method for an ink jet head according to claim 1, wherein the time at which the drive waveform starts to change from a constant potential is corrected so as to be set earlier with the input waveform. .
【請求項4】前記駆動波形が過減衰の時は、前記入力波
形の立ち上がり終了付近に一時的に本来の電位より高い
電位を設定することを特徴とする請求項1または2記載
のインクジェットヘッドの駆動制御方法。
4. The ink jet head according to claim 1, wherein when the drive waveform is overdamped, a potential higher than the original potential is temporarily set near the end of rising of the input waveform. Drive control method.
【請求項5】前記駆動波形が過減衰の時は、前記入力波
形を立ち下がり終了付近に一時的に本来の電位より低い
電位を設定することを特徴とする請求項1または2記載
のインクジェットヘッドの駆動制御方法。
5. The ink jet head according to claim 1, wherein when the drive waveform is overdamped, a potential lower than the original potential is temporarily set near the end of the fall of the input waveform. Drive control method.
【請求項6】前記駆動波形が振動減衰する時は、前記入
力波形を立ち上がり終了付近の本来の電位に到達する時
刻より前の低い電位の時刻から勾配を緩め、立ち上がり
終了時間を遅らせるように電位を設定することを特徴と
する請求項1または2記載のインクジェットヘッドの駆
動制御方法。
6. When the drive waveform is vibrationally attenuated, the potential is adjusted so as to delay the rise end time by grading the input waveform from the time of a lower potential before the time of reaching the original potential near the rise end. The drive control method for an inkjet head according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項7】前記駆動波形が振動減衰する時は、前記入
力波形を立ち下がり終了付近の本来の電位に到達する時
刻より前の高い電位の時刻から勾配を緩め、立ち下がり
終了時間を遅らせるように電位を設定することを特徴と
する請求項1または2記載のインクジェットヘッドの駆
動制御方法。
7. When the drive waveform vibrates and attenuates, the slope of the input waveform is relaxed from the time of a high potential before the time of reaching the original potential near the end of the fall to delay the fall end time. 3. The drive control method for an ink jet head according to claim 1, wherein the potential is set to.
JP2001243795A 2001-08-10 2001-08-10 Control method for driving inkjet head Pending JP2003053969A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001243795A JP2003053969A (en) 2001-08-10 2001-08-10 Control method for driving inkjet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001243795A JP2003053969A (en) 2001-08-10 2001-08-10 Control method for driving inkjet head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003053969A true JP2003053969A (en) 2003-02-26

Family

ID=19073830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001243795A Pending JP2003053969A (en) 2001-08-10 2001-08-10 Control method for driving inkjet head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003053969A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100340406C (en) * 2004-02-13 2007-10-03 明基电通股份有限公司 Method and device for correcting driving signal of printing head
JP2012240369A (en) * 2011-05-23 2012-12-10 Ricoh Co Ltd Liquid droplet discharging device and inkjet recording apparatus equipped with the same
JPWO2017212865A1 (en) * 2016-06-09 2019-04-04 コニカミノルタ株式会社 Inkjet head drive waveform signal output apparatus, inkjet recording apparatus, and inkjet head drive waveform signal output method
CN113825643A (en) * 2019-04-26 2021-12-21 柯尼卡美能达株式会社 Ink jet recording apparatus, method for adjusting ink jet recording apparatus, and method for controlling ink jet recording apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100340406C (en) * 2004-02-13 2007-10-03 明基电通股份有限公司 Method and device for correcting driving signal of printing head
JP2012240369A (en) * 2011-05-23 2012-12-10 Ricoh Co Ltd Liquid droplet discharging device and inkjet recording apparatus equipped with the same
JPWO2017212865A1 (en) * 2016-06-09 2019-04-04 コニカミノルタ株式会社 Inkjet head drive waveform signal output apparatus, inkjet recording apparatus, and inkjet head drive waveform signal output method
CN113825643A (en) * 2019-04-26 2021-12-21 柯尼卡美能达株式会社 Ink jet recording apparatus, method for adjusting ink jet recording apparatus, and method for controlling ink jet recording apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4492693B2 (en) Capacitive load drive circuit and droplet ejection device
JP3292223B2 (en) Driving method and apparatus for inkjet recording head
US5359350A (en) Method of driving ink jet printing head
JP3468377B2 (en) Driving method of ink jet recording head, ink jet recording apparatus, and control apparatus of ink jet recording head
JP3601450B2 (en) Driving circuit for inkjet head and method for driving inkjet head
US20140098385A1 (en) Printing apparatus and printing method
JP6572645B2 (en) Liquid ejection device
US20140098148A1 (en) Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting method
EP1911589B1 (en) Driving method and driving device of inkjet head
US10611146B2 (en) Method of operating a drop-on-demand jetting device
US20020005871A1 (en) Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP2003053969A (en) Control method for driving inkjet head
JP2018114642A (en) Inkjet head
US11987048B2 (en) Driving device and method for controlling driving device
US20070195116A1 (en) Inkjet printer head, inkjet printing system having the same, and control method thereof
JP2000218786A (en) Ink-jet recording apparatus and driving method therefor
JP2003246055A (en) Driving method for inkjet recorder
US8894171B2 (en) Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting method
JPH04339660A (en) Method for driving liquid jet recording head
JP4438393B2 (en) Drive waveform generation circuit, drive waveform generation method, and image forming apparatus
JP4227852B2 (en) Inkjet head drive waveform generation apparatus and method
JP7003450B2 (en) Liquid discharge device and printing device
JP3158739B2 (en) Driving method of inkjet recording head
JP2006076084A (en) Inkjet recorder
JP2003025566A (en) Control method for piezoelectric element in ink jet printer