JP2004001479A - Drive controlling method for ink jet head, and ink jet printer - Google Patents

Drive controlling method for ink jet head, and ink jet printer Download PDF

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石川 博之
Masahiro Fujii
藤井 正寛
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2002/043Electrostatic transducer

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive controlling method for an ink jet head capable of easily achieving gradation printing by an electrostatic ink jet head for one-pixel printing by ejecting ink droplets by a plurality of times. <P>SOLUTION: An ink jet head drive controlling unit 1 for an ink jet printer carries out one-pixel printing by ejecting ink droplets by a plurality of times so that the gradation is modulated by increasing or reducing the number of the ink ejecting operations in a one-pixel printing period. A nozzle driving waveform signal is produced so that the ink droplet ejecting operation is always executed continuously in the one-pixel printing period, and the final ink droplet ejection is executed certainly by the final ejection timing of the one-pixel printing period. Compared with the case of executing a plurality of ink ejecting operations discontinuously in the one-pixel printing period, the nozzle drive control can be facilitated, and the printing process speed can be made higher. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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一部に形成した振動板を静電気力によって振動させる静電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドの駆動制御方法に関し、特に、階調表現などを行うため、および、インクジェットヘッドの固体差に起因するインク液滴の吐出質量のバラツキを抑制するために、印字1画素分を1回から複数回のインク液滴の吐出により形成する場合に適したインクジェットヘッドの駆動制御方法およびインクジェットプリンタに関するものである。
【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静電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドとしては、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3の各公報に記載されたものが知られている。
【0003】
また、このような静電式のインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタにおいては、印字1画素分を、複数回のインク液滴の吐出(多ショット)により形成する印字モードを備えたものが知られている。例えば、特許文献4には印字1画素分を多ショットで形成する方法が開示されている。また、静電式に限らず、特許文献5にても同様に開示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−71882号
【特許文献2】
特開平6−55732号
【特許文献3】
特開平5−50601号
【特許文献4】
特開平2001−322265号
【特許文献5】
特開平5−124218号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このようなインクジェットプリンタでは、印字1画素分を形成するショット数を増減することにより、各画素の大きさを変えることが可能となり、各画素の階調表現を行うことができるので便利である。
【0006】
ここで、カラー印刷を行う場合に、階調表現を多段階に行うためには印字1画素を形成するショット数を増やす必要がある。また、ショット数を増やした場合には必然的に1ショット当たりのインク質量が小さくなり、文字などを印刷する場合に従来と同程度の濃度を確保するためには、印字1画素当たりのショット数を増やす必要がある。かかる観点から、印字1画素を6ショットで形成する6ショット/ドット駆動のように、多ショット駆動の必要性が高まってきている。
【0007】
このような多ショット駆動を行ってカラー印刷における階調表現を多段階に行う場合には、従来においては着目されていなかった次のような問題が発生する。
【0008】
絵や写真などのカラー印刷における階調表現を多段階に行う場合、階調に応じて1画素毎にショット数を設定する必要があると共に、各ショットを連続して行うのか不連続状態で行うのかを設定する必要がある。このために、多ショット駆動を適切に行わないと、多ショット駆動用の駆動信号波形を生成するための制御が複雑化するなどの問題がある。
【0009】
例えば、最大6ショットで1画素を印刷する場合、2ショットを選択すると、6個のショット時点の中から2個のショット時点を選択することなる。この場合、6個から2個を選択する場合の組み合わせは15通りもある。従って、2回のショット時点を適切に設定しないと、制御が複雑になってしまう。
【0010】
次に、多ショット駆動を行う場合には、インクジェットヘッドの固体差に起因するインク吐出質量などのばらつきにより発生する印刷濃度のばらつきを、ショット数を調整することにより解消可能である。すなわち、各インクジェットヘッド毎に、所望の印刷濃度を確保可能なショット数を予め求めておき、これをヘッドランク情報として各インクジェットヘッドに担持させ、印刷時にはこのヘッドランクによって表されるショット数で文字を印刷することにより、印刷濃度のばらつきを抑制可能である。
【0011】
例えば、最大6ショットで1画素を印字可能な多ショット駆動を行うインクジェットプリンタにおいて、ヘッドランクによって現されるショット数が3ショットである場合には、文字が3ショットで印刷される。この場合においても、各ショットを適切に行わないと、印刷文字に抜けなどが発生して印字品位が低下してしまうという問題が起きる。
【0012】
例えば数字「1」の印刷を行う場合、6ショット時点から3ショットを行う時点を不連続に選択すると、文字の線に抜けができて、印字品位が悪化する場合がある。一例として、図17(a)に示すように3ショットを連続して行った場合には1画素内の各ショットの着弾が繋がった状態になるが、2ショットを連続して行い、最後のショットを6ショットの最後の時点で行った場合には、図17(b)に示すように、最後の1ショットの着弾が離れてしまい、文字に影のようなものが出来て、印字品位が悪化するので好ましくない。
【0013】
本発明の課題は、多ショットで1画素分の印字を行うインクジェットプリンタにおいて、形成される印字品位の安定化を図ることにある。
【0014】
また、本発明の課題は、多ショットで1画素分の印字を行うインクジェットプリンタにおいて、異なるショット数による印字動作制御を簡単に行い得るようにすることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加してインクノズルからインク液滴を吐出させ、1画素分の印字を1回から複数回のインク液滴の吐出により形成するインクジェットヘッドの駆動制御方法において、
1画素印字期間内に含まれているインク液滴の吐出回数よりも少ない回数だけインク液滴を吐出して1画素分の印字を行う場合に、連続したインク液滴の吐出動作を行うことを特徴としている。
【0016】
本発明では、1画素分の印字を複数回のインク液滴の吐出により形成する場合に、常に、連続したインク液滴の吐出動作が行われる。1画素印字期間内において不連続状態で複数回のインク吐出を行って1画素分の印字を行う場合に比べて、記録媒体上に着弾する各吐出インク液滴の纏まりが良く、従って、複数回のインク液滴を吐出して1画素印字を行う場合の印字画像の品位を安定化させることができる。
【0017】
また、従来の多ショット1画素印字では、最大吐出回数により印字を行う場合以外は、1画素印字期間内における吐出時点のうちいずれの時点でインク液滴を吐出するのかを設定する必要がある。しかし、本発明では常に連続して必要回数分だけインク液滴を吐出しているので、吐出回数に拘わらず、その最初の吐出時点あるいはその最後の吐出時点を定めておくだけでよい。
【0018】
よって、各吐出回数に対応した駆動電圧パルスを生成するためのソフトウエア処理が極めて簡単になり、また、これにより演算処理時間も短縮化される。よって、インクジェットヘッド駆動制御用のCPU等の構成部品のランクを下げることができ、コストダウンを図ることができる。また、演算処理時間が短縮化されるので、印字命令から印字開始までの印字待ち時間を短縮でき、処理速度を高めることができる。
【0019】
ここで、本発明による駆動制御方法は、1画素分の印字を行うためのインク液滴の吐出回数を変更して当該画素の階調を制御する場合に用いることができる。
【0020】
また、本発明による駆動制御方法は、インクジェットヘッドの固体差に起因するインク液滴の吐出質量のばらつきを抑制するために、インクジェットヘッド毎に印字1画素を形成するためのインク液滴の吐出回数を予め設定してある場合にも適用できる。
【0021】
この場合には、予め設定されているインク液滴の吐出回数に関するヘッドランクを検出し、検出された前記吐出回数に関するヘッドランクに基づき、印字1画素分を形成するためのインク液滴の吐出回数を算出し、この吐出回数が最大吐出回数未満の場合には、1画素印字期間内において連続して必要回数のインク液滴の吐出を行って各画素を印字すればよい。
【0022】
次に、本発明の駆動制御方法においては、連続したインク液滴の吐出により1画素を印字する場合には、最後のインク液滴の吐出を、1画素印字期間における最後の吐出時点で行うことが望ましい。
【0023】
このようにすれば、1画素を印字するためのインク液滴の連続吐出を行った後に、前記インクノズルから不要なインク液滴が吐出することを防止するための補助電圧パルスを静電アクチュエータに印加する場合に、当該補助電圧パルスの印加時点を常に1画素分印字期間の最後の時点とすることができる。よって、かかる補助電圧パルスを含む駆動電圧パルスを生成するための処理が極めて簡単になるので好ましい。
【0024】
ここで、補助電圧パルスによる作用効果は次の通りである。複数回のインク液滴の吐出により印字1画素を形成する場合には、インクノズルに連通しているインク流路には、複数回の駆動電圧パルスによる静電気力によって発生した圧力変動が重畳して不要なインク液滴をインクノズルから吐出させるような残留圧力変動が起きる場合がある。補助電圧パルスを用いることにより、このような残留圧力変動を抑制あるいは消失させることができる。
【0025】
次に、補助電圧パルスを利用する場合には、前記インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出し、周囲環境温度が所定値以上の場合にのみ、前記補助電圧パルスを印加することが望ましい。補助電圧パルスを印加すると、1画素印字期間が補助電圧パルスを加える分だけ長くなるので、印刷速度が低下する。従って、連続吐出後に不要なインク液滴が発生しやすい高温下での使用時以外には補助電圧パルスを利用しないようにすれば、不要な印刷速度の低下を回避できるので望ましい。
【0026】
次に、静電アクチュエータによりインク液滴を吐出するインクジェットヘッドでは、同一極性の駆動電圧パルスを静電アクチュエータに繰り返し加えると、その対向電極に帯電が発生して適切なインク吐出動作を継続できなくなるおそれがある。従って、1画素分の印字を複数回のインク液滴を吐出して行う場合には、極性が交互に反転する前記駆動電圧パルスを前記静電アクチュエータに印加することが望ましい。
【0027】
次に、本発明はインクジェットプリンタに関するものであり、
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、
当該インク室の一部を形成している面外方向に弾性変位可能な振動板および当該振動板に対して所定の間隔で対向配置した対向電極を備えた静電アクチュエータと、
当該静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加して前記インクノズルからインク液滴を吐出させて、1画素分の印字を1回から複数回のインク液滴の吐出により形成するインクジェットヘッド駆動制御装置とを有し、
当該インクジェットヘッド駆動制御装置は、1画素印字期間内に含まれているインク液滴の吐出回数よりも少ない回数だけインク液滴を吐出して1画素分の印字を行う場合に、連続したインク液滴の吐出動作を行うための前記駆動電圧パルスを発生する駆動電圧パルス発生手段を備えたことを特徴としている。
【0028】
ここで、前記インクジェットヘッド駆動制御装置は、1画素分の印字を行うためのインク液滴の吐出回数を変更して当該画素の階調を制御する構成とすることができる。
【0029】
また、前記インクジェットヘッド駆動制御装置は、
印字1画素形成用の吐出回数に関するヘッドランクが設定されている吐出回数ヘッドランク設定手段と、
この吐出回数ヘッドランク設定手段に設定されている吐出回数に関するヘッドランクに基づき、印字1画素分を形成するためのインク液滴の吐出回数を算出する吐出回数算出手段とを備えた構成とすることができる。
【0030】
この場合、前記駆動電圧パルス発生手段は、算出された吐出回数で印字1画素を形成するための前記駆動電圧パルスを発生するように構成される。
【0031】
さらに、前記駆動電圧パルス発生手段は、連続したインク液滴の吐出により1画素分を印字する場合に、最後のインク液滴の吐出を1画素印字期間の最後のインク液滴の吐出時点とする前記駆動電圧パルスを発生することが望ましい。
【0032】
この場合、前記駆動電圧パルス発生手段は、1画素を印字するためのインク液滴の連続吐出を行った後に、前記インクノズルから不要なインク液滴が吐出することを防止するための補助電圧パルスを発生することが望ましい。
【0033】
ここで、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手段を有し、前記駆動電圧パルス発生手段は、周囲環境温度が所定値以上の場合にのみ、前記補助電圧パルスを発生することが望ましい。
【0034】
次に、前記駆動電圧パルス発生手段は、1画素分の印字を複数回のインク液滴を吐出して行う場合には、極性が交互に反転する前記駆動電圧パルスを発生することが望ましい。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した静電アクチュエータを備えたインクジェットプリンタの実施例を説明する。
【0036】
(全体構成)
図1は本例の静電アクチュエータを備えたインクジェットプリンタを示す概略ブロック図であり、図2はその静電式インクジェットヘッドの概略構成図である。
【0037】
まず、図2を参照して、本例の静電式インクジェットヘッドの構成を説明する。静電式インクジェットヘッド100は、半導体基板102、半導体基板103、およびガラス基板104を積層することにより構成されており、半導体基板103に複数のインクノズル105が形成されている。半導体基板102および103の間には、各インクノズル105に連通する独立したインク室106が区画形成されており、各インク室106の底壁部分には面外方向に振動可能な振動板107が形成されている。
【0038】
各振動板107は共通電極として機能し、各振動板107に対峙しているガラス基板104の表面には凹部が形成され、この底面には、振動板107に所定の間隔で対峙している個別電極109が形成されている。各振動板107と、それぞれに対峙している個別電極109により静電アクチュエータが構成されている。この静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加、すなわち、各振動板107と個別電極109の間に駆動電圧パルス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。
【0039】
本例の静電式インクジェットヘッド100は、例えば、半導体基板103に一列に形成された64個のインクノズル105を備えており、これら64個のインクノズル105から選択的にインク液滴を吐出させることにより、所望の文字や画像を印刷することが可能となっている。
【0040】
なお、図示の静電式インクジェットヘッド100は、半導体基板103の上面に設けたインクノズル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、本発明の制御対象となる静電式インクジェットヘッドは、インク液滴を基板の端部に設けたインクノズルから吐出させるエッジイジェクトタイプでもよい。
【0041】
次に、図1を参照して説明すると、本例のインクジェットプリンタは、静電式インクジェットヘッド100を駆動制御するためのインクジェットヘッド駆動制御装置1を有しており、このインクジェットヘッド駆動制御装置1は、CPUを中心に構成されたインクジェットヘッド制御部2を有している。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、また、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が接続されている。
【0042】
インクジェットヘッド制御部2では、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。制御信号は論理ゲートアレイ5および駆動パルス発生回路6を介して、印刷情報に対応した駆動制御信号となって、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。また、ヘッドドライバIC9には、駆動電圧パルス信号V3、制御信号LP、極性反転制御信号REVも供給される。
【0043】
ヘッドドライバIC9では、供給された上記の各信号および電源回路10から供給される駆動電圧Vpに基づき、静電式インクジェットヘッド100の各振動板107、すなわち共通電極に印加すべき駆動電圧パルスをその共通出力端子COMから出力し、各インクノズル105に対応する各対向電極(個別電極)109に印加すべき駆動電圧パルスを、各個別電極に対応した個数の個別出力端子SEGから出力する。共通出力端子COMの出力と個別出力端子SEGの出力との電位差が各インクノズル105に対応した各振動板107と、それぞれに対峙している個別電極109の間に印加される。駆動時(インク液滴の吐出時)には指定された向きの駆動電位差波形を与え、非駆動時には駆動電位差を与えないようになっている。
【0044】
ここで、ヘッド基板8には、印字1画素を形成するための吐出回数(ショット数)に関する情報(吐出回数ヘッドランク)が担持されたショットランク識別回路12、および駆動電圧パルスのパルス幅に関する情報(パルス幅ヘッドランク)が担持されたパルス幅ランク識別回路13が搭載されている。ショットランク識別回路12に担持されている吐出回数ヘッドランクはインクジェットヘッド制御部2のショットランク検出回路14により検出され、検出された吐出回数ヘッドランクに基づきCPUの制御の下で、印字1画素を形成するためのインク液滴の吐出回数が算出される。また、パルス幅ランク識別回路13に担持されているパルス幅ヘッドランクはインクジェットヘッド制御部2のパルス幅ランク検出回路15により検出され、検出されたパルス幅ヘッドランクに基づき、駆動電圧パルスのパルス幅が算出される。
【0045】
また、ヘッド基板8には、静電式インクジェットヘッド100の周囲環境温度を検出するためのサーミスタ16が搭載されており、ここからの検出信号がインクジェットヘッド制御部2の温度検出回路17においてA/D変換されて、周囲環境温度が検出されるようになっている。
【0046】
駆動パルス発生回路6では、最終的に決定されたパルス幅を有する駆動電圧パルスおよび吐出回数で印字1画素を形成するような制御信号LPを生成してヘッドドライバIC9に出力する。
【0047】
図3は、ヘッドドライバIC9の内部構成の一例を示す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Vp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。
【0048】
ヘッドドライバIC9における番号91は4ビットのシフトレジスタを示している。シフトレジスタ91は、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、DI信号に同期する基本クロックパルスであるところのXSCL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個のインクノズルのそれぞれを選択するための選択情報をON/OFFにより示す制御信号であり、この信号がシリアルデータとして送信される。
【0049】
92は64ビットのラッチ回路であり、シフトレジスタ91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信号が各インクノズルの駆動を行なうための64セグメント出力を行うための64ビットのパラレル信号へと変換される。
【0050】
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レベルまたは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。
【0051】
SEGドライバ95は64チャンネルのト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、駆動電圧パルス入力かまたは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、駆動電圧パルス入力かまたはGND入力かの何れかをCOMへ出力する。
【0052】
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。
【0053】
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インクノズルの駆動する駆動電圧パルスと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。
【0054】
(印字モード)
ここで、本例のインクジェットヘッド駆動制御装置1では、複数の印字モードによる印字制御を行なうことが可能となっている。本例の場合には、印字1画素を、連続した最大2回のインク液滴を吐出することにより形成する2shot(ショット)/dot(ドット)駆動、連続した最大3回のインク液滴吐出により形成する3shot/dot駆動、連続した最大4回のインク液滴吐出により形成する4shot/dot駆動、および連続した最大6回のインク液滴吐出により形成する6shot/dot駆動により、それぞれ印字を行なうことが可能となっている。
【0055】
また、各駆動状態において、1画素印字期間におけるインク液滴の吐出回数を変更することにより、各画素の階調制御を行うことも可能となっている。
【0056】
上記の各駆動形態による印字モードは、外部装置3の側からの入力により選択的に切換え可能となっている。
【0057】
図4ないし図7には、2shot/dot駆動、3shot/dot駆動、4shot/dot駆動、6shot/dot駆動による印字モードにおける各部の信号波形を示してある。各図においては、インクジェットヘッド制御部2からヘッドドライバIC9に供給される駆動電圧パルス信号V3、制御信号(ラッチパルス)LP、極性反転制御信号REV、共通端子COMの出力であるCOM出力、個別端子SEGの出力であるSEG出力、並びに、共通電極(振動板107)と個別電極109の間に発生する電位差(ノズル駆動電圧波形)であるCOM−SEG電位差を示してある。
【0058】
図4に示す2shot/dot駆動による印字モードは、連続した最大2回のインク液滴の吐出(ショット)によって印字1画素(ドット)を形成するものであり、制御信号LPによって1ドットを2ショットで形成するように制御される。
【0059】
また、この印字モードでは、COM−SEG電位差を示す波形図に示すように、1画素印字期間Tにおけるショット数を増減することにより、3階調での画素印字が可能である。すなわち、1画素印字期間T1は2ショットの駆動期間であり、最も濃度の高い画素印字を実現できる。これに続く1画素印字期間T2は非駆動期間でありショットが行われないので、最も濃度の低い画素部分が形成され、これに続く1画素印字期間T3は1ショットだけの駆動期間であり、中間濃度の画素印字を実現できる。
【0060】
ここで、1ショットのみを行う1画素印字期間T3では、この期間T3に含まれている2回のショット時点のうち後半のショット時点において駆動電圧パルスを印加してインク液滴の吐出を行うようにしている。
【0061】
また、連続した吐出動作によって1画素印字を行う場合には、対向電極間に印加されるノズル駆動波形の極性が反転するように反転制御信号REVによって極性が制御される。
【0062】
同様に、図5に示す3shot/dot駆動による印字モードは、連続した最大3回のインク液滴の吐出によって印字1画素分を形成するものである。この印字モードにおいては、4階調のショット変調を行うことにより4階調印字を行うことができる。すなわち、最も濃度の高い第1階調は、1画素印字期間Tにおいて連続して3回のショットを行うことにより得られ、第2階調は2回のショットを行うことにより得られ、第3階調は1回のショットを行うことにより得られ、第4階調は非駆動状態にすることにより得られる。
【0063】
この場合においても、第2階調を実現するための2回のショットを行う場合には1画素印字期間T内において3回のショットタイミングのうち後半の連続する2回のショットタイミングでショットを行うようにしている。また、第3階調を実現するための1回のショットは、1画素印字期間T内における最後のショットタイミングにおいて行うようにしている。さらに、対向電極間に印加されるノズル駆動波形は、逆、正、逆の極性で交互に変化するように反転制御信号REVによって制御される。
【0064】
図6に示す4shot/dot駆動による印字モードは、連続した最大4回のインク液滴の吐出によって印字1画素分を形成するものである。この印字モードにおいては、5階調のショット変調を行うことにより5階調印字を行うことができる。すなわち、最も濃度の高い第1階調は、1画素印字期間Tにおいて連続して4回のショットを行うことにより得られ、第2階調は3回のショットを行うことにより得られ、第3階調は2回のショットを行うことにより得られ、第4階調は1回のショットを行うことにより得られ、第5階調は非駆動状態にすることにより得られる。
【0065】
この場合においても、第2階調を実現するための3回のショットを行う場合には1画素印字期間T内において4回のショットタイミングのうち後半の連続する3回のショットタイミングでショットを行うようにしている。また、第3階調を実現するための2回のショットは、1画素印字期間T内における4回のショットタイミングのうち最後の連続する2回のショットタイミングでショットを行うようにしている。さらに、第4階調を実現するための1回のショットは、1画素印字期間T内における最後のショットタイミングにおいて行うようにしている。
【0066】
さらに、対向電極間に印加されるノズル駆動波形は、正、逆、正、逆の極性で交互に変化するよに反転制御信号REVによって制御される。
【0067】
図7に示す6shot/dot駆動による印字モードは、連続した最大6回のインク液滴の吐出によって印字1画素分を形成するものである。この印字モードにおいては、7階調のショット変調を行うことにより7階調印字を行うことができる。すなわち、最も濃度の高い第1階調は、1画素印字期間Tにおいて連続して6回のショットを行うことにより得られ、第2階調は5回のショットを行うことにより得られ、第3階調は4回のショットを行うことにより得られ、第4階調は3回のショットを行うことにより得られ、第5階調は2回のショットを行うことにより得られ、第6階調は1回のショットを行うことにより得られ、第7階調は非駆動状態にすることにより得られる。
【0068】
この場合においても、第2階調を実現するための5回のショットを行う場合には1画素印字期間T内において6回のショットタイミングのうち後半の連続する5回のショットタイミングでショットを行うようにしている。また、第3階調を実現するための4回のショットは、1画素印字期間T内における6回のショットタイミングのうち後半の連続する4回のショットタイミングでショットを行うようにしている。さらに、第4階調を実現するための3回のショットは、1画素印字期間T内における後半の3回のショットタイミングにおいて行うようにしている。同様に、第5階調のための2回のショットも、後半の2回のショットタイミングで行うようにしている。第6階調のための1回のショットは最後のショットタイミングで行うようにしている。
【0069】
また、この場合においても、対向電極間に印加されるノズル駆動波形は、正、逆、正、逆、正、逆の極性で交互に変化するよに反転制御信号REVによって制御される。
【0070】
このように、本例のインクジェットプリンタでは、1画素分の印字を複数回のインク液滴の吐出により形成する、所謂、多ショット/ドット印字モードの場合に、常に、連続したインク液滴の吐出動作が行われる。この結果、1画素印字期間内において不連続状態で複数回のインク吐出を行って1画素分の印字を行う場合に比べて、記録媒体上に着弾する各吐出インク液滴の纏まりが良くなり、多ショット/ドットにより形成される印字画像の印字品位の安定化を図ることができる。
【0071】
また、本例では、常に連続して必要回数分だけ駆動電圧パルスを静電アクチュエータに印加してインク液滴を連続して必要回数分吐出させていると共に、連続した駆動電圧パルスの最終パルスを、パルス数(ショット数)に拘わりなく、1画素印字期間における最終時点でのパルスとなるようにノズル駆動波形を形成している。従って、階調表現を行う場合に、ショット数に拘わらず、各1画素印字期間において、最後のパルスタイミングから必要個数の駆動電圧パルスを配列した構成のノズル駆動波形を形成すればよい。
【0072】
この結果、不連続状態で1画素印字期間内において複数のショットを行う場合などに比べて、各階調(各ショット数)に対応した1画素印字分のインクノズル駆動波形信号を生成するためのソフトウエア処理が極めて簡単になる。また、これにより演算処理時間も短縮化される。よって、インクジェットヘッド駆動制御用のCPU等の構成部品のランクを下げることができ、コストダウンを図ることができる。さらには、演算処理時間が短縮化されるので、印字命令から印字開始までの印字待ち時間を短縮でき、処理速度を高めることができる。
【0073】
さらに、本例では、極性反転制御信号REVにより、インク液滴の吐出のために印加される電位差の極性を交互に反転させている。このように共通電極と個別電極の間に発生する電位差の極性を反転させることにより、電極間に残留電荷が発生して、静電気力が変動して、所期のインク吐出特性が得られなくなってしまうという弊害を回避できる。
【0074】
(補助電圧パルスを加えた印字モード)
次に、本例のインクジェットプリンタのインクジェットヘッド駆動制御装置1においては、サーミスタ16を用いて温度検出回路17においてインクジェットヘッド100の周囲環境温度を検出している。周囲環境温度が高い場合にはインク粘度が低下するなどの原因により、多ショット/ドット印字を行った場合に、不要なインク液滴の吐出が行われる可能性がある。
【0075】
詳細に説明すると、同一インクノズルにおいて、連続して複数回のインク液滴の吐出を行なうことにより印字1画素を形成する場合、1回目とそれに続く複数回目のインク液滴の吐出を行なうために生じたインク室の容積変化に伴う1回目の圧力変化の残留振動と、2回目以降から最後のインク液滴吐出を行なうまでに生じた各圧力振動の残留振動の相互干渉による圧力振動の増幅により、最終回のインク液滴吐出以降に余剰なインク液滴が吐出するおそれがある。
【0076】
すなわち、1画素を複数のインク液滴の吐出により構成し、所望の大きさ又は、濃さの画素を印刷しようとすると、最終回のインク液滴の吐出後に余剰インク液滴が吐出し、この余剰インク液滴の吐出により、インクミストが印刷面やノズル面へ付着し、インクミストによる印刷画像の低下やノズル面へのインク溜りの形成によるインクの不吐出等の不具合が発生し、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、印刷不能になってしまう。
【0077】
余剰インク液滴を発生させる要因には、インクジェットヘッドの振動板とインク流路で構成される振動系の固有振動数と、1画素を構成するために繰り返し振動する駆動周波数の不整合が挙げられる。更には、インク流路の固有振動数を支配している振動板やインクノズルの寸法諸元や、インク液滴の吐出限界圧力を決定するインク表面張力や粘度といった物性が余剰インク液滴発生の要因として挙げられる。
【0078】
従って、複数回のインク液滴の吐出では、それぞれの吐出により生じた残留振動に対して、インク室内でのインクの圧力が相互に干渉しないように1画素を構成する繰り返し駆動の駆動周波数を制御する必要がある。
【0079】
しかしながら、この方法で正常で安定的なインク液滴の吐出を行なうためには、更に振動板やインクノズルの寸法諸元とインクの物性のばらつきも考慮して制御する必要があり、実現が困難である。
【0080】
そこで、連続した複数回のインク液滴の吐出によって印字1画素を形成する印字モードの場合には、連続して印加される複数個のインク吐出用の駆動電圧パルスの後に、補助電圧パルスを印加して、上記のような残留圧力を抑制あるいは消失させて、不必要なインク液滴の吐出を防止する方法を採用することが望ましい。
【0081】
特に、インクジェットヘッド100の周囲環境温度が高い場合には、このような不要なインク液滴の吐出が行われる可能性が高く、周囲環境温度が低い場合にはこのような弊害は実質的に無視することができる。
【0082】
そこで、本例のインクジェットヘッド駆動制御装置1においては、検出された周囲環境温度が予め定めた温度以上の場合には、図4〜図7に示す多ショット/ドット駆動による印字モードにおける駆動電圧パルス信号V3に対して、各1画素印字期間の終わりの時点で補助電圧パルスV3hを追加して、上記のような残留圧力を抑制あるいは消失させて、不要なインク液滴の吐出を防止している。
【0083】
図8には、このような印字制御方法を実現するために用いられる駆動電圧パルスV3の基本電圧波形と、補助電圧パルスV3hの電圧波形を示してある。図9〜図12には、補助電圧パルスV3hが追加された各印字モードでの印字動作のタイミングチャートを示してある。図9〜図12はそれぞれ図4〜図7に対応する印字モードである。
【0084】
図8において、駆動電圧パルスV3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回目の吐出を行なうための駆動電圧パルスV3(n)のパルス幅であり、Pwin(n=1,2,…k−1)は、n回目とn+1回目の吐出を行なうための駆動電圧パルスV3(n)とV3(n+1)の時間間隔である。図から分かるように、補助駆動電圧パルスの波形は基本電圧波形よりも一回り小さいものである。
【0085】
図9〜図12のタイミングチャートから分かるように、各印字モードにおいては、多ショットの最終ショットのタイミングが、1画素印字期間における最終ショットタイミングとなるように設定されている。従って、各印字モードにおけるノズル駆動波形信号の1画素印字期間における最後に補助駆動電圧パルスによる駆動を行えば、不要なインク液滴の吐出を防止できる。このためには、駆動電圧パルス信号V3における各1画素印字期間の最後に補助電圧駆動パルスを追加すればよい。
【0086】
このように、本例のインクジェットヘッド駆動制御装置1では、1画素を複数回の連続したインク液滴の吐出により構成する際に、1回目の圧力変化の残留振動と、2回目以降に生じた各圧力振動の残留振動の相互干渉による圧力振動の増幅を補助電圧パルスの印加により規制したので、余剰インク液滴の吐出を防止するとともに、インク液滴の安定吐出が可能となる。
【0087】
また、余剰インク液滴の吐出を防止するために、複数回のインク液滴を吐出させる1画素印字分の駆動電圧パルス列の後に補助電圧パルスを加えるだけでよいので、つまり、同時刻に複数ノズルの制御を行う場合にも共通の補助電圧パルスV3hにて、制御できるため、駆動電圧パルスを生成する回路と同一な回路にて、かかる補助駆動電圧パルスを含む駆動電圧パルス信号を生成可能であり、ヘッドドライバIC9を簡略化することができ、余剰インク液滴を吐出しないインクジェットヘッドの駆動制御装置を簡単かつ容易に実現できる。ヘッドドライバIC9の簡略化により、ドライバIC9の小型化、低コスト可が可能となる。ヘッドのノズル数が多い場合には、その効果も大きくなる。
【0088】
さらに、本例では、補助電圧パルスを利用する場合に、インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出し、周囲環境温度が所定値以上の場合にのみ、補助電圧パルスを印加するようにしている。補助電圧パルスを印加すると、1画素印字期間が補助電圧パルスを加える分だけ長くなるので、印刷速度が低下する。従って、連続吐出後に不要なインク液滴が発生しやすい高温下での使用時以外には補助電圧パルスを利用しないようにすれば、不要な印刷速度の低下を回避できるという利点がある。
【0089】
なお、追加すべき補助電圧パルスは1個に限定されるもではなく、複数個であってもよい。また、印刷速度の低下が問題にならない場合には、周囲環境温度の高低に関係なく、補助電圧パルスを加えた駆動電圧パルス信号を用いて多ショット/ドット印字を行ってもよい。
【0090】
(ヘッドランクに基づく駆動電圧パルスのパルス幅の初期設定)
つぎに、本例のインクジェットヘッド駆動制御装置1では、駆動電圧パルスのパルス幅を次のようにして初期設定している。ヘッド基板8の表面にはパルス幅ランク識別回路13が搭載されており、ここには、インクジェットヘッド100の出荷時に測定される当該インクジェットヘッド100の実際のインク液滴吐出特性に基づき、最適な駆動電圧パルスのパルス幅初期値Pwsを表わすパルス幅ヘッドランク情報が担持されている。本例のパルス幅ランク識別回路13は3ビットのショートランドRank1、2、3を備え、各ショートランドRank1、2、3の一方の端子は接地され、他方の端子はコネクタ7を介してインクジェットヘッド制御部2のパルス幅ランク検出回路15に接続されている。
【0091】
図13(A)には、3ビットのショートランドRank1、2、3の短絡状態の組み合わせと、パルス幅ヘッドランクA〜Hの対応表を示してある。図13(B)には、各ヘッドランクA〜Hと、それに最適なパルス幅初期値Pwsの値との対応関係の一例を示す図である。この図に示す対応テーブル21は予めインクジェットヘッド制御部2のROM内に格納されている。また、図13(C)には、ヘッドランクA、B、Gの場合における駆動電圧パルスのパルス幅Pwに対するインク吐出特性(インク吐出重量またはインク吐出速度)のグラフを示してある。
【0092】
これらの図から判るように、インクジェットヘッド100の出荷時にインク吐出特性を実測し、その結果、インクジェットヘッド100のランクがAであることが判明した場合は、一定の特性を得るためには、駆動電圧パルスのパルス幅初期値Pwsを18μ秒に設定する必要がある。そのためには、図13(A)の表に示すように、パルス幅ランク識別回路13の各ショートランドRank1、2、3を全て半田で短絡状態にすればよい。このように設定されたヘッドランクAは、パルス幅ランク検出回路15の側で検出され、CPUは入出力ポートI/Oを介して当該検出結果を受け取ると、予めROM内に格納されているヘッドランクAのパルス幅初期値Pws(=18μ秒)を呼び出して、RAM内に展開する。この結果、インクジェットヘッド100の駆動電圧パルスのパルス幅は、基本的には、このパルス幅初期値Pwsに設定される。
【0093】
このように、本例のインクジェットヘッド駆動制御装置1は、個々のインクジェットヘッド100のインク液滴吐出特性が最適となるようなパルス幅初期値Pwsを求め、これを用いて駆動電圧パルスを生成しているので、インクジェットヘッド100のインク液滴吐出特性を均一化できる。
【0094】
(ヘッドランクに基づく印字1画素形成用のショット数の初期設定)
本例のインクジェットヘッド駆動制御装置1は、更に、ショットランク識別回路12に担持されているショットランクに基づき、印字1画素を形成するためのインク液滴の吐出回数(ショット数)の初期設定も行っている。
【0095】
すなわち、インクジェットヘッド100の1ショット当たりのインク液滴質量には固体差があり、これは、最適なパルス幅初期値Pwsを設定しただけでは解消できない。特に、印字1画素を複数回のインク液滴の吐出により形成する場合には、1ショット毎のインク液滴質量のばらつきが重畳されるので、各画素毎に印刷濃度が大きくばらついてしまう。
【0096】
そこで、本例では、インクジェットヘッド100の出荷時に、前述したように最適なパルス幅初期値Pwsを求めた後に、当該パルス幅を備えた駆動電圧パルスを用いてインクノズルからのインク液滴の吐出質量を測定し、測定結果に基づき、インクジェットヘッドをランク別けし、これを吐出回数ヘッドランク情報として、ショットランク識別回路12に担持させている。
【0097】
図14は、実測によるインクジェットヘッドのランク別けの一例を示す図である。この図に示すように、インクジェットヘッド出荷時において1ショット当りのインク吐出質量を測定し、そのばらつき量に応じて4つのレンジに別け、インク吐出質量の少ない側から、それぞれ吐出回数ヘッドランクをA、B、C、Dとしている。
【0098】
ここで、図14の例は6ショット/ドット印字モードを前提としている。この場合、本例の駆動制御装置1では、吐出回数ヘッドランクCについては印字1画素を6ショットで形成するようにショット数を割り当て、それ以外の吐出回数ヘッドランクA、B,Dについては、それぞれ、10、8、4のショット数を割り当てるようにしている。
【0099】
図15には、1画素当たりのインクジェットヘッドのインク吐出ショット数を補正したときの効果を、補正する前のショット数と比較対応したグラフである。このグラフにおいて、線分AないしDがそれぞれ各ランクAないしDに属するインクジェットヘッドにより補正後のショット数で印字1画素を形成した場合のインク液滴吐出量のばらつきを表わしている。これに対して、線分Eは、ランク別けを行なうことなく、6ショットで印字1画素を形成した場合のばらつきを示してある。
【0100】
このように、ランク別けしない場合には、インク吐出質量のばらつきがΔ1であったものが、ランク別けしてショット数を変更することにより、ばらつきがΔ2のように小さくなる。よって、インクジェットヘッド100の固体差に起因して、1ショット当たりのインク吐出質量がばらついていても、1画素当たりのショット数をランク毎に補正することにより、1画素当たりのインク液滴の質量のばらつきを抑制できる。
【0101】
ここで、図16には、6ショット/ドットモートにおける吐出回数ヘッドランクAないしDと、それに対応するショット数Sとの対応テーブルを示してある。このような対応テーブル22がインクジェットヘッド制御部2のROMに格納されている。一般的には、nショット/ドット印字モード(n=1、2、3・・・)における吐出回数ヘッドランクとショット数の対応テーブルがそれぞれ格納される。
【0102】
なお、このような吐出回数ヘッドランクAないしDに関する情報を担持しているショットランク識別回路12も、図1に示すように、前述のパルス幅ランク設定回路13と同様に4ビットのショートランドRankA、RankB、RankC、RankDを備え、各ショートランドRankA、RankB、RankC、RankDの一方の端子は接地され、他方の端子はコネクタ7を介してインクジェットヘッド制御部2のショットランク検出回路14に接続されている。
【0103】
図1に示すショットランク識別回路12の状態はショートランドRankBが短絡状態にあり、従って、吐出回数ヘッドランクがBであるという情報を担持している。このように設定されたヘッドランクBは、ショットランク検出回路14で検出され、CPUは入出力ポートI/Oを介して当該検出結果を受け取ると、予めROM内に格納されているショット数補正値の対応テーブル22からランクBに対応するショット数を検索出力する。
【0104】
従って、本例では、ヘッドランクによる初期設定により、nショット/ドット印字モードにおける1画素印字のためのショット数が初期設定される。例えば、図16においてヘッドランクがBの場合には、前述した6ショット/ドット印字(図7、図12参照)における1画素印字のためのショット数が「6」ではなく、「8」に設定される。これにより、インクジェットヘッドの固体差に起因する印字品位のばらつきを防止できる。
【0105】
(その他の実施の形態)
上記の例では、補助電圧パルスを加える印字モードを備えているので、1画素印字期間内における最後のインク液滴の吐出時点で、1画素印字期間内での連続したインク液滴吐出の最後の吐出が行われるようにしている。この代わりに、1画素印字期間内における最初のインク吐出時点で必ず最初のインク液滴の吐出を行うようにしてもよい。あるいは、1画素印字期間内における最初および最後の吐出時点以外の時点から連続したインク液滴の吐出を開始することも可能である。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の静電アクチュエータを備えたインクジェットヘッドの駆動制御方法およびインクジェットプリンタにおいては、1画素印字期間内に含まれているインク液滴の吐出回数よりも少ない回数だけインク液滴を吐出して1画素分の印字を行う場合に、連続したインク液滴の吐出動作を行うことを特徴としている。従って、1画素印字期間内において不連続状態で複数回のインク吐出を行って1画素分の印字を行う場合に比べて、記録媒体上に着弾する各吐出インク液滴の纏まりが良く、従って、多ショット1画素印字により形成される印字画像の印字品位の安定化を図ることができる。
【0107】
また、常に連続して必要回数分だけインク液滴を吐出しているので、1画素印字期間内において、吐出回数に拘わらず、その最初の吐出時点あるいはその最後の吐出時点を定めておくだけでよい。よって、各吐出回数に対応した駆動電圧パルスを生成するためのソフトウエア処理が極めて簡単になり、また、これにより演算処理時間も短縮化される。従って、インクジェットヘッド駆動制御用のCPU等の構成部品のランクを下げることができ、コストダウンを図ることができる。また、演算処理時間が短縮化されるので、印字命令から印字開始までの印字待ち時間を短縮でき、処理速度を高めることができる。
【0108】
従って、本発明の駆動制御方法を用いれば、1画素分の印字を行うためのインク液滴の吐出回数を変更して当該画素の階調を変える制御を簡単に実現でき、また、質の高い階調表現を実現できる。
【0109】
また、本発明では、インクジェットヘッドの固体差に起因するインク液滴の吐出質量のばらつきを抑制するために、インクジェットヘッド毎に印字1画素を形成するためのインク液滴の吐出回数を予め設定しておき、これに基づき1画素印字のためのインク液滴の吐出回数を設定するようにしている。この場合においても、設定された吐出回数による1画素印字を実現するための制御が簡単に実現できるという効果が得られる。さらに、ヘッドドライバIC9の簡略化が可能であり、ドライバIC9の小型化、低コスト可が可能となる。ヘッドのノズル数が多い場合には、その効果も大きくなる。
【0110】
次に、本発明においては、1画素印字期間における最後の吐出時点において最後のインク液滴の吐出が行われるように連続吐出を行うようにしている。このようにすれば、1画素を印字するためのインク液滴の連続吐出を行った後に、インクノズルから不要なインク液滴が吐出することを防止するための補助電圧パルスを静電アクチュエータに印加する場合に、当該補助電圧パルスを1画素分印字期間の最後に追加すればよい。よって、かかる補助電圧パルスを含む駆動電圧パルスを生成するための処理が極めて簡単になる。
【0111】
また、本発明では、補助電圧パルスを利用する場合に、インクジェットヘッドの周囲環境温度を検出し、周囲環境温度が所定値以上の場合にのみ、補助電圧パルスを印加するようにしている。補助電圧パルスを印加すると、1画素印字期間が補助電圧パルスを加える分だけ長くなるので、印刷速度が低下する。従って、連続吐出後に不要なインク液滴が発生しやすい高温下での使用時以外には補助電圧パルスを利用しないようにすれば、不要な印刷速度の低下を回避できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したインクジェットプリンタの制御系を中心に示す概略ブロック図である。
【図2】図1のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの構成例を示す概略断面図である。
【図3】図2におけるヘッドドライバICの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図4】図1のインクジェットプリンタにおける2shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図5】図1のインクジェットプリンタにおける3shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図6】図1のインクジェットプリンタにおける4shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図7】図1のインクジェットプリンタにおける6shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図8】図1のインクジェットプリンタにおいて、複数回のインク液滴の吐出後に補助電圧パルスを印加して不要インク液滴の吐出を防止する駆動制御形態における、駆動電圧パルスと補助電圧パルスの波形図である。
【図9】図1のインクジェットプリンタにおける2shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図10】図1のインクジェットプリンタにおいて、補助電圧パルスが追加された3shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図11】図1のインクジェットプリンタにおいて、補助電圧パルスが追加された4shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートを示すタイミングチャートである。
【図12】図1のインクジェットプリンタにおいて、補助電圧パルスが追加された6shot/dot駆動における各部の信号波形を示すタイミングチャートである。
【図13】図1のインクジェットプリンタにおけるパルス幅に関するヘッドランクについて示す説明図である。
【図14】図1のインクジェットプリンタにおける6ショット/ドット印字モードにおける吐出回数ヘッドランクについて示す説明図である。
【図15】図1のインクジェットプリンタにおける吐出回数ヘッドランクに基づき吐出回数を算出した場合のインク吐出質量のばらつきと、従来におけるインク吐出質量のばらつきを示すグラフである。
【図16】図1のインクジェットプリンタにおける6ショット/ドット印字モードにおけるヘッドランクと吐出回数(ショット数)の関係を示す説明図である。
【図17】多ショット駆動における問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
1 インクジェットヘッド駆動制御装置
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
12 ショットランク識別回路
13 パルス幅ランク識別回路
14 ショットランク検出回路
15 パルス幅ランク検出回路
16 サーミスタ
17 温度検出回路
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(共通電極)
109 個別電極(対向電極)
V3  駆動電圧パルス信号
V3h 補助電圧パルス
LP  制御信号
REV 反転制御信号
T  1画素印字期間
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive control method of an inkjet head including an electrostatic actuator that vibrates a vibration plate formed in a part of an ink chamber communicated with an ink nozzle by an electrostatic force, particularly for performing gradation expression and the like, and In order to suppress the variation in the ejection mass of ink droplets due to the individual difference of the inkjet head, the driving of the inkjet head suitable for forming one print pixel by ejecting the ink droplets once or more times. The present invention relates to a control method and an ink jet printer.
[0002]
[Prior art]
Patent Documents 1, 2, and 3 disclose an ink jet head including an electrostatic actuator that discharges ink droplets by changing the volume of an ink chamber that stores ink using electrostatic force. Are known.
[0003]
In addition, an ink jet printer having such an electrostatic ink jet head is known which has a print mode in which one pixel for printing is formed by discharging ink droplets a plurality of times (multiple shots). I have. For example, Patent Literature 4 discloses a method of forming one print pixel by multiple shots. The invention is not limited to the electrostatic type, and is similarly disclosed in Patent Document 5.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-71882
[Patent Document 2]
JP-A-6-55732
[Patent Document 3]
JP-A-5-50601
[Patent Document 4]
JP-A-2001-322265
[Patent Document 5]
JP-A-5-124218
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In such an ink jet printer, the size of each pixel can be changed by increasing or decreasing the number of shots forming one print pixel, and the gradation of each pixel can be expressed, which is convenient.
[0006]
Here, when performing color printing, it is necessary to increase the number of shots forming one print pixel in order to perform gradation expression in multiple stages. In addition, when the number of shots is increased, the ink mass per shot is inevitably reduced. In order to secure the same density as in the past when printing characters and the like, the number of shots per pixel of printing is required. Need to be increased. From this viewpoint, the necessity of multi-shot drive has been increasing, such as 6-shot / dot drive in which one print pixel is formed by 6 shots.
[0007]
When gradation expression in color printing is performed in multiple stages by performing such multi-shot driving, the following problem that has not been noticed in the past occurs.
[0008]
When performing gradation expression in color printing of a picture, a photograph, or the like in multiple stages, it is necessary to set the number of shots for each pixel according to the gradation and perform each shot continuously or in a discontinuous state. Need to be set. Therefore, if the multi-shot driving is not performed properly, there is a problem that control for generating a driving signal waveform for the multi-shot driving becomes complicated.
[0009]
For example, when printing one pixel with a maximum of six shots, if two shots are selected, two shot time points are selected from the six shot time points. In this case, there are 15 combinations when selecting two out of six. Therefore, unless the two shot times are set appropriately, the control becomes complicated.
[0010]
Next, in the case of performing multi-shot driving, it is possible to eliminate variations in print density caused by variations in ink ejection mass and the like due to individual differences between inkjet heads by adjusting the number of shots. That is, the number of shots that can secure a desired print density is obtained in advance for each ink jet head, and this is carried on each ink jet head as head rank information. Is printed, it is possible to suppress variations in print density.
[0011]
For example, in an inkjet printer that performs multi-shot driving capable of printing one pixel with a maximum of six shots, if the number of shots represented by the head rank is three, characters are printed in three shots. Also in this case, if each shot is not properly performed, there is a problem that printed characters are missing and the print quality is reduced.
[0012]
For example, in the case of printing the number "1", if the time to perform three shots from the time of six shots is selected discontinuously, the line of the character may be missing and the print quality may deteriorate. As an example, when three shots are continuously performed as shown in FIG. 17A, the landing of each shot in one pixel is connected, but two shots are continuously performed and the last shot is performed. Is performed at the end of six shots, as shown in FIG. 17 (b), the impact of the last one shot is separated, a shadow is formed in the character, and the print quality deteriorates. Is not preferred.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to stabilize the print quality to be formed in an ink jet printer that performs printing for one pixel with multiple shots.
[0014]
Another object of the present invention is to make it possible to easily perform printing operation control with different numbers of shots in an ink jet printer that performs printing for one pixel with multiple shots.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention applies a drive voltage pulse to an electrostatic actuator to eject ink droplets from an ink nozzle, and prints one pixel one or more times. In the drive control method of the inkjet head formed by
When performing printing for one pixel by ejecting ink droplets a smaller number of times than the number of ejections of ink droplets included in one pixel printing period, it is necessary to perform a continuous ink droplet ejection operation. Features.
[0016]
In the present invention, when printing for one pixel is formed by discharging ink droplets a plurality of times, a continuous ink droplet discharging operation is always performed. In comparison with the case where a plurality of ink ejections are performed in a discontinuous state during a one-pixel printing period and printing for one pixel is performed, the collection of the ejected ink droplets that land on the recording medium is better. In this case, it is possible to stabilize the quality of a printed image when one-pixel printing is performed by discharging the ink droplets of the above.
[0017]
In addition, in the conventional multi-shot one-pixel printing, it is necessary to set at which time among the ejection times in the one-pixel printing period ink droplets are ejected, except when printing is performed with the maximum number of ejections. However, in the present invention, since the ink droplets are always continuously ejected the required number of times, it is only necessary to determine the first ejection point or the last ejection point regardless of the number of ejections.
[0018]
Therefore, software processing for generating a drive voltage pulse corresponding to each number of ejections becomes extremely simple, and the calculation processing time is thereby shortened. Therefore, it is possible to lower the rank of the components such as the CPU for controlling the driving of the ink jet head, and to reduce the cost. Further, since the calculation processing time is shortened, the print waiting time from the print command to the start of printing can be reduced, and the processing speed can be increased.
[0019]
Here, the drive control method according to the present invention can be used when the number of ejections of ink droplets for printing one pixel is changed to control the gradation of the pixel.
[0020]
In addition, the drive control method according to the present invention provides a method for controlling the number of ejections of ink droplets for forming one pixel of printing for each inkjet head in order to suppress a variation in the ejection mass of ink droplets due to individual differences between inkjet heads. Can be applied to the case where is set in advance.
[0021]
In this case, a head rank relating to a preset number of ejections of ink droplets is detected, and the number of ejections of ink droplets for forming one print pixel is determined based on the detected head rank relating to the number of ejections. If the number of ejections is less than the maximum number of ejections, the necessary number of ink droplets may be continuously ejected within one pixel printing period to print each pixel.
[0022]
Next, in the drive control method of the present invention, when printing one pixel by continuous ejection of ink droplets, the ejection of the last ink droplet is performed at the last ejection point in the one-pixel printing period. Is desirable.
[0023]
With this configuration, after performing continuous ejection of ink droplets for printing one pixel, an auxiliary voltage pulse for preventing unnecessary ink droplets from being ejected from the ink nozzle is applied to the electrostatic actuator. When applying, the application time point of the auxiliary voltage pulse can always be the last time point of the printing period for one pixel. Therefore, the process for generating the drive voltage pulse including the auxiliary voltage pulse is extremely simple, which is preferable.
[0024]
Here, the operation and effect of the auxiliary voltage pulse are as follows. When forming one pixel of printing by discharging ink droplets a plurality of times, pressure fluctuations generated by electrostatic force due to a plurality of driving voltage pulses are superimposed on the ink flow path communicating with the ink nozzle. In some cases, a residual pressure fluctuation that causes unnecessary ink droplets to be ejected from an ink nozzle may occur. By using the auxiliary voltage pulse, such a residual pressure fluctuation can be suppressed or eliminated.
[0025]
Next, when using the auxiliary voltage pulse, it is preferable to detect the ambient temperature of the inkjet head and apply the auxiliary voltage pulse only when the ambient temperature is equal to or higher than a predetermined value. When the auxiliary voltage pulse is applied, the printing speed of one pixel is reduced because the printing period of one pixel is extended by an amount corresponding to the addition of the auxiliary voltage pulse. Therefore, it is preferable that the auxiliary voltage pulse is not used except at the time of use at a high temperature where unnecessary ink droplets are likely to be generated after continuous ejection, so that an unnecessary decrease in printing speed can be avoided.
[0026]
Next, in an ink jet head that ejects ink droplets by an electrostatic actuator, when a drive voltage pulse of the same polarity is repeatedly applied to the electrostatic actuator, the counter electrode is charged and the proper ink ejection operation cannot be continued. There is a risk. Therefore, when printing for one pixel is performed by discharging ink droplets a plurality of times, it is desirable to apply the drive voltage pulse whose polarity is alternately inverted to the electrostatic actuator.
[0027]
Next, the present invention relates to an ink jet printer,
An ink nozzle for ejecting ink droplets,
An ink chamber communicating with the ink nozzle and holding ink;
An electrostatic actuator including a vibration plate elastically displaceable in an out-of-plane direction forming a part of the ink chamber and a counter electrode arranged to face the vibration plate at a predetermined interval,
An inkjet head drive control device for applying a drive voltage pulse to the electrostatic actuator to eject ink droplets from the ink nozzles and forming a print for one pixel by ejecting ink droplets one or more times; Has,
The ink jet head drive control device is configured to print a continuous ink liquid when one pixel is printed by ejecting ink droplets a smaller number of times than the number of ink droplet ejections included in one pixel printing period. A driving voltage pulse generating means for generating the driving voltage pulse for performing a droplet discharging operation is provided.
[0028]
Here, the inkjet head drive control device can be configured to control the gradation of the pixel by changing the number of ejections of ink droplets for printing one pixel.
[0029]
Further, the inkjet head drive control device includes:
A discharge rank head rank setting unit in which a head rank relating to the discharge count for forming one pixel of printing is set;
The number of ejections calculating means for calculating the number of ejections of ink droplets for forming one printing pixel based on the head rank relating to the number of ejections set in the number-of-ejections head rank setting means. Can be.
[0030]
In this case, the driving voltage pulse generating means is configured to generate the driving voltage pulse for forming one pixel of printing at the calculated number of ejections.
[0031]
Further, when printing one pixel by continuous ejection of ink droplets, the drive voltage pulse generating means sets the ejection of the last ink droplet as the ejection point of the last ink droplet in one pixel printing period. Preferably, the driving voltage pulse is generated.
[0032]
In this case, the driving voltage pulse generating means performs an auxiliary voltage pulse for preventing unnecessary ink droplets from being ejected from the ink nozzles after performing continuous ejection of ink droplets for printing one pixel. Is desirable.
[0033]
Here, it is preferable that the apparatus further includes a temperature detecting unit for detecting a surrounding environment temperature of the inkjet head, and the driving voltage pulse generating unit generates the auxiliary voltage pulse only when the surrounding environment temperature is equal to or higher than a predetermined value. .
[0034]
Next, when the printing of one pixel is performed by discharging ink droplets a plurality of times, it is preferable that the driving voltage pulse generating means generates the driving voltage pulse whose polarity is alternately inverted.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an inkjet printer including an electrostatic actuator to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
[0036]
(overall structure)
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an ink jet printer having the electrostatic actuator of the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the electrostatic ink jet head.
[0037]
First, the configuration of the electrostatic inkjet head of the present embodiment will be described with reference to FIG. The electrostatic inkjet head 100 is configured by stacking a semiconductor substrate 102, a semiconductor substrate 103, and a glass substrate 104, and a plurality of ink nozzles 105 are formed on the semiconductor substrate 103. Independent ink chambers 106 communicating with the respective ink nozzles 105 are formed between the semiconductor substrates 102 and 103, and a vibration plate 107 capable of vibrating in an out-of-plane direction is formed on the bottom wall of each ink chamber 106. Is formed.
[0038]
Each vibrating plate 107 functions as a common electrode, and a concave portion is formed on the surface of the glass substrate 104 facing the respective vibrating plates 107. On the bottom surface, individual concave portions facing the vibrating plates 107 at predetermined intervals are provided. An electrode 109 is formed. Each of the vibration plates 107 and the individual electrodes 109 facing each other constitute an electrostatic actuator. A driving voltage pulse is applied to this electrostatic actuator, that is, the vibration plate 107 is vibrated by utilizing an electrostatic force generated by applying a driving voltage pulse between each vibration plate 107 and the individual electrode 109. ing. Due to the vibration of the vibration plate 107, the volume of the ink chamber 106 increases and decreases, whereby the ink droplet 110 is 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.
[0039]
The electrostatic inkjet head 100 of the present example includes, for example, 64 ink nozzles 105 formed in a line on the semiconductor substrate 103, and selectively ejects ink droplets from these 64 ink nozzles 105. This makes it possible to print desired characters and images.
[0040]
Although the illustrated electrostatic inkjet head 100 is of a face eject type in which ink droplets are ejected from ink nozzles provided on the upper surface of the semiconductor substrate 103, the electrostatic inkjet head to be controlled by the present invention includes: An edge eject type in which ink droplets are ejected from an ink nozzle provided at an end of the substrate may be used.
[0041]
Next, referring to FIG. 1, the ink jet printer of the present embodiment has an ink jet head drive control device 1 for driving and controlling the electrostatic ink jet head 100. Has an inkjet head control unit 2 mainly composed of a CPU. Printing information is supplied to the CPU from the external device 3 via a bus, and a ROM, a RAM, and a character generator 4 are connected via an internal bus.
[0042]
The inkjet head control unit 2 executes a control program stored in the ROM, using a storage area in the RAM as a work area, and executes a control signal for driving the inkjet head based on character information generated from the character generator 4. Generate The control signal becomes a drive control signal corresponding to the print information via the logic gate array 5 and the drive pulse generation circuit 6, and is supplied to the head driver IC 9 formed on the head substrate 8 via the connector 7. . The head driver IC 9 is also supplied with a driving voltage pulse signal V3, a control signal LP, and a polarity inversion control signal REV.
[0043]
In the head driver IC 9, a driving voltage pulse to be applied to each of the vibration plates 107 of the electrostatic inkjet head 100, that is, a common electrode is determined based on the above-described signals supplied and the driving voltage Vp supplied from the power supply circuit 10. A drive voltage pulse to be output from the common output terminal COM and to be applied to each counter electrode (individual electrode) 109 corresponding to each ink nozzle 105 is output from the number of individual output terminals SEG corresponding to each individual electrode. The potential difference between the output of the common output terminal COM and the output of the individual output terminal SEG is applied between each of the vibration plates 107 corresponding to each of the ink nozzles 105 and the individual electrode 109 facing each. A driving potential difference waveform in a designated direction is applied during driving (when ink droplets are ejected), and no driving potential difference is applied when not driving.
[0044]
Here, on the head substrate 8, a shot rank identification circuit 12 carrying information on the number of ejections (the number of shots) for forming one print pixel, and information on the pulse width of the drive voltage pulse. (Pulse width head rank) is carried by a pulse width rank identification circuit 13. The ejection rank head rank carried by the shot rank identification circuit 12 is detected by the shot rank detection circuit 14 of the ink jet head control unit 2, and one pixel of printing is determined under the control of the CPU based on the detected ejection count head rank. The number of ejections of ink droplets for forming is calculated. The pulse width head rank carried by the pulse width rank identification circuit 13 is detected by the pulse width rank detection circuit 15 of the ink jet head control unit 2, and the pulse width of the drive voltage pulse is determined based on the detected pulse width head rank. Is calculated.
[0045]
A thermistor 16 for detecting the ambient temperature of the electrostatic ink jet head 100 is mounted on the head substrate 8, and a detection signal from the thermistor 16 is transmitted to the temperature detection circuit 17 of the ink jet head control unit 2 by A / A. It is D-converted so that the ambient temperature is detected.
[0046]
The drive pulse generating circuit 6 generates a control signal LP for forming one pixel of printing with the drive voltage pulse having the finally determined pulse width and the number of ejections, and outputs the control signal LP to the head driver IC 9.
[0047]
FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating an example of the internal configuration of the head driver IC 9. 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 Vp and a logic circuit drive voltage Vcc from the power supply circuit 10. The head driver IC 9 switches between the driving voltage pulse and the GND potential according to the supplied driving control signal and applies the switching between the opposing electrodes corresponding to the respective ink nozzles of the inkjet head 100.
[0048]
The number 91 in the head driver IC 9 indicates a 4-bit shift register. The shift register 91 shifts up a 64-bit DI signal input transmitted from the logic gate array 5 as serial data by an XSCL pulse signal input which is a basic clock pulse synchronized with the DI signal, and shifts the data. This is a static shift register stored in a register in the memory 91. The DI signal is a control signal indicating ON / OFF of selection information for selecting each of the 64 ink nozzles, and this signal is transmitted as serial data.
[0049]
Reference numeral 92 denotes a 64-bit latch circuit which latches 64-bit data stored in the shift register 91 by a latch pulse LP to store the data, and outputs the stored data to a 64-bit inversion circuit 93 as a signal. It is a tea clutch. In the latch circuit 92, the DI signal of the serial data is converted into a 64-bit parallel signal for outputting a 64-segment for driving each ink nozzle.
[0050]
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).
[0051]
The SEG driver 95 has a transmission gate output of 64 channels, and outputs either a drive voltage pulse input or a GND input to the segment outputs of SEG1 to SEG64 by the input of the level shifter 94. The COM driver outputs either a drive voltage pulse input or a GND input to the REV input to the COM.
[0052]
Each signal of 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.
[0053]
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 drive voltage pulse for driving each ink nozzle of the head and GND can be easily switched, and the above-described correctness can be obtained. Reverse alternating drive can be easily realized.
[0054]
(Print mode)
Here, in the inkjet head drive control device 1 of the present embodiment, it is possible to perform print control in a plurality of print modes. In the case of this example, two shot (shot) / dot (dot) driving, in which one printing pixel is formed by discharging two consecutive ink droplets at a maximum, and three consecutive ink droplet discharges are performed. Printing is performed by 3 shot / dot drive to be formed, 4 shot / dot drive to be formed by consecutively discharging ink droplets up to 4 times, and 6 shot / dot drive to be formed by continuous ink droplet discharge up to 6 times. Is possible.
[0055]
Further, in each driving state, it is possible to control the gradation of each pixel by changing the number of ejections of ink droplets in one pixel printing period.
[0056]
The print mode in each of the above-described drive modes can be selectively switched by an input from the external device 3 side.
[0057]
FIGS. 4 to 7 show signal waveforms of respective sections in a print mode by 2 shot / dot drive, 3 shot / dot drive, 4 shot / dot drive, and 6 shot / dot drive. In each figure, a drive voltage pulse signal V3, a control signal (latch pulse) LP, a polarity inversion control signal REV, a COM output which is an output of the common terminal COM, and an individual terminal are supplied from the inkjet head control unit 2 to the head driver IC 9. The SEG output, which is the output of the SEG, and the COM-SEG potential difference, which is the potential difference (nozzle drive voltage waveform) generated between the common electrode (diaphragm 107) and the individual electrode 109, are shown.
[0058]
The print mode by 2 shot / dot drive shown in FIG. 4 is one in which one pixel (dot) is formed by continuous ejection of ink droplets (shots) at a maximum of two times, and one dot is formed by two shots by the control signal LP. Is controlled to form
[0059]
Further, in this printing mode, as shown in a waveform diagram showing the COM-SEG potential difference, by increasing or decreasing the number of shots in one pixel printing period T, it is possible to perform pixel printing with three gradations. That is, the one-pixel printing period T1 is a two-shot driving period, and pixel printing with the highest density can be realized. The subsequent one-pixel printing period T2 is a non-driving period and no shot is performed, so that a pixel portion with the lowest density is formed. The subsequent one-pixel printing period T3 is a driving period of only one shot, and Density pixel printing can be realized.
[0060]
Here, in the one-pixel printing period T3 in which only one shot is performed, a drive voltage pulse is applied at the latter half of the two shots included in this period T3 to eject ink droplets. I have to.
[0061]
In addition, when printing one pixel by a continuous ejection operation, the polarity is controlled by the inversion control signal REV so that the polarity of the nozzle drive waveform applied between the opposed electrodes is inverted.
[0062]
Similarly, the print mode by the 3-shot / dot drive shown in FIG. 5 is to form one print pixel by continuously discharging ink droplets up to three times. In this printing mode, four gradation printing can be performed by performing shot modulation of four gradations. That is, the first gradation having the highest density is obtained by performing three consecutive shots in the one-pixel printing period T, the second gradation is obtained by performing two shots, and the third gradation is obtained. The gray scale is obtained by performing one shot, and the fourth gray scale is obtained by setting the non-drive state.
[0063]
Also in this case, when performing two shots for realizing the second gradation, the shot is performed at two consecutive shot timings in the latter half of three shot timings within one pixel printing period T. Like that. Further, one shot for realizing the third gradation is performed at the last shot timing in the one-pixel printing period T. Further, the nozzle drive waveform applied between the opposing electrodes is controlled by the inversion control signal REV so as to alternately change in reverse, positive, and reverse polarities.
[0064]
The print mode by the 4-shot / dot drive shown in FIG. 6 is one in which one pixel of print is formed by continuously discharging ink droplets up to four times. In this print mode, five gradation printing can be performed by performing five gradation shot modulation. In other words, the first gradation having the highest density is obtained by performing four consecutive shots in the one-pixel printing period T, the second gradation is obtained by performing three shots, and the third gradation is obtained. The gray scale is obtained by performing two shots, the fourth gray scale is obtained by performing one shot, and the fifth gray scale is obtained by not driving.
[0065]
Also in this case, when performing three shots for realizing the second gradation, the shot is performed at three consecutive shot timings in the latter half of the four shot timings within one pixel printing period T. Like that. In addition, two shots for realizing the third gradation are shot at the last two consecutive shot timings of the four shot timings in one pixel printing period T. Further, one shot for realizing the fourth gradation is performed at the last shot timing in the one-pixel printing period T.
[0066]
Further, the nozzle drive waveform applied between the opposed electrodes is controlled by the inversion control signal REV so as to alternately change in the positive, reverse, positive, and reverse polarities.
[0067]
In the print mode by 6 shot / dot drive shown in FIG. 7, one print pixel is formed by discharging ink droplets up to six times in succession. In this print mode, seven gradation printing can be performed by performing shot modulation of seven gradations. In other words, the first grayscale having the highest density is obtained by performing six consecutive shots in the one-pixel printing period T, the second grayscale is obtained by performing five shots, and the third grayscale is obtained. The gray scale is obtained by performing four shots, the fourth gray scale is obtained by performing three shots, the fifth gray scale is obtained by performing two shots, and the sixth gray scale is obtained. Can be obtained by performing one shot, and the seventh gradation can be obtained by setting the non-drive state.
[0068]
Also in this case, when performing five shots for realizing the second gradation, the shot is performed at the second consecutive five shot timings of the six shot timings in one pixel printing period T. Like that. In addition, four shots for realizing the third gradation are shot at four consecutive shot timings in the latter half of six shot timings in one pixel printing period T. Further, three shots for realizing the fourth gradation are performed in the latter three shot timings in the one-pixel printing period T. Similarly, two shots for the fifth gradation are performed at the second half shot timing. One shot for the sixth gradation is performed at the last shot timing.
[0069]
Also in this case, the nozzle drive waveform applied between the opposed electrodes is controlled by the inversion control signal REV so as to alternately change in positive, reverse, positive, reverse, positive, and reverse polarities.
[0070]
As described above, in the ink jet printer of the present embodiment, in the so-called multi-shot / dot print mode, printing of one pixel is formed by discharging ink droplets a plurality of times, continuous discharge of ink droplets is always performed. The operation is performed. As a result, compared to the case where a plurality of times of ink ejection is performed in a discontinuous state within one pixel printing period and printing of one pixel is performed, the collection of the ejected ink droplets that land on the recording medium is improved, The print quality of a print image formed by multiple shots / dots can be stabilized.
[0071]
Further, in this example, the drive voltage pulse is always applied to the electrostatic actuator by the required number of times continuously to eject the ink droplets by the required number of times continuously, and the last pulse of the continuous drive voltage pulse is applied. The nozzle drive waveform is formed such that the pulse at the final point in the one-pixel printing period is obtained regardless of the number of pulses (the number of shots). Therefore, when gradation expression is performed, a nozzle drive waveform having a configuration in which a required number of drive voltage pulses are arranged from the last pulse timing in each one-pixel printing period may be formed regardless of the number of shots.
[0072]
As a result, compared to a case where a plurality of shots are performed within a one-pixel printing period in a discontinuous state, a software for generating an ink nozzle driving waveform signal for one pixel printing corresponding to each gradation (each shot number) is provided. Wear processing becomes extremely simple. This also shortens the calculation processing time. Therefore, it is possible to lower the rank of the components such as the CPU for controlling the driving of the ink jet head, and to reduce the cost. Further, since the calculation processing time is shortened, the print waiting time from the print command to the start of printing can be reduced, and the processing speed can be increased.
[0073]
Further, in this example, the polarity of the potential difference applied for discharging the ink droplets is alternately inverted by the polarity inversion control signal REV. By inverting the polarity of the potential difference generated between the common electrode and the individual electrode in this way, a residual charge is generated between the electrodes, the electrostatic force fluctuates, and the desired ink ejection characteristics cannot be obtained. This can avoid the adverse effect of the situation.
[0074]
(Print mode with auxiliary voltage pulse)
Next, in the inkjet head drive control device 1 of the inkjet printer of the present embodiment, the ambient temperature of the inkjet head 100 is detected by the temperature detection circuit 17 using the thermistor 16. When the ambient temperature is high, unnecessary ink droplets may be ejected when multi-shot / dot printing is performed due to factors such as a decrease in ink viscosity.
[0075]
More specifically, in the case of forming one pixel of printing by continuously discharging ink droplets a plurality of times with the same ink nozzle, it is necessary to discharge the first and subsequent multiple times of ink droplets. Amplification of the pressure vibration due to mutual interference between the residual vibration of the first pressure change caused by the change in the volume of the ink chamber and the residual vibration of each pressure vibration generated from the second time until the last ink droplet ejection. In addition, there is a possibility that excessive ink droplets are ejected after the last ink droplet ejection.
[0076]
That is, when one pixel is formed by discharging a plurality of ink droplets and a pixel of a desired size or density is to be printed, surplus ink droplets are discharged after the last discharge of ink droplets. The ejection of the excess ink droplets causes ink mist to adhere to the printing surface or nozzle surface, causing problems such as deterioration of the printed image due to the ink mist or non-ejection of ink due to formation of an ink pool on the nozzle surface, and the printing result. The quality of the paper cannot be kept constant, or printing becomes impossible.
[0077]
Factors that cause excess ink droplets include a mismatch between a natural frequency of a vibration system including a vibration plate of an ink jet head and an ink flow path, and a drive frequency that repeatedly vibrates to form one pixel. . Furthermore, the dimensions of the diaphragm and ink nozzle that govern the natural frequency of the ink flow path, and the physical properties such as ink surface tension and viscosity that determine the ejection limit pressure of the ink droplets, may cause excessive ink droplet generation. It is mentioned as a factor.
[0078]
Therefore, in the ejection of the ink droplets a plurality of times, the driving frequency of the repetitive driving for forming one pixel is controlled so that the ink pressure in the ink chamber does not interfere with the residual vibration caused by each ejection. There is a need to.
[0079]
However, in order to discharge ink droplets normally and stably by this method, it is necessary to further control in consideration of the dimensional data of the vibration plate and the ink nozzle and the physical properties of the ink, which is difficult to realize. It is.
[0080]
Therefore, in a print mode in which one pixel is formed by successively discharging ink droplets a plurality of times, an auxiliary voltage pulse is applied after a plurality of drive voltage pulses for ink discharge which are continuously applied. It is desirable to adopt a method of suppressing or eliminating the residual pressure as described above to prevent unnecessary ejection of ink droplets.
[0081]
In particular, when the ambient environment temperature of the inkjet head 100 is high, there is a high possibility that such unnecessary ink droplets are ejected, and when the ambient environment temperature is low, such adverse effects are substantially ignored. can do.
[0082]
Therefore, in the inkjet head drive control device 1 of the present embodiment, when the detected ambient environment temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the drive voltage pulse in the print mode by the multi-shot / dot drive shown in FIGS. An auxiliary voltage pulse V3h is added to the signal V3 at the end of each one-pixel printing period to suppress or eliminate the residual pressure as described above, thereby preventing unnecessary ejection of ink droplets. .
[0083]
FIG. 8 shows a basic voltage waveform of the drive voltage pulse V3 and a voltage waveform of the auxiliary voltage pulse V3h used to realize such a print control method. 9 to 12 show timing charts of the printing operation in each printing mode to which the auxiliary voltage pulse V3h is added. 9 to 12 show print modes corresponding to FIGS. 4 to 7, respectively.
[0084]
In FIG. 8, a drive voltage pulse V3 discharges one shot of an ink droplet from an ink nozzle by one pulse application. Pwn (n = 1, 2,... K) is the pulse width of the drive voltage pulse V3 (n) for performing the n-th ejection, and Pwin (n = 1, 2,. This is a time interval between drive voltage pulses V3 (n) and V3 (n + 1) for performing the first and (n + 1) th ejections. As can be seen from the figure, the waveform of the auxiliary drive voltage pulse is slightly smaller than the basic voltage waveform.
[0085]
As can be seen from the timing charts of FIGS. 9 to 12, in each print mode, the timing of the last shot of the multiple shots is set to be the last shot timing in the one-pixel printing period. Therefore, unnecessary driving of the ink droplets can be prevented by performing driving by the auxiliary driving voltage pulse at the end of the one pixel printing period of the nozzle driving waveform signal in each printing mode. For this purpose, an auxiliary voltage drive pulse may be added at the end of each one-pixel printing period in the drive voltage pulse signal V3.
[0086]
As described above, in the inkjet head drive control device 1 according to the present embodiment, when one pixel is formed by discharging ink droplets a plurality of times in succession, the residual vibration of the first pressure change and the second and subsequent times occur. Since the amplification of the pressure oscillation due to the mutual interference of the residual oscillations of the respective pressure oscillations is regulated by the application of the auxiliary voltage pulse, the ejection of the surplus ink droplets can be prevented and the ink droplets can be stably ejected.
[0087]
Further, in order to prevent the ejection of the excess ink droplets, it is only necessary to add the auxiliary voltage pulse after the driving voltage pulse train for one pixel printing in which the ink droplets are ejected a plurality of times. Can be controlled by the common auxiliary voltage pulse V3h even when the control is performed, it is possible to generate the drive voltage pulse signal including the auxiliary drive voltage pulse by the same circuit as the circuit that generates the drive voltage pulse. The head driver IC 9 can be simplified, and a drive control device for an inkjet head that does not discharge excess ink droplets can be simply and easily realized. The simplification of the head driver IC 9 allows the driver IC 9 to be reduced in size and cost. When the number of nozzles of the head is large, the effect is increased.
[0088]
Furthermore, in this example, when using the auxiliary voltage pulse, the ambient temperature of the inkjet head is detected, and the auxiliary voltage pulse is applied only when the ambient temperature is equal to or higher than a predetermined value. When the auxiliary voltage pulse is applied, the printing speed of one pixel is reduced because the printing period of one pixel is extended by an amount corresponding to the addition of the auxiliary voltage pulse. Therefore, if the auxiliary voltage pulse is not used except at the time of use at a high temperature where unnecessary ink droplets are likely to be generated after continuous ejection, there is an advantage that unnecessary reduction in printing speed can be avoided.
[0089]
The number of auxiliary voltage pulses to be added is not limited to one, but may be plural. If the reduction in printing speed is not a problem, multi-shot / dot printing may be performed using a driving voltage pulse signal to which an auxiliary voltage pulse has been added, regardless of the ambient temperature.
[0090]
(Initial setting of pulse width of drive voltage pulse based on head rank)
Next, in the inkjet head drive control device 1 of the present embodiment, the pulse width of the drive voltage pulse is initially set as follows. A pulse width rank identification circuit 13 is mounted on the surface of the head substrate 8, and an optimum drive based on actual ink droplet ejection characteristics of the inkjet head 100 measured at the time of shipment of the inkjet head 100 is provided here. Pulse width head rank information indicating a pulse width initial value Pws of the voltage pulse is carried. The pulse width rank identification circuit 13 of this example includes short lands Rank 1, 2, and 3 of 3 bits. One terminal of each of the short lands Rank 1, 2, and 3 is grounded, and the other terminal is connected to the inkjet head via the connector 7. It is connected to the pulse width rank detection circuit 15 of the control unit 2.
[0091]
FIG. 13A shows a correspondence table of combinations of short-circuit states of the 3-bit short lands Ranks 1, 2, and 3, and pulse width head ranks A to H. FIG. 13B is a diagram showing an example of a correspondence relationship between each of the head ranks A to H and the optimum pulse width initial value Pws. The correspondence table 21 shown in this figure is stored in the ROM of the inkjet head control unit 2 in advance. FIG. 13C shows a graph of ink discharge characteristics (ink discharge weight or ink discharge speed) with respect to the pulse width Pw of the drive voltage pulse in the case of head ranks A, B, and G.
[0092]
As can be seen from these figures, the ink ejection characteristics were measured at the time of shipment of the inkjet head 100, and as a result, when it was found that the rank of the inkjet head 100 was A, in order to obtain certain characteristics, the drive It is necessary to set the pulse width initial value Pws of the voltage pulse to 18 μsec. To this end, as shown in the table of FIG. 13A, all the short lands Rank1, Rank2, and Rank3 of the pulse width rank identification circuit 13 may be short-circuited with solder. The head rank A set in this manner is detected on the side of the pulse width rank detection circuit 15, and when the CPU receives the detection result via the input / output port I / O, the head rank stored in the ROM in advance. The pulse width initial value Pws (= 18 μs) of the rank A is called and expanded in the RAM. As a result, the pulse width of the drive voltage pulse of the inkjet head 100 is basically set to the initial pulse width Pws.
[0093]
As described above, the inkjet head drive control device 1 of the present embodiment obtains the pulse width initial value Pws that optimizes the ink droplet ejection characteristics of the individual inkjet heads 100, and generates a drive voltage pulse using this. Therefore, the ink droplet ejection characteristics of the inkjet head 100 can be made uniform.
[0094]
(Initial setting of the number of shots for forming one pixel of print based on head rank)
The ink jet head drive control device 1 of the present example further sets an initial setting of the number of ejections of ink droplets (the number of shots) for forming one print pixel based on the shot rank carried by the shot rank identification circuit 12. Is going.
[0095]
That is, there is an individual difference in the ink droplet mass per shot of the inkjet head 100, and this cannot be solved only by setting the optimum pulse width initial value Pws. In particular, in the case where one print pixel is formed by discharging ink droplets a plurality of times, the variation in the ink droplet mass for each shot is superimposed, so that the print density greatly varies for each pixel.
[0096]
Therefore, in this example, when the inkjet head 100 is shipped, after the optimum pulse width initial value Pws is obtained as described above, the ejection of the ink droplets from the ink nozzles is performed using the driving voltage pulse having the pulse width. The mass is measured, and the ink jet heads are classified based on the measurement result, and this is carried by the shot rank identification circuit 12 as ejection number head rank information.
[0097]
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an inkjet head classified by rank based on actual measurement. As shown in this figure, the ink ejection mass per shot was measured at the time of shipment of the ink jet head, and divided into four ranges according to the variation amount. , B, C, D.
[0098]
Here, the example of FIG. 14 is based on the 6 shot / dot print mode. In this case, in the drive control device 1 of this example, the number of shots is assigned to the number-of-discharges head rank C so that one print pixel is formed by six shots, and the other number-of-discharges head ranks A, B, and D are The number of shots is 10, 8, and 4, respectively.
[0099]
FIG. 15 is a graph in which the effect of correcting the number of ink ejection shots of the inkjet head per pixel is compared with the number of shots before correction. In this graph, the line segments A to D represent variations in the ink droplet ejection amount when one pixel of printing is formed with the corrected number of shots by the inkjet heads belonging to the ranks A to D, respectively. On the other hand, the line segment E indicates a variation when one print pixel is formed by six shots without performing rank classification.
[0100]
As described above, when the ranking is not performed, the variation in the ink ejection mass is Δ1 but the variation is reduced to Δ2 by changing the number of shots according to the ranking. Therefore, even if the ink ejection mass per shot varies due to the individual difference of the inkjet head 100, the mass of the ink droplet per pixel is corrected by correcting the number of shots per pixel for each rank. Can be suppressed.
[0101]
Here, FIG. 16 shows a correspondence table between the ejection rank head ranks A to D and the corresponding shot number S in 6 shots / dot moat. Such a correspondence table 22 is stored in the ROM of the inkjet head control unit 2. Generally, a correspondence table between the number of ejections head rank and the number of shots in the n-shot / dot print mode (n = 1, 2, 3,...) Is stored.
[0102]
As shown in FIG. 1, the shot rank identification circuit 12 carrying the information on the number of ejections head ranks A to D also has a 4-bit short land RankA as shown in FIG. , RankB, RankC, and RankD. One terminal of each of the short lands RankA, RankB, RankC, and RankD is grounded, and the other terminal is connected to the shot rank detection circuit 14 of the inkjet head control unit 2 via the connector 7. ing.
[0103]
The state of the shot rank identification circuit 12 shown in FIG. 1 carries information that the short land RankB is in a short-circuit state, and therefore, the head rank of the number of ejections is B. The head rank B set in this way is detected by the shot rank detection circuit 14, and when the CPU receives the detection result via the input / output port I / O, the shot number correction value stored in the ROM in advance , The number of shots corresponding to rank B is retrieved and output.
[0104]
Therefore, in this example, the number of shots for one-pixel printing in the n-shot / dot printing mode is initially set by the initial setting based on the head rank. For example, when the head rank is B in FIG. 16, the number of shots for one-pixel printing in the above-described 6-shot / dot printing (see FIGS. 7 and 12) is set to “8” instead of “6”. Is done. Thereby, it is possible to prevent the print quality from being varied due to the individual difference of the inkjet head.
[0105]
(Other embodiments)
In the above example, since the print mode in which the auxiliary voltage pulse is applied is provided, at the time of discharging the last ink droplet in one pixel printing period, the last of the continuous ink droplet discharging in one pixel printing period is performed. Discharge is performed. Instead, the first ink droplet may be always ejected at the time of the first ink ejection within the one-pixel printing period. Alternatively, it is also possible to start the continuous ejection of ink droplets from a time point other than the first and last discharge times in the one-pixel printing period.
[0106]
【The invention's effect】
As described above, in the ink jet head drive control method and the ink jet printer provided with the electrostatic actuator of the present invention, the ink liquid is ejected a smaller number of times than the number of ink droplet ejections included in one pixel printing period. When printing for one pixel is performed by discharging droplets, a continuous ink droplet discharging operation is performed. Therefore, as compared with the case where a plurality of ink ejections are performed in a discontinuous state within one pixel printing period and printing for one pixel is performed, each ejection ink droplet that lands on the recording medium is better grouped. The print quality of a print image formed by multi-shot one-pixel printing can be stabilized.
[0107]
Further, since the ink droplets are always continuously ejected for the required number of times, it is only necessary to determine the first ejection point or the last ejection point within one pixel printing period regardless of the number of ejections. Good. Therefore, software processing for generating a drive voltage pulse corresponding to each number of ejections becomes extremely simple, and the calculation processing time is thereby shortened. Therefore, it is possible to lower the rank of the components such as the CPU for controlling the driving of the ink jet head and to reduce the cost. Further, since the calculation processing time is shortened, the print waiting time from the print command to the start of printing can be reduced, and the processing speed can be increased.
[0108]
Therefore, by using the drive control method of the present invention, it is possible to easily realize the control of changing the gradation of the pixel by changing the number of ejections of the ink droplets for printing of one pixel and achieving high quality. A gradation expression can be realized.
[0109]
Further, in the present invention, in order to suppress variations in the ejection mass of ink droplets due to individual differences between inkjet heads, the number of ejections of ink droplets for forming one print pixel is set in advance for each inkjet head. The number of ejections of ink droplets for one-pixel printing is set based on this. Also in this case, an effect is obtained that control for achieving one-pixel printing based on the set number of ejections can be easily realized. Further, the head driver IC 9 can be simplified, and the size and cost of the driver IC 9 can be reduced. When the number of nozzles of the head is large, the effect is increased.
[0110]
Next, in the present invention, continuous ejection is performed such that the last ink droplet is ejected at the last ejection point in the one-pixel printing period. With this configuration, after performing continuous ejection of ink droplets for printing one pixel, an auxiliary voltage pulse for preventing unnecessary ink droplets from being ejected from the ink nozzle is applied to the electrostatic actuator. In this case, the auxiliary voltage pulse may be added for one pixel at the end of the printing period. Therefore, processing for generating a drive voltage pulse including such an auxiliary voltage pulse becomes extremely simple.
[0111]
Further, in the present invention, when using the auxiliary voltage pulse, the ambient temperature of the inkjet head is detected, and the auxiliary voltage pulse is applied only when the ambient temperature is equal to or higher than a predetermined value. When the auxiliary voltage pulse is applied, the printing speed of one pixel is reduced because the printing period of one pixel is extended by an amount corresponding to the addition of the auxiliary voltage pulse. Therefore, if the auxiliary voltage pulse is not used except at the time of use at a high temperature where unnecessary ink droplets are likely to be generated after continuous ejection, there is an advantage that an unnecessary decrease in printing speed can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram mainly showing a control system of an ink jet printer to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a configuration example of an inkjet head of the inkjet printer of FIG.
FIG. 3 is a schematic block diagram showing an internal configuration of a head driver IC in FIG. 2;
FIG. 4 is a timing chart showing signal waveforms of respective units in 2 shot / dot driving in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 5 is a timing chart showing signal waveforms of respective units in 3 shot / dot driving in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 6 is a timing chart showing signal waveforms of respective units in 4 shot / dot driving in the ink jet printer of FIG. 1;
FIG. 7 is a timing chart showing signal waveforms of various parts in 6 shot / dot driving in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 8 shows waveforms of a driving voltage pulse and an auxiliary voltage pulse in a driving control mode in which an auxiliary voltage pulse is applied after a plurality of ink droplet ejections to prevent unnecessary ink droplet ejection in the ink jet printer of FIG. FIG.
FIG. 9 is a timing chart showing signal waveforms of various parts in 2 shot / dot driving in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 10 is a timing chart showing signal waveforms of respective units in 3 shot / dot driving to which an auxiliary voltage pulse is added in the inkjet printer of FIG. 1;
11 is a timing chart showing a timing chart showing a signal waveform of each unit in 4 shot / dot driving to which an auxiliary voltage pulse is added in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 12 is a timing chart showing signal waveforms of various parts in 6-shot / dot drive to which an auxiliary voltage pulse is added in the ink jet printer of FIG. 1;
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a head rank related to a pulse width in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a head rank of the number of ejections in a 6-shot / dot print mode in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 15 is a graph showing variations in the ink ejection mass when the number of ejections is calculated based on the number of ejections head rank in the inkjet printer of FIG. 1 and variations in the conventional ink ejection mass.
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a relationship between a head rank and the number of ejections (the number of shots) in a 6-shot / dot printing mode in the inkjet printer of FIG. 1;
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a problem in multi-shot driving.
[Explanation of symbols]
1 inkjet head drive control device
2 Inkjet head controller
6. Drive pulse generation circuit
8 Head substrate
9 Head driver IC
12. Shot rank identification circuit
13 Pulse width rank identification circuit
14. Shot rank detection circuit
15 Pulse width rank detection circuit
16 Thermistor
17 Temperature detection circuit
100 inkjet head
105 ink nozzle
106 ink chamber
107 diaphragm (common electrode)
109 Individual electrode (counter electrode)
V3 drive voltage pulse signal
V3h auxiliary voltage pulse
LP control signal
REV inversion control signal
T 1 pixel printing period

Claims (14)

静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加してインクノズルからインク液滴を吐出させ、1画素分の印字を1回から複数回のインク液滴の吐出により形成するインクジェットヘッドの駆動制御方法において、
1画素印字期間内に含まれているインク液滴の吐出回数よりも少ない回数だけインク液滴を吐出して1画素分の印字を行う場合に、連続したインク液滴の吐出動作を行う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。
In a drive control method for an inkjet head, a drive voltage pulse is applied to an electrostatic actuator to eject ink droplets from an ink nozzle, and printing for one pixel is formed by ejecting ink droplets one or more times.
When performing printing for one pixel by ejecting ink droplets a smaller number of times than the number of ejections of ink droplets included in one pixel printing period, it is necessary to perform a continuous ink droplet ejection operation. Characteristic drive control method of an ink jet head.
請求項1において、
1画素分の印字を行うためのインク液滴の吐出回数を変更して当該画素の階調を制御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。
In claim 1,
A drive control method for an ink-jet head, wherein the number of ejections of ink droplets for printing one pixel is changed to control the gradation of the pixel.
請求項1において、
予め設定されているインク液滴の吐出回数に関するヘッドランクを検出し、
検出された前記吐出回数に関するヘッドランクに基づき、印字1画素分を形成するためのインク液滴の吐出回数を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。
In claim 1,
Detecting a head rank related to the number of ejections of ink droplets set in advance,
A drive control method for an ink jet head, comprising: calculating a number of ejections of ink droplets for forming one print pixel based on a detected head rank related to the number of ejections detected.
請求項1、2または3において、
連続したインク液滴の吐出により1画素分を印字する場合に、最後のインク液滴の吐出を1画素印字期間の最後のインク液滴の吐出時点と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。
In claim 1, 2 or 3,
In the case where one pixel is printed by continuous ink droplet ejection, the last ink droplet ejection is set as the last ink droplet ejection time of one pixel printing period. Method.
請求項4において、
1画素を印字するためのインク液滴の連続吐出を行った後に、前記インクノズルから不要なインク液滴が吐出することを防止するための補助電圧パルスを前記静電アクチュエータに印加することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方法。
In claim 4,
After performing continuous ejection of ink droplets for printing one pixel, an auxiliary voltage pulse for preventing unnecessary ink droplets from being ejected from the ink nozzle is applied to the electrostatic actuator. Drive control method for an inkjet head.
請求項5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し、
周囲環境温度が所定値以上の場合にのみ、前記補助電圧パルス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。
In claim 5,
Detecting the ambient temperature of the inkjet head,
A drive control method for an ink-jet head, wherein the auxiliary voltage pulse is applied only when the ambient temperature is equal to or higher than a predetermined value.
請求項1ないし6のうちのいずれかの項において、
1画素分の印字を複数回のインク液滴を吐出して行う場合には、極性が交互に反転する前記駆動電圧パルスを前記静電アクチュエータに印加することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動制御方法。
In any one of claims 1 to 6,
In the case where printing for one pixel is performed by ejecting ink droplets a plurality of times, the drive voltage pulse of which polarity is alternately applied is applied to the electrostatic actuator, and a drive control method for an ink jet head is provided. .
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、
当該インク室の一部を形成している面外方向に弾性変位可能な振動板および当該振動板に対して所定の間隔で対向配置した対向電極を備えた静電アクチュエータと、
当該静電アクチュエータに駆動電圧パルスを印加して前記インクノズルからインク液滴を吐出させて、1画素分の印字を1回から複数回のインク液滴の吐出により形成するインクジェットヘッド駆動制御装置とを有し、
当該インクジェットヘッド駆動制御装置は、1画素印字期間内に含まれているインク液滴の吐出回数よりも少ない回数だけインク液滴を吐出して1画素分の印字を行う場合に、連続したインク液滴の吐出動作を行うための前記駆動電圧パルスを発生する駆動電圧パルス発生手段を備えているインクジェットプリンタ。
An ink nozzle for ejecting ink droplets,
An ink chamber communicating with the ink nozzle and holding ink;
An electrostatic actuator including a vibration plate elastically displaceable in an out-of-plane direction forming a part of the ink chamber and a counter electrode arranged to face the vibration plate at a predetermined interval,
An inkjet head drive control device for applying a drive voltage pulse to the electrostatic actuator to eject ink droplets from the ink nozzles and forming a print for one pixel by ejecting ink droplets one or more times; Has,
The ink jet head drive control device is configured to print a continuous ink liquid when one pixel is printed by ejecting ink droplets a smaller number of times than the number of ink droplet ejections included in one pixel printing period. An ink jet printer comprising a driving voltage pulse generating means for generating the driving voltage pulse for performing a droplet discharging operation.
請求項8において、
前記インクジェットヘッド駆動制御装置は、1画素分の印字を行うためのインク液滴の吐出回数を変更して当該画素の階調を制御することを特徴とするインクジェットプリンタ。
In claim 8,
An ink jet printer, wherein the ink jet head drive control device controls the gradation of the pixel by changing the number of ejections of ink droplets for printing one pixel.
請求項8において、
前記インクジェットヘッド駆動制御装置は、
印字1画素形成用の吐出回数に関するヘッドランクが設定されている吐出回数ヘッドランク設定手段と、
この吐出回数ヘッドランク設定手段に設定されている吐出回数に関するヘッドランクに基づき、印字1画素分を形成するためのインク液滴の吐出回数を算出する吐出回数算出手段とを備え、
前記駆動電圧パルス発生手段は、算出された吐出回数で印字1画素を形成するための前記駆動電圧パルスを発生することを特徴とするインクジェットプリンタ。
In claim 8,
The inkjet head drive control device,
A discharge rank head rank setting unit in which a head rank relating to the discharge count for forming one pixel of printing is set;
A discharge count calculating unit that calculates a discharge count of ink droplets for forming one print pixel based on a head rank related to the discharge count set in the discharge count head rank setting unit;
An ink jet printer, wherein the drive voltage pulse generating means generates the drive voltage pulse for forming one pixel of a print at the calculated number of ejections.
請求項8ないし10のうちのいずれかの項において、
前記駆動電圧パルス発生手段は、連続したインク液滴の吐出により1画素分を印字する場合に、最後のインク液滴の吐出を1画素印字期間の最後のインク液滴の吐出時点とする前記駆動電圧パルスを発生することを特徴とするインクジェットプリンタ。
In any one of claims 8 to 10,
The drive voltage pulse generating means sets the ejection of the last ink droplet to the ejection point of the last ink droplet in one pixel printing period when printing one pixel by continuous ejection of ink droplets. An ink jet printer that generates a voltage pulse.
請求項11において、
前記駆動電圧パルス発生手段は、1画素を印字するためのインク液滴の連続吐出を行った後に、前記インクノズルから不要なインク液滴が吐出することを防止するための補助電圧パルスを発生することを特徴とするインクジェットプリンタ。
In claim 11,
The driving voltage pulse generating means generates an auxiliary voltage pulse for preventing unnecessary ink droplets from being ejected from the ink nozzles after performing continuous ejection of ink droplets for printing one pixel. An ink jet printer, characterized in that:
請求項12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手段を有し、
前記駆動電圧パルス発生手段は、周囲環境温度が所定値以上の場合にのみ、前記補助電圧パルスを発生することを特徴とするインクジェットプリンタ。
In claim 12,
Having a temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the inkjet head,
The ink-jet printer according to claim 1, wherein the driving voltage pulse generating means generates the auxiliary voltage pulse only when an ambient temperature is equal to or higher than a predetermined value.
請求項8ないし13のうちのいずれかの項において、
前記駆動電圧パルス発生手段は、1画素分の印字を複数回のインク液滴を吐出して行う場合には、極性が交互に反転する前記駆動電圧パルスを発生することを特徴とするインクジェットプリンタ。
In any one of claims 8 to 13,
An ink jet printer, wherein the drive voltage pulse generating means generates the drive voltage pulse whose polarity is alternately reversed when printing of one pixel is performed by discharging ink droplets a plurality of times.
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