JP3405309B2 - Actuator device, inkjet recording device, and recording medium storing program for driving them - Google Patents

Actuator device, inkjet recording device, and recording medium storing program for driving them

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JP3405309B2
JP3405309B2 JP2000020824A JP2000020824A JP3405309B2 JP 3405309 B2 JP3405309 B2 JP 3405309B2 JP 2000020824 A JP2000020824 A JP 2000020824A JP 2000020824 A JP2000020824 A JP 2000020824A JP 3405309 B2 JP3405309 B2 JP 3405309B2
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drive signal
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pressure chamber
recording apparatus
ink jet
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動信号を用いて
駆動されるアクチュエータ装置及びインクジェットプリ
ンタに代表されるインクジェット式記録装置、およびそ
れらを駆動させるためのプログラムが格納された記録媒
体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator device driven by a drive signal and an ink jet recording device represented by an ink jet printer, and a recording medium storing a program for driving them.

【0002】[0002]

【従来の技術】駆動信号を用いて駆動するアクチュエー
タ装置は様々な用途に適用されている。例えば駆動信号
を用いて駆動するアクチュエータ装置の一形態であるイ
ンクジェットプリンタ等のインクジェット式記録装置に
用いられるインクジェット記録ヘッドには、例えば、キ
ャビティ(圧力室)を圧電振動子の変形によって膨張・
収縮させ、このキャビティの膨張・収縮によりノズル開
口部からインク滴を吐出させるものが知られている。
2. Description of the Related Art An actuator device driven by using a drive signal is applied to various purposes. For example, in an ink jet recording head used in an ink jet recording apparatus such as an ink jet printer which is one form of an actuator device that is driven by using a drive signal, for example, a cavity (pressure chamber) is expanded / deformed by deformation of a piezoelectric vibrator.
It is known that the ink is ejected from the nozzle opening by contracting and expanding / contracting the cavity.

【0003】この種の記録ヘッドは、解像度が例えば7
20dpiや1440dpiと極めて高いため、μm単
位の非常に高い加工精度が要求される。
This type of recording head has a resolution of, for example, 7
Since it is extremely high at 20 dpi or 1440 dpi, very high processing accuracy in the unit of μm is required.

【0004】そして、この記録ヘッドでは、取付誤差に
よる圧電振動子の自由端部分の基準長さからのずれや、
圧電振動子及びキャビティの加工精度等により、記録ヘ
ッド毎のインク滴の吐出特性にばらつきが生じてしま
う。そこで、記録ヘッド毎に最適な駆動電圧を設定する
ことでばらつきを補正し、インク滴の吐出特性を揃えて
いる。これにより、記録ヘッドの品質を安定させ、歩留
まりの向上を図っている。
In this recording head, the deviation from the reference length of the free end portion of the piezoelectric vibrator due to mounting error,
Due to the processing accuracy of the piezoelectric vibrator and the cavity, the ejection characteristics of the ink droplets vary among the recording heads. Therefore, the optimum driving voltage is set for each recording head to correct the variation and uniform the ejection characteristics of the ink droplets. As a result, the quality of the recording head is stabilized and the yield is improved.

【0005】また、アクチュエータの1形態であるイン
クジェットヘッドを駆動させる駆動信号発生装置とし
て、環境温度に応じて駆動信号が異なる駆動信号をプロ
グラム可能に発生させることで記録ヘッド毎のばらつき
を補正できる駆動信号生成装置が日本国特許第2940
542号に開示されている。
Further, as a drive signal generating device for driving an ink jet head which is one form of an actuator, a drive signal capable of programmatically generating a drive signal having a different drive signal according to environmental temperature can be used to correct a variation for each print head. The signal generator is Japanese Patent No. 2940.
No. 542.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みてなされたものであり、各種の駆動信号を用
いるアクチュエータを好適な駆動信号で駆動できるアク
チュエータ装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an actuator device capable of driving an actuator using various drive signals with a suitable drive signal. To do.

【0007】また、アクチュエータ装置の特性にばらつ
きがある場合でも柔軟に駆動信号を設定することができ
る柔軟性の高いアクチュエータ装置を提供することを目
的とする。
It is another object of the present invention to provide an actuator device having high flexibility, which allows flexible setting of a drive signal even when the characteristics of the actuator device vary.

【0008】さらにアクチュエータを正確かつ精密に駆
動させることが必要なインクジェット式記録装置が持
つ、インクジェット記録装置の製造の歩留まりを向上さ
せることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the production yield of the ink jet recording apparatus, which is possessed by the ink jet recording apparatus which requires accurate and precise driving of the actuator, is improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
するために、本願発明のインクジェット式記録装置は、
駆動信号により変形する圧電振動子、前記圧電振動子の
変形によって膨張・収縮される圧力室、及び前記圧力室
に連通したノズル開口部を含む記録ヘッドと、前記駆動
信号を生成する駆動信号発生手段とを備え、前記駆動信
号を前記圧電振動子に印加することにより前記圧力室を
膨張・収縮させ、前記ノズル開口部からインク滴を吐出
させるインクジェット式記録装置において、前記駆動信
号は、膨張状態の前記圧力室を収縮させてインク滴を吐
出させる吐出要素と、前記圧力室の収縮状態を保持する
第2ホールド要素と、前記第2ホールド要素によって収
縮状態を保持された前記圧力室を定常状態に膨張復帰さ
せる制振要素とを含み、前記吐出要素の印加時間と前記
第2ホールド要素の印加時間の加算値を、前記圧力室の
固有振動周期に合わせ、前記駆動信号の各要素のいずれ
か一つまたは複数の要素毎に設定された記録ヘッドの固
有の値である固有情報を記憶する識別情報記憶手段を設
け、前記駆動信号発生手段は、前記識別情報記憶手段に
記憶された識別情報を参照し、前記識別情報により設定
された要素を含む駆動信号を生成することを特徴とす
る。本願のインクジェット式記録装置は、駆動信号によ
り変形する圧電振動子、前記圧電振動子の変形によって
膨張・収縮される圧力室、及び前記圧力室に連通したノ
ズル開口部を含む記録ヘッドと、前記駆動信号を生成す
る駆動信号発生手段とを備え、前記駆動信号を前記圧電
振動子に印加することにより前記圧力室を膨張・収縮さ
せ、前記ノズル開口部からインク滴を吐出させるインク
ジェット式記録装置において、前記駆動信号は、膨張状
態の前記圧力室を収縮させてインク滴を吐出させる吐出
要素と、前記圧力室の収縮状態を保持する第2ホールド
要素と、前記第2ホールド要素によって収縮状態を保持
された前記圧力室を定常状態に膨張復帰させる制振要素
とを含み、前記駆動信号の各要素のいずれか一つまたは
複数の要素毎に設定された記録ヘッドの固有の値である
固有情報を記憶する識別情報記憶手段を設け、前記駆動
信号発生手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された識
別情報を参照し、前記識別情報により設定された要素を
含む駆動信号を生成することを特徴とする。また、前記
吐出要素の印加時間を規定する吐出印加時間情報を吐出
時間識別情報と対応させて複数種類保持する吐出時間情
報記憶手段と、記録ヘッド毎に設定される吐出時間識別
情報を記憶する吐出時間識別情報記憶手段とを設け、前
記駆動信号発生手段は、前記吐出時間識別情報記憶手段
に記憶された吐出時間識別情報を参照し、この吐出時間
識別情報により規定される印加時間の吐出要素を含む駆
動信号を生成することを特徴とする。また、前記第2ホ
ールド要素の印加時間を規定する収縮保持時間情報を収
縮保持時間識別情報と対応させて複数種類保持する収縮
保持時間情報記憶手段と、記録ヘッド毎に設定される収
縮保持時間識別情報を記憶する収縮保持時間識別情報記
憶手段とを設け、前記駆動信号発生手段は、前記収縮保
持時間識別情報記憶手段に記憶された前記収縮保持時間
識別情報を参照し、前記収縮保持時間識別情報により規
定される印加時間の第2ホールド要素を含む駆動信号を
生成することを特徴とする。また、収縮電位から中間電
位までの電位差を規定する制振電圧情報を制振電圧識別
情報と対応させて複数種類保持する制振電圧情報記憶手
段と、記録ヘッド毎に設定される前記制振電圧識別情報
を記憶する制振電圧識別情報記憶手段とを設け、前記駆
動信号発生手段は、前記制振電圧識別情報記憶手段に記
憶された前記制振電圧識別情報を参照し、前記制振電圧
識別情報により規定される電位差に設定した駆動信号を
生成することを特徴とする。また、前記収縮電位から中
間電位までの電位差を変更できるように構成したことを
特徴とする。さらに、前記駆動信号は同一駆動周期内に
同一重量のインク滴を複数回連続して吐出させる駆動信
号であることを特徴とする。さらに好ましくは、前記固
有情報が前記圧電振動子の固有振動周期を含む情報であ
ることを特徴とする。また、前記固有情報が前記圧力室
の固有振動周期を含む情報であることを特徴とする。ま
た、前記固有情報がメニスカスの固有振動周期を含む情
報であることを特徴とする。また、前記固有情報が圧電
振動子の固有振動周期および前記圧力室の固有振動周期
の両方を含む情報であることを特徴とする。また、前記
固有情報が上記固有振動周期のハーモニクスまたはサブ
ハーモニクスに相当する情報を含む情報であることを特
徴とする。さらに好ましくは、前記駆動信号発生部はプ
ログラム可能に波形を生成することを特徴とする。本発
明のコンピュータ読みとり可能な記録媒体は、少なくと
も1台のコンピュータを含むコンピュータシステムによ
って実現されて、前記コンピュータシステムに請求項1
から請求項12いずれかに記載のインクジェット式記録
装置を駆動させるためのプログラムを記録したことを特
徴とする。本発明のコンピュータ読みとり可能な記録媒
体は、少なくとも1台のコンピュータを含むコンピュー
タシステム上で動作する第2のプログラムを制御する命
令が含まれており、前記コンピュータシステムによって
実行されて、前記第2のプログラムを制御して、前記コ
ンピュータシステムにインクジェット式記録装置を駆動
させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。
In order to solve such problems, the ink jet recording apparatus of the present invention is
A piezoelectric vibrator that is deformed by a drive signal, a pressure chamber that is expanded and contracted by the deformation of the piezoelectric vibrator, and a recording head that includes a nozzle opening that communicates with the pressure chamber, and a drive signal generation unit that generates the drive signal. In the ink jet recording apparatus, which includes: and expands and contracts the pressure chamber by applying the drive signal to the piezoelectric vibrator, and ejects an ink droplet from the nozzle opening, the drive signal is in an expanded state. A discharge element that contracts the pressure chamber to discharge an ink droplet, a second hold element that holds the contracted state of the pressure chamber, and the pressure chamber that is held in the contracted state by the second hold element are brought to a steady state. A damping element for expanding and returning is added, and the sum of the application time of the discharge element and the application time of the second hold element is adjusted to the natural vibration cycle of the pressure chamber. An identification information storage unit that stores unique information that is a unique value of the recording head set for each one or a plurality of elements of the drive signal, the drive signal generation unit The identification information stored in the identification information storage means is referred to, and a drive signal including the element set by the identification information is generated. An inkjet recording apparatus of the present application includes a piezoelectric vibrator that is deformed by a drive signal, a pressure chamber that is expanded and contracted by the deformation of the piezoelectric vibrator, and a recording head that includes a nozzle opening that communicates with the pressure chamber, and the drive unit. An ink jet recording apparatus, comprising: a drive signal generating unit that generates a signal, expanding and contracting the pressure chamber by applying the drive signal to the piezoelectric vibrator, and ejecting an ink droplet from the nozzle opening. The drive signal holds the contracted state by the ejection element that contracts the expanded pressure chamber to eject an ink droplet, the second hold element that holds the contracted state of the pressure chamber, and the second hold element. A damping element for expanding and returning the pressure chamber to a steady state, and is set for any one or a plurality of elements of the drive signal. Identification information storage means for storing unique information which is a unique value of the recording head is provided, and the drive signal generation means refers to the identification information stored in the identification information storage means and is set by the identification information. It is characterized in that a drive signal including elements is generated. Further, ejection time information storage means for holding a plurality of types of ejection application time information defining the application time of the ejection element in association with ejection time identification information, and ejection for storing ejection time identification information set for each print head Time identification information storage means is provided, and the drive signal generation means refers to the ejection time identification information stored in the ejection time identification information storage means, and determines the ejection element of the application time defined by the ejection time identification information. It is characterized in that a drive signal including the drive signal is generated. Further, contraction holding time information storage means for holding plural kinds of contraction holding time information defining the application time of the second hold element in association with contraction holding time identification information, and contraction holding time identification set for each recording head. Contraction holding time identification information storage means for storing information is provided, the drive signal generating means refers to the contraction holding time identification information stored in the contraction holding time identification information storage means, and the contraction holding time identification information And generating a drive signal including a second hold element having an application time defined by Further, a damping voltage information storage unit that holds a plurality of types of damping voltage information that defines the potential difference from the contraction potential to the intermediate potential in association with the damping voltage identification information, and the damping voltage set for each recording head. A damping voltage identification information storage means for storing identification information is provided, and the drive signal generating means refers to the damping voltage identification information stored in the damping voltage identification information storage means to identify the damping voltage identification information. It is characterized in that a drive signal set to a potential difference defined by information is generated. Further, it is characterized in that the potential difference from the contraction potential to the intermediate potential can be changed. Further, the drive signal is a drive signal for continuously ejecting ink drops of the same weight a plurality of times within the same drive cycle. More preferably, the characteristic information is information including a characteristic vibration period of the piezoelectric vibrator. Further, the characteristic information is information including a characteristic vibration period of the pressure chamber. Further, the characteristic information is information including a characteristic vibration period of the meniscus. Further, the characteristic information is information including both the characteristic vibration period of the piezoelectric vibrator and the characteristic vibration period of the pressure chamber. Further, the characteristic information is information including information corresponding to harmonics or subharmonics of the characteristic vibration period. More preferably, the drive signal generator is programmable to generate a waveform. The computer-readable recording medium according to the present invention is realized by a computer system including at least one computer, and the computer system comprises:
The program for driving the ink jet recording apparatus according to claim 12 is recorded. The computer-readable recording medium of the present invention includes an instruction for controlling a second program operating on a computer system including at least one computer, and is executed by the computer system to execute the second program. It is characterized in that a program for controlling an inkjet recording device is recorded in the computer system by controlling the program.

【0010】さらに、収縮ホールド要素の印加時間を規
定する収縮保持時間情報を収縮保持時間識別情報と対応
させて複数種類保持する収縮保持時間情報記憶手段と、
記録ヘッド毎に設定される収縮保持時間識別情報を記憶
する収縮保持時間識別情報記憶手段とを設け、駆動信号
発生手段は、収縮保持時間識別情報記憶手段に記憶され
た収縮保持時間識別情報を参照し、この収縮保持時間識
別情報により規定される印加時間の第2ホールド要素を
含む駆動信号を発生することを特徴とする。
Further, contraction holding time information storage means for holding plural kinds of contraction holding time information defining contraction holding element application time in association with contraction holding time identification information,
A contraction holding time identification information storage unit for storing contraction holding time identification information set for each recording head is provided, and the drive signal generating unit refers to the contraction holding time identification information stored in the contraction holding time identification information storage unit. However, a drive signal including a second hold element having an application time defined by the contraction holding time identification information is generated.

【0011】また、前記収縮電位から中間電位までの電
位差を変更できるように構成したことを特徴とする。
Further, it is characterized in that the potential difference from the contraction potential to the intermediate potential can be changed.

【0012】また、収縮電位から中間電位までの電位差
を規定する制振電圧情報を制振電圧識別情報と対応させ
て複数種類保持する制振電圧情報記憶手段と、記録ヘッ
ド毎に設定される制振電圧識別情報を記憶する制振電圧
識別情報記憶手段とを設け、駆動信号発生手段は、制振
電圧識別情報記憶手段に記憶された制振電圧識別情報を
参照し、この制振電圧識別情報により規定される電位差
に設定した駆動信号を発生することを特徴とする。
Further, a damping voltage information storage means for holding a plurality of types of damping voltage information defining the potential difference from the contraction potential to the intermediate potential in association with the damping voltage identification information, and a damping voltage set for each recording head. A damping voltage identification information storage means for storing the damping voltage identification information is provided, and the drive signal generating means refers to the damping voltage identification information stored in the damping voltage identification information storage means, and the damping voltage identification information is stored. It is characterized in that a drive signal set to a potential difference defined by is generated.

【0013】さらに、前記駆動信号は同一駆動周期内に
同一重量のインク滴を複数回連続して吐出させる駆動信
号であることを特徴とする。
Further, the drive signal is a drive signal for continuously ejecting ink droplets of the same weight a plurality of times within the same drive cycle.

【0014】また、駆動信号により変形する圧電振動
子、圧電振動子の変形に伴ってよって膨張・収縮される
圧力室、及びこの圧力室に連通したノズル開口部を含む
記録ヘッドと、駆動信号を発生する駆動信号発生手段と
を備え、駆動信号を圧力発生素子に印加することにより
圧力室を膨張・収縮させ、ノズル開口部からインク滴を
吐出させるようにしたインクジェット式記録装置におい
て、前記駆動信号には、前記圧力室の体積を膨張、収縮
させる膨張電位から収縮電位まで変化し、膨張状態の圧
力室を収縮させてインク滴を吐出させる吐出要素と、前
記収縮電位を保持して圧力室の収縮状態を保持する収縮
ホールド要素と、前記収縮電位から中間電位まで変化
し、前記収縮ホールド要素によって収縮状態を保持され
た圧力室を定常状態に膨張復帰させる制振要素とを含ま
せ、前記駆動信号の各要素のいずれか一つまたは複数の
要素にまたがって記録ヘッドの固有の値である固有情報
を割り当て、前記記録ヘッドの固有情報を記憶する識別
情報記憶部とを設け、駆動信号発生部は、前記識別情報
記憶部に記憶された識別情報を参照し、この識別情報に
より規定された要素を含む駆動信号を発生することを特
徴とする。
A piezoelectric vibrator which is deformed by a drive signal, a pressure chamber which is expanded and contracted by the deformation of the piezoelectric vibrator, a recording head including a nozzle opening which communicates with the pressure chamber, and a drive signal An ink jet recording apparatus comprising: a drive signal generating means for generating the pressure chamber to expand / contract the pressure chamber by applying the drive signal to the pressure generating element to eject an ink droplet from the nozzle opening. Includes an ejection element that expands and contracts the volume of the pressure chamber from an expansion potential to a contraction potential, contracts the expanded pressure chamber to eject ink droplets, and a pressure element that holds the contraction potential. A contraction hold element that holds the contracted state and a pressure chamber that changes from the contraction potential to an intermediate potential and that is kept in the contracted state by the contraction hold element are brought to a steady state. A damping element for restoring the tension is included, and unique information, which is a unique value of the recording head, is assigned to one or more of the elements of the drive signal, and the unique information of the recording head is stored. And an identification information storage section for generating a drive signal including an element defined by the identification information, with reference to the identification information stored in the identification information storage section. .

【0015】さらに好ましくは、前記固有情報が前記圧
電振動子の固有振動周期を含む情報であることを特徴と
する。
More preferably, the characteristic information is information including a characteristic vibration period of the piezoelectric vibrator.

【0016】また、前記固有情報がキャビティーの固有
振動周期を含む情報であることを特徴とする。
Further, the characteristic information is information including a characteristic vibration period of the cavity.

【0017】また、前記固有情報がメニスカスの固有振
動周期を含む情報であることを特徴とする。
Further, the characteristic information is information including a characteristic vibration period of the meniscus.

【0018】また、前記固有情報が圧電振動子の固有振
動周期およびキャビティーの固有振動周期の両方を含む
情報であることを特徴とする。
Further, the characteristic information is information including both the characteristic vibration period of the piezoelectric vibrator and the characteristic vibration period of the cavity.

【0019】さらに好ましくは、前記固有情報が上記記
載の固有振動周期のハーモニクスまたはサブハーモニク
スに相当する情報を含む情報であることを特徴とする。
More preferably, the characteristic information is information including information corresponding to the harmonics or subharmonics of the natural vibration period described above.

【0020】さらに好ましくは、前記駆動信号発生部は
プログラム可能に波形を形成することを特徴とする。
More preferably, the driving signal generator is programmable to form a waveform.

【0021】さらに上記インクジェット式記録装置を駆
動させるために少なくとも1台のコンピュータを含むコ
ンピュータシステムによって実現されて、前記コンピュ
ータシステムに上記インクジェット式記録装置の駆動信
号を生成させるために必要なプログラムを記録したコン
ピュータ読みとり可能な記録媒体も本件の保護対象とな
る。
Further, the program is realized by a computer system including at least one computer for driving the ink jet recording apparatus, and records a program necessary for causing the computer system to generate a drive signal of the ink jet recording apparatus. The computer-readable recording medium described above is also covered by this case.

【0022】本願はさらに、駆動信号により動作可能な
アクチュエータを有するアクチュエータ装置であって、
前記駆動信号の各要素のいずれか、または複数の要素に
前記アクチュエータ装置を構成する構成物の固有情報を
割り当て、前記固有情報を記憶する識別情報記憶部をと
を設け、駆動信号発生部はプログラム可能に前記駆動信
号を形成し、さらに前記識別情報記憶部に記憶された識
別情報を参照し、この識別情報により規定された要素を
含む駆動信号で駆動されることを特徴とするアクチュエ
ータ装置である。
The present application further relates to an actuator device having an actuator operable by a drive signal,
Any of the elements of the drive signal, or a plurality of elements are assigned unique information of the constituents of the actuator device, and an identification information storage section for storing the unique information is provided. The actuator device is characterized in that the drive signal is formed as much as possible, the identification information stored in the identification information storage unit is referenced, and the drive signal is driven by a drive signal including an element defined by the identification information. .

【0023】さらに、前記アクチュエータ装置は、前記
駆動信号の各要素のいずれか一つまたは複数の要素にま
たがって記録ヘッドの固有の値である固有情報を割り当
てて生成された駆動信号で駆動されることを特徴とす
る。
Further, the actuator device is driven by a drive signal generated by assigning unique information, which is a unique value of the recording head, to any one or a plurality of elements of the drive signal. It is characterized by

【0024】また、前記固有情報は前記アクチュエータ
装置を構成する構成物の固有振動周期であることを特徴
とする。
Further, the characteristic information is a characteristic vibration period of a component forming the actuator device.

【0025】さらには、前記固有情報は前記アクチュエ
ータを構成する構成物の固有振動周期であることを特徴
とする。
Further, the characteristic information is a characteristic vibration period of the constituents of the actuator.

【0026】また、前記固有情報はアクチュエータの固
有振動周期であることを特徴とする。
Further, the characteristic information is a characteristic vibration period of the actuator.

【0027】また、 前記固有情報が上記記載の固有振
動周期のハーモニクスまたはサブハーモニクスに相当す
る情報を含む情報であることを特徴とする。
Further, the characteristic information is information including information corresponding to the harmonics or sub-harmonics of the natural vibration period described above.

【0028】さらに上記アクチュエータを駆動させるた
めに、少なくとも1台のコンピュータを含むコンピュー
タシステムによって実現されて、前記コンピュータシス
テムに上記アクチュエータ装置の駆動信号を生成させる
ために必要なプログラムを記録したコンピュータ読みと
り可能な記録媒体も本件の保護対象となる。
Furthermore, in order to drive the actuator, it is realized by a computer system including at least one computer, and a computer readable recording program recorded for causing the computer system to generate a drive signal of the actuator device. Recording media are also covered by this case.

【0029】また、少なくとも1台のコンピュータを含
むコンピュータシステム上で動作する第2のプログラム
を制御する命令が含まれており、前記コンピュータシス
テムによって実行されて、前記第2のプログラムを制御
して、前記コンピュータシステムに上記記載のアクチュ
エータを駆動させるためのプログラムを記録したコンピ
ュータ読みとり可能な記録媒体も本件の保護対象であ
る。
Also included is an instruction for controlling a second program operating on a computer system including at least one computer, which is executed by the computer system to control the second program, A computer-readable recording medium in which a program for driving the actuator described above in the computer system is recorded is also a subject of protection in the present case.

【0030】さらに、少なくとも1台のコンピュータを
含むコンピュータシステムによって実現されて、前記コ
ンピュータシステムに請求項1から請求項11いずれか
に記載のインクジェット式記録装置を駆動させるための
プログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録
媒体も本件の保護対象となる。
Further, a computer reading is realized by a computer system including at least one computer, and the computer system stores a program for driving the ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 11. Possible recording media are also covered by this case.

【0031】また、少なくとも1台のコンピュータを含
むコンピュータシステム上で動作する第2のプログラム
を制御する命令が含まれており、前記コンピュータシス
テムによって実行されて、前記第2のプログラムを制御
して、前記コンピュータシステムに請求項1から請求項
11いずれか記載のインクジェット式記録装置ジェット
を駆動させるためのプログラムを記録したコンピュータ
読みとり可能な記録媒体も本件の保護対象となる。
Also included is an instruction to control a second program operating on a computer system including at least one computer, which is executed by the computer system to control the second program, A computer-readable recording medium in which a program for driving the inkjet recording apparatus jet according to any one of claims 1 to 11 is recorded in the computer system is also a subject of protection of the present case.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。本発明の実施の形態を、代表的
なインクジェット式記録装置であるインクジェット式プ
リンタ(以下、プリンタという)を例に挙げて説明す
る。図1(a)に示すように、プリンタは、プリンタコ
ントローラ1とプリントエンジン2とから概略構成して
ある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An embodiment of the present invention will be described by taking an inkjet printer (hereinafter referred to as a printer), which is a typical inkjet recording device, as an example. As shown in FIG. 1A, the printer is roughly composed of a printer controller 1 and a print engine 2.

【0033】プリンタコントローラ1は、外部インター
フェース3(以下、外部I/F3という。)と、各種デ
ータを一時的に記憶するRAM4と、制御プログラム等
を記憶した制御ROM5と、CPU等を含んで構成した
制御部6と、クロック信号を発生する発振回路7と、記
録ヘッド8へ供給するための駆動信号(COM)を発生
する駆動信号発生回路9と、駆動信号や、印刷データに
基づいて展開されたドットパターンデータ(ビットマッ
プデータ)等をプリントエンジン2に供給する内部イン
ターフェース10(以下、内部I/F10という。)と
を備えている。
The printer controller 1 includes an external interface 3 (hereinafter referred to as an external I / F 3), a RAM 4 for temporarily storing various data, a control ROM 5 for storing control programs and the like, a CPU and the like. The control unit 6, the oscillation circuit 7 that generates a clock signal, the drive signal generation circuit 9 that generates a drive signal (COM) to be supplied to the recording head 8, and the development based on the drive signal and print data. And an internal interface 10 (hereinafter, referred to as an internal I / F 10) for supplying the dot pattern data (bitmap data) and the like to the print engine 2.

【0034】外部I/F3は、例えば、キャラクタコー
ド、グラフィック関数、イメージデータ等によって構成
される印刷データを、図示しないホストコンピュータ等
から受信する。また、この外部I/F3を通じてビジー
信号(BUSY)やアクノレッジ信号(ACK)が、ホ
ストコンピュータ等に対して出力される。
The external I / F 3 receives print data including, for example, a character code, a graphic function, image data, etc. from a host computer (not shown) or the like. Further, a busy signal (BUSY) and an acknowledge signal (ACK) are output to the host computer or the like through this external I / F 3.

【0035】RAM4は、受信バッファ4A、中間バッ
ファ4B、出力バッファ4C、及び、図示しないワーク
メモリとして機能する。そして、受信バッファ4Aは外
部I/F3を介して受信された印刷データを一時的に記
憶し、中間バッファ4Bは制御部6が変換した中間コー
ドデータを記憶し、出力バッファ4Cはドットパターン
データを記憶する。このドットパターンデータは、階調
データをデコード(翻訳)することにより得られる印字
データによって構成してある。
The RAM 4 functions as a reception buffer 4A, an intermediate buffer 4B, an output buffer 4C, and a work memory (not shown). The reception buffer 4A temporarily stores the print data received via the external I / F 3, the intermediate buffer 4B stores the intermediate code data converted by the control unit 6, and the output buffer 4C stores the dot pattern data. Remember. The dot pattern data is composed of print data obtained by decoding (translating) the gradation data.

【0036】また、制御ROM5には、各種データ処理
を行わせるための制御プログラム(制御ルーチン)の他
に、フォントデータ、グラフィック関数等を記憶させて
ある。
The control ROM 5 stores font data, graphic functions, etc. in addition to a control program (control routine) for performing various data processing.

【0037】制御部6は、各種の制御を行う他、受信バ
ッファ4A内の印刷データを読み出すと共に、この印刷
データを変換して得た中間コードデータを中間バッファ
4Bに記憶させる。また、中間バッファ4Bから読み出
した中間コードデータを解析し、制御ROM5に記憶さ
れているフォントデータ及びグラフィック関数等を参照
して、ドットパターンデータに展開する。そして、制御
部6は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパタ
ーンデータを出力バッファ4Cに記憶させる。
In addition to performing various controls, the control unit 6 reads the print data in the reception buffer 4A and stores the intermediate code data obtained by converting the print data in the intermediate buffer 4B. Further, the intermediate code data read from the intermediate buffer 4B is analyzed, and it is developed into dot pattern data with reference to the font data and graphic function stored in the control ROM 5. Then, the control unit 6 stores the dot pattern data in the output buffer 4C after performing necessary decoration processing.

【0038】そして、記録ヘッド8の1回の主走査で記
録可能な1行分のドットパターンデータが得られたなら
ば、この1行分のドットパターンデータは、出力バッフ
ァ4Cから内部I/F10を通じて順次記録ヘッド8に
出力される。また、出力バッファ4Cから1行分のドッ
トパターンデータが出力されると、展開済みの中間コー
ドデータは中間バッファ4Bから消去され、次の中間コ
ードデータについての展開処理が行われる。
When one line of dot pattern data which can be printed by the main scanning of the print head 8 is obtained, this one line of dot pattern data is output from the output buffer 4C to the internal I / F 10. Are sequentially output to the recording head 8. When one line of dot pattern data is output from the output buffer 4C, the expanded intermediate code data is erased from the intermediate buffer 4B, and expansion processing is performed on the next intermediate code data.

【0039】駆動信号発生回路9は、図1(b)に示す
ように、駆動信号を構成する波形パターン情報等を記憶
したROM11と、記録ヘッド8毎に設定されるID番
号(後述)を記憶したEEPROM12と、EEPRO
M12に記憶されたID番号に基づいてROM11に記
憶された波形パターン情報を参照し、この記録ヘッド8
に適した一連の駆動信号を生成する駆動信号発生部13
とを含んで構成してある。
As shown in FIG. 1 (b), the drive signal generation circuit 9 stores the ROM 11 storing the waveform pattern information etc. constituting the drive signal and the ID number (described later) set for each recording head 8. EEPROM 12 and EEPROM
Based on the ID number stored in M12, the waveform pattern information stored in the ROM 11 is referred to, and the recording head 8
Signal generator 13 for generating a series of drive signals suitable for
It is configured to include and.

【0040】駆動信号発生部13が発生する駆動信号
(COM)は、例えば、図8に示すように、中間電位V
mから膨張電位VPSまで一定の電圧勾配で電位を上昇
する膨張要素16と、膨張電位VPSを保持する第1ホ
ールド要素17と、膨張電位VPSから収縮電位VLS
まで一定の電圧勾配で電位を下降する吐出要素18と、
収縮電位VLSを保持する第2ホールド要素(収縮ホー
ルド要素)19と、収縮電位VLSから中間電位Vmま
で一定の電圧勾配で電位を上昇する制振要素20とから
構成したパルス信号21(21A,21B,21C)を
3つ一連に接続した信号によって構成してある。
The drive signal (COM) generated by the drive signal generator 13 is, for example, as shown in FIG.
The expansion element 16 that increases the potential from m to the expansion potential VPS with a constant voltage gradient, the first hold element 17 that holds the expansion potential VPS, and the expansion potential VPS to the contraction potential VLS.
A discharge element 18 that lowers the potential with a constant voltage gradient to
A pulse signal 21 (21A, 21B) composed of a second hold element (contraction hold element) 19 that holds the contraction potential VLS and a damping element 20 that raises the potential from the contraction potential VLS to the intermediate potential Vm with a constant voltage gradient. , 21C) are connected in series to form a signal.

【0041】上記したROM11は、本願発明における
吐出時間情報記憶手段、収縮保持時間情報記憶手段、制
振時間情報記憶手段、制振電圧情報記憶手段、駆動電圧
情報記憶手段として機能し、波形パターン情報として、
吐出要素18の印加時間pwd1(吐出印加時間情報)
と、第2ホールド要素19の印加時間pwh2(収縮保
持時間情報)と、制振要素20の印加時間pwc2(制
振時間情報)と、収縮電位VLSから中間電位Vmまで
の電位差VcN(制振電圧情報)と、駆動電圧VHN
(駆動電圧情報)とからなる項目の情報を記憶する。さ
らに、各項目の情報は、複数種類の印加時間や複数種類
の電位差の情報から構成してあり、各数値情報をID番
号に対応させた状態で保持してある。即ち、1つの情報
に1つのID番号を付与した状態で保持してある。
The ROM 11 functions as the ejection time information storage means, the contraction holding time information storage means, the damping time information storage means, the damping voltage information storage means, the driving voltage information storage means, and the waveform pattern information in the present invention. As
Application time pwd1 of ejection element 18 (ejection application time information)
, The application time pwh2 of the second hold element 19 (contraction holding time information), the application time pwc2 of the damping element 20 (vibration damping time information), and the potential difference VcN from the contraction potential VLS to the intermediate potential Vm (damping voltage). Information) and drive voltage VHN
Information of items including (driving voltage information) is stored. Further, the information of each item is composed of a plurality of types of application time and a plurality of types of potential difference information, and each numerical information is held in a state of being associated with an ID number. That is, one piece of information is held with one ID number.

【0042】また、EEPROM12は、本願発明にお
ける吐出時間識別情報記憶手段、収縮保持時間識別情報
記憶手段、制振時間識別情報記憶手段、制振電圧識別情
報記憶手段、駆動電圧識別情報記憶手段として機能し、
吐出要素18用のID番号(吐出時間識別情報)と、第
2ホールド要素19用のID番号(収縮保持時間識別情
報)と、制振要素20用のID番号(制振時間識別情
報)と、電位差VcN用のID番号(制振電圧識別情
報)と、駆動電圧VHN用のID番号(駆動電圧識別情
報)とについて、記録ヘッド8毎の設定値が記憶され
る。
Further, the EEPROM 12 functions as the ejection time identification information storage means, the contraction retention time identification information storage means, the damping time identification information storage means, the damping voltage identification information storage means, and the driving voltage identification information storage means in the present invention. Then
An ID number for the ejection element 18 (ejection time identification information), an ID number for the second hold element 19 (contraction holding time identification information), an ID number for the vibration damping element 20 (vibration time identification information), For the ID number for the potential difference VcN (damping voltage identification information) and the ID number for the drive voltage VHN (drive voltage identification information), set values for each recording head 8 are stored.

【0043】そして、駆動信号発生部13は、本願発明
における駆動信号発生手段として機能し、EEPROM
12に記憶された吐出要素18用のID番号や第2ホー
ルド要素19用のID番号等を参照して、これらのID
番号で規定される駆動信号を発生する。
The drive signal generating section 13 functions as drive signal generating means in the present invention, and is an EEPROM.
These IDs are referred to by referring to the ID numbers for the ejection element 18 and the second hold element 19 stored in the table 12.
Generate a drive signal defined by a number.

【0044】なお、ROM11やEEPROM12に記
憶された情報、及び、駆動信号については、後で詳しく
説明する。
The information stored in the ROM 11 and the EEPROM 12 and the drive signal will be described later in detail.

【0045】プリントエンジン2は、紙送り機構23
と、キャリッジ機構24と、記録ヘッド8とを含んで構
成してある。
The print engine 2 has a paper feed mechanism 23.
The carriage mechanism 24 and the recording head 8 are included.

【0046】紙送り機構23は、図2に示すように、紙
送りモータ25と紙送りローラ26等から構成してあ
り、記録紙(記録媒体の一種)27を記録ヘッド8によ
る記録動作に連動させて順次送り出す。即ち、この紙送
り機構23は、記録紙27を副走査方向である記録紙送
り方向に移動させる。
As shown in FIG. 2, the paper feed mechanism 23 is composed of a paper feed motor 25, a paper feed roller 26, etc., and a recording paper (a kind of recording medium) 27 is interlocked with the recording operation by the recording head 8. And send them out sequentially. That is, the paper feeding mechanism 23 moves the recording paper 27 in the recording paper feeding direction which is the sub-scanning direction.

【0047】キャリッジ機構24は、記録ヘッド8及び
インクカートリッジ29を搭載可能であってガイド部材
30に移動自在に取り付けられたキャリッジ31と、駆
動プーリー32と従動プーリー33との間に架け渡され
ると共にキャリッジ31に接続されたタイミングベルト
34と、駆動プーリー32を回転させるパルスモータ3
5とを備えている。
The carriage mechanism 24 is mounted on the carriage 31 on which the recording head 8 and the ink cartridge 29 can be mounted and is movably attached to the guide member 30, and the driving pulley 32 and the driven pulley 33. A pulse motor 3 for rotating the drive pulley 32 and the timing belt 34 connected to the carriage 31.
5 and.

【0048】このキャリッジ機構24では、パルスモー
タ35の作動により、記録紙27の幅方向に沿ってキャ
リッジ31を往復移動させる。即ち、キャリッジ31に
搭載された記録ヘッド8を主走査方向に沿って移動させ
る。
In the carriage mechanism 24, the operation of the pulse motor 35 causes the carriage 31 to reciprocate along the width direction of the recording paper 27. That is, the recording head 8 mounted on the carriage 31 is moved along the main scanning direction.

【0049】次に、記録ヘッド8について説明する。図
3に例示した記録ヘッド8は、例えばプラスチックから
なる箱体状のケース38の収納室39内に櫛歯状の圧電
振動子40を一方の開口から挿入して櫛歯状先端40a
を他方の開口に臨ませ、この開口側のケース38の表面
(下面)に流路ユニット41を接合するとともに、櫛歯
状先端40aをそれぞれ流路ユニット41の所定部位に
当接固定することにより概略構成されている。
Next, the recording head 8 will be described. In the recording head 8 illustrated in FIG. 3, a comb-shaped piezoelectric vibrator 40 is inserted from one opening into a storage chamber 39 of a box-shaped case 38 made of plastic, for example, and a comb-shaped tip 40a is formed.
To the other opening, and the flow path unit 41 is joined to the surface (lower surface) of the case 38 on the opening side, and the comb tooth-shaped tips 40a are abutted and fixed to predetermined portions of the flow path unit 41, respectively. It is roughly configured.

【0050】圧電振動子40は、圧電体42を挟んで共
通内部電極43と個別内部電極44とを交互に積層した
板状の振動子板を、ドット形成密度に対応させて櫛歯状
に切断して構成してあり、片持ち梁の状態になるように
基端側部分を固定部材45に接合し、この固定部材45
を収納室39の壁部に接合している。そして、共通内部
電極43と個別内部電極44との間に電位差を与えるこ
とにより、各圧電振動子40の自由端部分、即ち、固定
部材45との重合端から外側に突出した部分は、積層方
向と直交する振動子長手方向に伸縮する。
In the piezoelectric vibrator 40, a plate-shaped vibrator plate in which the common internal electrodes 43 and the individual internal electrodes 44 are alternately laminated with the piezoelectric body 42 sandwiched therebetween is cut into a comb-tooth shape corresponding to the dot formation density. The base end side portion is joined to the fixing member 45 so as to be in a cantilevered state.
Is joined to the wall of the storage chamber 39. Then, by applying a potential difference between the common internal electrode 43 and the individual internal electrode 44, the free end portion of each piezoelectric vibrator 40, that is, the portion protruding outward from the overlapping end with the fixing member 45, is formed in the stacking direction. It expands and contracts in the longitudinal direction of the oscillator, which is orthogonal to.

【0051】流路ユニット41は、流路形成板47を間
に挟んでノズルプレート48と弾性板49を両側に積層
することにより構成されている。
The flow path unit 41 is constructed by laminating a nozzle plate 48 and an elastic plate 49 on both sides with a flow path forming plate 47 interposed therebetween.

【0052】流路形成板47は、ノズルプレート48に
複数開設したノズル開口部50とそれぞれ連通して圧力
室隔壁を隔てて列設された複数のキャビティ(圧力室)
51と、各キャビティ51の少なくとも一端に連通する
複数のインク供給部52が連通する細長い共通インク室
53を形成した板材である。本実施形態では、シリコン
ウエハーをエッチング加工することにより細長い共通イ
ンク室53を形成し、共通インク室53の長手方向に沿
ってキャビティ51をノズル開口部50のピッチに合わ
せて形成し、各キャビティ51と共通インク室53との
間に溝状のインク供給部52を形成してある。なお、キ
ャビティ51の一端にインク供給部52が接続し、この
インク供給部52とは反対側の端部近傍でノズル開口部
50が位置するように配置してある。また、共通インク
室53は、インクカートリッジ29に貯留されたインク
をキャビティ51に供給するための室であり、長手方向
のほぼ中央にインク供給管54がする。
The flow path forming plate 47 communicates with a plurality of nozzle openings 50 formed in the nozzle plate 48, and a plurality of cavities (pressure chambers) arranged in a row with pressure chamber partitions.
51 is a plate member in which an elongated common ink chamber 53 is formed in which a plurality of ink supply portions 52 that communicate with 51 and at least one end of each cavity 51 communicate with each other. In this embodiment, a long and narrow common ink chamber 53 is formed by etching a silicon wafer, and cavities 51 are formed along the longitudinal direction of the common ink chamber 53 in accordance with the pitch of the nozzle openings 50. A groove-shaped ink supply unit 52 is formed between the common ink chamber 53 and the common ink chamber 53. The ink supply unit 52 is connected to one end of the cavity 51, and the nozzle opening 50 is located near the end on the opposite side of the ink supply unit 52. Further, the common ink chamber 53 is a chamber for supplying the ink stored in the ink cartridge 29 to the cavity 51, and the ink supply pipe 54 is provided at substantially the center in the longitudinal direction.

【0053】弾性板49は、ノズルプレート48とは反
対側になる流路形成板47の他方の面に積層され、ステ
ンレス板55上にPPS等の高分子体フィルムを弾性体
膜56としてラミネート加工した二重構造である。そし
て、キャビティ51に対応した部分のステンレス板55
をエッチング加工して圧電振動子40を当接固定するた
めのアイランド部57を形成する。
The elastic plate 49 is laminated on the other surface of the flow path forming plate 47 opposite to the nozzle plate 48, and a polymer film such as PPS is laminated on the stainless plate 55 as the elastic film 56. It has a double structure. Then, the stainless plate 55 of the portion corresponding to the cavity 51
Is etched to form an island portion 57 for abutting and fixing the piezoelectric vibrator 40.

【0054】上記の構成を有する記録ヘッド8では、圧
電振動子40を振動子長手方向に伸長させることによ
り、アイランド部57がノズルプレート48側に押圧さ
れ、アイランド部57周辺の弾性体膜56が変形してキ
ャビティ51が収縮する。また、圧電振動子40を振動
子長手方向に収縮させると、弾性体膜56の弾性により
キャビティ51が膨張する。そして、キャビティ51の
膨張・収縮を制御することによりノズル開口部50から
インク滴が吐出される。
In the recording head 8 having the above structure, the island portion 57 is pressed toward the nozzle plate 48 by extending the piezoelectric oscillator 40 in the oscillator longitudinal direction, and the elastic film 56 around the island portion 57 is removed. It deforms and the cavity 51 contracts. When the piezoelectric oscillator 40 is contracted in the oscillator longitudinal direction, the elasticity of the elastic film 56 expands the cavity 51. Then, by controlling the expansion / contraction of the cavity 51, an ink droplet is ejected from the nozzle opening 50.

【0055】そして、この記録ヘッド8における振動系
は、図4に示す等価回路によって表すことができる。図
4において、記号Mは単位長さあたりの媒質の質量であ
るイナータンス〔Kg/m4〕であり、Maは圧電振動子
40におけるイナータンス、Mnはノズル開口部50に
おけるイナータンス、Msはインク供給部52における
イナータンスである。記号Rは媒質の内部損失であるレ
ジスタンス〔N・s/m5〕であり、Rnはノズル開口
部50におけるレジスタンス、Rsはインク供給部52
におけるレジスタンスである。記号Cは単位圧力あたり
の容積変化であるコンプライアンス〔m5/N〕であ
り、Ccはキャビティ(圧力室)51におけるコンプラ
イアンス、Caは圧電振動子40におけるコンプライア
ンス、Cnはノズル開口部50におけるコンプライアン
スである。また、記号Pは圧電振動子40が経時的に発
生する圧力、換言すれば、圧電振動子40に印加する電
圧パルスを等価圧力に変換したものである。
The vibration system in the recording head 8 can be represented by the equivalent circuit shown in FIG. In FIG. 4, the symbol M is the inertance [Kg / m 4 ] which is the mass of the medium per unit length, Ma is the inertance in the piezoelectric vibrator 40, Mn is the inertance in the nozzle opening 50, and Ms is the ink supply unit. The inertance at 52. The symbol R is the resistance [N · s / m 5 ] which is the internal loss of the medium, Rn is the resistance at the nozzle opening 50, and Rs is the ink supply part 52.
Resistance in. The symbol C is the compliance [m 5 / N] which is the volume change per unit pressure, Cc is the compliance in the cavity (pressure chamber) 51, Ca is the compliance in the piezoelectric vibrator 40, Cn is the compliance in the nozzle opening 50. is there. The symbol P is the pressure generated by the piezoelectric vibrator 40 over time, in other words, the voltage pulse applied to the piezoelectric vibrator 40 is converted into an equivalent pressure.

【0056】そして、圧電振動子系の等価回路は図5
(a)のように表すことができ、同図から圧電振動子4
0の固有振動周期Taは、次式(1)によって算出でき
ることが知られている。そして、この式(1)に基づい
て算出した固有振動周期Ta、即ち理論値は、本実施形
態の記録ヘッド8では4μsであった。
The equivalent circuit of the piezoelectric vibrator system is shown in FIG.
The piezoelectric vibrator 4 can be represented as shown in FIG.
It is known that the natural vibration period Ta of 0 can be calculated by the following equation (1). The natural vibration period Ta calculated based on the equation (1), that is, the theoretical value was 4 μs in the recording head 8 of the present embodiment.

【0057】Ta=2π√(Ma・Ca)・・・(1) 同様に、キャビティ51内のインクに関わる等価回路は
図5(b)のように表すことができ、同図からキャビテ
ィ51の固有振動周期Tcは、次式(2)によって算出
できることが知られている。そして、この式(2)に基
づいて算出した固有振動周期Tc、即ち理論値は、本実
施形態の記録ヘッド8では8.5μsであった。
Ta = 2π√ (Ma · Ca) (1) Similarly, an equivalent circuit relating to the ink in the cavity 51 can be expressed as shown in FIG. 5 (b). It is known that the natural vibration period Tc can be calculated by the following equation (2). The natural vibration period Tc calculated based on the equation (2), that is, the theoretical value, was 8.5 μs in the recording head 8 of this embodiment.

【0058】 Tc=2π√[〔(Mn×Ms)/(Mn+Ms)〕×Cc]・・・(2) さらに、ノズル開口部50のメニスカスに関わる等価回
路は図5(c)のように表すことができ、同図からメニ
スカスの固有振動周期Tmは、次式(3)によって算出
できることが知られている。ここで、メニスカスとは、
ノズル開口部50で露出しているインクの自由表面のこ
とである。
Tc = 2π√ [[(Mn × Ms) / (Mn + Ms)] × Cc] (2) Furthermore, an equivalent circuit relating to the meniscus of the nozzle opening 50 is shown in FIG. 5C. It is known from the figure that the natural vibration period Tm of the meniscus can be calculated by the following equation (3). Here, the meniscus is
The free surface of the ink exposed at the nozzle opening 50.

【0059】 Tm=2π√〔(Mn+Ms)Cn〕・・・(3) そして、本実施形態の記録ヘッド8では、Ta<Tc<
Tmの関係が成立しており、メニスカスの固有振動周期
Tmはキャビティ51の固有振動周期Tcの10倍程度
となる。
Tm = 2π√ [(Mn + Ms) Cn] (3) Then, in the recording head 8 of the present embodiment, Ta <Tc <
The relationship of Tm is established, and the natural vibration period Tm of the meniscus is about 10 times the natural vibration period Tc of the cavity 51.

【0060】次に、この記録ヘッド8の電気的構成及び
インク滴を吐出させる制御について説明する。
Next, the electrical structure of the recording head 8 and the control for ejecting ink droplets will be described.

【0061】この記録ヘッド8は、図1に示すように、
シフトレジスタ60、ラッチ回路61、レベルシフタ6
2、スイッチ63及び圧電振動子40等を備えている。
さらに、図5に示すように、これらのシフトレジスタ6
0、ラッチ回路61、レベルシフタ62、スイッチ63
及び圧電振動子40は、それぞれ、記録ヘッド8の各ノ
ズル開口部50毎に設けたシフトレジスタ素子60A〜
60N、ラッチ素子61A〜61N、レベルシフタ素子
62A〜62N、スイッチ素子63A〜63N、圧電振
動子40A〜40Nから構成してある。
This recording head 8 is, as shown in FIG.
Shift register 60, latch circuit 61, level shifter 6
2, the switch 63, the piezoelectric vibrator 40, and the like.
Further, as shown in FIG. 5, these shift registers 6
0, latch circuit 61, level shifter 62, switch 63
And the piezoelectric vibrator 40 respectively include shift register elements 60A to 60A provided for each nozzle opening 50 of the recording head 8.
60N, latch elements 61A to 61N, level shifter elements 62A to 62N, switch elements 63A to 63N, and piezoelectric vibrators 40A to 40N.

【0062】この記録ヘッド8でインク滴を吐出させる
には、図6に示すように、制御部6は、発振回路7から
のクロック信号(CK)に同期させて、印字データ(S
I)を出力バッファ4Cからシリアル伝送させ、順次シ
フトレジスタ素子60A〜60Nにセットさせる。全ノ
ズル開口部50分の印字データがシフトレジスタ素子6
0A〜60Nにセットされたならば、制御部6は、所定
のタイミングでラッチ回路61、即ち、ラッチ素子61
A〜61Nへラッチ信号(LAT)を出力させる。この
ラッチ信号により、ラッチ素子61A〜61Nは、シフ
トレジスタ素子60A〜60Nにセットされた印字デー
タをラッチする。このラッチされた印字データは、電圧
増幅器であるレベルシフタ62、即ち、レベルシフタ素
子62A〜62Nに供給される。
In order to eject ink droplets from the recording head 8, the control unit 6 synchronizes with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 7 as shown in FIG.
I) is serially transmitted from the output buffer 4C and sequentially set in the shift register elements 60A to 60N. The print data for all nozzle openings 50 is the shift register element 6
If it is set to 0A to 60N, the control unit 6 causes the latch circuit 61, that is, the latch element 61, at a predetermined timing.
A latch signal (LAT) is output to A to 61N. By this latch signal, the latch elements 61A to 61N latch the print data set in the shift register elements 60A to 60N. The latched print data is supplied to the level shifter 62 which is a voltage amplifier, that is, the level shifter elements 62A to 62N.

【0063】各レベルシフタ素子62A〜62Nは、印
字データが例えば「1」の場合に、スイッチ63が駆動
可能な電圧値、例えば、数十ボルトまでこの印字データ
を昇圧する。そして、この昇圧された印字データはスイ
ッチ63、即ち、スイッチ素子63A〜63Nに印加さ
れ、スイッチ素子63A〜63Nは、当該印字データに
より接続状態になる。また、印字データが例えば「0」
の場合には、対応する各レベルシフタ素子62A〜62
Nは昇圧を行わない。そして、各スイッチ素子63A〜
63Nには、駆動信号発生回路9からの駆動信号(CO
M)が印加されており、スイッチ素子63A〜63Nが
接続状態になると、このスイッチ素子63A〜63Nに
接続された圧電振動子40A〜40Nに駆動信号が供給
される。
When the print data is, for example, "1", the level shifter elements 62A to 62N boost the print data up to a voltage value that can drive the switch 63, for example, several tens of volts. Then, the boosted print data is applied to the switch 63, that is, the switch elements 63A to 63N, and the switch elements 63A to 63N are brought into a connected state by the print data. The print data is, for example, "0".
In the case of, the corresponding level shifter elements 62A to 62A
N does not boost. Then, each switch element 63A to
63N has a drive signal (CO
When M) is applied and the switch elements 63A to 63N are brought into a connected state, a drive signal is supplied to the piezoelectric vibrators 40A to 40N connected to the switch elements 63A to 63N.

【0064】このように、印字データ「1」がセットさ
れたノズル開口部50に対応する圧電振動子40には駆
動信号が供給される。そして、圧電振動子40は駆動信
号によって振動子長手方向に伸縮し、キャビティ51を
膨張・収縮させる。このキャビティ51の膨張・収縮に
伴ってノズル開口部50からはインク滴が吐出される。
As described above, the drive signal is supplied to the piezoelectric vibrator 40 corresponding to the nozzle opening 50 in which the print data "1" is set. Then, the piezoelectric vibrator 40 expands and contracts in the vibrator longitudinal direction in response to the drive signal, and expands and contracts the cavity 51. Ink drops are ejected from the nozzle openings 50 as the cavities 51 expand and contract.

【0065】一方、印字データ「0」がセットされたノ
ズル開口部50に対応する圧電振動子40には駆動信号
が供給されないので、キャビティ51の容積が定常状態
で維持されてインク滴は吐出されない。
On the other hand, since the drive signal is not supplied to the piezoelectric vibrator 40 corresponding to the nozzle opening 50 in which the print data "0" is set, the volume of the cavity 51 is maintained in a steady state and the ink droplet is not ejected. .

【0066】従って、ドットを記録させるノズル開口部
50については印字データ「1」をセットし、ドットを
記録させないノズル開口部50については印字データ
「0」をセットすることにより、各ノズル開口部50毎
にインク滴の吐出するかしないかを制御することができ
る。
Therefore, the print data "1" is set for the nozzle openings 50 for recording dots, and the print data "0" is set for the nozzle openings 50 for which dots are not recorded, whereby each nozzle opening 50 is set. It is possible to control whether or not ink droplets are ejected for each.

【0067】次に、上記した駆動信号について詳細に説
明する。図7及び図8に示すように、本実施形態の駆動
信号は、第1パルス21A、第2パルス21B及び第3
パルス21Cを一連に接続した信号によって構成してあ
る。そして、これらの第1パルス21A、第2パルス2
1B及び第3パルス21Cを圧電振動子40に印加する
ことにより、同一重量のインク滴を3回連続してノズル
開口部50から吐出させてノーマルドットを記録紙27
上に形成する。
Next, the above-mentioned drive signal will be described in detail. As shown in FIGS. 7 and 8, the drive signals of the present embodiment are the first pulse 21A, the second pulse 21B, and the third pulse 21A.
The pulse 21C is composed of a series of connected signals. Then, these first pulse 21A and second pulse 2
By applying 1B and the third pulse 21C to the piezoelectric vibrator 40, ink droplets of the same weight are ejected from the nozzle opening 50 three times in succession to form normal dots on the recording paper 27.
Form on top.

【0068】これらの第1パルス21A、第2パルス2
1B及び第3パルス21Cは、同一波形のパルスである
ので、ここでは、第1パルス21Aについて説明する。
These first pulse 21A and second pulse 2
Since 1B and the third pulse 21C have the same waveform, the first pulse 21A will be described here.

【0069】この第1パルス21Aは、中間電位Vmか
ら膨張電位VPSまで一定の電圧勾配で電位を上昇して
常態のキャビティ51(圧力室)を膨張させる膨張要素
16と、膨張電位VPSを保持してキャビティ51の膨
張状態を維持する第1ホールド要素17と、膨張電位V
PSから収縮電位VLSまで一定の電圧勾配で電位を下
降して膨張状態のキャビティ51を収縮させてインク滴
を吐出させる吐出要素18と、収縮電位VLSを保持し
てキャビティ51の収縮状態を維持する第2ホールド要
素(収縮ホールド要素)19と、収縮電位VLSから中
間電位Vmまで一定の電圧勾配で電位を上昇し、第2ホ
ールド要素19によって収縮状態を維持されたキャビテ
ィ51を常態に膨張復帰させる制振要素20とから構成
してある。
This first pulse 21A holds the expansion potential VPS and the expansion element 16 for expanding the potential of the normal cavity 51 (pressure chamber) by increasing the potential from the intermediate potential Vm to the expansion potential VPS with a constant voltage gradient. And the first hold element 17 for maintaining the expanded state of the cavity 51, and the expansion potential V
The discharge element 18 that lowers the potential at a constant voltage gradient from PS to the contraction potential VLS to contract the expanded cavity 51 to eject ink droplets and the contraction potential VLS to maintain the contracted state of the cavity 51. The second hold element (contraction hold element) 19 and the potential increase from the contraction potential VLS to the intermediate potential Vm with a constant voltage gradient, and the cavity 51 kept in the contracted state by the second hold element 19 is expanded and restored to the normal state. It is composed of a damping element 20.

【0070】上記の膨張要素16が圧電振動子40に印
加されると、常態の圧電振動子40は振動子長手方向に
収縮し、キャビティ51の容積を膨張させる。膨張要素
16の印加が終了して第1ホールド要素17が圧電振動
子40に印加されると、圧電振動子40の収縮状態が維
持され、これに伴いキャビティ51の膨張状態も維持さ
れる。第1ホールド要素17の印加が終了して吐出要素
18が圧電振動子40に印加されると、収縮状態の圧電
振動子40は振動子長手方向に急激に伸長し、キャビテ
ィ51の容積を収縮させる。この収縮に伴ってキャビテ
ィ51内のインク圧力が急激に高まり、ノズル開口部5
0からインク滴が吐出する。吐出要素18の印加が終了
して第2ホールド要素19が印加された後、制振要素2
0が印加されると、伸長状態にあった圧電振動子40が
振動子長手方向に収縮し、常態の長さになる。これに伴
い、収縮状態にあったキャビティ51が常態に膨張復帰
する。このキャビティ51の膨張復帰によりキャビティ
51内のインク圧力が減圧され、吐出要素18の印加に
よって大きく振動しようとするメニスカスの振動が減少
される。
When the expansion element 16 is applied to the piezoelectric vibrator 40, the normal piezoelectric vibrator 40 contracts in the longitudinal direction of the vibrator and expands the volume of the cavity 51. When the application of the expansion element 16 is finished and the first hold element 17 is applied to the piezoelectric vibrator 40, the contracted state of the piezoelectric vibrator 40 is maintained, and accordingly, the expanded state of the cavity 51 is also maintained. When the ejection element 18 is applied to the piezoelectric vibrator 40 after the application of the first hold element 17 is completed, the piezoelectric vibrator 40 in the contracted state rapidly expands in the longitudinal direction of the vibrator and contracts the volume of the cavity 51. . With this contraction, the ink pressure in the cavity 51 rapidly increases, and the nozzle opening 5
Ink droplets are ejected from 0. After the application of the ejection element 18 is completed and the second hold element 19 is applied, the damping element 2
When 0 is applied, the piezoelectric vibrator 40 in the expanded state contracts in the vibrator longitudinal direction and becomes the normal length. Along with this, the cavity 51 that was in the contracted state expands and returns to the normal state. Due to the expansion and return of the cavity 51, the ink pressure in the cavity 51 is reduced, and the vibration of the meniscus, which tends to vibrate greatly by the application of the ejection element 18, is reduced.

【0071】そして、本実施形態では、吐出要素18の
印加時間pwd1と第2ホールド要素19の印加時間p
wh2の加算値を、キャビティ(圧力室)51の固有振
動周期Tcに合わせている。
In this embodiment, the application time pwd1 of the ejection element 18 and the application time p of the second hold element 19 are set.
The added value of wh2 is adjusted to the natural vibration period Tc of the cavity (pressure chamber) 51.

【0072】また、吐出要素18の印加時間pwd1と
制振要素20の印加時間pwc2は、共に圧電振動子4
0の固有振動周期Taに合わせている。
The application time pwd1 of the ejection element 18 and the application time pwc2 of the vibration damping element 20 are both the piezoelectric vibrator 4
It is adjusted to the natural vibration period Ta of 0.

【0073】ここで、吐出要素18の印加時間pwd1
と第2ホールド要素19の印加時間pwh2の加算値を
固有振動周期Tcに合わせた理由について説明する。
Here, the application time pwd1 of the ejection element 18
The reason why the added value of the application time pwh2 of the second hold element 19 is adjusted to the natural vibration period Tc will be described.

【0074】膨張要素16及び第1ホールド要素17の
印加により収縮した圧電振動子40は、吐出要素18の
印加により伸長する。この圧電振動子40の伸長により
膨張状態のキャビティ51は急激に収縮し、これに伴い
メニスカスも大きく振動する。このとき、メニスカスの
振動はキャビティ51の収縮の影響を強く受けるので、
その振動周期はキャビティ51の固有振動周期Tcとな
る。
The piezoelectric vibrator 40 contracted by the application of the expansion element 16 and the first hold element 17 expands by the application of the ejection element 18. The expansion of the piezoelectric vibrator 40 causes the expanded cavity 51 to contract rapidly, and the meniscus also vibrates greatly. At this time, the vibration of the meniscus is strongly influenced by the contraction of the cavity 51.
The vibration cycle is the natural vibration cycle Tc of the cavity 51.

【0075】この吐出要素18の印加開始に伴って固有
振動周期Tcによる大きな振動が開始し、膨張要素16
及び第1ホールド要素17の印加によってキャビティ5
1内に引き込まれていたメニスカスがインク吐出方向に
向かって移動する。そして、固有振動周期Tcで振動し
ているメニスカスは、インク吐出方向への移動開始から
時間Tc/2経過後に移動方向が反転し、引き込み方向
に移動する。その後、時間Tc経過後には、移動方向が
再度反転し、メニスカスはインク吐出方向に移動しよう
とする。
With the start of application of the discharge element 18, large vibration due to the natural vibration period Tc starts, and the expansion element 16
And the cavity 5 is applied by the application of the first hold element 17.
The meniscus pulled in 1 moves in the ink ejection direction. Then, the meniscus vibrating in the natural vibration period Tc reverses its movement direction after a lapse of time Tc / 2 from the start of movement in the ink ejection direction, and moves in the pull-in direction. After that, after a lapse of time Tc, the movement direction is reversed again, and the meniscus tries to move in the ink ejection direction.

【0076】ここで、吐出要素18の印加時間pwd1
と第2ホールド要素19の印加時間pwh2の加算値を
固有振動周期Tcに合わせてあるので、吐出要素18の
印加開始から時間Tc経過後に制振要素20が印加され
る。この制振要素20の印加に伴って圧電振動子40が
収縮してキャビティ51が膨張するので、キャビティ5
1内が負圧になりインク吐出方向へ移動しようとするメ
ニスカスの移動力を低減させる。従って、メニスカスの
振動が抑えられる。
Here, the application time pwd1 of the ejection element 18
Since the added value of the application time pwh2 of the second hold element 19 is adjusted to the natural vibration period Tc, the damping element 20 is applied after the time Tc has elapsed from the start of application of the ejection element 18. Since the piezoelectric vibrator 40 contracts and the cavity 51 expands with the application of the vibration damping element 20, the cavity 5 expands.
A negative pressure is created inside 1 to reduce the moving force of the meniscus that is about to move in the ink ejection direction. Therefore, the vibration of the meniscus can be suppressed.

【0077】このように、吐出要素18の印加時間pw
d1と第2ホールド要素19の印加時間pwh2の加算
値を固有振動周期Tcに合わせることにより、メニスカ
スの振動を効果的に抑えることができる。
Thus, the application time pw of the ejection element 18 is
By adjusting the added value of d1 and the application time pwh2 of the second hold element 19 to the natural vibration period Tc, the vibration of the meniscus can be effectively suppressed.

【0078】次に、吐出要素18の印加時間pwd1及
び制振要素20の印加時間pwc2を、圧電振動子40
の固有振動周期Taに合わせた理由について説明する。
Next, the application time pwd1 of the ejection element 18 and the application time pwc2 of the vibration damping element 20 are calculated as follows.
The reason for matching with the natural vibration period Ta will be described.

【0079】まず、印加時間pwd1及び印加時間pw
c2を、固有振動周期Taよりも短くした場合には、吐
出要素18や制振要素20の電圧変化に圧電振動子40
の伸縮が追いつかなくなるという現象が生じる。即ち、
吐出要素18や制振要素20の電圧変化に対して圧電振
動子40の伸縮が追従しなくなってしまう。このため、
圧電振動子40の伸縮が不安定になり、キャビティ51
の膨張・収縮を制御することが困難になる。その結果、
インク滴の吐出が不安定になってしまう。
First, the application time pwd1 and the application time pw
When c2 is set to be shorter than the natural vibration period Ta, the piezoelectric vibrator 40 changes in voltage of the ejection element 18 and the vibration damping element 20.
The phenomenon that the expansion and contraction of can not catch up occurs. That is,
The expansion and contraction of the piezoelectric vibrator 40 does not follow the voltage changes of the ejection element 18 and the damping element 20. For this reason,
The expansion and contraction of the piezoelectric vibrator 40 becomes unstable, and the cavity 51
It becomes difficult to control the expansion and contraction of the. as a result,
Ink ejection becomes unstable.

【0080】一方、印加時間pwd1を固有振動周期T
aよりも長く設定した場合には、インク滴の飛行速度が
低下したり、インク滴の量が正規の量よりも少なくなっ
たりする。そして、インク滴の飛行速度の低下によりイ
ンク滴の着弾位置が正規の位置からずれてしまい、記録
画像の画質の低下を招く。また、インク滴の量が少なく
なった場合にもやはり記録画像の画質の低下を招く。ま
た、印加時間pwc2を固有振動周期Taよりも長く設
定した場合には、キャビティ51の膨張速度が遅くなり
制振の効果が弱くなってしまう。さらに、パルス信号に
必要な時間も長くなってしまうので、これに伴い1ドッ
トを形成するために必要な時間も長くなり、記録速度の
低下を招いてしまう。
On the other hand, the application time pwd1 is set to the natural vibration period T
If it is set to be longer than a, the flight speed of the ink droplets may decrease or the amount of the ink droplets may become smaller than the regular amount. Then, due to the decrease in the flight speed of the ink droplets, the landing position of the ink droplets deviates from the normal position, which causes the deterioration of the image quality of the recorded image. Further, even when the amount of ink droplets becomes small, the quality of the recorded image also deteriorates. Further, when the application time pwc2 is set to be longer than the natural vibration period Ta, the expansion speed of the cavity 51 becomes slow and the damping effect becomes weak. Further, since the time required for the pulse signal also becomes long, the time required for forming one dot becomes long accordingly, and the recording speed is lowered.

【0081】以上から、印加時間pwd1や印加時間p
wc2を、固有振動周期Taに合わせることにより、圧
電振動子40の伸縮制御を確実に行うことができる。こ
れにより、必要なインク滴の飛行速度を確保することが
でき、記録速度を高速に維持することができる。
From the above, the application time pwd1 and the application time p
By adjusting wc2 to the natural vibration cycle Ta, the expansion and contraction control of the piezoelectric vibrator 40 can be reliably performed. As a result, the required flight speed of the ink droplet can be secured, and the recording speed can be maintained at a high speed.

【0082】ところで、圧電振動子40や流路ユニット
41等は、mm単位の微小な部品であり、μm単位の微
細な加工を行っているため、記録ヘッド8毎に特性のば
らつきが生じてしまう。
By the way, since the piezoelectric vibrator 40, the flow path unit 41, and the like are minute parts in the unit of mm and are minutely processed in the unit of μm, the characteristics of the recording heads 8 vary. .

【0083】例えば、固定部材45の重合端から突出す
る圧電振動子40の自由端部分の長さが、接合時の極く
僅かな位置ずれによって記録ヘッド8毎にばらついてし
まい、このばらつきによって固有振動周期Taが異なっ
てしまう。また、加工精度に基づくキャビティ51の寸
法公差等によって固有振動周期Tcが記録ヘッド8毎に
ばらついてしまう。
For example, the length of the free end portion of the piezoelectric vibrator 40 protruding from the overlapping end of the fixing member 45 varies from recording head 8 to recording head 8 due to a very slight positional deviation at the time of joining. The vibration cycle Ta is different. Further, the natural vibration period Tc varies among the recording heads 8 due to the dimensional tolerance of the cavity 51 based on the processing accuracy.

【0084】本実施形態では、このような記録ヘッド8
毎のばらつきを、駆動信号における駆動電圧VHN(膨
張電位VPSから収縮電位VLSまでの電位差)、吐出
要素18の印加時間pwd1、第2ホールド要素19の
印加時間pwh2、制振要素20の印加時間pwc2、
収縮電位VLSから中間電位Vmまでの電位差VcNを
変更することによって補正するように構成してある。
In the present embodiment, such a recording head 8
The variation of each is represented by the drive voltage VHN (potential difference from the expansion potential VPS to the contraction potential VLS) in the drive signal, the application time pwd1 of the ejection element 18, the application time pwh2 of the second hold element 19, and the application time pwc2 of the damping element 20. ,
The correction is performed by changing the potential difference VcN from the contraction potential VLS to the intermediate potential Vm.

【0085】以下、このばらつき補正について説明す
る。
The variation correction will be described below.

【0086】図9は、駆動信号発生回路9のROM11
に記憶された波形パターン情報の一部を説明する図であ
り、図9(a)は吐出要素18の印加時間pwd1(吐
出印加時間情報)と対応するID番号(吐出時間識別情
報)を説明する図、図9(b)は第2ホールド要素19
の印加時間pwh2(収縮保持時間情報)と対応するI
D番号(収縮保持時間識別情報)を説明する図である。
FIG. 9 shows the ROM 11 of the drive signal generation circuit 9.
9A is a diagram illustrating a part of the waveform pattern information stored in FIG. 9A, and FIG. 9A illustrates an ID number (ejection time identification information) corresponding to the application time pwd1 (ejection application time information) of the ejection element 18. FIG. 9 (b) shows the second hold element 19
I corresponding to the application time pwh2 (contraction hold time information) of
It is a figure explaining D number (contraction holding time identification information).

【0087】まず、これらの図を参照して、吐出要素1
8の印加時間pwd1と第2ホールド要素19の印加時
間pwh2の補正について説明する。
First, referring to these figures, the discharge element 1
The correction of the application time pwd1 of 8 and the application time pwh2 of the second hold element 19 will be described.

【0088】吐出要素18の印加時間pwd1に関し、
本実施形態では、3.5μsから4.5μsまで0.1
μsステップで設定できるように構成してある。そし
て、理論値である4μsにはID番号「0」を付与して
あり、最も短い印加時間である3.5μsにはID番号
「1」を付与してある。以後は、印加時間の短い順にI
D番号を付与してあり、最も長い印加時間である4.5
μsにはID番号「B」を付与してある。
Regarding the application time pwd1 of the discharge element 18,
In the present embodiment, 0.1 from 3.5 μs to 4.5 μs
It is configured so that it can be set in μs steps. An ID number “0” is given to the theoretical value of 4 μs, and an ID number “1” is given to the shortest application time of 3.5 μs. After that, I is applied in ascending order of application time.
D number is given and the longest application time is 4.5
An ID number “B” is given to μs.

【0089】同様に、第2ホールド要素19の印加時間
pwh2に関し、本実施形態では、3.1μsから6.
1μsまで0.2μsステップで設定できるように構成
してある。そして、理論値である4.5μsにはID番
号「0」を付与してあり、最も短い印加時間である3.
1μsにはID番号「1」を付与してある。以後は、印
加時間の短い順にID番号を付与してあり、最も長い印
加時間である6.1μsにはID番号「10」を付与し
てある。
Similarly, regarding the application time pwh2 of the second hold element 19, in the present embodiment, from 3.1 μs to 6.
It is configured so that it can be set in steps of 0.2 μs up to 1 μs. An ID number "0" is given to the theoretical value of 4.5 μs, which is the shortest application time.
The ID number “1” is given to 1 μs. After that, the ID numbers are given in ascending order of the application time, and the longest application time of 6.1 μs is given the ID number “10”.

【0090】上記したように、本実施形態では、吐出要
素18の印加時間pwd1と第2ホールド要素19の印
加時間pwh2の加算値をキャビティ51の固有振動周
期Tcに合わせてあり、さらに、吐出要素18の印加時
間pwd1は、圧電振動子40の固有振動周期Taに合
わせてある。そして、固有振動周期Tcの理論値は8.
5μsであり、固有振動周期Taの理論値は4μsであ
る。
As described above, in the present embodiment, the added value of the application time pwd1 of the ejection element 18 and the application time pwh2 of the second hold element 19 is adjusted to the natural vibration period Tc of the cavity 51. The application time pwd1 of 18 is adjusted to the natural vibration period Ta of the piezoelectric vibrator 40. The theoretical value of the natural vibration period Tc is 8.
It is 5 μs, and the theoretical value of the natural vibration period Ta is 4 μs.

【0091】従って、実測した固有振動周期Ta及び実
測した固有振動周期Tcが理論値通りの記録ヘッド8の
場合には、第1ホールド要素17に対応するID番号を
「0」、第2ホールド要素19に対応するID番号を
「0」とし、これらのID番号を、駆動信号発生回路9
のEEPROM12(吐出時間識別情報記憶手段及び収
縮保持時間識別情報記憶手段)に記憶する。そして、駆
動信号発生部13(駆動信号発生手段)は、EEPRO
M12に記憶されたID番号を参照し、吐出要素18の
印加時間pwd1を4μsに設定すると共に第2ホール
ド要素19の印加時間pwh2を4.5μsに設定し、
印加時間pwd1と印加時間pwh2の加算値を、固有
振動周期Tcの理論値である8.5μsとした駆動信号
(COM)を発生する。
Therefore, when the measured natural vibration cycle Ta and the measured natural vibration cycle Tc are the theoretical values of the recording head 8, the ID number corresponding to the first hold element 17 is "0", and the second hold element is The ID number corresponding to 19 is set to “0”, and these ID numbers are set to the drive signal generation circuit 9
EEPROM 12 (ejection time identification information storage means and contraction retention time identification information storage means). Then, the drive signal generation unit 13 (drive signal generation means) is EEPRO.
Referring to the ID number stored in M12, the application time pwd1 of the ejection element 18 is set to 4 μs, and the application time pwh2 of the second hold element 19 is set to 4.5 μs,
A drive signal (COM) is generated in which the added value of the application time pwd1 and the application time pwh2 is set to 8.5 μs which is the theoretical value of the natural vibration period Tc.

【0092】なお、固有振動周期Taの実測は、レーザ
ー変位計を用いて圧電振動子40の振動状態を観察する
ことで行った。また、圧電振動子40に電圧を印加した
際に生じる逆起電力を測定することによっても固有振動
周期Taを実測することができる。固有振動周期Tcの
実測は、圧電振動子40に正弦波状の入力信号を加え、
その時のノズル開口部50におけるメニスカスの挙動を
入力に同期させて発光するストロボスコープを用いて観
察することによって行った。即ち、周波数を変えながら
入力信号を印加し、特定の周波数に対してインクメニス
カスが大きく振動することを確認することにより固有振
動周期Tcを測定した。また、通常駆動によるインク吐
出後のインクメニスカスの残留振動を観察することによ
っても測定することができる。
The natural vibration period Ta was measured by observing the vibration state of the piezoelectric vibrator 40 using a laser displacement meter. Further, the natural vibration period Ta can be measured by measuring the counter electromotive force generated when a voltage is applied to the piezoelectric vibrator 40. The actual vibration period Tc is measured by adding a sinusoidal input signal to the piezoelectric vibrator 40,
The behavior of the meniscus at the nozzle opening 50 at that time was observed by using a stroboscope that emits light in synchronization with the input. That is, the natural vibration period Tc was measured by applying an input signal while changing the frequency and confirming that the ink meniscus vibrates greatly at a specific frequency. It can also be measured by observing the residual vibration of the ink meniscus after ink ejection by normal driving.

【0093】一方、実測した固有振動周期Taが理論値
からずれた4.2μsであり、実測した固有振動周期T
cが理論値通りの8.5μsであった場合には、吐出要
素18に対応するID番号を「8」とする。また、第2
ホールド要素19のID番号は、固有振動周期Tcの実
測値8.5μsから固有振動周期Taの実測値である
4.2μsを減算した時間4.3μsに対応するID番
号の「7」とする。これらのID番号は、駆動信号発生
回路9のEEPROM12に記憶する。
On the other hand, the measured natural vibration period Ta is 4.2 μs which is deviated from the theoretical value, and the measured natural vibration period T is
When c is 8.5 μs which is the theoretical value, the ID number corresponding to the ejection element 18 is set to “8”. Also, the second
The ID number of the hold element 19 is the ID number “7” corresponding to the time 4.3 μs obtained by subtracting the measured value 4.2 μs of the natural vibration period Ta from the measured value 8.5 μs of the natural vibration period Tc. These ID numbers are stored in the EEPROM 12 of the drive signal generation circuit 9.

【0094】そして、駆動信号発生部13は、EEPR
OM12に記憶されたID番号を参照し、吐出要素18
の印加時間pwd1を4.2μsに設定すると共に第2
ホールド要素19の印加時間pwh2を4.3μsに設
定した駆動信号を発生する。
Then, the drive signal generator 13 causes the EEPR
The ejection element 18 is referred to by referring to the ID number stored in the OM 12.
The application time pwd1 of 4.2 μs
A drive signal is generated with the application time pwh2 of the hold element 19 set to 4.3 μs.

【0095】さらに、実測した固有振動周期Taが理論
値から大きく外れた3.5μsであり、実測した固有振
動周期Tcも理論値から外れた9.5μsの記録ヘッド
8であった場合には、吐出要素18に対応するID番号
を「1」とし、第2ホールド要素19のID番号を「1
0」とすることにより、記録ヘッド8に最適な波形の駆
動信号を供給することができる。
Further, in the case where the actually measured natural vibration period Ta is 3.5 μs, which greatly deviates from the theoretical value, and the actually measured natural vibration period Tc is 9.5 μs, which is also outside the theoretical value, The ID number corresponding to the ejection element 18 is "1", and the ID number of the second hold element 19 is "1".
By setting it to "0", the drive signal having the optimum waveform can be supplied to the recording head 8.

【0096】また、上記例では実測した固有振動周期T
aおよび実測した固有振動周期Tc共に図9で記載の範
囲内(pwd=3.5μs〜4.5μs、pwh2=
3.1〜6.1)の例を示したが、この範囲より割り当
てるべき固有値がはずれるような場合は適宜図9に相当
する表を調整すること等により本発明を実現できるのは
明らかである。
Further, in the above example, the measured natural vibration period T
Both a and the measured natural vibration period Tc are within the range described in FIG. 9 (pwd = 3.5 μs to 4.5 μs, pwh2 =
Although the examples of 3.1 to 6.1) are shown, it is clear that the present invention can be realized by appropriately adjusting the table corresponding to FIG. 9 when the eigenvalue to be assigned deviates from this range. .

【0097】このように、印加時間pwd1と印加時間
pwh2の加算値を、キャビティ51の固有振動周期T
cに合わせたことにより、記録ヘッド8毎に固有振動周
期Tcがばらついたとしても、その固有振動周期Tcに
最適な駆動信号を与えることができ、メニスカスの振動
を効果的に抑えることができる。さらに、印加時間pw
d1を圧電振動子40の固有振動周期Taに合わせて補
正することにより、固有振動周期Taがばらついたとし
ても圧電振動子40の伸縮制御を確実に行うことができ
る。
As described above, the added value of the application time pwd1 and the application time pwh2 is calculated as the natural vibration period T of the cavity 51.
By adjusting to c, even if the natural vibration cycle Tc varies for each recording head 8, an optimum drive signal can be given to the natural vibration cycle Tc, and the vibration of the meniscus can be effectively suppressed. Furthermore, the application time pw
By correcting d1 according to the natural vibration cycle Ta of the piezoelectric vibrator 40, the expansion and contraction control of the piezoelectric vibrator 40 can be reliably performed even if the natural vibration cycle Ta varies.

【0098】従って、従来、不良品として扱われていた
記録ヘッド8であっても良品として製品に搭載すること
ができるようになり、記録ヘッド8の歩留まりを一層向
上させることができ、記録ヘッド8のコストダウン、ひ
いては、プリンタのコストダウンを図ることができる。
Therefore, the recording head 8 which has been conventionally treated as a defective product can be mounted on the product as a non-defective product, and the yield of the recording head 8 can be further improved, and the recording head 8 can be further improved. It is possible to reduce the cost of the printer, and eventually the cost of the printer.

【0099】なお、以上は、吐出要素18の印加時間p
wd1と第2ホールド要素19の印加時間pwh2の設
定について説明したが、他の項目、即ち、駆動信号にお
ける駆動電圧VHN、制振要素20の印加時間pwc
2、収縮電位から中間電位までの電位差VcNについて
も、同様にして補正することができる。
The above is the application time p of the ejection element 18.
Although the setting of wd1 and the application time pwh2 of the second hold element 19 has been described, other items, that is, the drive voltage VHN in the drive signal and the application time pwc of the damping element 20.
2. The potential difference VcN from the contraction potential to the intermediate potential can be similarly corrected.

【0100】例えば、制振要素20の印加時間pwc2
については、吐出要素18の印加時間pwd1と同様に
してID番号(収縮保持時間識別情報)を設定し、印加
時間pwc2を圧電振動子40の固有振動周期Taに合
わせるようにする。そして、制振要素20の印加時間p
wc2を固有振動周期Taに合わせることにより、記録
ヘッド8毎に固有振動周期Taがばらついたとしても、
メニスカスの制振時における圧電振動子40の伸縮制御
を確実に行うことができる。これにより、良品として製
品に搭載可能な記録ヘッド8の許容範囲を広げることが
でき、記録ヘッド8の歩留まりを一層向上させることが
できる。
For example, the application time pwc2 of the damping element 20
With respect to, the ID number (contraction holding time identification information) is set in the same manner as the application time pwd1 of the ejection element 18, and the application time pwc2 is adjusted to the natural vibration period Ta of the piezoelectric vibrator 40. Then, the application time p of the damping element 20
By adjusting wc2 to the natural vibration cycle Ta, even if the natural vibration cycle Ta varies for each recording head 8,
The expansion and contraction control of the piezoelectric vibrator 40 at the time of damping the meniscus can be reliably performed. As a result, the allowable range of the recording head 8 that can be mounted on the product as a non-defective product can be widened, and the yield of the recording head 8 can be further improved.

【0101】駆動電圧VHNについては、基準温度(例
えば25℃)において、駆動電圧VHNを変えながら駆
動信号(第1パルス21A、第2パルス21B、第3パ
ルス21C)を圧電振動子40に印加し、この駆動信号
の印加によって吐出したインク滴の重量を実測する。そ
して、実測したインク滴量が基準となるインク滴量(例
えば40ng)に一致した電圧値を、ID番号(駆動電
圧識別情報)によって設定する。
Regarding the drive voltage VHN, the drive signal (first pulse 21A, second pulse 21B, third pulse 21C) is applied to the piezoelectric vibrator 40 at a reference temperature (for example, 25 ° C.) while changing the drive voltage VHN. The weight of the ink droplet ejected by applying the drive signal is measured. Then, the voltage value at which the actually measured ink droplet amount matches the reference ink droplet amount (for example, 40 ng) is set by the ID number (driving voltage identification information).

【0102】このように、駆動電圧VHNを変更できる
ように構成することにより、記録ヘッド8毎にばらつく
インク滴の量を一定に揃えることができる。
By thus configuring the drive voltage VHN so that it can be changed, the amount of ink droplets that fluctuate among the recording heads 8 can be made uniform.

【0103】収縮電位から中間電位までの電位差VcN
は、本実施形態では、駆動電圧VHNに基づき、この駆
動電圧VHNの所定割合の電圧値を電位差VcNとする
ように構成してある。従って、この電位差VcNの情報
(制振電圧情報)は、駆動電圧VHNに対する割合とし
てある。例えば、理論値を駆動電圧の25%(即ち、V
cN=「25」)に設定しておき、この「25」にID
番号「0」を付与する。そして、この駆動電圧VHNに
対する割合を、例えば、15%から50%まで変更でき
るように1%ステップでROM11に記憶しておき、各
割合に対応させて異なるID番号を付与しておく。
Potential difference VcN from contraction potential to intermediate potential
In this embodiment, the voltage value of a predetermined ratio of the drive voltage VHN is set as the potential difference VcN based on the drive voltage VHN. Therefore, the information of the potential difference VcN (damping voltage information) is a ratio to the drive voltage VHN. For example, the theoretical value is 25% of the driving voltage (that is, V
cN = “25”) and set the ID to “25”.
The number "0" is given. Then, the ratio to the drive voltage VHN is stored in the ROM 11 in 1% steps so that it can be changed from 15% to 50%, for example, and a different ID number is assigned to each ratio.

【0104】そして、電位差VcNを変えながらインク
滴を吐出させ、インク吐出後のインクメニスカスの残留
振動を観察することによって、メニスカスの制振状態を
観察する。そして、最も制振効果のある電位差VcN、
即ち、制振効果の高い電位差VcNのID番号(制振電
圧識別情報)を、EEPROM12に記憶する。
Then, by ejecting ink droplets while changing the potential difference VcN and observing the residual vibration of the ink meniscus after ink ejection, the damping state of the meniscus is observed. Then, the potential difference VcN having the most damping effect,
That is, the ID number (damping voltage identification information) of the potential difference VcN having a high damping effect is stored in the EEPROM 12.

【0105】このように、収縮電位から中間電位までの
電位差VcN(制振要素20の印加開始電位から印加終
了電位までの電位差)をメニスカスの振動の減衰に応じ
て変更できるようにすると、制振要素20の印加に伴う
キャビティ51の膨張の度合いを調整することができ
る。即ち、電位差VcNを、基準の電位差VcNよりも
大きくすることによりキャビティ51の膨張度合いを基
準の膨張率よりも大きくすることができ、電位差VcN
を基準の電位差VcNよりも小さくするとキャビティ5
1の膨張度合いを基準の膨張率よりも小さくすることが
できる。
As described above, when the potential difference VcN from the contraction potential to the intermediate potential (potential difference from the application start potential to the application end potential of the vibration damping element 20) can be changed according to the attenuation of the meniscus vibration, The degree of expansion of the cavity 51 with the application of the element 20 can be adjusted. That is, by making the potential difference VcN larger than the reference potential difference VcN, the expansion degree of the cavity 51 can be made larger than the reference expansion rate.
Is smaller than the reference potential difference VcN, the cavity 5
The expansion degree of 1 can be made smaller than the reference expansion rate.

【0106】従って、インク滴の吐出直後において、メ
ニスカスが基準の記録ヘッド8よりも大きく振動する記
録ヘッド8に対しては電位差VcNを基準の電位差Vc
Nよりも大きく設定してキャビティ51の膨張率を増や
し、反対に、メニスカスの振動が基準の記録ヘッド8よ
りも小さい記録ヘッド8に対しては電位差VcNを基準
の電位差VcNよりも小さく設定してキャビティ51の
膨張率を少なくすることにより、各記録ヘッド8のメニ
スカスの振動状態を揃えることができる。
Therefore, immediately after the ink droplet is ejected, the potential difference VcN is used as the reference potential difference Vc for the recording head 8 whose meniscus vibrates more than the reference recording head 8.
It is set to be larger than N to increase the expansion rate of the cavity 51, and conversely, the potential difference VcN is set smaller than the reference potential difference VcN for the recording head 8 whose meniscus vibration is smaller than the reference recording head 8. By reducing the expansion rate of the cavity 51, the meniscus vibration state of each recording head 8 can be made uniform.

【0107】これにより、インク滴の吐出直後にメニス
カスが大きく振動するような特性を有した記録ヘッド8
であってもメニスカスの振動を短時間で抑制できる。し
たがって、このような記録ヘッド8であっても次の駆動
パルス(例えば、第2パルス21B)に基づく吐出動作
を安定して行わせることができ、良品として製品に搭載
可能な記録ヘッド8の許容範囲をさらに広げることがで
きる。
As a result, the recording head 8 having the characteristic that the meniscus vibrates greatly immediately after the ink droplets are ejected.
Even in this case, vibration of the meniscus can be suppressed in a short time. Therefore, even with such a recording head 8, the ejection operation based on the next drive pulse (for example, the second pulse 21B) can be stably performed, and the recording head 8 can be mounted on the product as a non-defective product. The range can be further expanded.

【0108】このように本実施形態のプリンタでは、記
録ヘッド8に印加する駆動信号(COM)に関し、駆動
電圧VHN、吐出要素18の印加時間pwd1、第2ホ
ールド要素19の印加時間pwh2、制振要素20の印
加時間pwc2、収縮電位から中間電位までの電位差V
cNの各項目を変更可能に構成してあるので、記録ヘッ
ド8毎にばらつくインク滴の吐出特性を補正することが
でき、一定の特性に揃えることができる。
As described above, in the printer according to the present embodiment, regarding the drive signal (COM) applied to the recording head 8, the drive voltage VHN, the application time pwd1 of the ejection element 18, the application time pwh2 of the second hold element 19, and the vibration damping. Application time pwc2 of element 20, potential difference V from contraction potential to intermediate potential
Since each item of cN is configured to be changeable, it is possible to correct the ejection characteristics of the ink droplets that vary for each recording head 8, and to make the characteristics uniform.

【0109】そして、この吐出要素18の印加時間pw
d1、第2ホールド要素19の印加時間pwh2、制振
要素20の印加時間pwc2、収縮電位から中間電位ま
での電位差VcNについても変更可能に構成してあるの
で、従来の駆動電圧VHNのみによる補正では、不良品
として扱われていた記録ヘッド8も良品として製品に搭
載することができるようになり、記録ヘッド8の歩留ま
りを一層向上させることができる。
Then, the application time pw of this ejection element 18
Since d1, the application time pwh2 of the second hold element 19, the application time pwc2 of the damping element 20, and the potential difference VcN from the contraction potential to the intermediate potential are also changeable, the conventional correction using only the drive voltage VHN The recording head 8 that has been treated as a defective product can also be mounted on the product as a good product, and the yield of the recording head 8 can be further improved.

【0110】このため、記録ヘッド8のコストダウン、
ひいては、プリンタのコストダウンを図ることができ
る。
Therefore, the cost of the recording head 8 is reduced,
As a result, the cost of the printer can be reduced.

【0111】さらに、本実施形態では、駆動電圧VH
N、吐出要素18の印加時間pwd1、第2ホールド要
素19の印加時間pwh2、制振要素20の印加時間p
wc2、収縮電位から中間電位までの電位差VcNの各
項目に関し、複数の値(情報)をID番号に対応させて
ROM11に記憶してあり、EEPROM12に設定し
た記録ヘッド毎8のID番号に基づいて、その記録ヘッ
ド8に適した値を選択するように構成してあるので、プ
リンタの出荷調整時にID番号をEEPROM12に記
憶させるだけで最適な駆動信号を圧電振動子40に印加
させることができる。このため、各記録ヘッド8毎の補
正作業を容易に行わせることができる。
Further, in this embodiment, the drive voltage VH
N, application time pwd1 of ejection element 18, application time pwh2 of second hold element 19, application time p of damping element 20
wc2, with respect to each item of the potential difference VcN from the contraction potential to the intermediate potential, a plurality of values (information) are stored in the ROM 11 in association with the ID number, and based on the ID number of each recording head 8 set in the EEPROM 12. Since the value suitable for the recording head 8 is selected, the optimum drive signal can be applied to the piezoelectric vibrator 40 only by storing the ID number in the EEPROM 12 during shipping adjustment of the printer. Therefore, the correction work for each recording head 8 can be easily performed.

【0112】以上に記載した駆動信号はパルス幅変調を
用いた方法で生成したものを適用してもよいし、特許第
2940542号に記載のプログラム可能な駆動信号生
成方法を適用してもよい。また、駆動信号生成方法はこ
れらに限定されるものではない。
The drive signal described above may be generated by a method using pulse width modulation, or the programmable drive signal generation method described in Japanese Patent No. 2940542 may be applied. Further, the drive signal generation method is not limited to these.

【0113】なお、本実施形態では、アクチュエータ装
置としてインクジェット式記録装置の実施形態に関して
述べたが、本発明は以上の実施形態に限定されるもので
はない。たとえばアクチュエータ装置を構成するエネル
ギ発生部の固有周期をある駆動信号要素の一部として割
り当てた駆動信号をプログラマブルに形成し、その駆動
信号を用いてアクチュエータを駆動させることでアクチ
ュエータを好適に駆動させることができる。またアクチ
ュエータの固有周期にばらつきが存在しても、本発明に
よる駆動信号を適用させることにより本来規格外となり
うるアクチュエータも実用可能なアクチュエータ装置と
して用いることができ、その結果アクチュエータ装置の
歩留まりを向上させることができる。本願発明が適用可
能なアクチュエータの例としては、圧電ファン、VTR
ヘッド、超音波モーター、インパクトプリンタヘッド、
等が考えられる。詳細は例えば学献社「圧電セラミクス
の応用」に記載されているのでここでは詳細な記述は割
愛する。
Although the present embodiment has been described with reference to the embodiment of the ink jet type recording apparatus as the actuator device, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, a drive signal in which the natural period of an energy generation unit that constitutes an actuator device is assigned as a part of a drive signal element is programmable, and the actuator is driven by using the drive signal to drive the actuator appropriately. You can Further, even if there is a variation in the natural period of the actuator, an actuator that is originally out of the standard can be used as a practical actuator device by applying the drive signal according to the present invention, and as a result, the yield of the actuator device is improved. be able to. Examples of actuators to which the present invention can be applied include piezoelectric fans and VTRs.
Head, ultrasonic motor, impact printer head,
Etc. are possible. Details are described in, for example, “Applications of Piezoelectric Ceramics” by Gakudonsha, so detailed description will be omitted here.

【0114】以上の説明ではアクチュエータ駆動に支配
的な固有周期について述べたが、本願発明はこれに限定
されるものではなく、支配的な固有周期を生じる固有振
動数の整数分の一および整数倍(サブハーモニクスおよ
びハーモニクス)に駆動信号の各要素または要素群を設
定しても、同様の効果が得られることは明らかである。
In the above description, the natural period dominant to the actuator driving is described. However, the present invention is not limited to this, and an integer fraction and an integral multiple of the natural frequency that produces the dominant natural period. It is obvious that the same effect can be obtained by setting each element or element group of the drive signal in (subharmonics and harmonics).

【0115】上記開示した発明において、コンピュータ
システムに前記各要素を含む駆動信号を生成させるため
のプログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記
録媒体も本件の保護対象となる。
In the above-disclosed invention, a computer-readable recording medium recording a program for causing a computer system to generate a drive signal including each of the above elements is also a subject of protection of the present case.

【0116】さらに、前記各要素が、コンピュータシス
テム上で動作するOS等のプログラムによって実現され
る場合、当該OS等のプログラムを制御する各種命令を
含むプログラムを記録した記録媒体も本件の保護対象と
なる。
Further, when each of the above elements is realized by a program such as an OS operating on a computer system, a recording medium recording a program including various commands for controlling the program such as the OS is also a subject of protection of the present case. Become.

【0117】本実施例では圧電振動子40を、振動子の
伸縮方向とは直交する方向に圧電体42及び内部電極4
3,44を積層したいわゆる縦振動モードの櫛歯状振動
子によって構成したものを例示したが、本発明はこれに
限定されず、振動子の伸縮方向に圧電体42及び内部電
極43,44を積層したいわゆる撓み振動モードの圧電
振動子40にも適用することができる。
In this embodiment, the piezoelectric vibrator 40 is arranged so that the piezoelectric body 42 and the internal electrode 4 are arranged in the direction orthogonal to the expansion / contraction direction of the vibrator.
An example in which a comb-shaped vibrator of a so-called longitudinal vibration mode in which 3 and 44 are laminated is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the piezoelectric body 42 and the internal electrodes 43 and 44 are arranged in the expansion and contraction direction of the vibrator. It can also be applied to the laminated piezoelectric vibrator 40 of so-called flexural vibration mode.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上説明したように本発明は以下の効果
を奏する。
As described above, the present invention has the following effects.

【0119】本発明は、各種の駆動信号を用いるアクチ
ュエータを好適な駆動信号で駆動できるアクチュエータ
装置を提供できる。
The present invention can provide an actuator device capable of driving an actuator using various drive signals with a suitable drive signal.

【0120】また、アクチュエータ装置の特性にばらつ
きがある場合でも柔軟に駆動信号を設定することができ
る柔軟性の高いアクチュエータ装置を提供することがで
きる。
Further, it is possible to provide an actuator device having high flexibility in which the drive signal can be flexibly set even when the characteristics of the actuator device vary.

【0121】また、各種アクチュエータ装置の製造の歩
留まりを向上させることができる。
In addition, the manufacturing yield of various actuator devices can be improved.

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

【図1】(a)はインクジェット式プリンタの構成を説
明するブロック図、(b)は駆動信号発生回路のブロッ
ク図である。
FIG. 1A is a block diagram illustrating a configuration of an inkjet printer, and FIG. 1B is a block diagram of a drive signal generation circuit.

【図2】インクジェット式プリンタの内部機構を説明す
る斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view illustrating an internal mechanism of an inkjet printer.

【図3】記録ヘッドの構造を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the structure of a recording head.

【図4】記録ヘッドにおける振動系を説明するための等
価回路である。
FIG. 4 is an equivalent circuit for explaining a vibration system in a recording head.

【図5】記録ヘッドの等価回路であり、(a)は圧電振
動子系の等価回路、(b)はキャビティ内のインクに関
わる等価回路、(c)はノズル開口部のメニスカスに関
わる等価回路である。
5A and 5B are equivalent circuits of a recording head, where FIG. 5A is an equivalent circuit of a piezoelectric vibrator system, FIG. 5B is an equivalent circuit related to ink in a cavity, and FIG. 5C is an equivalent circuit related to a meniscus of a nozzle opening. Is.

【図6】記録ヘッドにおける電気的構成を説明するブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an electrical configuration of a recording head.

【図7】記録ヘッドにおける駆動信号を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a drive signal in the recording head.

【図8】記録ヘッドにおける駆動信号を説明する図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating drive signals in a recording head.

【図9】波形パターン情報の一部を説明する図であり、
(a)は吐出要素の印加時間と対応するID番号を説明
する図、(b)は第2ホールド要素の印加時間と対応す
るID番号を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a part of waveform pattern information,
(A) is a figure explaining the ID number corresponding to the application time of a discharge element, (b) is a figure explaining the ID number corresponding to the application time of a 2nd hold element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリンタコントローラ 2 プリントエンジン 3 外部インターフェース 4 RAM 5 制御ROM 6 制御部 7 発振回路 8 記録ヘッド 9 駆動信号発生回路 10 内部インターフェース 11 駆動信号発生回路のROM 12 駆動信号発生回路のEEPROM 13 駆動信号発生部 16 膨張要素 17 第1ホールド要素 18 吐出要素 19 第2ホールド要素 20 制振要素 21 パルス信号 23 紙送り機構 24 キャリッジ機構 25 紙送りモータ 26 紙送りローラ 27 記録紙 29 インクカートリッジ 30 ガイド部材 31 キャリッジ 32 駆動プーリ 33 従動プーリ 34 タイミングベルト 35 パルスモータ 38 ケース 39 収納室 40 圧電振動子 41 流路ユニット 42 圧電体 43 共通内部電極 44 個別内部電極 45 固定部材 47 流路形成板 48 ノズルプレート 49 弾性板 50 ノズル開口部 51 キャビティ 52 インク供給部 53 共通インク室 54 インク供給管 55 ステンレス板 56 弾性体膜 57 アイランド部 60 シフトレジスタ 61 ラッチ回路 62 レベルシフタ 63 スイッチ 201 記録媒体 202 読みとり装置 1 Printer controller 2 print engine 3 External interface 4 RAM 5 Control ROM 6 control unit 7 Oscillation circuit 8 recording head 9 Drive signal generation circuit 10 Internal interface 11 ROM of drive signal generation circuit 12 EEPROM of drive signal generation circuit 13 Drive signal generator 16 Expansion element 17 First hold element 18 Discharge element 19 Second hold element 20 damping element 21 pulse signal 23 Paper feed mechanism 24 Carriage mechanism 25 Paper feed motor 26 Paper feed roller 27 Recording paper 29 ink cartridges 30 Guide member 31 carriage 32 drive pulley 33 Driven pulley 34 Timing belt 35 pulse motor 38 cases 39 storage room 40 Piezoelectric vibrator 41 Channel unit 42 Piezoelectric body 43 Common internal electrode 44 individual internal electrodes 45 Fixing member 47 flow path forming plate 48 nozzle plate 49 elastic plate 50 nozzle opening 51 cavity 52 Ink supply section 53 common ink chamber 54 ink supply pipe 55 stainless steel plate 56 Elastic membrane 57 Island 60 shift register 61 Latch circuit 62 level shifter 63 switch 201 recording medium 202 reading device

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−52360(JP,A) 特開 平10−329313(JP,A) 特開 平11−20203(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055 H01L 41/09 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-9-52360 (JP, A) JP-A-10-329313 (JP, A) JP-A-11-20203 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055 H01L 41/09

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 駆動信号により変形する圧電振動子、前
記圧電振動子の変形によって膨張・収縮される圧力室、
及び前記圧力室に連通したノズル開口部を含む記録ヘッ
ドと、前記駆動信号を生成する駆動信号発生手段とを備
え、前記駆動信号を前記圧電振動子に印加することによ
り前記圧力室を膨張・収縮させ、前記ノズル開口部から
インク滴を吐出させるインクジェット式記録装置におい
て、 前記駆動信号は、膨張状態の前記圧力室を収縮させてイ
ンク滴を吐出させる吐出要素と、前記圧力室の収縮状態
を保持する第2ホールド要素と、前記第2ホールド要素
によって収縮状態を保持された前記圧力室を定常状態に
膨張復帰させる制振要素とを含み、 前記吐出要素の印加時間と前記第2ホールド要素の印加
時間の加算値を、前記圧力室の固有振動周期に合わせ、 前記駆動信号の各要素のいずれか一つまたは複数の要素
毎に設定された記録ヘッドの固有の値である固有情報を
記憶する識別情報記憶手段を設け、 前記駆動信号発生手段は、前記識別情報記憶手段に記憶
された識別情報を参照し、前記識別情報により設定され
た要素を含む駆動信号を生成することを特徴とするイン
クジェット式記録装置。
1. A piezoelectric vibrator that is deformed by a drive signal, a pressure chamber that is expanded and contracted by the deformation of the piezoelectric vibrator,
And a recording head including a nozzle opening communicating with the pressure chamber, and drive signal generating means for generating the drive signal, and the pressure chamber is expanded / contracted by applying the drive signal to the piezoelectric vibrator. In the ink jet recording apparatus that ejects an ink droplet from the nozzle opening, the drive signal holds an ejection element that contracts the expanded pressure chamber to eject the ink droplet and a contracted state of the pressure chamber. And a damping element for expanding and returning the pressure chamber held in a contracted state by the second holding element to a steady state, the application time of the ejection element and the application of the second holding element. The added value of time is adjusted to the natural vibration period of the pressure chamber, and the fixed value of the recording head is set for each one or a plurality of elements of the drive signal. An identification information storage means for storing unique information that is a value of the drive signal generation means, the drive signal generation means refers to the identification information stored in the identification information storage means, and a drive signal including an element set by the identification information. An ink jet recording apparatus, which is characterized in that:
【請求項2】 駆動信号により変形する圧電振動子、前
記圧電振動子の変形によって膨張・収縮される圧力室、
及び前記圧力室に連通したノズル開口部を含む記録ヘッ
ドと、前記駆動信号を生成する駆動信号発生手段とを備
え、前記駆動信号を前記圧電振動子に印加することによ
り前記圧力室を膨張・収縮させ、前記ノズル開口部から
インク滴を吐出させるインクジェット式記録装置におい
て、 前記駆動信号は、膨張状態の前記圧力室を収縮させてイ
ンク滴を吐出させる吐出要素と、前記圧力室の収縮状態
を保持する第2ホールド要素と、前記第2ホールド要素
によって収縮状態を保持された前記圧力室を定常状態に
膨張復帰させる制振要素とを含み、 前記駆動信号の各要素のいずれか一つまたは複数の要素
毎に設定された記録ヘッドの固有の値である固有情報を
記憶する識別情報記憶手段を設け、 前記駆動信号発生手段は、前記識別情報記憶手段に記憶
された識別情報を参照し、前記識別情報により設定され
た要素を含む駆動信号を生成することを特徴とするイン
クジェット式記録装置。
2. A piezoelectric vibrator which is deformed by a drive signal, a pressure chamber which is expanded and contracted by the deformation of the piezoelectric vibrator,
And a recording head including a nozzle opening communicating with the pressure chamber, and drive signal generating means for generating the drive signal, and the pressure chamber is expanded / contracted by applying the drive signal to the piezoelectric vibrator. In the ink jet recording apparatus that ejects an ink droplet from the nozzle opening, the drive signal holds an ejection element that contracts the expanded pressure chamber to eject the ink droplet and a contracted state of the pressure chamber. And a damping element for expanding and returning the pressure chamber held in a contracted state by the second holding element to a steady state. Any one or a plurality of elements of the drive signal Identification information storage means for storing unique information which is a unique value of the recording head set for each element is provided, and the drive signal generation means is provided in the identification information storage means. Referring to 憶 identification information, an ink jet recording apparatus characterized by generating a drive signal including the set elements by the identifying information.
【請求項3】前記吐出要素の印加時間を規定する吐出印
加時間情報を吐出時間識別情報と対応させて複数種類保
持する吐出時間情報記憶手段と、記録ヘッド毎に設定さ
れる吐出時間識別情報を記憶する吐出時間識別情報記憶
手段とを設け、 前記駆動信号発生手段は、前記吐出時間識別情報記憶手
段に記憶された吐出時間識別情報を参照し、この吐出時
間識別情報により規定される印加時間の吐出要素を含む
駆動信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の
インクジェット式記録装置。
3. Ejection time information storage means for holding a plurality of types of ejection application time information defining the application time of the ejection element in association with ejection time identification information, and ejection time identification information set for each recording head. Discharge time identification information storage means for storing is provided, the drive signal generating means, by referring to the discharge time identification information stored in the discharge time identification information storage means, of the application time defined by the discharge time identification information The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein a drive signal including an ejection element is generated.
【請求項4】 前記第2ホールド要素の印加時間を規定
する収縮保持時間情報を収縮保持時間識別情報と対応さ
せて複数種類保持する収縮保持時間情報記憶手段と、記
録ヘッド毎に設定される収縮保持時間識別情報を記憶す
る収縮保持時間識別情報記憶手段とを設け、 前記駆動信号発生手段は、前記収縮保持時間識別情報記
憶手段に記憶された前記収縮保持時間識別情報を参照
し、前記収縮保持時間識別情報により規定される印加時
間の第2ホールド要素を含む駆動信号を生成することを
特徴とする請求項1に記載のインクジェット式記録装
置。
4. Shrinkage holding time information storage means for holding a plurality of types of shrinkage holding time information defining the application time of the second hold element in association with shrinkage holding time identification information, and shrinkage set for each print head. A contraction holding time identification information storage unit for storing holding time identification information is provided, and the drive signal generating unit refers to the contraction holding time identification information stored in the contraction holding time identification information storage unit to store the contraction holding time. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a drive signal including a second hold element having an application time defined by time identification information is generated.
【請求項5】 収縮電位から中間電位までの電位差を規
定する制振電圧情報を制振電圧識別情報と対応させて複
数種類保持する制振電圧情報記憶手段と、記録ヘッド毎
に設定される前記制振電圧識別情報を記憶する制振電圧
識別情報記憶手段とを設け、 前記駆動信号発生手段は、前記制振電圧識別情報記憶手
段に記憶された前記制振電圧識別情報を参照し、前記制
振電圧識別情報により規定される電位差に設定した駆動
信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のイン
クジェット式記録装置。
5. A damping voltage information storage means for holding a plurality of types of damping voltage information defining the potential difference from the contraction potential to the intermediate potential in association with the damping voltage identification information, and the damping voltage information storage means set for each recording head. And a damping voltage identification information storage means for storing damping voltage identification information, wherein the drive signal generating means refers to the damping voltage identification information stored in the damping voltage identification information storage means, and The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a drive signal set to a potential difference defined by the swing voltage identification information is generated.
【請求項6】 前記収縮電位から中間電位までの電位差
を変更できるように構成したことを特徴とする請求項5
に記載のインクジェット式記録装置。
6. The configuration according to claim 5, wherein the potential difference from the contraction potential to the intermediate potential can be changed.
The ink jet recording apparatus according to item 1.
【請求項7】 前記駆動信号は同一駆動周期内に同一重
量のインク滴を複数回連続して吐出させる駆動信号であ
ることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット式
記録装置。
7. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the drive signal is a drive signal for continuously ejecting ink droplets of the same weight a plurality of times within the same drive cycle.
【請求項8】 前記固有情報が前記圧電振動子の固有振
動周期を含む情報であることを特徴とする請求項1に記
載のインクジェット式記録装置。
8. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the unique information is information including a unique vibration period of the piezoelectric vibrator.
【請求項9】 前記固有情報が前記圧力室の固有振動周
期を含む情報であることを特徴とする請求項1に記載の
インクジェット式記録装置。
9. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the unique information is information including a unique vibration period of the pressure chamber.
【請求項10】 前記固有情報がメニスカスの固有振動
周期を含む情報であることを特徴とする請求項1に記載
のインクジェット式記録装置。
10. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the unique information is information including a natural vibration period of a meniscus.
【請求項11】 前記固有情報が圧電振動子の固有振動
周期および前記圧力室の固有振動周期の両方を含む情報
であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェッ
ト式記録装置。
11. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the specific information is information including both a specific vibration cycle of a piezoelectric vibrator and a natural vibration cycle of the pressure chamber.
【請求項12】 前記固有情報が請求項8から11項い
ずれか1項に記載の固有振動周期のハーモニクスまたは
サブハーモニクスに相当する情報を含む情報であること
を特徴とするインクジェット式記録装置。
12. An ink jet recording apparatus, wherein the unique information is information including information corresponding to the harmonics or subharmonics of the natural vibration period according to any one of claims 8 to 11.
【請求項13】 前記駆動信号発生部はプログラム可能
に波形を生成することを特徴とする請求項1から請求項
12いずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
13. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the drive signal generator generates a waveform in a programmable manner.
【請求項14】 少なくとも1台のコンピュータを含む
コンピュータシステムによって実現されて、前記コンピ
ュータシステムに請求項1から請求項12いずれかに記
載のインクジェット式記録装置を駆動させるためのプロ
グラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒
体。
14. A computer reading which is realized by a computer system including at least one computer and which records a program for driving the ink jet recording apparatus according to claim 1 in the computer system. Possible recording medium.
【請求項15】 少なくとも1台のコンピュータを含む
コンピュータシステム上で動作する第2のプログラムを
制御する命令が含まれており、前記コンピュータシステ
ムによって実行されて、前記第2のプログラムを制御し
て、前記コンピュータシステムに請求項1から請求項1
2いずれかに記載のインクジェット式記録装置を駆動さ
せるためのプログラムを記録したコンピュータ読みとり
可能な記録媒体。
15. Instructions are included for controlling a second program running on a computer system including at least one computer, the instructions being executed by the computer system to control the second program, Claims 1 to 1 in the computer system
2. A computer-readable recording medium in which a program for driving the inkjet recording apparatus according to any one of 2 is recorded.
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