JP2007168367A - Apparatus and method for driving ink jet printer head - Google Patents

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Toshiyuki Suzuki
俊行 鈴木
Kunio Tabata
邦夫 田端
Atsushi Oshima
敦 大島
Osamu Shinkawa
修 新川
Tomonori Hatano
智紀 波多野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for driving an ink jet printer head for stabilizing ink ejection properties for more nozzles, preventing upsizing of an apparatus and suppressing increase in a dynamic range of a power supply voltage for a driving signal generation circuit. <P>SOLUTION: The method for driving an ink jet printer head comprises connecting a plurality of different driving pulses incorporating frequency property opposite to that of a driving circuit including an actuator simultaneously or in time series manner for output corresponding to a number of the actuator for a nozzle for ejecting an ink droplet, selecting which driving pulse is supplied to which actuator based on printing data SI, and supplying the selected driving pulse to the selected one or more actuators, whereby ink ejection properties for more nozzles can be stabilized, and thereby an additional driving circuit is avoided to be installed and a number of the nozzle driven by a driving pulse is limited to suppress its variation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば複数色の液体インクの微小なインク滴を複数のノズルから吐出してその微粒子(インクドット)を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画するようにしたインクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びヘッド駆動方法に関するものである。   In the present invention, for example, minute characters of liquid inks of a plurality of colors are ejected from a plurality of nozzles to form fine particles (ink dots) on a print medium, thereby drawing a predetermined character or image. The present invention relates to a head driving device and a head driving method for an ink jet printer.

このようなインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきている。
このようなインクジェットプリンタは、一般に、インクカートリッジと印字ヘッド(インクジェットヘッドともいう)とが一体的に備えられたキャリッジなどと称される移動体が印刷媒体上をその搬送方向と交差する方向に往復しながらその印字ヘッドのノズルから液体インク滴を吐出(噴射)して印刷媒体上に微小なインクドットを形成することで、当該印刷媒体上に所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。そして、このキャリッジに黒色(ブラック)を含めた4色(イエロー、マゼンタ、シアン)のインクカートリッジと各色毎の印字ヘッドを備えることで、モノクロ印刷のみならず、各色を組み合わせたフルカラー印刷も容易に行えるようになっている(更に、これらの各色に、ライトシアンやライトマゼンタなどを加えた6色や7色、或いは8色のものも実用化されている)。
Such inkjet printers are generally inexpensive and can easily obtain high-quality color prints, and therefore have become widespread not only in offices but also in general users with the spread of personal computers and digital cameras.
In such an ink jet printer, a moving body called a carriage or the like, which is integrally provided with an ink cartridge and a print head (also called an ink jet head), generally reciprocates on a print medium in a direction intersecting the transport direction. While ejecting (injecting) liquid ink droplets from the nozzles of the print head to form minute ink dots on the print medium, a predetermined character or image is drawn on the print medium to produce a desired printed matter. It is designed to create. The carriage is equipped with four color (yellow, magenta, cyan) ink cartridges including black (black) and a print head for each color, so that not only monochrome printing but also full-color printing combining each color is easy. (Furthermore, 6 colors, 7 colors, or 8 colors in which light cyan, light magenta, etc. are added to these colors are also put into practical use).

また、このようにキャリッジ上のインクジェットヘッドを印刷媒体の搬送方向と交差する方向に往復させながら印刷を実行するようにしたタイプのインクジェットプリンタでは、1頁全体をきれいに印刷するためにインクジェットヘッドを10回程度から数十回以上も往復運動させる必要があるため、他の方式の印刷装置、例えば電子写真技術を用いたレーザプリンタ、複写機などに比べて印刷時間がかかるといった欠点がある。   Further, in this type of ink jet printer in which printing is executed while reciprocating the ink jet head on the carriage in a direction intersecting with the conveyance direction of the print medium, the ink jet head is set to 10 to cleanly print the entire page. Since it is necessary to reciprocate several times to several tens of times, there is a drawback in that it takes more printing time than other types of printing apparatuses, such as laser printers and copiers using electrophotographic technology.

これに対し、印刷媒体の幅と同じ寸法の長尺のインクジェットヘッド(一体である必要はない)を配置してキャリッジを使用しないタイプのインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドを印刷媒体の幅方向に移動させる必要がなく、所謂1パスでの印刷が可能となるため、レーザプリンタと同様な高速な印刷が可能となる。なお、前者方式のインクジェットプリンタを一般に「マルチパス(シリアル)型インクジェットプリンタ」、後者方式のインクジェットプリンタを一般に「ラインヘッド型インクジェットプリンタ」と呼んでいる。   In contrast, in an inkjet printer of a type in which a long inkjet head (not necessarily integrated) having the same dimensions as the width of the print medium is disposed and the carriage is not used, the inkjet head is moved in the width direction of the print medium. This is not necessary, and so-called one-pass printing is possible, so that high-speed printing similar to a laser printer is possible. The former inkjet printer is generally referred to as a “multi-pass (serial) inkjet printer”, and the latter inkjet printer is generally referred to as a “line head inkjet printer”.

このようなインクジェットプリンタでは、駆動パルスによってアクチュエータを駆動して圧力室内の圧力を変化せしめ、その圧力変化で当該圧力室内のインクを当該圧力室に連通するノズルからインク滴として吐出する。アクチュエータにも幾つかの種類があり、例えばピエゾ方式のインクジェットプリンタでは、アクチュエータであるピエゾ(圧電)素子に駆動パルスを印加すると圧力室に接する振動板が変位し、これにより圧力室内の圧力が変化してインク滴が吐出される。   In such an ink jet printer, the actuator is driven by a drive pulse to change the pressure in the pressure chamber, and the ink in the pressure chamber is ejected as an ink droplet from a nozzle communicating with the pressure chamber by the pressure change. There are several types of actuators. For example, in a piezo ink jet printer, when a drive pulse is applied to a piezo (piezoelectric) element that is an actuator, the diaphragm in contact with the pressure chamber is displaced, thereby changing the pressure in the pressure chamber. Ink droplets are discharged.

ところで、この種のインクジェットプリンタでは、印刷所要時間の短縮、駆動回路の簡素化、信号線数の低減化などを目的として、複数のノズルのアクチュエータに共通の駆動パルスを印加するようにしている。つまり、同じ駆動パルスを複数のアクチュエータに同時に供給するのであり、このような場合、一つの駆動パルスに複数のアクチュエータが並列に接続されることになる。接続されるアクチュエータは、インク滴を吐出すべきノズル、つまり印字データに応じて選択される。このように一つの駆動パルスに接続されるアクチュエータの数が変化する場合、その接続数に応じてインク滴の吐出特性が変化することが明らかになってきた。そこで、下記特許文献1に記載されるインクジェットプリンタでは、実際に駆動されるアクチュエータ(又はノズル)の数を求め、その数に応じて、インク滴吐出用の駆動パルスそのものを変更設定している。具体的には、台形波状電圧信号からなる駆動パルスの電圧増減の傾き或いは波高値そのものを変更することにより、インク滴吐出特性の安定化を図っている。
特開2000−238262号公報
In this type of ink jet printer, a common drive pulse is applied to actuators of a plurality of nozzles for the purpose of shortening the time required for printing, simplifying the drive circuit, and reducing the number of signal lines. That is, the same drive pulse is simultaneously supplied to a plurality of actuators. In such a case, a plurality of actuators are connected in parallel to one drive pulse. The actuator to be connected is selected according to the nozzle that should eject ink droplets, that is, print data. As described above, when the number of actuators connected to one drive pulse changes, it has become clear that the ink droplet ejection characteristics change according to the number of connections. Therefore, in the inkjet printer described in Patent Document 1 below, the number of actuators (or nozzles) that are actually driven is obtained, and the drive pulse itself for ink droplet ejection is changed and set according to the number. Specifically, the ink droplet ejection characteristics are stabilized by changing the slope of the voltage increase or decrease of the drive pulse composed of the trapezoidal wave voltage signal or the peak value itself.
JP 2000-238262 A

しかしながら、前記従来のインクジェットプリンタをラインヘッド型インクジェットプリンタに展開しようとすると、ラインヘッド型インクジェットプリンタは、マルチパス型インクジェットプリンタに比べて、ノズル、即ちアクチュエータの数が圧倒的に多いので、一つの駆動パルスに接続されるアクチュエータの数の変化も大きく(何れのノズルからインク滴を吐出するかは印字データによって異なる)、その分、インク滴の吐出特性の変化も大きくなり、これを補正する駆動パルスの種類も多くなる。実質的に、台形波状電圧信号からなる駆動パルスの電圧増減の傾きや波高値を変化させる場合には、その変化量そのものが大きくなるので、駆動パルスの電源電圧のダイナミックレンジを大きくする必要がある。この問題を回避するには、例えば数百程度のノズル、即ちアクチュエータ毎に駆動回路を設ければ、駆動パルスの電圧増減の傾きや波高値の変化量も抑制できるので電源電圧のダイナミックレンジの増大を抑制することができる。しかしながら、駆動回路そのものの数が増大し、装置の大型化につながる。   However, if the conventional ink jet printer is to be developed into a line head type ink jet printer, the line head type ink jet printer has an overwhelmingly large number of nozzles, that is, actuators compared to the multi-pass type ink jet printer. The change in the number of actuators connected to the drive pulse is also large (from which nozzle the ink droplets are ejected depends on the print data), and the change in the ink droplet ejection characteristics is correspondingly large. There are many types of pulses. In practice, when the slope or peak value of the voltage increase / decrease of the drive pulse consisting of the trapezoidal wave voltage signal is changed, the amount of change itself becomes large, so it is necessary to increase the dynamic range of the power supply voltage of the drive pulse. . In order to avoid this problem, for example, if a drive circuit is provided for each of several hundred nozzles, that is, actuators, the slope of increase / decrease in the voltage of the drive pulse and the amount of change in peak value can be suppressed, so that the dynamic range of the power supply voltage is increased. Can be suppressed. However, the number of drive circuits themselves increases, leading to an increase in the size of the device.

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、装置の大型化を防止し且つ駆動信号発生回路電源電圧のダイナミックレンジの増大を抑制することが可能なインクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びヘッド駆動方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and is an inkjet printer head capable of preventing an increase in the size of the apparatus and suppressing an increase in the dynamic range of the drive signal generation circuit power supply voltage. An object of the present invention is to provide a driving device and a head driving method.

[発明1]上記課題を解決するために、発明1のインクジェットプリンタのヘッド駆動方法は、インクジェットヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられたアクチュエータとを備え、印刷データに基づいて何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力し、その印字データに基づいてインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに駆動パルスを印加して当該ノズルからインク滴を吐出するにあたり、前記インク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータ数に応じ且つ当該アクチュエータを含む駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性を加味した複数の異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に連結して出力し、前記印字データに基づいて何れのアクチュエータに何れの駆動パルスを供給するかを選択し、選択された1つ又は複数のアクチュエータに選択された駆動パルスを供給することを特徴とするものである。   [Invention 1] In order to solve the above-described problem, an ink jet printer head driving method according to Invention 1 includes a plurality of nozzles provided in the ink jet head and actuators provided corresponding to the nozzles, and print data. Print data indicating which ink droplets will be ejected from which nozzle or how much ink droplets will be ejected based on the nozzle, and applying drive pulses to the actuators of the nozzles that should eject ink droplets based on the print data When ejecting ink droplets from the nozzles, a plurality of different driving pulses are simultaneously applied according to the number of actuators of the nozzles that should eject the ink droplets and taking into account the frequency characteristics opposite to the frequency characteristics of the drive circuit including the actuators. Or, output in a time-series manner, and to any actuator based on the print data Select whether to supply driving pulses of les, it is characterized in that supplies a drive pulse selected for one or more actuators that are selected.

[発明2]また、発明2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、インクジェットヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられたアクチュエータと、印刷データに基づいて何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力する印字データ出力手段と、前記印字データ出力手段からの印字データに基づいてインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに駆動パルスを印加して当該ノズルからインク滴を吐出する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記インク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータ数に応じ且つ当該アクチュエータを含む駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性を加味した複数の異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に連結して出力する駆動パルス出力手段と、前記印字データに基づいて何れのアクチュエータに何れの駆動パルスを供給するかを選択し、選択された1つ又は複数のアクチュエータに選択された駆動パルスを供給する選択手段とを備えたことを特徴とするものである。   [Invention 2] In addition, the head drive device of the ink jet printer according to Invention 2 includes a plurality of nozzles provided in the ink jet head, an actuator provided corresponding to each nozzle, and ink from any nozzle based on print data. Print data output means for outputting print data indicating how much or how much ink drops are to be ejected, and driving to the actuator of the nozzle to which ink drops are to be ejected based on the print data from the print data output means Drive means for applying pulses to eject ink droplets from the nozzles, the drive means corresponding to the number of actuators of the nozzles to which the ink droplets are to be ejected and having a frequency characteristic opposite to that of the drive circuit including the actuators A drive that outputs a plurality of different drive pulses that take frequency characteristics into account simultaneously or in time series. A pulse output unit; and a selection unit that selects which drive pulse is supplied to which actuator based on the print data and supplies the selected drive pulse to one or a plurality of selected actuators. It is characterized by that.

これらの発明に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びヘッド駆動装置によれば、印刷データに基づいて何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力し、その印字データに基づいてインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに駆動信号を印加して当該ノズルからインク滴を吐出するにあたり、前記インク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータ数に応じ且つ当該アクチュエータを含む駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性を加味した複数の異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に連結して出力し、印字データに基づいて何れのアクチュエータに何れの駆動パルスを供給するかを選択し、選択された1つ又は複数のアクチュエータに選択された駆動パルスを供給する構成としたため、アクチュエータ数に応じた異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に組合せてアクチュエータに供給することでより多くのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができ、これにより駆動回路の増設を回避して装置の大型化を防止することができると共に、駆動パルスによって駆動されるノズルの数を限定することによりそれらの変化量を抑制して、駆動信号電源電圧のダイナミックレンジの増大を抑制することができる。  According to the head drive device and the head drive device of the ink jet printer according to these inventions, the print data indicating which ink droplet is ejected from which nozzle or how much ink droplet is ejected based on the print data is output. When a drive signal is applied to the actuator of the nozzle that should eject ink droplets based on the print data and the ink droplet is ejected from the nozzle, the actuator is set according to the number of actuators of the nozzle that should eject the ink droplet. A plurality of different drive pulses that take into account the frequency characteristics opposite to the frequency characteristics of the included drive circuit are output simultaneously or in time series, and which drive pulse is supplied to which actuator based on the print data Select and supply the selected drive pulse to the selected actuator or actuators As a result, it is possible to stabilize the ink droplet ejection characteristics of more nozzles by supplying different drive pulses corresponding to the number of actuators simultaneously or in time series to the actuators, thereby increasing the number of drive circuits. Can prevent the increase in size of the device and limit the number of nozzles driven by the drive pulse, thereby suppressing the change amount and suppressing the increase in the dynamic range of the drive signal power supply voltage. can do.

[発明3]また、発明3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、前記印字データ出力手段は、インク滴を吐出すべきノズルの数に応じて、単独又は複数の駆動パルスの組合せを設定し、その組合せに応じて前記印字データを設定することを特徴とするものである。
この発明に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、インク滴を吐出すべきノズルの数に応じて、単独又は複数の駆動パルスの組合せを設定し、その組合せに応じて印字データを設定する構成としたため、アクチュエータ数に応じた異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に組合せてアクチュエータに供給することができ、これによりより多くのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができる。
[Invention 3] Further, the head drive device of the ink jet printer of the invention 3 is the head drive device of the ink jet printer of the invention 2. In the head drive device of the ink jet printer, the print data output means is independent according to the number of nozzles to eject ink droplets. Alternatively, a combination of a plurality of drive pulses is set, and the print data is set according to the combination.
According to the head drive device of the ink jet printer according to the present invention, a configuration in which a single or a combination of a plurality of drive pulses is set according to the number of nozzles that should eject ink droplets, and print data is set according to the combination. Therefore, different drive pulses corresponding to the number of actuators can be supplied to the actuators simultaneously or in time series combination, thereby stabilizing the ink droplet ejection characteristics of more nozzles.

次に、本発明のインクジェットプリンタの第1実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成図であり、図1aは、その平面図、図1bは正面図である。図1において、印刷媒体1は、図の右上方から左下方に向けて図の矢印方向に搬送され、その搬送途中の印字領域で印字される、ラインヘッド型インクジェットプリンタである。但し、本実施形態のインクジェットヘッドは一カ所だけでなく、二カ所に分けて配設されている。
Next, a first embodiment of the inkjet printer of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the ink jet printer of the present embodiment, FIG. 1a is a plan view thereof, and FIG. 1b is a front view thereof. In FIG. 1, a print medium 1 is a line head type ink jet printer that is conveyed in the direction of the arrow in the figure from the upper right to the lower left of the figure, and is printed in the printing area in the middle of the conveyance. However, the ink jet head of the present embodiment is arranged not only at one place but also at two places.

図中の符号2は、印刷媒体1の搬送方向上流側に設けられた第1インクジェットヘッド、符号3は、同じく下流側に設けられた第2インクジェットヘッドであり、第1インクジェットヘッド2の下方には印刷媒体1を搬送するための第1搬送部4が設けられ、第2インクジェットヘッド3の下方には第2搬送部5が設けられている。第1搬送部4は、印刷媒体1の搬送方向と交差する方向(以下、ノズル列方向とも称す)に所定の間隔をあけて配設された4本の第1搬送ベルト6で構成され、第2搬送部5は、同じく印刷媒体1の搬送方向と交差する方向(ノズル列方向)に所定の間隔をあけて配設された4本の第2搬送ベルト7で構成される。   Reference numeral 2 in the figure denotes a first inkjet head provided on the upstream side in the conveyance direction of the print medium 1, and reference numeral 3 denotes a second inkjet head provided on the downstream side, and below the first inkjet head 2. Is provided with a first transport unit 4 for transporting the print medium 1, and a second transport unit 5 is provided below the second inkjet head 3. The first transport unit 4 includes four first transport belts 6 arranged at predetermined intervals in a direction intersecting with the transport direction of the print medium 1 (hereinafter also referred to as nozzle row direction). Similarly, the second transport unit 5 includes four second transport belts 7 arranged at predetermined intervals in a direction (nozzle row direction) intersecting the transport direction of the print medium 1.

4本の第1搬送ベルト6と同じく4本の第2搬送ベルト7とは、互いに交互に隣り合うように配設されている。本実施形態では、これらの搬送ベルト6,7のうち、ノズル列方向右側2本の第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7と、ノズル列方向左側2本の第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7とを区分する。即ち、ノズル列方向右側2本の第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7の重合部に右側駆動ローラ8Rが配設され、ノズル列方向左側2本の第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7の重合部に左側駆動ローラ8Lが配設され、それより上流側に右側第1従動ローラ9R及び左側第1従動ローラ9Lが配設され、下流側に右側第2従動ローラ10R及び左側第2従動ローラ10Lが配設されている。これらのローラは、一連のように見られるが、実質的には図1aの中央部分で分断されている。そして、ノズル列方向右側2本の第1搬送ベルト6は右側駆動ローラ8R及び右側第1従動ローラ9Rに巻回され、ノズル列方向左側2本の第1搬送ベルト6は左側駆動ローラ8L及び左側第1従動ローラ9Lに巻回され、ノズル列方向右側2本の第2搬送ベルト7は右側駆動ローラ8R及び右側第2従動ローラ10Rに巻回され、ノズル列方向左側2本の第2搬送ベルト7は左側駆動ローラ8L及び左側第2従動ローラ10Lに巻回されており、右側駆動ローラ8Rには右側電動モータ11Rが接続され、左側駆動ローラ8Lには左側電動モータ11Lが接続されている。従って、右側電動モータ11Rによって右側駆動ローラ8Rを回転駆動すると、ノズル列方向右側2本の第1搬送ベルト6で構成される第1搬送部4及び同じくノズル列方向右側2本の第2搬送ベルト7で構成される第2搬送部5は、互いに同期し且つ同じ速度で移動し、左側電動モータ11Lによって左側駆動ローラ8Lを回転駆動すると、ノズル列方向左側2本の第1搬送ベルト6で構成される第1搬送部4及び同じくノズル列方向左側2本の第2搬送ベルト7で構成される第2搬送部5は、互いに同期し且つ同じ速度で移動する。但し、右側電動モータ11Rと左側電動モータ11Lの回転速度を異なるものとすると、ノズル列方向左右の搬送速度を変えることができ、具体的には右側電動モータ11Rの回転速度を左側電動モータ11Lの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向右側の搬送速度を左側よりも大きくすることができ、左側電動モータ11Lの回転速度を右側電動モータ11Rの回転速度よりも大きくすると、ノズル列方向左側の搬送速度を右側よりも大きくすることができる。  The four second conveyor belts 7 as well as the four first conveyor belts 6 are arranged alternately adjacent to each other. In the present embodiment, among these conveyor belts 6, 7, two first conveyor belts 6 and 2 on the right side in the nozzle row direction and two first conveyor belts 6 and second on the left side in the nozzle row direction. The conveyor belt 7 is separated. That is, the right driving roller 8R is disposed in the overlapping portion of the two first conveyance belts 6 and the second conveyance belt 7 on the right side in the nozzle row direction, and the two first conveyance belts 6 and the second conveyance belts on the left side in the nozzle row direction. 7 is provided with a left driving roller 8L, a right first driven roller 9R and a left first driven roller 9L on the upstream side, and a right second driven roller 10R and a second left side on the downstream side. A driven roller 10L is provided. These rollers appear as a series, but are substantially divided at the central portion of FIG. 1a. The two first conveying belts 6 on the right side in the nozzle row direction are wound around the right driving roller 8R and the first driven roller 9R on the right side, and the two first conveying belts 6 on the left side in the nozzle row direction are connected to the left driving roller 8L and the left side. The two second conveying belts 7 on the right side in the nozzle row direction are wound around the first driven roller 9L, and the two second conveying belts on the left side in the nozzle row direction are wound on the right driving roller 8R and the second right driven roller 10R. 7 is wound around the left driving roller 8L and the second left driven roller 10L. The right electric motor 11R is connected to the right driving roller 8R, and the left electric motor 11L is connected to the left driving roller 8L. Accordingly, when the right driving roller 8R is rotationally driven by the right electric motor 11R, the first conveying unit 4 composed of the two first conveying belts 6 on the right side in the nozzle row direction and the two second conveying belts on the right side in the nozzle row direction. The second conveyance unit 5 configured by 7 moves in synchronization with each other at the same speed, and is configured by two first conveyance belts 6 on the left side in the nozzle row direction when the left driving roller 8L is rotationally driven by the left electric motor 11L. The second transport unit 5 including the first transport unit 4 and the two second transport belts 7 on the left side in the nozzle row direction are synchronized with each other and move at the same speed. However, if the rotation speeds of the right electric motor 11R and the left electric motor 11L are different, the conveyance speed in the left and right directions in the nozzle row can be changed. Specifically, the rotation speed of the right electric motor 11R is changed to that of the left electric motor 11L. When the rotational speed is higher than the rotation speed, the conveyance speed on the right side in the nozzle row direction can be made larger than that on the left side, and when the rotation speed of the left electric motor 11L is higher than the rotation speed of the right electric motor 11R. The speed can be greater than the right side.

第1インクジェットヘッド2及び第2インクジェットヘッド3は、例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の6色の各色毎に、印雑媒体1の搬送方向にずらして配設されている。各インクジェットヘッド2,3には、図示しない各色のインクタンクからインク供給チューブを介してインクが供給される。各インクジェットヘッド2,3には、印刷媒体1の搬送方向と交差する方向に、複数のノズルが形成されており(即ちノズル列方向)、それらのノズルから同時に必要箇所に必要量のインク滴を吐出することにより、印刷媒体1上に微小なインクドットを形成出力する。これを各色毎に行うことにより、第1搬送部4及び第2搬送部5で搬送される印刷媒体1を一度通過させるだけで、所謂ワンパスによる印刷を行うことができる。即ち、これらのインクジェットヘッド2,3の配設領域が印字領域に相当する。  The first ink-jet head 2 and the second ink-jet head 3 are shifted in the transport direction of the printing medium 1 for each of six colors, for example, yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Arranged. Ink is supplied to each inkjet head 2 and 3 from an ink tank of each color (not shown) via an ink supply tube. Each inkjet head 2, 3 is formed with a plurality of nozzles in the direction intersecting with the conveyance direction of the print medium 1 (that is, in the nozzle row direction), and a necessary amount of ink droplets are simultaneously applied from the nozzles to necessary locations. By discharging, minute ink dots are formed and output on the printing medium 1. By performing this for each color, it is possible to perform so-called one-pass printing by passing the print medium 1 conveyed by the first conveyance unit 4 and the second conveyance unit 5 once. That is, the area where the inkjet heads 2 and 3 are disposed corresponds to the print area.

インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出出力する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、アクチュエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。ピエゾ方式は、アクチュエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。膜沸騰インクジェット方式は、キャビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に300℃以上に加熱されてインクが膜沸騰状態となって気泡が生成し、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。本発明は、何れのインク出力方法も適用可能であるが、駆動信号の波高値や電圧増減傾きを調整することでインク滴の吐出量を調整可能なピエゾ素子に特に好適である。   As a method for discharging and outputting ink from each nozzle of the ink jet head, there are an electrostatic method, a piezo method, a film boiling ink jet method, and the like. In the electrostatic system, when a drive signal is given to the electrostatic gap, which is an actuator, the diaphragm in the cavity is displaced, causing a pressure change in the cavity, and ink drops are ejected from the nozzle by the pressure change. It is. In the piezo method, when a drive signal is given to a piezo element that is an actuator, the diaphragm in the cavity is displaced to cause a pressure change in the cavity, and ink droplets are ejected from the nozzle by the pressure change. . In the film boiling ink jet method, there is a minute heater in the cavity, the ink is instantaneously heated to 300 ° C. or more, the ink becomes a film boiling state, bubbles are generated, and ink droplets are ejected from the nozzle by the pressure change. That's it. The present invention can be applied to any ink output method, but is particularly suitable for a piezo element that can adjust the ejection amount of ink droplets by adjusting the peak value of the drive signal and the voltage increase / decrease slope.

第1インクジェットヘッド2のインク滴吐出用ノズルは第1搬送部4の4本の第1搬送ベルト6の間にだけ形成されており、第2インクジェットヘッド3のインク滴吐出用ノズルは第2搬送部5の4本の第2搬送ベルト7の間にだけ形成されている。これは、後述するクリーニング部によって各インクジェットヘッド2,3をクリーニングするためであるが、このようにすると、どちらか一方のインクジェットヘッドだけでは、ワンパスによる全面印刷を行うことができない。そのため、互いに印字できない部分を補うために第1インクジェットヘッド2と第2インクジェットヘッド3とを印刷媒体1の搬送方向にずらして配設しているのである。なお、第1インクジェットヘッド2及び第2インクジェットヘッド3は、夫々、各色毎に5400のノズルを有しており、全体として720dpiの画素密度を達成する。全てのノズルは独立したアクチュエータを有し、その夫々に後述する選択スイッチが設けられている。   The ink droplet ejection nozzles of the first inkjet head 2 are formed only between the four first conveyance belts 6 of the first conveyance unit 4, and the ink droplet ejection nozzles of the second inkjet head 3 are the second conveyance. It is formed only between the four second conveyor belts 7 of the section 5. This is because the inkjet heads 2 and 3 are cleaned by a cleaning unit, which will be described later, but in this way, one-pass printing cannot be performed with only one of the inkjet heads. Therefore, the first ink jet head 2 and the second ink jet head 3 are arranged so as to be shifted in the transport direction of the print medium 1 in order to compensate for the portions that cannot be printed with each other. Note that the first inkjet head 2 and the second inkjet head 3 each have 5400 nozzles for each color, and achieve a pixel density of 720 dpi as a whole. All the nozzles have independent actuators, each of which is provided with a selection switch which will be described later.

第1インクジェットヘッド2の下方に配設されているのが当該第1インクジェットヘッド2をクリーニングする第1クリーニングキャップ12、第2インクジェットヘッド3の下方に配設されているのが当該第2インクジェットヘッド3をクリーニングする第2クリーニングキャップ13である。各クリーニングキャップ12,13は、何れも第1搬送部4の4本の第1搬送ベルト6の間、及び第2搬送部5の4本の第2搬送ベルト7の間を通過できる大きさに形成してある。これらのクリーニングキャップ12,13は、例えばインクジェットヘッド2,3の下面、即ちノズル面に形成されているノズルを覆い且つ当該ノズル面に密着可能な方形有底のキャップ体と、その底部に配設されたインク吸収体と、キャップ体の底部に接続されたチューブポンプと、キャップ体を昇降する昇降装置とで構成されている。そこで、昇降装置によってキャップ体を上昇してインクジェットヘッド2,3のノズル面に密着する。その状態で、チューブポンプによってキャップ体内を負圧にすると、インクジェットヘッド2,3のノズル面に開設されているノズルからインク滴や気泡が吸い出され、インクジェットヘッド2,3をクリーニングすることができる。クリーニングが終了したら、クリーニングキャップ12,13を下降する。場合によっては、ワイパでノズル面をなでて各ノズルのメニスカス(meniscus:インク液面を意味する)を整えるようにしてもよい。   Disposed below the first inkjet head 2 is the first cleaning cap 12 for cleaning the first inkjet head 2, and disposed below the second inkjet head 3 is the second inkjet head. 2 is a second cleaning cap 13 that cleans 3. Each of the cleaning caps 12 and 13 has such a size that it can pass between the four first conveying belts 6 of the first conveying unit 4 and between the four second conveying belts 7 of the second conveying unit 5. It is formed. These cleaning caps 12 and 13 are, for example, a rectangular bottomed cap body that covers the nozzles formed on the lower surfaces of the ink jet heads 2 and 3, that is, the nozzle surfaces and can be in close contact with the nozzle surfaces, and is disposed at the bottom thereof. And a tube pump connected to the bottom of the cap body, and a lifting device that lifts and lowers the cap body. Therefore, the cap body is raised by the lifting device and is brought into close contact with the nozzle surfaces of the inkjet heads 2 and 3. In this state, when the cap body is made negative pressure by the tube pump, ink droplets and bubbles are sucked out from the nozzles established on the nozzle surfaces of the ink jet heads 2 and 3, and the ink jet heads 2 and 3 can be cleaned. . When the cleaning is completed, the cleaning caps 12 and 13 are lowered. In some cases, the nozzle surface may be stroked with a wiper to adjust the meniscus of each nozzle.

第1従動ローラ9R,9Lの上流側には、給紙部15から供給される印刷媒体1の給紙タイミングを調整すると共に当該印刷媒体1のスキューを補正する、二個一対のゲートローラ14が設けられている。スキューとは、搬送方向に対する印刷媒体1の捻れである。また、給紙部15の上方には、印刷媒体1を供給するためのピックアップローラ16が設けられている。なお、図中の符号17は、ゲートローラ14を駆動するゲートローラモータである。   On the upstream side of the first driven rollers 9R and 9L, there are two pairs of gate rollers 14 that adjust the paper feed timing of the printing medium 1 supplied from the paper feeding unit 15 and correct the skew of the printing medium 1. Is provided. The skew is a twist of the print medium 1 with respect to the transport direction. A pickup roller 16 for supplying the print medium 1 is provided above the paper supply unit 15. Reference numeral 17 in the drawing denotes a gate roller motor that drives the gate roller 14.

駆動ローラ8R,8Lの下方にはベルト帯電装置が配設されている。このベルト帯電装置は、駆動ローラ8R,8Lを挟んで第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7に当接する帯電ローラ20と、帯電ローラ20を第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7に押し付けるスプリング21と、帯電ローラ20に電荷を付与する電源22とで構成されており、帯電ローラ20から第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7に電荷を付与してそれらを帯電する。一般に、これらのベルト類は、中・高抵抗体又は絶縁体で構成されているので、ベルト帯電装置によって帯電すると、その表面に印加された電荷が、同じく高抵抗体又は絶縁体で構成される印刷媒体1に誘電分極を生じせしめ、その誘電分極によって発生する電荷とベルト表面の電荷との間に生じる静電気力でベルトに印刷媒体1を吸着することができる。なお、帯電手段としては、所謂電荷を降らせるコロトロンなどでもよい。   A belt charging device is disposed below the drive rollers 8R and 8L. The belt charging device is configured to press the charging roller 20 against the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7 with the driving rollers 8R and 8L sandwiched between the charging roller 20 contacting the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7. A spring 21 and a power source 22 for applying a charge to the charging roller 20 are configured to apply a charge from the charging roller 20 to the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7 to charge them. In general, these belts are composed of a medium / high resistance body or an insulator. Therefore, when charged by a belt charging device, the charge applied to the surface is also composed of a high resistance body or an insulator. The print medium 1 is caused to generate dielectric polarization, and the print medium 1 can be adsorbed to the belt by electrostatic force generated between the charge generated by the dielectric polarization and the charge on the belt surface. The charging means may be a so-called corotron that drops the charge.

従って、このインクジェットプリンタによれば、ベルト帯電装置で第1搬送ベルト6及び第2搬送ベルト7の表面を帯電し、その状態でゲートローラ14から印刷媒体1を給紙し、図示しない拍車やローラで構成される紙押えローラで印刷媒体1を第1搬送ベルト6に押し付けると、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体1は第1搬送ベルト6の表面に吸着される。この状態で、電動モータ11R,11Lによって駆動ローラ8R,8Lを回転駆動すると、その回転駆動力が第1搬送ベルト6を介して第1従動ローラ9R,9Lに伝達される。   Therefore, according to this ink jet printer, the surface of the first conveying belt 6 and the second conveying belt 7 is charged by the belt charging device, and the printing medium 1 is fed from the gate roller 14 in this state, and a spur and a roller (not shown) are provided. When the printing medium 1 is pressed against the first conveying belt 6 by the paper pressing roller configured as follows, the printing medium 1 is attracted to the surface of the first conveying belt 6 by the action of the dielectric polarization described above. In this state, when the driving rollers 8R and 8L are rotationally driven by the electric motors 11R and 11L, the rotational driving force is transmitted to the first driven rollers 9R and 9L via the first conveying belt 6.

このようにして印刷媒体1を吸着した状態で第1搬送ベルト6を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体1を第1インクジェットヘッド2の下方に移動し、当該第1インクジェットヘッド2に形成されているノズルからインク滴を吐出して印字を行う。この第1インクジェットヘッド2による印字が終了したら、印刷媒体1を搬送方向下流側に移動して第2搬送部5の第2搬送ベルト7に乗り移らせる。前述したように、第2搬送ベルト7もベルト帯電装置によって表面が帯電しているので、前述した誘電分極の作用によって印刷媒体1は第2搬送ベルト7の表面に吸着される。   In this way, the first conveyance belt 6 is moved downstream in the conveyance direction while the print medium 1 is adsorbed, and the print medium 1 is moved below the first inkjet head 2 to be formed on the first inkjet head 2. Printing is performed by ejecting ink droplets from the nozzles. When printing by the first ink jet head 2 is completed, the print medium 1 is moved downstream in the transport direction and transferred onto the second transport belt 7 of the second transport unit 5. As described above, since the surface of the second conveyance belt 7 is also charged by the belt charging device, the print medium 1 is attracted to the surface of the second conveyance belt 7 by the action of the dielectric polarization described above.

この状態で、第2搬送ベルト7を搬送方向下流側に移動し、印刷媒体1を第2インクジェットヘッド3の下方に移動し、当該第2インクジェットヘッドに形成されているノズルからインク滴を吐出して印字を行う。この第2インクジェットヘッドによる印字が終了したら、印刷媒体1を更に搬送方向下流側に移動し、図示しない分離装置で印刷媒体1を第2搬送ベルト7の表面から分離しながら排紙部に排紙する。   In this state, the second conveying belt 7 is moved downstream in the conveying direction, the printing medium 1 is moved below the second inkjet head 3, and ink droplets are ejected from nozzles formed on the second inkjet head. To print. When printing by the second ink jet head is completed, the print medium 1 is further moved downstream in the transport direction, and the print medium 1 is discharged to the paper discharge unit while being separated from the surface of the second transport belt 7 by a separation device (not shown). To do.

また、第1及び第2インクジェットヘッド2,3のクリーニングが必要なときには、前述したように第1及び第2クリーニングキャップ12,13を上昇して第1及び第2インクジェットヘッド2,3のノズル面にキャップ体を密着し、その状態でキャップ体内を負圧にすることで第1及び第2インクジェットヘッド2,3のノズルからインク滴や気泡を吸い出してクリーニングし、然る後、第1及び第2クリーニングキャップ12,13を下降する。   When the first and second inkjet heads 2 and 3 need to be cleaned, the first and second cleaning caps 12 and 13 are raised as described above to raise the nozzle surfaces of the first and second inkjet heads 2 and 3. In this state, the cap body is brought into a negative pressure so that ink drops and bubbles are sucked out from the nozzles of the first and second ink jet heads 2 and 3 and cleaned. 2 Lower the cleaning caps 12 and 13.

前記インクジェットプリンタ内には、自身を制御するための制御装置が設けられている。この制御装置は、例えば図2に示すように、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等のホストコンピュータ60から入力された印刷データに基づいて、印刷装置や給紙装置等を制御することにより印刷媒体に印刷処理を行うものである。そして、ホストコンピュータ60から入力された印刷データを受取る入力インタフェース部61と、この入力インタフェース部61から入力された印刷データに基づいて印刷処理を実行する例えばマイクロコンピュータで構成される制御部62と、ゲートローラモータ17を駆動制御するゲートローラモータドライバ63と、ピックアップローラ16を駆動するためのピックアップローラモータ51を駆動制御するピックアップローラモータドライバ64と、インクジェットヘッド2、3を駆動制御するヘッドドライバ65と、右側電動モータ11Rを駆動制御する右側電動モータドライバ66Rと、左側電動モータ11Lを駆動制御する左側電動モータドライバ66Lと、各ドライバ63〜65、66R、66Lの出力信号を外部のゲートローラモータ17、ピックアップローラモータ51、インクジェットヘッド2、3、右側電動モータ11R、左側電動モータ11Lで使用する制御信号に変換して出力するインタフェース67とを備えて構成される。   A control device for controlling itself is provided in the ink jet printer. For example, as shown in FIG. 2, the control device prints on a print medium by controlling a printing device, a paper feeding device, and the like based on print data input from a host computer 60 such as a personal computer or a digital camera. The processing is performed. An input interface unit 61 that receives print data input from the host computer 60, a control unit 62 configured by, for example, a microcomputer that executes print processing based on the print data input from the input interface unit 61, A gate roller motor driver 63 for driving and controlling the gate roller motor 17, a pickup roller motor driver 64 for driving and controlling the pickup roller motor 51 for driving the pickup roller 16, and a head driver 65 for driving and controlling the inkjet heads 2 and 3. The right electric motor driver 66R for driving and controlling the right electric motor 11R, the left electric motor driver 66L for driving and controlling the left electric motor 11L, and the output signals of the drivers 63 to 65, 66R and 66L are externally gated. Ramota 17, the pickup roller motor 51, the inkjet heads 2 and 3, the right electric motor 11R, configured to include an interface 67 for converting the control signal used in the left electric motor 11L.

制御部62は、印刷処理等の各種処理を実行するCPU(Central Processing Unit)62aと、入力インタフェース61を介して入力された印刷データ或いは当該印刷データ印刷処理等を実行する際の各種データを一時的に格納し、或いは印刷処理等のアプリケーションプログラムを一時的に展開するRAM(Random Access Memory)62cと、CPU62aで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成されるROM(Read-Only Memory)62dを備えている。この制御部62は、インタフェース部61を介してホストコンピュータ60から印刷データ(画像データ)を入手すると、CPU62aが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズルからインク滴を吐出するか或いはどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力し、この印字データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ63〜65、66R、66Lに制御信号を出力する。各ドライバ63〜65、66R、66Lから制御信号が出力されると、これらがインタフェース部67で駆動信号に変換されてインクジェットヘッド20の複数のノズルに対応するアクチュエータ、ゲートローラモータ17、ピックアップローラモータ51、右側電動モータ11R、左側電動モータ11Lが夫々作動して、印刷媒体1の給紙及び搬送、印刷媒体1の姿勢制御、並びに印刷媒体1への印刷処理が実行される。なお、制御部62内の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。   The control unit 62 temporarily stores a CPU (Central Processing Unit) 62a that executes various processes such as a print process, and print data input through the input interface 61 or various data when the print data print process is executed. A ROM (Read-Only ROM) comprising a RAM (Random Access Memory) 62c that temporarily stores an application program such as print processing or the like, and a non-volatile semiconductor memory that stores a control program executed by the CPU 62a Memory) 62d. When the control unit 62 obtains print data (image data) from the host computer 60 via the interface unit 61, the CPU 62a performs a predetermined process on the print data and ejects ink droplets from any nozzle. Alternatively, print data indicating how many ink droplets are to be ejected is output, and control signals are output to the drivers 63 to 65, 66R, and 66L based on the print data and input data from various sensors. When control signals are output from the drivers 63 to 65, 66R, 66L, these are converted into drive signals by the interface unit 67, and actuators corresponding to the plurality of nozzles of the inkjet head 20, the gate roller motor 17, and the pickup roller motor. 51, the right electric motor 11R and the left electric motor 11L are operated, respectively, to feed and convey the print medium 1, control the posture of the print medium 1, and print processing on the print medium 1. Each component in the control unit 62 is electrically connected through a bus (not shown).

また、制御部62は、後述する駆動信号を形成するための波形形成用データDATAを後述する波形メモリ701に書込むために、書込みイネーブル信号DENと、書込みクロック信号WCLKと、書込みアドレスデータA0〜A3とを出力して、例えば16ビットの波形形成用データDATAを波形メモリ701に書込むと共に、この波形メモリ701に記憶された波形形成用データDATAを読出すための読出しアドレスデータA0〜A3、波形メモリ701から読出した波形形成用データDATAをラッチするタイミングを設定する第1のクロック信号ACLK、ラッチした波形データを加算するためのタイミングを設定する第2のクロック信号BCLK及びラッチデータをクリアするクリア信号CLERをヘッドドライバ65に出力する。   Further, the control unit 62 writes the write enable signal DEN, the write clock signal WCLK, and the write address data A0 to A0 in order to write the waveform forming data DATA for forming the drive signal described later into the waveform memory 701 described later. A3 is output to write, for example, 16-bit waveform forming data DATA into the waveform memory 701, and read address data A0 to A3 for reading out the waveform forming data DATA stored in the waveform memory 701. The first clock signal ACLK that sets the timing for latching the waveform forming data DATA read from the waveform memory 701, the second clock signal BCLK that sets the timing for adding the latched waveform data, and the latch data are cleared. Outputs clear signal CLER to head driver 65 That.

ヘッドドライバ65は、駆動信号COMを形成する駆動信号発生回路70と、クロック信号SCKを出力する発振回路71とを備えている。駆動信号発生回路70は、図3に示すように、制御部62から入力される駆動信号生成のための波形形成用データDATAを所定のアドレスに対応する記憶素子に記憶する波形メモリ701と、この波形メモリ701から読出された波形形成用データDATAを前述した第1のクロック信号ACLKによってラッチするラッチ回路702と、ラッチ回路702の出力と後述するラッチ回路704から出力される波形生成データWDATAとを加算する加算器703と、この加算器703の加算出力を前述した第2のクロック信号BCLKによってラッチするラッチ回路704と、このラッチ回路704から出力される波形生成データWDATAをアナログ信号に変換するD/A変換器705とを備えている。ここで、ラッチ回路702、704には制御部62から出力されるクリア信号CLERが入力され、このクリア信号CLERがオフ状態となったときに、ラッチデータがクリアされる。   The head driver 65 includes a drive signal generation circuit 70 that generates a drive signal COM and an oscillation circuit 71 that outputs a clock signal SCK. As shown in FIG. 3, the drive signal generation circuit 70 includes a waveform memory 701 that stores waveform formation data DATA for generating a drive signal input from the control unit 62 in a storage element corresponding to a predetermined address, A latch circuit 702 that latches the waveform forming data DATA read from the waveform memory 701 by the first clock signal ACLK described above, an output of the latch circuit 702, and waveform generation data WDATA output from a latch circuit 704 described later. An adder 703 for adding, a latch circuit 704 for latching the addition output of the adder 703 by the above-described second clock signal BCLK, and D for converting the waveform generation data WDATA output from the latch circuit 704 into an analog signal / A converter 705. Here, the clear signal CLER output from the control unit 62 is input to the latch circuits 702 and 704, and the latch data is cleared when the clear signal CLER is turned off.

波形メモリ701は、図4に示すように、指示したアドレスに夫々数ビットずつのメモリ素子が配列され、アドレスA0〜A3と共に波形データDATAが記憶される。具体的には、制御部62から指示したアドレスA0〜A3に対して、クロック信号WCLKと共に波形データDATAが入力され、書込みイネーブル信号DENの入力のよってメモリ素子に波形データDATAが記憶される。   As shown in FIG. 4, in the waveform memory 701, memory elements each having several bits are arranged at the designated address, and waveform data DATA is stored together with the addresses A0 to A3. Specifically, the waveform data DATA is input together with the clock signal WCLK to the addresses A0 to A3 instructed from the control unit 62, and the waveform data DATA is stored in the memory element by the input of the write enable signal DEN.

次に、この駆動信号発生回路70による駆動信号生成の原理について説明する。まず、前述したアドレスA0には単位時間当たりの電圧変化量として0となる波形データが書込まれている。同様に、アドレスA1には+ΔV1、アドレスA2には−ΔV2、アドレスA3には+ΔV3の波形データが書込まれている。また、クリア信号CLERによってラッチ回路702、704の保存データがクリアされる。また、駆動信号COMは、波形データによって中間電位(オフセット)まで立上げられている。   Next, the principle of drive signal generation by the drive signal generation circuit 70 will be described. First, waveform data that is 0 as a voltage change amount per unit time is written in the address A0. Similarly, waveform data of + ΔV1 is written in the address A1, −ΔV2 is written in the address A2, and + ΔV3 is written in the address A3. In addition, the data stored in the latch circuits 702 and 704 is cleared by the clear signal CLER. The drive signal COM is raised to an intermediate potential (offset) by the waveform data.

この状態から、例えば図5に示すようにアドレスA1の波形データが読込まれ且つ第1クロック信号ACLKが入力されるとラッチ回路702に+ΔV1のデジタルデータが保存される。保存された+ΔV1のデジタルデータは加算器703を経てラッチ回路704に入力され、このラッチ回路704では、第2クロック信号BCLKの立上がりに同期して加算器703の出力を保存する。加算器703には、ラッチ回路704の出力も入力されるので、ラッチ回路704の出力、即ち駆動信号COMは、第2クロック信号BCLKの立上がりのタイミングで+ΔV1ずつ加算される。この例では、時間幅T1の間、アドレスA1の波形データが読込まれ、その結果、+ΔV1のデジタルデータが3倍になるまで加算されている。   From this state, for example, as shown in FIG. 5, when the waveform data at the address A1 is read and the first clock signal ACLK is input, the digital data of + ΔV1 is stored in the latch circuit 702. The stored digital data of + ΔV1 is input to the latch circuit 704 via the adder 703, and the latch circuit 704 stores the output of the adder 703 in synchronization with the rise of the second clock signal BCLK. Since the output of the latch circuit 704 is also input to the adder 703, the output of the latch circuit 704, that is, the drive signal COM is added by + ΔV1 at the rising timing of the second clock signal BCLK. In this example, the waveform data at the address A1 is read during the time width T1, and as a result, the digital data of + ΔV1 is added until it is tripled.

次いで、アドレスA0の波形データが読込まれ且つ第1クロック信号ACLKが入力されるとラッチ回路702に保存されるデジタルデータは0に切替わる。この0のデジタルデータは、前述と同様に、加算器703を経て、第2クロック信号BCLKの立上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが0であるので、実質的には、それ以前の値が保持される。この例では、時間幅T0の間、駆動信号COMが一定値に保持されている。   Next, when the waveform data at the address A0 is read and the first clock signal ACLK is input, the digital data stored in the latch circuit 702 is switched to zero. The digital data of 0 is added at the rising timing of the second clock signal BCLK through the adder 703 as described above, but since the digital data is 0, the value before that is substantially the same. Is retained. In this example, the drive signal COM is held at a constant value during the time width T0.

次いで、アドレスA2の波形データが読込まれ且つ第1クロック信号ACLKが入力されるとラッチ回路702に保存されるデジタルデータは−ΔV2に切替わる。この−ΔV2のデジタルデータは、前述と同様に、加算器703を経て、第2クロック信号BCLKの立上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが−ΔV2であるので、実質的には第2クロック信号に合わせて駆動信号COMは−ΔV2ずつ減算される。この例では、時間幅T2の間、−ΔV2のデジタルデータが6倍になるまで減算されている。   Next, when the waveform data at the address A2 is read and the first clock signal ACLK is input, the digital data stored in the latch circuit 702 is switched to -ΔV2. The digital data of −ΔV2 passes through the adder 703 and is added at the rising timing of the second clock signal BCLK as described above. However, since the digital data is −ΔV2, the second clock is practically set. The drive signal COM is subtracted by −ΔV2 in accordance with the signal. In this example, the digital data of −ΔV2 is subtracted until it becomes 6 times during the time width T2.

このようにして生成されたデジタル信号をD/A変換器705でアナログ変換すると、図9aに示すような駆動信号WCOMが得られる。この駆動信号COMの立上がり部分がノズルに連通するキャビティ(圧力室)の容積を拡大してインクを引込む(インクの吐出面を考えればメニスカスを引き込むとも言える)段階であり、駆動信号COMの立下がり部分がキャビティの容積を縮小してインクを押出す(インクの吐出面を考えればメニスカスを押出すとも言える)段階であり、インクを押出した結果、インク滴がノズルから吐出される。ちなみに、駆動信号COMの波形は、前述からも容易に推察されるように、アドレスA0〜A3に書込まれる波形データ0、+ΔV1、−ΔV2、+ΔV3、第1クロック信号ACLK、第2クロック信号BCLKによって調整可能である。そして、この電圧台形波からなる駆動信号COMの電圧増減傾きや波高値を種々に変更することにより、インクの引込量や引込速度、インクの押出量や押出速度を変化させることができ、これによりインク滴の吐出量を変化させて異なるインクドットの大きさを得ることができる。   When the digital signal thus generated is converted into an analog signal by the D / A converter 705, a drive signal WCOM as shown in FIG. 9a is obtained. The rising portion of the drive signal COM is a stage in which the volume of the cavity (pressure chamber) communicating with the nozzle is enlarged and ink is drawn in (it can be said that the meniscus is drawn in view of the ink discharge surface), and the fall of the drive signal COM The portion is a stage where the cavity volume is reduced and the ink is pushed out (which can be said to push out the meniscus in view of the ink discharge surface). As a result of the ink being pushed out, ink droplets are ejected from the nozzles. Incidentally, the waveform of the drive signal COM is, as easily guessed from the above, the waveform data 0, + ΔV1, −ΔV2, + ΔV3, the first clock signal ACLK, and the second clock signal BCLK written to the addresses A0 to A3. Can be adjusted by. Then, by variously changing the voltage increase / decrease slope and peak value of the drive signal COM consisting of this voltage trapezoidal wave, the ink drawing amount and drawing speed, the ink pushing amount and the pushing speed can be changed. Different ink dot sizes can be obtained by changing the ejection amount of the ink droplets.

次に、前記駆動信号出力回路から出力される駆動信号COMとピエゾ素子などのアクチュエータとを接続する構成について説明する。この接続構成はインクジェットヘッド2、3内に夫々構築されている。インクジェットヘッド2、3には、駆動信号出力回路で生成された駆動信号COM、印刷データに基づいて吐出するノズルを選択すると共にピエゾ素子などのアクチュエータの駆動信号COMへの接続タイミングを決定する駆動パルス選択データ信号SI、全ノズルにノズル選択データが入力された後、駆動パルス選択データSIに基づいて駆動信号COMとインクジェットヘッド2、3のアクチュエータとを接続させるラッチ信号LAT及びチャンネル信号CH、駆動パルス選択データ信号SIをシリアル信号としてインクジェットヘッド2、3に送信するためのクロック信号SCKが入力されている。この駆動パルス選択データが本発明の印字データに相当する。なお、インクジェットヘッド2、3のピエゾ素子などのアクチュエータ202は、例えば図6に示すように駆動信号COMに対して並列に接続され、その夫々に選択スイッチ201が設けられている。   Next, a configuration for connecting the drive signal COM output from the drive signal output circuit and an actuator such as a piezoelectric element will be described. This connection configuration is constructed in each of the inkjet heads 2 and 3. The inkjet heads 2 and 3 select a drive signal COM generated by the drive signal output circuit and a drive pulse for selecting a nozzle to be ejected based on the print data and determining a connection timing to the drive signal COM of an actuator such as a piezo element. After the selection data signal SI and the nozzle selection data are input to all the nozzles, the latch signal LAT, the channel signal CH, and the driving pulse for connecting the driving signal COM and the actuators of the inkjet heads 2 and 3 based on the driving pulse selection data SI. A clock signal SCK for transmitting the selection data signal SI to the inkjet heads 2 and 3 as a serial signal is input. This drive pulse selection data corresponds to the print data of the present invention. The actuators 202 such as piezoelectric elements of the inkjet heads 2 and 3 are connected in parallel to the drive signal COM as shown in FIG. 6, for example, and a selection switch 201 is provided for each of them.

図6は、前述した駆動信号COMとピエゾ素子などのアクチュエータ202とを接続する選択部のブロック図である。この選択部は、インク滴を吐出させるべきノズルに対応したピエゾ素子などのアクチュエータを指定するための駆動パルス選択データSIを保存するシフトレジスタ211と、シフトレジスタ211のデータを一時的に保存するラッチ回路212と、ラッチ回路212に保存されたデータを解読するデコーダ214と、デコーダ214で解読されたラッチ回路212の出力をレベル変換するレベルシフタ213と、レベルシフタの出力に応じて駆動信号COMをピエゾ素子などのアクチュエータに接続する選択スイッチ201によって構成されている。   FIG. 6 is a block diagram of a selection unit that connects the drive signal COM described above and an actuator 202 such as a piezo element. The selection unit includes a shift register 211 that stores drive pulse selection data SI for designating an actuator such as a piezo element corresponding to a nozzle that should eject ink droplets, and a latch that temporarily stores data of the shift register 211. A circuit 212; a decoder 214 that decodes data stored in the latch circuit 212; a level shifter 213 that converts the level of the output of the latch circuit 212 decoded by the decoder 214; and a drive signal COM in accordance with the output of the level shifter. It is comprised by the selection switch 201 connected to actuators, such as.

シフトレジスタ211には、駆動パルス選択データ信号SIが順次入力されると共に、クロック信号SCKの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。ラッチ回路212は、ノズル数分の駆動パルス選択データSIがシフトレジスタ211に格納された後、入力されるラッチ信号LATによってシフトレジスタ211の各出力信号をラッチする。ラッチ回路212に保存された信号はデコーダ214で解読された後、レベルシフタ213によって次段の選択スイッチ201をオンオフできる電圧レベルに変換される。これは、駆動信号COMが、ラッチ回路212の出力電圧に比べて高い電圧であり、これに合わせて選択スイッチ201の動作電圧範囲も高く設定されているためである。従って、レベルシフタ213によって選択スイッチ201が閉じられるピエゾ素子などのアクチュエータ202は駆動パルス選択データSIの接続タイミングで駆動信号COMに接続される。また、シフトレジスタ211の駆動パルス選択データ信号SIがラッチ回路212に保存された後、次の印字データをシフトレジスタ211に入力し、インク滴の吐出タイミングに合わせてラッチ回路212の保存データを順次更新する。なお、図中の符号HGNDは、ピエゾ素子などのアクチュエータのグランド端である。また、この選択スイッチ201によれば、ピエゾ素子などのアクチュエータを駆動信号COMから切り離した後も、当該アクチュエータ22の入力電圧は、切り離す直前の電圧に維持される。   The drive pulse selection data signal SI is sequentially input to the shift register 211, and the storage area is sequentially shifted from the first stage to the subsequent stage according to the input pulse of the clock signal SCK. The latch circuit 212 latches each output signal of the shift register 211 by the input latch signal LAT after the drive pulse selection data SI for the number of nozzles is stored in the shift register 211. The signal stored in the latch circuit 212 is decoded by the decoder 214 and then converted to a voltage level by which the selection switch 201 at the next stage can be turned on and off by the level shifter 213. This is because the drive signal COM is higher than the output voltage of the latch circuit 212, and the operating voltage range of the selection switch 201 is set higher accordingly. Therefore, the actuator 202 such as a piezo element whose selection switch 201 is closed by the level shifter 213 is connected to the drive signal COM at the connection timing of the drive pulse selection data SI. In addition, after the drive pulse selection data signal SI of the shift register 211 is stored in the latch circuit 212, the next print data is input to the shift register 211, and the stored data in the latch circuit 212 is sequentially transferred in accordance with the ink droplet ejection timing. Update. In addition, the code | symbol HGND in a figure is a ground end of actuators, such as a piezo element. Further, according to the selection switch 201, the input voltage of the actuator 22 is maintained at the voltage just before the disconnection even after the actuator such as the piezo element is disconnected from the drive signal COM.

次に、本実施形態で選択スイッチ201及びピエゾ素子などのアクチュエータ202に供給される駆動信号COMの詳細について説明する。図7aに示すような台形波駆動信号COMも、実際に複数のピエゾ素子などのアクチュエータ202を接続すると、図7bのように台形の角がとれて、所謂なまってしまう。これは、前述した選択部によってピエゾ素子などのアクチュエータ202が並列に接続されるためである。ピエゾ素子などのアクチュエータ202には静電容量Cがあり、例えば図8aに示す配線そのものの抵抗R或いは寄生インダクタンスに加えて、ピエゾ素子などのアクチュエータ202が接続されるたびに、図8b、c、dのように静電容量Cが次々に並列に接続され、駆動回路全体でローパス(低域通過)フィルタが構成されてしまう。当然、このローパスフィルタを構成する駆動回路に供給される駆動信号COMは、高周波成分が除去され、つまり角が取れてなまってしまう。そして、接続されるピエゾ素子などのアクチュエータ202の数が多いほど、つまり静電容量Cが大きいほど、ローパスフィルタのゲインは小さくなる。   Next, details of the drive signal COM supplied to the selection switch 201 and the actuator 202 such as a piezo element in the present embodiment will be described. A trapezoidal wave drive signal COM as shown in FIG. 7a also has a trapezoidal corner as shown in FIG. 7b when a plurality of actuators 202 such as piezo elements are actually connected. This is because the actuator 202 such as a piezo element is connected in parallel by the selection unit described above. The actuator 202 such as a piezo element has a capacitance C. For example, in addition to the resistance R or parasitic inductance of the wiring itself shown in FIG. 8a, each time the actuator 202 such as a piezo element is connected, FIGS. As indicated by d, the capacitances C are connected in parallel one after another, and a low-pass (low-pass) filter is formed by the entire drive circuit. Naturally, the drive signal COM supplied to the drive circuit constituting this low-pass filter is free from high-frequency components, that is, has a corner. The gain of the low-pass filter decreases as the number of actuators 202 such as piezo elements connected increases, that is, as the capacitance C increases.

そこで、本実施形態では、例えば図9aのような形状を基本とする駆動パルスに対し、ピエゾ素子などのアクチュエータ202を含む駆動回路のローパスフィルタの周波数特性と逆の周波数特性、つまりハイパス(高域通過)フィルタ通過成分を加味した、図9bに示すような駆動パルスを、接続するピエゾ素子などのアクチュエータの数毎に複数用意し、それを時系列的に連結して一連の駆動信号COMとする。本実施形態では、第1インクジェットプリンタ2及び第2インクジェットプリンタ3の夫々に対し、駆動信号COMに接続するノズル数、即ちアクチュエータ数毎に第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4の4種類の駆動パルスを設定し、それを図10に示すように時系列的に連結して駆動信号COMとする。   Thus, in the present embodiment, for example, for a drive pulse having a basic shape as shown in FIG. 9A, a frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the low-pass filter of the drive circuit including the actuator 202 such as a piezo element, that is, a high pass (high frequency band). 9) A plurality of drive pulses as shown in FIG. 9b, including the filter pass component, are prepared for each number of actuators such as piezo elements to be connected, and these are connected in time series to form a series of drive signals COM. . In the present embodiment, for each of the first inkjet printer 2 and the second inkjet printer 3, four types of first drive pulse PCOM1 to fourth drive pulse PCOM4 are provided for each number of nozzles connected to the drive signal COM, that is, for each number of actuators. A drive pulse is set and connected in time series as shown in FIG.

具体的には、下記表1に示すように、第1駆動パルスPCOM1はインク滴を吐出すべきノズル数(=アクチュエータ数)1〜360個に対応し、第2駆動パルスPCOM2はノズル数(=アクチュエータ数)361〜720個に対応し、第3駆動パルスPCOM3はノズル数(=アクチュエータ数)721〜1440個に対応し、第4駆動パルスPCOM4はノズル数(=アクチュエータ数)1441〜2880個に対応する。即ち、インク滴を吐出すべきノズル数が1〜360個である場合には、それらのノズルに対応するピエゾ素子などのアクチュエータに第1駆動パルスPCOM1を供給(接続)し、インク滴を吐出すべきノズル数が361〜720個である場合には、それらのノズルに対応するピエゾ素子などのアクチュエータに第2駆動パルスPCOM2を供給(接続)し、インク滴を吐出すべきノズル数が721〜1440個である場合には、それらのノズルに対応するピエゾ素子などのアクチュエータに第3駆動パルスPCOM3を供給(接続)し、インク滴を吐出すべきノズル数が1441〜2800個である場合には、それらのノズルに対応するピエゾ素子などのアクチュエータに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。これらの第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4は、接続されるアクチュエータ数に応じた駆動回路と配線から構成されるローパスフィルタによって除去される成分を加算してあるので、該当する個数のアクチュエータに第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を供給すれば、各アクチュエータには、実質的に、本来の駆動信号(=第1駆動パルス)が印加され、その結果、ノズルのインク滴吐出特性を安定化することができる。   Specifically, as shown in Table 1 below, the first drive pulse PCOM1 corresponds to 1 to 360 nozzles (= actuator number) that should eject ink droplets, and the second drive pulse PCOM2 corresponds to the number of nozzles (= The number of actuators) corresponds to 361 to 720, the third drive pulse PCOM3 corresponds to the number of nozzles (= actuator number) 721 to 1440, and the fourth drive pulse PCOM4 corresponds to the number of nozzles (= actuator number) 1441 to 2880. Correspond. That is, when the number of nozzles to which ink droplets are to be ejected is 1 to 360, the first drive pulse PCOM1 is supplied (connected) to actuators such as piezo elements corresponding to these nozzles, and ink droplets are ejected. When the number of nozzles to be driven is 361 to 720, the second drive pulse PCOM2 is supplied (connected) to an actuator such as a piezo element corresponding to these nozzles, and the number of nozzles to which ink droplets are to be discharged is 721 to 1440. In the case of the number of nozzles, the third drive pulse PCOM3 is supplied (connected) to an actuator such as a piezo element corresponding to these nozzles, and when the number of nozzles that should eject ink droplets is 1441 to 2800, The fourth drive pulse PCOM4 is supplied (connected) to an actuator such as a piezo element corresponding to these nozzles. Since these first drive pulse PCOM1 to fourth drive pulse PCOM4 are added with components removed by a low-pass filter composed of a drive circuit and wiring corresponding to the number of connected actuators, the corresponding number of actuators If the first drive pulse PCOM1 to the fourth drive pulse PCOM4 are supplied to the actuator, the actuator is substantially applied with the original drive signal (= first drive pulse), and as a result, the ink droplet ejection characteristics of the nozzles. Can be stabilized.

Figure 2007168367
Figure 2007168367

また、これらの第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を用いれば、表1に示すように、インク滴を吐出すべきノズル数が721〜1080個である場合には、例えばそれらのノズルに対応するピエゾ素子などのアクチュエータのうちの360個に第1駆動パルスPCOM1を供給(接続)し、残りに第2駆動パルスPCOM2を供給(接続)することで、各アクチュエータに本来の駆動信号を印加することができる。同様に、インク滴を吐出すべきノズル数が1441〜1800個である場合には、例えばそれらのノズルに対応するピエゾ素子などのアクチュエータのうちの360個に第1駆動パルスPCOM1を供給(接続)し、残りに第3駆動パルスPCOM3を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が1801〜2160個である場合には、例えば720個に第2駆動パルスPCOM2を供給(接続)し、残りに第3駆動パルスPCOM3を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が2161〜2520個である場合には、例えば360個に第1駆動パルスPCOM1を、720個に第2駆動パルスPCOM2を、残りに第3駆動パルスPCOM3を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が2881〜3240個である場合には、例えば360個に第1駆動パルスPCOM1を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が3241〜3600個である場合には、例えば720個に第2駆動パルスPCOM2を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が3601〜3960個である場合には、例えば360個に第1駆動パルスPCOM1を、720個に第2駆動パルスPCOM2を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が3961〜4320個である場合には、例えば1440個に第3駆動パルスPCOM3を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が4321〜4680個である場合には、例えば360個に第1駆動パルスPCOM1を、1440個に第3駆動パルスPCOM3を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が4681〜5040個である場合には、例えば720個に第2駆動パルスPCOM2を、1440個に第3駆動パルスPCOM3を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。また、インク滴を吐出すべきノズル数が5041〜5400個である場合には、例えば360個に第1駆動パルスPCOM1を、720個に第2駆動パルスPCOM2を、1440個に第3駆動パルスPCOM3を、残りに第4駆動パルスPCOM4を供給(接続)する。即ち、本実施形態では、4種類の駆動パルス第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4で、各インクジェットヘッド2、3の5400個の全てのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができる。   Further, when these first drive pulse PCOM1 to fourth drive pulse PCOM4 are used, as shown in Table 1, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 721 to 1080, for example, the nozzles Supply the original drive signal to each actuator by supplying (connecting) the first drive pulse PCOM1 to 360 of the corresponding actuators such as piezoelectric elements and supplying (connect) the second drive pulse PCOM2 to the remaining actuators. can do. Similarly, if the number of nozzles that should eject ink droplets is 1441 to 1800, the first drive pulse PCOM1 is supplied (connected) to 360 of actuators such as piezoelectric elements corresponding to these nozzles, for example. Then, the third drive pulse PCOM3 is supplied (connected) to the rest. When the number of nozzles that should eject ink droplets is 1801 to 2160, for example, the second drive pulse PCOM2 is supplied (connected) to 720, and the third drive pulse PCOM3 is supplied (connected) to the rest. . Further, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 2161 to 2520, for example, 360 first drive pulses PCOM1, 720 second drive pulses PCOM2, and the remaining third drive pulse PCOM3. Supply (connect). Further, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 2881 to 2240, for example, the first drive pulse PCOM1 is supplied (connected) to 360, and the fourth drive pulse PCOM4 is supplied (connected) to the remaining. Further, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 3241 to 3600, for example, the second drive pulse PCOM2 is supplied (connected) to 720, and the fourth drive pulse PCOM4 is supplied (connected). Further, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 3601 to 3960, for example, 360 first drive pulses PCOM1, 720 second drive pulses PCOM2, and the remaining fourth drive pulses PCOM4. Supply (connect). Further, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 3961 to 4320, the third drive pulse PCOM3 is supplied (connected) to 1440, for example, and the remaining fourth drive pulse PCOM4 is supplied (connected). In addition, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 4321 to 4680, for example, 360 first drive pulses PCOM1, 3440 third drive pulses PCOM3, and the remaining 4th drive pulses PCOM4. Supply (connect). Further, when the number of nozzles that should eject ink droplets is 4681 to 5040, for example, the second drive pulse PCOM2 is set to 720, the third drive pulse PCOM3 is set to 1440, and the fourth drive pulse PCOM4 is set to the rest. Supply (connect). When the number of nozzles that should eject ink droplets is 5041 to 5400, for example, 360 first drive pulses PCOM1, 720 second drive pulses PCOM2, and 1440 third drive pulses PCOM3. And the remaining fourth drive pulse PCOM4 is supplied (connected). That is, in the present embodiment, the ink droplet ejection characteristics of all the 5400 nozzles of the inkjet heads 2 and 3 can be stabilized by the four types of drive pulses first drive pulse PCOM1 to fourth drive pulse PCOM4. .

次に、4種類の駆動パルス第1駆動パルス〜第4駆動パルスを適宜選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給し、印刷を行うために制御部62内で行われる演算処理について図11のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、ホストコンピュータ60から印刷命令がなされたときに実行され、まずステップS1で、ホストコンピュータからの印刷データを受信する。   Next, calculation processing performed in the control unit 62 in order to perform printing by appropriately selecting four types of driving pulses from the first driving pulse to the fourth driving pulse and supplying them to the actuators of the nozzles that should eject ink droplets. This will be described with reference to the flowchart of FIG. This arithmetic processing is executed when a print command is issued from the host computer 60. First, in step S1, print data from the host computer is received.

次にステップS2に移行して、ノズル列(=印刷画素)1列分の印刷データから吐出すべきノズルの数を各色毎に算出する。
次にステップS3に移行して、ステップS2で算出された各色毎の吐出ノズル数から各色毎の駆動パルスの組合せを表1のテーブルに従って決定する。
次にステップS4に移行して、ステップS3で決定された各色毎の駆動パルスの組合せから各色毎の駆動パルス選択比率を算出する。この駆動パルス選択比率は、例えば表1で、インク滴吐出ノズル数が1000個であった場合、該当するノズルのアクチュエータ360個には第1駆動パルスPCOM1を、残りの280個には第2駆動パルスPCOM2を供給することになるので、第1駆動パルスPCOM1と第2駆動パルスPCOM2の駆動パルス選択比率は360:640(9:16)となる。勿論、この駆動パルス選択比率の設定方法はこれに限定されるものではなく、例えばこのような場合に、アクチュエータ720個に第2駆動パルスPCOM2を、アクチュエータ280個に第1駆動パルスPCOM1を供給するようにしてもよく、その場合の第1駆動パルスPCOM1と第2駆動パルスPCOM2の駆動パルス選択比率は280:720(7:18)となる。
In step S2, the number of nozzles to be ejected is calculated for each color from print data for one nozzle row (= print pixel).
Next, the process proceeds to step S3, and the combination of drive pulses for each color is determined from the number of ejection nozzles for each color calculated in step S2 according to the table in Table 1.
Next, the process proceeds to step S4, and the drive pulse selection ratio for each color is calculated from the combination of the drive pulses for each color determined in step S3. The drive pulse selection ratio is, for example, in Table 1. When the number of ink droplet ejection nozzles is 1000, the first drive pulse PCOM1 is used for 360 actuators of the corresponding nozzle, and the second drive is used for the remaining 280. Since the pulse PCOM2 is supplied, the drive pulse selection ratio between the first drive pulse PCOM1 and the second drive pulse PCOM2 is 360: 640 (9:16). Of course, the method of setting the drive pulse selection ratio is not limited to this. For example, in such a case, the second drive pulse PCOM2 is supplied to 720 actuators, and the first drive pulse PCOM1 is supplied to 280 actuators. In this case, the drive pulse selection ratio between the first drive pulse PCOM1 and the second drive pulse PCOM2 is 280: 720 (7:18).

次にステップS5に移行して、ステップS4で算出された各色毎の駆動パルス選択比率に従って印刷データを各色毎の駆動パルス選択データSIに展開する。この駆動パルス選択データSIは、前述のように、どのノズルに、どの駆動パルス第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を供給するかを決定するものであり、駆動パルス選択比率に従っていれば、例えば乱数的に第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を割り振ってもよいし、予め割り当てておいたノズル番号の古い順(若い順)に割り振ってもよい。後者の場合であっても、インク滴吐出ノズルは印刷データ毎、或いはノズル列毎に異なるので、駆動パルスの割り振りに傾向性が生じることはない。   In step S5, the print data is developed into drive pulse selection data SI for each color according to the drive pulse selection ratio for each color calculated in step S4. As described above, the drive pulse selection data SI determines which drive pulse the first drive pulse PCOM1 to the fourth drive pulse PCOM4 are supplied to which nozzle. If the drive pulse selection data SI is in accordance with the drive pulse selection ratio, For example, the first drive pulse PCOM1 to the fourth drive pulse PCOM4 may be randomly assigned, or may be assigned in the order of the oldest nozzle numbers (the youngest) assigned in advance. Even in the latter case, since the ink droplet ejection nozzles are different for each print data or nozzle row, there is no tendency for the drive pulses to be allocated.

次にステップS6に移行して、ステップS5で設定された各色毎の駆動パルス選択データSIを各色のインクジェットヘッド2、3に出力する。
次にステップS7に移行して、ステップS1で受信した印刷データに次列データが存在するか否かを判定し、次列データが存在する場合にはステップS2に移行し、そうでない場合にはメインプログラムに復帰する。
Next, the process proceeds to step S6, and the drive pulse selection data SI for each color set in step S5 is output to the inkjet heads 2 and 3 for each color.
Next, the process proceeds to step S7, where it is determined whether or not the next row data exists in the print data received in step S1, and the process proceeds to step S2 if the next row data exists, and otherwise. Return to the main program.

この演算処理によれば、インク滴を吐出すべきノズルの数に応じて、単独又は複数の第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4の組合せを設定し、その組合せに応じて駆動パルス選択データ(印字データ)SIを設定する構成としたため、アクチュエータ数に応じた異なる第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を時系列的に組合せてアクチュエータに供給することができ、これによりより多くのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができる。   According to this arithmetic processing, one or a plurality of first drive pulses PCOM1 to a combination of the fourth drive pulses PCOM4 is set according to the number of nozzles that should eject ink droplets, and drive pulse selection data is set according to the combination. (Print data) Since the configuration is such that SI is set, different first drive pulses PCOM1 to fourth drive pulses PCOM4 corresponding to the number of actuators can be combined in time series and supplied to the actuator, thereby increasing the number of nozzles The ink droplet ejection characteristics can be stabilized.

また、インク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータ数に応じ且つ当該アクチュエータを含む駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性を加味した複数の異なる第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を時系列的に連結して出力し、駆動パルス選択データ(印字データ)SIに基づいて何れのアクチュエータに何れの駆動パルスを供給するかを選択し、選択された1つ又は複数のアクチュエータに選択された駆動パルスを供給する構成としたため、アクチュエータ数に応じた異なる第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を時系列的に組合せてアクチュエータに供給することでより多くのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができ、これにより駆動回路の増設を回避して装置の大型化を防止することができると共に、駆動パルスによって駆動されるノズルの数を限定することによりそれらの変化量を抑制して、駆動信号発生回路電源電圧のダイナミックレンジの増大を抑制することができる。   A plurality of different first drive pulses PCOM1 to PCOM4 corresponding to the number of actuators of the nozzles that should eject ink droplets and taking into account the frequency characteristics opposite to the frequency characteristics of the drive circuit including the actuators are time-series. To which actuator pulse to be supplied is selected based on drive pulse selection data (print data) SI, and the selected drive pulse is selected for one or more selected actuators. Since the first drive pulse PCOM1 to the fourth drive pulse PCOM4 corresponding to the number of actuators are combined in time series and supplied to the actuator, the ink droplet ejection characteristics of more nozzles are stabilized. It is possible to prevent the enlargement of the device by avoiding the addition of the drive circuit. Rutotomoni suppresses their variation by limiting the number of nozzles to be driven by the driving pulses, an increase in the dynamic range of the drive signal generating circuit power supply voltage can be suppressed.

図12、図13には、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を展開したインクジェットプリンタの第2実施形態を示す。このインクジェットプリンタの概略構成は、前記第1実施形態のそれと同様である。この実施形態では、駆動信号発生回路70に接続された4本の信号線の夫々に、第1実施形態の第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4の夫々が独立して同時に出力される。また、4本の信号線は、ピエゾ素子などの各アクチュエータ202に、夫々、スイッチ201を介して接続されている。   12 and 13 show a second embodiment of the ink jet printer in which the head drive device of the ink jet printer of the present invention is developed. The schematic configuration of this ink jet printer is the same as that of the first embodiment. In this embodiment, the first drive pulse PCOM1 to the fourth drive pulse PCOM4 of the first embodiment are independently and simultaneously output to each of the four signal lines connected to the drive signal generation circuit 70. The four signal lines are connected to each actuator 202 such as a piezo element via a switch 201.

本実施形態でも、前記第1実施形態の印刷処理と同じ演算処理が適用されるが、異なる駆動パルスが同時に供給されるので、それらの駆動パルス選択タイミングが同じタイミングになる。従って、本実施形態では、アクチュエータ数に応じた異なる駆動パルスを同時にアクチュエータに供給することができ、これによりより多くのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができる。また、第1駆動パルスPCOM1〜第4駆動パルスPCOM4を同時にアクチュエータに供給することで印刷所要時間を短縮することが可能となる。   In the present embodiment, the same calculation process as that of the printing process of the first embodiment is applied, but different drive pulses are supplied at the same time, so the drive pulse selection timings are the same timing. Therefore, in the present embodiment, different drive pulses corresponding to the number of actuators can be supplied to the actuators at the same time, whereby the ink droplet ejection characteristics of more nozzles can be stabilized. Further, the time required for printing can be shortened by simultaneously supplying the first driving pulse PCOM1 to the fourth driving pulse PCOM4 to the actuator.

また、アクチュエータ数に応じた異なる駆動パルスを同時にアクチュエータに供給することでより多くのノズルのインク滴吐出特性を安定化することができ、これにより駆動回路の増設を回避して装置の大型化を防止することができると共に、駆動パルスによって駆動されるノズルの数を限定することによりそれらの変化量を抑制して、駆動信号発生回路電源電圧のダイナミックレンジの増大を抑制することができる。   In addition, by supplying different drive pulses according to the number of actuators to the actuator at the same time, it is possible to stabilize the ink droplet ejection characteristics of more nozzles, thereby avoiding the addition of drive circuits and increasing the size of the device. In addition to being able to prevent this, by limiting the number of nozzles driven by the drive pulse, the amount of change thereof can be suppressed, and an increase in the dynamic range of the drive signal generation circuit power supply voltage can be suppressed.

なお、前記実施形態では所謂ラインヘッド型インクジェットプリンタを対象として本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用した例についてのみ詳述したが、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、マルチパス型プリンタを始めとして、あらゆるタイプのインクジェットプリンタを対象として適用可能である。   In the above embodiment, only an example in which the head driving device of the ink jet printer of the present invention is applied to a so-called line head type ink jet printer is described in detail. However, the head driving device of the ink jet printer of the present invention is a multipass printer. It can be applied to all types of inkjet printers.

本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用したラインヘッド型インクジェットプリンタの一実施形態を示す概略構成図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the line head type inkjet printer to which the head drive device of the inkjet printer of this invention is applied, (a) is a top view, (b) is a front view. 図1のインクジェットプリンタの制御装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the control apparatus of the inkjet printer of FIG. 図2の駆動信号発生回路のブロック構成図である。FIG. 3 is a block configuration diagram of a drive signal generation circuit of FIG. 2. 図3の波形メモリの説明図である。It is explanatory drawing of the waveform memory of FIG. 駆動信号生成の説明図である。It is explanatory drawing of drive signal generation. 駆動信号をアクチュエータに接続する選択部のブロック図である。It is a block diagram of the selection part which connects a drive signal to an actuator. 接続されるアクチュエータ数によって駆動信号が変化する状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state from which a drive signal changes with the number of actuators connected. 接続されるアクチュエータによって構成されるローパスフィルタの説明図である。It is explanatory drawing of the low-pass filter comprised by the actuator connected. 異なる駆動パルスの説明図である。It is explanatory drawing of a different drive pulse. 異なる駆動パルスを時系列的に連結した駆動信号の説明図である。It is explanatory drawing of the drive signal which connected the different drive pulse in time series. 印刷処理のために実行される演算処理のフローチャートである。It is a flowchart of the arithmetic processing performed for a printing process. 本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の第2実施形態を示すものであり、駆動信号をアクチュエータに接続する選択部のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a selection unit that connects a drive signal to an actuator, showing a second embodiment of a head drive device for an inkjet printer of the present invention. 異なる駆動信号を同時に出力する駆動信号の説明図である。It is explanatory drawing of the drive signal which outputs a different drive signal simultaneously.

符号の説明Explanation of symbols

1は印刷媒体、2は第1インクジェットヘッド、3は第2インクジェットヘッド、4は 第1搬送部、5は第2搬送部、6は第1搬送ベルト、7は第2搬送ベルト、8R,8Lは駆動ローラ、9R,9Lは第1従動ローラ、10R,10Lは第2従動ローラ、11R,11Lは電動モータ、70は駆動信号発生回路、201は選択スイッチ、202はアクチュエータ   1 is a print medium, 2 is a first inkjet head, 3 is a second inkjet head, 4 is a first transport unit, 5 is a second transport unit, 6 is a first transport belt, 7 is a second transport belt, and 8R and 8L. Is a driving roller, 9R and 9L are first driven rollers, 10R and 10L are second driven rollers, 11R and 11L are electric motors, 70 is a driving signal generation circuit, 201 is a selection switch, and 202 is an actuator.

Claims (3)

インクジェットヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられたアクチュエータとを備え、印刷データに基づいて何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力し、その印字データに基づいてインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに駆動パルスを印加して当該ノズルからインク滴を吐出するにあたり、前記インク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータ数に応じ且つ当該アクチュエータを含む駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性を加味した複数の異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に連結して出力し、前記印字データに基づいて何れのアクチュエータに何れの駆動パルスを供給するかを選択し、選択された1つ又は複数のアクチュエータに選択された駆動パルスを供給することを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動方法。   Equipped with a plurality of nozzles provided in the inkjet head and actuators provided for each nozzle, from which nozzles or how much ink droplets are discharged based on print data The number of actuators of the nozzles that should eject the ink droplets when the ink pulses are ejected from the nozzles by applying the drive pulse to the actuators of the nozzles that should eject the ink droplets based on the print data And a plurality of different driving pulses that are combined with a frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the driving circuit including the actuator at the same time or connected in time series and output to any actuator based on the print data. Select whether to supply a drive pulse and be selected for one or more selected actuators Head drive method for an ink jet printer and supplying the drive pulse. インクジェットヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに対応して設けられたアクチュエータと、印刷データに基づいて何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力する印字データ出力手段と、前記印字データ出力手段からの印字データに基づいてインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに駆動パルスを印加して当該ノズルからインク滴を吐出する駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記インク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータ数に応じ且つ当該アクチュエータを含む駆動回路の周波数特性と逆の周波数特性を加味した複数の異なる駆動パルスを同時に又は時系列的に連結して出力する駆動パルス出力手段と、前記印字データに基づいて何れのアクチュエータに何れの駆動パルスを供給するかを選択し、選択された1つ又は複数のアクチュエータに選択された駆動パルスを供給する選択手段とを備えたことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。   Multiple nozzles provided on the inkjet head, actuators provided for each nozzle, and printing indicating which ink droplets are to be ejected or how much ink droplets are to be ejected based on print data Print data output means for outputting data, and drive means for applying a drive pulse to an actuator of a nozzle to which ink droplets are to be ejected based on the print data from the print data output means and ejecting ink droplets from the nozzles The driving means includes a plurality of different driving pulses according to the number of actuators of the nozzles to which the ink droplets are to be ejected and a frequency characteristic opposite to the frequency characteristic of the driving circuit including the actuator, simultaneously or in time series. Drive pulse output means for connecting and outputting to any actuator based on the print data Select whether to supply a driving pulse les, the head drive apparatus of an ink jet printer, characterized in that a selection means for supplying a drive pulse selected for one or more actuators that are selected. 前記印字データ出力手段は、インク滴を吐出すべきノズルの数に応じて、単独又は複数の駆動パルスの組合せを設定し、その組合せに応じて前記印字データを設定することを特徴とする請求項2に記載のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。   The print data output means sets one or a combination of a plurality of drive pulses according to the number of nozzles that should eject ink droplets, and sets the print data according to the combination. 3. A head driving device for an inkjet printer according to 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115122758A (en) * 2021-03-25 2022-09-30 东芝泰格有限公司 Liquid discharge head, drive circuit for liquid discharge head, ink jet or 3D printer, and dispensing device

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