JP2021024197A - Liquid discharge device - Google Patents

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Abstract

To suppress the occurrence of image defect due to an erroneous operation of drive waveform signal selection when driving a piezoelectric element in a drive waveform signal suitable to the cross talk characteristic for each nozzle.SOLUTION: A liquid discharge device having a plurality of nozzles for discharging liquid by driving a piezoelectric element with a drive waveform signal comprises: a drive waveform generation unit which generates the plurality of drive waveform signals; a selection signal generation unit which generates a selection signal for selecting any of the drive waveform signals for each of the plurality of nozzles on the basis of selection data of associating the drive waveform signal suitable to the characteristic of the nozzle out of the plurality of drive waveform signals with each of the plurality of nozzles; and a waveform switching unit which switches the drive waveform signal transmitted to the piezoelectric element to any of the plurality of drive waveform signals on the basis of the selection signal.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device.

従来、液体吐出装置として、圧電素子(ピエゾ素子)に駆動波形信号を印加し、圧電素子を変形させることでインク室内を加減圧してインク室の圧力を上下させることにより、液体としてのインク滴を用紙などの対象物に向けて吐出させる、インクジェット記録装置が知られている。 Conventionally, as a liquid ejection device, a drive waveform signal is applied to a piezoelectric element (piezo element), and the piezoelectric element is deformed to pressurize and depressurize the ink chamber to raise and lower the pressure in the ink chamber, thereby causing ink droplets as a liquid. There is known an inkjet recording device that ejects ink toward an object such as paper.

このようなインクジェット記録装置においては、インク滴の吐出条件により、クロストークと呼ばれるインク滴の飛翔速度のばらつきが、ノズルごとに発生することがある。クロストークとしては、ヘッドの物理的な構造の変化によるメカクロストークや、駆動波形信号(圧電素子を駆動するアナログ信号)が変動するエレキクロストークがある。クロストークは、吐出インク量及び吐出速度を変化させて画像品質に影響を及ぼすため、低減させることが望ましく、そのような技術が従来様々考え出されている。 In such an inkjet recording device, variations in the flight speed of ink droplets, which is called crosstalk, may occur for each nozzle depending on the ink droplet ejection conditions. Examples of crosstalk include mechanical crosstalk due to changes in the physical structure of the head and electric crosstalk in which the drive waveform signal (analog signal for driving the piezoelectric element) fluctuates. Since crosstalk affects the image quality by changing the amount of ejected ink and the ejection speed, it is desirable to reduce it, and various such techniques have been conventionally devised.

上述のようなクロストークの改善を図る技術として、例えば、圧電素子を駆動するアナログ信号(駆動波形信号、以下VCOM)を複数生成し、ノズルごとにいずれかのVCOMを選択するものがある(例えば特許文献1)。当該技術では、上記VCOMを、各々電圧が異なる(すなわちノズルから吐出されるインク滴の飛翔速度が違う)波形とし、クロストークの影響でインク適の飛翔速度が遅くなる傾向にある圧電素子には、飛翔速度が速くなるようなVCOMを選択し、またクロストークの影響で飛翔速度が速くなる圧電素子には、飛翔速度が遅くなるようなVCOMを選択することで、ノズルごとのばらつきを低減する。 As a technique for improving crosstalk as described above, for example, there is a technique of generating a plurality of analog signals (drive waveform signal, hereinafter VCOM) for driving a piezoelectric element and selecting one of the VCOMs for each nozzle (for example). Patent Document 1). In this technique, the VCOM has a waveform with a different voltage (that is, a different flying speed of ink droplets ejected from a nozzle), and for a piezoelectric element in which the flying speed suitable for ink tends to be slow due to the influence of crosstalk. By selecting a VCOM that increases the flight speed, and by selecting a VCOM that decreases the flight speed for the piezoelectric element that increases the flight speed due to the influence of crosstalk, variation among nozzles is reduced. ..

しかしながら、各ノズルに対応させてVCOMを選択する制御信号(選択信号)を提供する構成であると、信号線数が多くなることによりハーネスの容積やコストが増大するデメリットに加え、選択信号とVCOMとが配線経路間で電気的に干渉し合うことにより意図しないVCOMが選択される誤動作が発生して画像不良に繋がるという問題が生じやすくなる。 However, if the configuration provides a control signal (selection signal) for selecting the VCOM corresponding to each nozzle, in addition to the demerit that the volume and cost of the harness increase due to the increase in the number of signal lines, the selection signal and the VCOM Due to electrical interference between the wiring paths, a malfunction in which an unintended VCOM is selected occurs, which tends to lead to an image defect.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ノズルごとにクロストーク特性に適した駆動波形信号で圧電素子を駆動するにあたり、駆動波形信号選択の誤動作による画像不良の発生を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and when driving a piezoelectric element with a drive waveform signal suitable for crosstalk characteristics for each nozzle, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to a malfunction of drive waveform signal selection. The purpose.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、圧電素子が駆動波形信号で駆動されることで液体を吐出するノズルを複数備える液体吐出装置であって、複数の駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、前記複数の駆動波形信号のうち前記ノズルの特性に適するものを複数の前記ノズルのそれぞれに対応付ける選択データに基づいて、前記駆動波形信号のいずれかを選択するための選択信号を、複数の前記ノズルのそれぞれについて生成する選択信号生成部と、前記選択信号を元に、前記圧電素子に送信する前記駆動波形信号を、複数のうちのいずれかに切り替える波形切替部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the present invention is a liquid discharge device including a plurality of nozzles for discharging liquid by driving a piezoelectric element with a drive waveform signal, and a plurality of drive waveform signals. To select one of the drive waveform signals based on the drive waveform generator for generating the above and the selection data of the plurality of drive waveform signals suitable for the characteristics of the nozzles associated with each of the plurality of nozzles. A selection signal generation unit that generates the selection signal of the above for each of the plurality of nozzles, and a waveform switching unit that switches the drive waveform signal transmitted to the piezoelectric element based on the selection signal to any one of the plurality. And.

本発明によれば、ノズルごとにクロストーク特性に適した駆動波形信号で圧電素子を駆動するにあたり、駆動波形信号選択の誤動作による画像不良の発生を抑えることができるという効果を奏する。 According to the present invention, when driving a piezoelectric element with a drive waveform signal suitable for crosstalk characteristics for each nozzle, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to a malfunction of drive waveform signal selection.

図1は、第1の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の概略的な構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an inkjet recording device according to the first embodiment. 図2は、インクジェット記録装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an inkjet recording device. 図3は、VCOMの切替制御を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating switching control of VCOM. 図4は、VCOMの波形イメージの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a waveform image of VCOM. 図5は、第2の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の概略的な構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the inkjet recording device according to the second embodiment.

(第1の実施の形態)
以下に添付図面を参照して、液体吐出装置の実施の形態を詳細に説明する。図1は、第1の実施の形態にかかるインクジェット記録装置(液体吐出装置の一例)の概略的な構成を示すブロック図である。インクジェット記録装置は、ヘッド駆動基板100およびインクジェットヘッド200を備えている。ヘッド駆動基板100は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)101や複数のVCOM生成回路102を備えている。また、インクジェットヘッド200は、RAM(Random Access Memory)201やVCOM選択回路202、選択信号生成回路203、複数の圧電素子31を備えている。圧電素子31は、電圧印加を受けて変形し、これによりノズルからインク滴を吐出させる。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the liquid discharge device will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an inkjet recording device (an example of a liquid ejection device) according to the first embodiment. The inkjet recording device includes a head drive substrate 100 and an inkjet head 200. The head drive board 100 includes an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 101 and a plurality of VCOM generation circuits 102. Further, the inkjet head 200 includes a RAM (Random Access Memory) 201, a VCOM selection circuit 202, a selection signal generation circuit 203, and a plurality of piezoelectric elements 31. The piezoelectric element 31 is deformed by receiving a voltage application, whereby ink droplets are ejected from the nozzle.

ASIC101は、特定用途向けに設計された集積回路であって、ここでは、入力された画像データに対する処理(例えば画像処理、並び替え処理、各種信号処理)や、装置全体を制御するための入出力信号の処理などを行う。 The ASIC 101 is an integrated circuit designed for a specific application, and here, processing for input image data (for example, image processing, sorting processing, various signal processing) and input / output for controlling the entire device. Performs signal processing, etc.

VCOM生成回路102は、駆動波形生成部の一例であって、圧電素子31に対応付けて設けられ、ASIC101の出力に従ってVCOMを生成し、これをインクジェットヘッド200に出力する。なお、VCOMは、圧電素子31を駆動する所定時間幅のアナログ信号(駆動波形信号)であって、その波形は、圧電素子31に印加する電圧の変動を示している。インクジェット記録装置においては、圧電素子31に印加される電圧を調整することによって、ノズルが吐出するインク滴のサイズを変更して、所望の諧調表現を行っている。 The VCOM generation circuit 102 is an example of a drive waveform generation unit, and is provided in association with the piezoelectric element 31 to generate a VCOM according to the output of the ASIC 101 and output the VCOM to the inkjet head 200. The VCOM is an analog signal (driving waveform signal) having a predetermined time width for driving the piezoelectric element 31, and the waveform shows the fluctuation of the voltage applied to the piezoelectric element 31. In the inkjet recording device, the size of the ink droplets ejected by the nozzle is changed by adjusting the voltage applied to the piezoelectric element 31, and a desired gradation expression is performed.

RAM201は、揮発性のメモリであって、VCOMの選択(切替)に用いるデータ(VCOM選択データ)を、例えばテーブルの形式で記憶する。なお、RAM201へのVCOM選択データの書き込み、すなわちヘッド駆動基板100からインクジェットヘッド200への制御信号の送信は、VCOMを出力していない状態で行われる。VCOM選択データ(選択データの一例)は、複数のノズルのそれぞれについて、ノズルと当該ノズルの特性に適する駆動波形信号(複数の選択肢のうちのいずれか)とを、対応付けるものである。 The RAM 201 is a volatile memory, and stores data (VCOM selection data) used for selecting (switching) VCOM, for example, in the form of a table. The writing of the VCOM selection data to the RAM 201, that is, the transmission of the control signal from the head drive substrate 100 to the inkjet head 200 is performed in a state where the VCOM is not output. The VCOM selection data (an example of selection data) associates a nozzle with a drive waveform signal (any of a plurality of options) suitable for the characteristics of the nozzle for each of the plurality of nozzles.

選択信号生成回路203は、選択信号生成部の一例であって、ヘッド駆動基板100から送信された画像データから得られる圧電素子31の駆動条件に応じて、VCOMの切り替えに用いる選択信号を生成し、生成した選択信号をVCOM選択回路202に出力する。 The selection signal generation circuit 203 is an example of the selection signal generation unit, and generates a selection signal used for switching the VCOM according to the drive conditions of the piezoelectric element 31 obtained from the image data transmitted from the head drive substrate 100. , The generated selection signal is output to the VCOM selection circuit 202.

VCOM選択回路202は、波形切替部の一例であって、VCOM生成回路102から入力される複数のVCOMのうち、選択信号生成回路203から入力される選択信号に対応するものを選択し、選択したVCOMを該当する圧電素子31に出力する。 The VCOM selection circuit 202 is an example of a waveform switching unit, and among a plurality of VCOMs input from the VCOM generation circuit 102, the one corresponding to the selection signal input from the selection signal generation circuit 203 is selected and selected. The VCOM is output to the corresponding piezoelectric element 31.

上述のような構成によれば、ヘッド駆動基板100において複数のVCOMを生成し、インクジェットヘッド200においてRAM201が記憶するVCOM選択データに基づいて、VCOMの選択信号を生成する。これにより、クロストークを低減することが可能となる。これにより、選択信号にVCOMのノイズが重なることで意図しないVCOMが選択されて画像不良となる従来のような不都合を、起こりにくくすることができる。 According to the configuration as described above, a plurality of VCOMs are generated in the head drive substrate 100, and a VCOM selection signal is generated based on the VCOM selection data stored in the RAM 201 in the inkjet head 200. This makes it possible to reduce crosstalk. As a result, it is possible to reduce the conventional inconvenience that an unintended VCOM is selected due to the VCOM noise overlapping the selection signal and an image defect occurs.

なお、選択信号生成回路203(選択信号生成部)とVCOM選択回路202(波形切替部)とを、同一の基板上に設けたり同一のIC内に収めたりした構成であると、さらにクロストークを低減し上述の不都合を起こりにくくすることができる。 If the selection signal generation circuit 203 (selection signal generation unit) and the VCOM selection circuit 202 (waveform switching unit) are provided on the same substrate or housed in the same IC, further crosstalk will occur. It can be reduced and the above-mentioned inconvenience can be less likely to occur.

以下、図1で示した概略構成を、具体化して説明する。図2は、インクジェット記録装置の構成の一例を示すブロック図である。インクジェットヘッド200は、ヘッド基板21と、圧電素子支持基板22と、複数の圧電素子31−1,31−2,…,31−nを備えている。圧電素子支持基板22は、圧電素子駆動IC(Integrated Circuit)204を備えている。ヘッド基板21は、制御部210およびROM205を備えている。 Hereinafter, the schematic configuration shown in FIG. 1 will be specifically described. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an inkjet recording device. The inkjet head 200 includes a head substrate 21, a piezoelectric element support substrate 22, and a plurality of piezoelectric elements 31-1, 31-2, ..., 31-n. The piezoelectric element support substrate 22 includes a piezoelectric element drive IC (Integrated Circuit) 204. The head substrate 21 includes a control unit 210 and a ROM 205.

ヘッド駆動基板100は、制御部110、VCOM生成部103a,103b,…,103x、およびAMP回路104a,104b,…,104xを備えている。制御部110、VCOM生成部103a,103b,…,103xは、ASIC101に設けられている。また、当該図2の構成におけるAMP回路104a,104b,…,104xは、図1におけるVCOM生成回路102に相当する。 The head drive board 100 includes a control unit 110, VCOM generation units 103a, 103b, ..., 103x, and AMP circuits 104a, 104b, ..., 104x. The control unit 110, the VCOM generation units 103a, 103b, ..., 103x are provided in the ASIC 101. Further, the AMP circuits 104a, 104b, ..., 104x in the configuration of FIG. 2 correspond to the VCOM generation circuit 102 in FIG.

VCOM生成部103a,103b,…,103xおよびAMP回路104a,104b,…,104xは、各々独立に設けられている。 The VCOM generation units 103a, 103b, ..., 103x and the AMP circuits 104a, 104b, ..., 104x are provided independently.

制御部110は、装置全体の制御を司るCPU(Central Processing Unit)や、CPUが実行するプログラム他固定データを格納するROM(Read Only Memory)、データを一時的に保持するRAM(Random Access Memory)を含んで構成されている。 The control unit 110 includes a CPU (Central Processing Unit) that controls the entire device, a ROM (Read Only Memory) that stores fixed data such as programs executed by the CPU, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily holds the data. Is configured to include.

また、制御部110は、ヘッド駆動基板100よりも画像形成工程における上流側に設置された画像処置を行うCTL(コントローラ基板)300から画像データを受信し、当該受信した画像データをインクジェットヘッド200へシリアル転送する。 Further, the control unit 110 receives image data from the CTL (controller board) 300 that performs image treatment installed on the upstream side of the head drive board 100 in the image forming process, and transfers the received image data to the inkjet head 200. Serial transfer.

また、制御部110は、タイミングデータおよび選択データを、インクジェットヘッド200へ送信する。タイミングデータは、圧電素子駆動IC204内のアナログスイッチのON/OFFおよびそのタイミングを制御するためのデータである。圧電素子駆動IC204のアナログスイッチは、タイミングデータの受信中、ONになる。圧電素子駆動IC204は、アナログスイッチがONの期間、駆動波形を圧電素子31−1,31−2,…,31−nに、印加する。アナログスイッチをON/OFFしたいタイミングでタイミングデータを送信することで、1つの駆動波形で複数の階調のインク滴を吐出できる。選択データは、VCOM選択データである。 Further, the control unit 110 transmits the timing data and the selection data to the inkjet head 200. The timing data is data for controlling ON / OFF of the analog switch in the piezoelectric element drive IC 204 and its timing. The analog switch of the piezoelectric element drive IC204 is turned on while receiving the timing data. The piezoelectric element drive IC 204 applies a drive waveform to the piezoelectric elements 31-1, 31-2, ..., 31-n while the analog switch is ON. By transmitting timing data at the timing when the analog switch is desired to be turned ON / OFF, it is possible to eject ink droplets having a plurality of gradations with one drive waveform. The selection data is VCOM selection data.

また、VCOM生成部103a,103b,…,103xは、制御部110の制御に従って、VCOMを生成する。AMP回路104a,104b,…,104xは、VCOM生成部103a,103b,…,103xから出力されたアナログ信号を、その電圧を増幅して出力する。当該増幅して出力されたアナログ信号(VCOMa,VCOMb,…,VCOMx)は、圧電素子駆動IC204に送信される。 Further, the VCOM generation units 103a, 103b, ..., 103x generate VCOMs under the control of the control unit 110. The AMP circuits 104a, 104b, ..., 104x amplify the voltage of the analog signal output from the VCOM generation units 103a, 103b, ..., 103x and output it. The amplified and output analog signals (VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx) are transmitted to the piezoelectric element drive IC204.

制御部210は、CPUや、CPUが実行するプログラム他固定データを格納するROM、データを一時的に保持するRAM201(図1参照)を含んで構成されている。また、制御部210は、図1における選択信号生成回路203に相当する構成を含む。制御部210は、ヘッド駆動基板100からシリアル転送された画像データを、デシリアライズして、圧電素子駆動IC204に出力する。なお、制御部210は、圧電素子駆動IC204内に設けられていても良い。 The control unit 210 includes a CPU, a ROM for storing fixed data such as a program executed by the CPU, and a RAM 201 (see FIG. 1) for temporarily holding the data. Further, the control unit 210 includes a configuration corresponding to the selection signal generation circuit 203 in FIG. The control unit 210 deserializes the image data serially transferred from the head drive board 100 and outputs the image data to the piezoelectric element drive IC 204. The control unit 210 may be provided in the piezoelectric element drive IC 204.

圧電素子駆動IC204は、図1におけるVCOM選択回路202に相当する。圧電素子駆動IC204は、ヘッド基板21から受信した画像データに応じて、VCOMa,VCOMb,…,VCOMxをアナログスイッチ等で適宜ON/OFFし、圧電素子31−1,31−2,…,31−nに印加する。 The piezoelectric element drive IC 204 corresponds to the VCOM selection circuit 202 in FIG. The piezoelectric element drive IC 204 appropriately turns on / off VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx by an analog switch or the like according to the image data received from the head substrate 21, and the piezoelectric element 31-1, 31-2, ..., 31- Apply to n.

ROM205は、複数のVCOMa,VCOMb,…,VCOMxのいずれを圧電素子31−1,31−2,…,31−nに印加するかの判断(VCOMの選択、切替)に用いるデータ(VCOM選択データ)を、例えばテーブルの形式で、予め記憶している。 The ROM 205 uses data (VCOM selection data) for determining which of a plurality of VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx is applied to the piezoelectric elements 31-1, 31-2, ..., 31-n (selection and switching of VCOM). ) Is stored in advance in the form of a table, for example.

なお、ROM205は例えばフラッシュROMであって、制御部210は、制御部110から受信したデータによってROM205が記憶するVCOM選択データを更新する。この受信および更新は、VCOMa,VCOMb,…,VCOMxの受信と重ならない時期に行われる。 The ROM 205 is, for example, a flash ROM, and the control unit 210 updates the VCOM selection data stored in the ROM 205 with the data received from the control unit 110. This reception and update is performed at a time that does not overlap with the reception of VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx.

図2で示したような構成おいて、ヘッド駆動基板100において、既知のクロストークを削減するための複数のVCOMa,VCOMb,…,VCOMxを生成し、インクジェットヘッド200において、ROM205が予め記憶するVCOM選択データを元に、いずれかのVCOMa,VCOMb,…,VCOMxを選択するための信号(選択信号)を生成する。これにより、ヘッド駆動基板100上および伝送線路上にてVCOMがノイズの影響を受けて意図しないVCOMが選択されて画像不良となるような、従来の不都合の発生を低減することが可能となる。 In the configuration as shown in FIG. 2, a plurality of VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx for reducing known crosstalk are generated in the head drive substrate 100, and the VCOM stored in advance by the ROM 205 in the inkjet head 200. Based on the selection data, a signal (selection signal) for selecting any of VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx is generated. As a result, it is possible to reduce the occurrence of conventional inconveniences such that the VCOM is affected by noise on the head drive substrate 100 and on the transmission line and an unintended VCOM is selected to cause an image defect.

次に図3は、VCOMの切替制御を説明するブロック図である。当該図3に示す構成例は、図2におけるインクジェットヘッド200の構成を更に具体化した例である。本例において、制御部210は、切替回路206を備え、圧電素子駆動IC204は、マルチプレクサ207−1,207−2,…,207−nを備えている。マルチプレクサ207−1,207−2,…,207−nは、圧電素子31−1,31−2,…,31−nに対応させて設けられている。 Next, FIG. 3 is a block diagram illustrating switching control of VCOM. The configuration example shown in FIG. 3 is an example in which the configuration of the inkjet head 200 in FIG. 2 is further embodied. In this example, the control unit 210 includes a switching circuit 206, and the piezoelectric element drive IC 204 includes multiplexers 207-1, 207-2, ..., 207-n. The multiplexers 207-1, 207-2, ..., 207-n are provided corresponding to the piezoelectric elements 31-1, 31-2, ..., 31-n.

ROM205には、マルチプレクサ207−1,207−2,…,207−nに入力される切替信号1,切替信号2,…,切替信号nの生成のために必要な切替テーブルが格納されている。切替テーブルは、VCOM選択データに相当するものである。この切替テーブルには、インクジェットヘッド200上の圧電素子31−1,31−2,…,31−nおよびノズル毎のメカニカルなクロストーク特性や、インクジェットヘッド200の駆動条件に対応するクロストーク特性など、ノズルに固有の値が、格納されている。 The ROM 205 stores a switching table necessary for generating switching signals 1, switching signals 2, ..., And switching signals n input to multiplexers 207-1, 207-2, ..., 207-n. The switching table corresponds to VCOM selection data. This switching table includes the mechanical crosstalk characteristics of the piezoelectric elements 31-1, 31-2, ..., 31-n on the inkjet head 200 and each nozzle, and the crosstalk characteristics corresponding to the driving conditions of the inkjet head 200. , Nozzle-specific values are stored.

制御部210は、切替テーブルのデータをROM205から読み出してRAM201に格納した後、切替回路206にて切替信号1,切替信号2,…,切替信号nを生成し、圧電素子駆動IC204内のマルチプレクサ207−1,207−2,…,207−nに送信する。なお、切替信号1,切替信号2,…,切替信号nは、図1および図2における選択信号に相当する。つまり切替回路206は選択信号生成部の一例である。 The control unit 210 reads the data of the switching table from the ROM 205 and stores it in the RAM 201, and then generates the switching signal 1, the switching signal 2, ..., The switching signal n by the switching circuit 206, and the multiplexer 207 in the piezoelectric element drive IC 204. It is transmitted to -1,207-2, ..., 207-n. The switching signal 1, switching signal 2, ..., And switching signal n correspond to the selection signals in FIGS. 1 and 2. That is, the switching circuit 206 is an example of the selection signal generation unit.

切替回路206は、ヘッド駆動基板100から受信した画像データやインクジェットヘッド200の動作周波数等のクロストーク特性に関係する種々の条件と、RAM201が記憶するデータ(切替テーブル)との比較結果に応じて、VCOMa,VCOMb,…,VCOMxから最適な吐出特性が得られるものを選択し、切替信号1,切替信号2,…,切替信号nを出力する。 The switching circuit 206 corresponds to various conditions related to crosstalk characteristics such as image data received from the head drive board 100 and the operating frequency of the inkjet head 200, and a comparison result with the data (switching table) stored in the RAM 201. , VCOMa, VCOMb, ..., VCOMx, which can obtain the optimum discharge characteristics are selected, and switching signal 1, switching signal 2, ..., Switching signal n is output.

マルチプレクサ207−1,207−2,…,207−nは、圧電素子駆動IC204内のアナログスイッチ等で構成され、切替信号1,切替信号2,…,切替信号nに適するVCOMa,VCOMb,…,VCOMxを、圧電素子31−1,31−2,…,31−nに出力する。 The multiplexers 207-1, 207-2, ..., 207-n are composed of analog switches and the like in the piezoelectric element drive IC204, and are suitable for the switching signal 1, switching signal 2, ..., Switching signal n, VCOMa, VCOMb, ..., The VCOMx is output to the piezoelectric elements 31-1, 31-2, ..., 31-n.

図4は、VCOMの波形イメージの一例を示す図である。ここでは、駆動波形信号として、強度(電圧振幅)が小,中,大の3段階のVCOMa,VCOMb,VCOMcを用いる場合を例としている。なお、一般的に、インク滴の飛翔速度は、波形の波高値や傾きなど様々な要因で変化するが、本例では、波形の最大値と最低値との差を強度として表し、一例として示している。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a waveform image of VCOM. Here, as an example, a case where VCOMa, VCOMb, and VCOMc having three stages of intensity (voltage amplitude) of small, medium, and large are used as the drive waveform signal is taken as an example. In general, the flight speed of ink droplets changes due to various factors such as the peak value and slope of the waveform, but in this example, the difference between the maximum value and the minimum value of the waveform is expressed as the intensity and is shown as an example. ing.

また、本例では、インクジェットヘッド200が、ノズル1,ノズル2,ノズル3(不図示)を備えるとし、それぞれに圧電素子31−1,圧電素子31−2,圧電素子31−3が組み付けられているとする。そして、ノズル1〜3は、それぞれ下記の特性を有しているとする。
・ノズル1は、インク滴の飛翔速度が標準よりも速くなる特性を有する。
・ノズル2は、インク滴の飛翔速度が標準よりも遅くなる特性を有する。
・ノズル3は、インク滴の飛翔速度が標準である特性を有する。
Further, in this example, it is assumed that the inkjet head 200 includes a nozzle 1, a nozzle 2, and a nozzle 3 (not shown), and a piezoelectric element 31-1, a piezoelectric element 31-2, and a piezoelectric element 31-3 are assembled to each of them. Suppose you are. It is assumed that the nozzles 1 to 3 have the following characteristics, respectively.
-The nozzle 1 has a characteristic that the flight speed of ink droplets is faster than the standard.
-The nozzle 2 has a characteristic that the flight speed of ink droplets is slower than the standard.
-The nozzle 3 has a characteristic that the flight speed of ink droplets is standard.

ROM205は、上述の特性を記憶している。この場合、制御部210は、ROM205が記憶する各ノズル1〜3の特性を参照して下記のような判断を行うことにより、各ノズル1〜3に対する切替信号1〜3を生成する。
・ノズル1に対しては、インク滴の飛翔速度を遅くするために、切替信号1として、強度の小さいVCOMaを選択することを指示する信号を出力する。
・ノズル2に対しては、インク滴の飛翔速度を速くするために、切替信号2として、強度の大きいVCOMcを選択することを指示する信号を出力する。
・ノズル3に対しては、インク滴の飛翔速度を変える必要がないので、切替信号3として、強度が中程度のVCOMbを選択することを指示する信号を出力する。
The ROM 205 stores the above-mentioned characteristics. In this case, the control unit 210 generates switching signals 1 to 3 for each nozzle 1 to 3 by making the following determination with reference to the characteristics of each nozzle 1 to 3 stored in the ROM 205.
-To the nozzle 1, a signal instructing to select VCOMa having a low intensity is output as the switching signal 1 in order to slow down the flight speed of the ink droplet.
-To the nozzle 2, a signal instructing to select a high-intensity VCOMc is output as the switching signal 2 in order to increase the flight speed of the ink droplets.
-Since it is not necessary to change the flight speed of the ink droplets to the nozzle 3, a signal instructing to select a VCOMb having a medium intensity is output as the switching signal 3.

ここで、仮に、インクジェットヘッド200の全ての圧電素子31−1,31−2,31−3に、強度の大きい駆動波形信号(上記例のVCOMa相当)を印加する必要がある場合について考察する。この場合、全ての圧電素子31−1,31−2,31−3にVCOMaを印加するのであると、VCOMaに対する負荷が大きくなる。このため、VCOMaの波形の形状が鈍り、インク滴の飛翔速度が遅くなる不都合が生じやすくなる。 Here, a case where it is necessary to apply a high-intensity drive waveform signal (corresponding to VCOMa in the above example) to all the piezoelectric elements 31-1, 31-2, 31-3 of the inkjet head 200 will be considered. In this case, if VCOMa is applied to all the piezoelectric elements 31-1, 31-2, 31-3, the load on VCOMa becomes large. Therefore, the shape of the waveform of VCOMa becomes dull, and the inconvenience that the flight speed of ink droplets becomes slow tends to occur.

よって、全ての圧電素子31−1,31−2,31−3に、強度の大きい駆動波形信号(上記例のVCOMa相当)を印加する必要がある場合には、全ての圧電素子31−1,31−2,31−3にVCOMaを印加するのではなく、VCOMa,VCOMb,VCOMcをそれぞれ同一の波形(この場合は強度の大きいもの)として分担して印加する。 Therefore, when it is necessary to apply a high-intensity drive waveform signal (corresponding to VCOMa in the above example) to all the piezoelectric elements 31-1, 31-2, 31-3, all the piezoelectric elements 31-1, Instead of applying VCOMa to 31-2 and 31-3, VCOMa, VCOMb, and VCOMc are shared and applied as the same waveform (in this case, the one having higher intensity).

これにより、各VCOM(VCOMa,VCOMb,VCOMc)に対する負荷を1/3に減らすことができ、負荷変動によるVCOM波形の鈍りを低減し、インク滴の飛翔速度への影響を抑えることができる。これは、制御部210にて、ヘッド駆動基板100から受信した画像データに基づいて負荷の大きさを判断し、切替回路206が画像データに基づいて切替信号(選択信号)を生成していることで、実現できる。 As a result, the load on each VCOM (VCOMa, VCOMb, VCOMc) can be reduced to 1/3, the dullness of the VCOM waveform due to the load fluctuation can be reduced, and the influence on the flight speed of the ink droplet can be suppressed. This is because the control unit 210 determines the magnitude of the load based on the image data received from the head drive board 100, and the switching circuit 206 generates a switching signal (selection signal) based on the image data. It can be realized.

(第2の実施の形態)
次に、第1の実施形態の変形例である第2の実施形態について説明する。本実施形態は、前実施形態の変形例であるので、前実施形態と同じ部分については同じ符号を用い、また、詳細な説明を省略する。図5は、図1と対応する図であって、第2の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の概略的な構成を示すブロック図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment, which is a modification of the first embodiment, will be described. Since this embodiment is a modification of the previous embodiment, the same reference numerals are used for the same parts as those of the previous embodiment, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 1, and is a block diagram showing a schematic configuration of an inkjet recording device according to a second embodiment.

本実施形態では、前実施形態の選択信号生成回路203に相当する処理を行う選択信号生成回路109を、ヘッド駆動基板100に備えている。選択信号生成回路109は、VCOMの選択に使用する制御信号(選択信号)を、ノズル(圧電素子31)毎に、シリアルで送信する。また、選択信号生成回路109は、VCOM選択回路202に、クロック信号(CLK)をも送信する。 In the present embodiment, the head drive board 100 is provided with a selection signal generation circuit 109 that performs processing corresponding to the selection signal generation circuit 203 of the previous embodiment. The selection signal generation circuit 109 serially transmits the control signal (selection signal) used for selecting the VCOM for each nozzle (piezoelectric element 31). The selection signal generation circuit 109 also transmits a clock signal (CLK) to the VCOM selection circuit 202.

また、本実施形態では、選択信号生成回路203に代えて選択信号生成回路109を備えるため、インクジェットヘッド200にVCOM選択データを転送し記憶させる必要がない。 Further, in the present embodiment, since the selection signal generation circuit 109 is provided instead of the selection signal generation circuit 203, it is not necessary to transfer and store the VCOM selection data in the inkjet head 200.

このように構成しても、前実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、ヘッド駆動基板100において、複数のVCOMを生成し、さらにVCOM選択データを元にVCOMの選択信号を生成する。これにより、信号線数が従来に比べ抑えられるので、クロストークを低減することが可能となるため、ノイズによるデータ化け等が起きる可能性を低くすることができる。これにより、選択信号にVCOMのノイズが重なることで意図しないVCOMが選択されて画像不良となる従来のような不都合を、起こりにくくすることができる。 Even with this configuration, the same effect as in the previous embodiment can be obtained. That is, in the head drive substrate 100, a plurality of VCOMs are generated, and further, a VCOM selection signal is generated based on the VCOM selection data. As a result, the number of signal lines can be suppressed as compared with the conventional case, so that crosstalk can be reduced, and the possibility of data garbled due to noise can be reduced. As a result, it is possible to reduce the conventional inconvenience that an unintended VCOM is selected due to the VCOM noise overlapping the selection signal and an image defect occurs.

100 :ヘッド駆動基板
101 :ASIC
102 :VCOM生成回路(駆動波形生成部の一例)
103a,103b,…,103x :VCOM生成部
104a,104b,…,104x :AMP回路
109 :選択信号生成回路(選択信号生成部の一例)
110 :制御部
200 :インクジェットヘッド
201 :RAM(記憶部の一例)
202 :VCOM選択回路(波形切替部の一例)
203 :選択信号生成回路(選択信号生成部の一例)
204 :圧電素子駆動IC
205 :ROM(記憶部の一例)
206 :切替回路(選択信号生成部の一例)
207−1,207−2,…,207−n :マルチプレクサ
210 :制御部
21 :ヘッド基板
22 :圧電素子支持基板
31−1,31−2,…,31−n :圧電素子
100: Head drive board 101: ASIC
102: VCOM generation circuit (example of drive waveform generation unit)
103a, 103b, ..., 103x: VCOM generation unit 104a, 104b, ..., 104x: AMP circuit 109: Selection signal generation circuit (an example of the selection signal generation unit)
110: Control unit 200: Inkjet head 201: RAM (example of storage unit)
202: VCOM selection circuit (example of waveform switching unit)
203: Selection signal generation circuit (example of selection signal generation unit)
204: Piezoelectric element drive IC
205: ROM (an example of a storage unit)
206: Switching circuit (example of selection signal generator)
207-1, 207-2, ..., 207-n: multiplexer 210: Control unit 21: Head substrate 22: Piezoelectric element support substrate 31-1, 31-2, ..., 31-n: Piezoelectric element

特開2002−120366号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-120366

Claims (6)

圧電素子が駆動波形信号で駆動されることで液体を吐出するノズルを複数備える液体吐出装置であって、
複数の駆動波形信号を生成する駆動波形生成部と、
前記複数の駆動波形信号のうち前記ノズルの特性に適するものを複数の前記ノズルのそれぞれに対応付ける選択データに基づいて、前記駆動波形信号のいずれかを選択するための選択信号を、複数の前記ノズルのそれぞれについて生成する選択信号生成部と、
前記選択信号を元に、前記圧電素子に送信する前記駆動波形信号を、複数のうちのいずれかに切り替える波形切替部と、
を備える液体吐出装置。
A liquid discharge device having a plurality of nozzles for discharging a liquid by driving a piezoelectric element with a drive waveform signal.
A drive waveform generator that generates multiple drive waveform signals,
A selection signal for selecting one of the drive waveform signals based on the selection data in which the plurality of drive waveform signals suitable for the characteristics of the nozzle are associated with each of the plurality of nozzles is selected from the plurality of nozzles. The selection signal generator that is generated for each of
A waveform switching unit that switches the drive waveform signal to be transmitted to the piezoelectric element to any one of a plurality of the selection signals.
A liquid discharge device equipped with.
前記選択信号生成部は、画像データに基づいて、前記選択信号を生成する
請求項1に記載の液体吐出装置。
The liquid discharge device according to claim 1, wherein the selection signal generation unit generates the selection signal based on image data.
前記選択信号生成部が用いる前記選択データは、前記ノズルに固有の値である
請求項1または2に記載の液体吐出装置。
The liquid discharge device according to claim 1 or 2, wherein the selection data used by the selection signal generation unit is a value unique to the nozzle.
前記駆動波形生成部は、強度が異なる複数の前記駆動波形信号を生成する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive waveform generation unit generates a plurality of the drive waveform signals having different intensities.
前記駆動波形生成部は、前記選択信号生成部が、同一の前記駆動波形信号を選択するための選択信号を複数の前記ノズルについて生成する場合に、同一の前記駆動波形信号を複数生成する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
A claim that the drive waveform generation unit generates a plurality of the same drive waveform signals when the selection signal generation unit generates selection signals for selecting the same drive waveform signal for a plurality of the nozzles. The liquid discharge device according to any one of 1 to 3.
前記選択信号生成部と、前記波形切替部とが、同一基板上に設けられている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 5, wherein the selection signal generation unit and the waveform switching unit are provided on the same substrate.
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