JP3513986B2 - インクジェット記録ヘッドの駆動装置及び駆動方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの駆動装置及び駆動方法Info
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- JP3513986B2 JP3513986B2 JP16655995A JP16655995A JP3513986B2 JP 3513986 B2 JP3513986 B2 JP 3513986B2 JP 16655995 A JP16655995 A JP 16655995A JP 16655995 A JP16655995 A JP 16655995A JP 3513986 B2 JP3513986 B2 JP 3513986B2
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- Japan
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- ink
- recording head
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、記録紙上に形成するド
ットの大きさを可変にして文字・画像の階調表現を高め
るインクジェット記録ヘッドの駆動装置に関する。
ットの大きさを可変にして文字・画像の階調表現を高め
るインクジェット記録ヘッドの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、本願に係るインクジェット記録ヘ
ッドの構成例を図１で説明する。
ッドの構成例を図１で説明する。
【０００３】図１において、符号１はコの字型の室枠
で、開口面を振動板３で封じることで、内部にインク室
２を形成している。そして、この振動板３には、他端が
固定部材５で固定された圧電体６が固着されており、電
極対７を介して圧電体６に電圧を印加することで圧電体
６を伸縮させて振動板３をたわませ、インク室２を収縮
或いは拡大するよう構成されている。
で、開口面を振動板３で封じることで、内部にインク室
２を形成している。そして、この振動板３には、他端が
固定部材５で固定された圧電体６が固着されており、電
極対７を介して圧電体６に電圧を印加することで圧電体
６を伸縮させて振動板３をたわませ、インク室２を収縮
或いは拡大するよう構成されている。
【０００４】圧電体６に電圧を緩やかに印加すると、圧
電体６は図中の右方向に縮みインク室２を膨張させ、図
示せぬリザーバーよりインク供給口４を通してインク室
２にインクを吸引する。その後、急激に印加電圧を除去
すると圧電体６は急激に元に復帰してインク室２を急激
に圧縮し、インク室２内のインクが押圧されて室枠１に
設けたノズル孔８よりインク滴９を吐出させる。
電体６は図中の右方向に縮みインク室２を膨張させ、図
示せぬリザーバーよりインク供給口４を通してインク室
２にインクを吸引する。その後、急激に印加電圧を除去
すると圧電体６は急激に元に復帰してインク室２を急激
に圧縮し、インク室２内のインクが押圧されて室枠１に
設けたノズル孔８よりインク滴９を吐出させる。
【０００５】インクジェット記録ヘッドは、この様な動
作原理で作動し、図１に示したようなアクチュエータが
複数個一体形成されている。
作原理で作動し、図１に示したようなアクチュエータが
複数個一体形成されている。
【０００６】この様に構成されたインクジェット記録ヘ
ッドの従来の駆動方法は、図２に示す方法により行われ
ていた。即ち、図２（ａ）に示すように、圧電体６に常
時電圧Ｖｍを印加した状態から、印刷信号に同期して、
ｔ１時間をかけて電圧Ｖｐまで印加電圧を上昇させ、イ
ンク室２を膨張してインクを吸引し、所定時間（ｔ２時
間）をおいてから、ｔ３時間で急激に電圧を除去してイ
ンク室２を圧縮し、インク滴を吐出させる。そして、所
定時間（ｔ４時間）後に、ｔ５時間で印加電圧を定常印
加電圧Ｖｍまで上昇させ、基の待機状態に戻し、所定時
間（ｔ６時間）後に、次の印刷信号により印加電圧をＶ
ｐまで上昇させるという駆動方法を採っていた。
ッドの従来の駆動方法は、図２に示す方法により行われ
ていた。即ち、図２（ａ）に示すように、圧電体６に常
時電圧Ｖｍを印加した状態から、印刷信号に同期して、
ｔ１時間をかけて電圧Ｖｐまで印加電圧を上昇させ、イ
ンク室２を膨張してインクを吸引し、所定時間（ｔ２時
間）をおいてから、ｔ３時間で急激に電圧を除去してイ
ンク室２を圧縮し、インク滴を吐出させる。そして、所
定時間（ｔ４時間）後に、ｔ５時間で印加電圧を定常印
加電圧Ｖｍまで上昇させ、基の待機状態に戻し、所定時
間（ｔ６時間）後に、次の印刷信号により印加電圧をＶ
ｐまで上昇させるという駆動方法を採っていた。
【０００７】尚、図２（ｂ）は、その際の振動板３又は
インク室２の膨張・圧縮の様子を示すもので、０（％）
または１００（％）で示す線は、印加電圧が０ボルトま
たはＶｐの時の静的変位量を示す線であり、図中の下方
向が膨張方向である。実際の動的変位は、上記線を越え
てオーバーシュートし、残留振動が長時間続くことがあ
るが、前述の圧電体の印加電圧傾斜、ｔ４時間の間隔等
のパラメータを最適値に調整することで残留振動を速や
かに静定させている。
インク室２の膨張・圧縮の様子を示すもので、０（％）
または１００（％）で示す線は、印加電圧が０ボルトま
たはＶｐの時の静的変位量を示す線であり、図中の下方
向が膨張方向である。実際の動的変位は、上記線を越え
てオーバーシュートし、残留振動が長時間続くことがあ
るが、前述の圧電体の印加電圧傾斜、ｔ４時間の間隔等
のパラメータを最適値に調整することで残留振動を速や
かに静定させている。
【０００８】この様な駆動方法によれば、残留振動等に
伴う微小インク滴の発生を防げ印刷品質の良好な印刷が
可能である。
伴う微小インク滴の発生を防げ印刷品質の良好な印刷が
可能である。
【０００９】ところで、昨今、この様なインクジェット
記録ヘッドを用いて、記録ドット密度が３００〜４００
／インチ程度で、階調表現に優れた印刷出力が望まれて
きており、特にカラー画像出力において要望が著しい。
記録ヘッドを用いて、記録ドット密度が３００〜４００
／インチ程度で、階調表現に優れた印刷出力が望まれて
きており、特にカラー画像出力において要望が著しい。
【００１０】ところが、従来のテキスト印刷を主体とし
たインクジェット記録ヘッドでは、図３（ａ）に示すよ
うに記録ドット径の大きさは、塗り潰し可能にして文字
をきれいに表現するために、ドット配置間隔より大きく
設定している。
たインクジェット記録ヘッドでは、図３（ａ）に示すよ
うに記録ドット径の大きさは、塗り潰し可能にして文字
をきれいに表現するために、ドット配置間隔より大きく
設定している。
【００１１】このドット配置間隔とドット径で階調画像
を印刷すると、図３（ｂ）に示すようにドットが連なり
特殊なパターンが発生して、ザラツキ感・目障り又は汚
い画像となってしまう。また、ドットとドットが部分的
に重なってしまうことから、階調のダイナミックレンジ
が小さくなってしまい原画のような階調豊かな印刷出力
が得られない。
を印刷すると、図３（ｂ）に示すようにドットが連なり
特殊なパターンが発生して、ザラツキ感・目障り又は汚
い画像となってしまう。また、ドットとドットが部分的
に重なってしまうことから、階調のダイナミックレンジ
が小さくなってしまい原画のような階調豊かな印刷出力
が得られない。
【００１２】そこで、階調を重視する印刷においては、
図３（ｃ）に示すように記録ドット径を可変にすること
が考えられている。この様なドット径を用いて記録を行
えば、図３（ｄ）に示すように同じドット配置でも階調
性に優れた美しい印刷結果が得られることになる。
図３（ｃ）に示すように記録ドット径を可変にすること
が考えられている。この様なドット径を用いて記録を行
えば、図３（ｄ）に示すように同じドット配置でも階調
性に優れた美しい印刷結果が得られることになる。
【００１３】従来のドット径を変調する技術として、特
開昭５７−４１９６６号公報、特開昭５８−２０１６５
７号公報、特開昭５９−１９０８６２号公報等で開示さ
れている技術があるが、これらは、何れも異なる径のノ
ズルを複数用意してインク吐出量を制御するもので、変
調ドットレベルに応じた分のノズルが必要で、ヘッドの
大型化とその分の駆動回路が必要になることから、装置
が大変複雑となり高価になるとうい問題がある。
開昭５７−４１９６６号公報、特開昭５８−２０１６５
７号公報、特開昭５９−１９０８６２号公報等で開示さ
れている技術があるが、これらは、何れも異なる径のノ
ズルを複数用意してインク吐出量を制御するもので、変
調ドットレベルに応じた分のノズルが必要で、ヘッドの
大型化とその分の駆動回路が必要になることから、装置
が大変複雑となり高価になるとうい問題がある。
【００１４】また別の技術として、特開平１−１３０９
４９号公報に開示の技術もある。この技術は、圧電体へ
の第１回目のパルスの印加後、この印加により生じたイ
ンクの圧力波動パルスを打ち消す為に第２〜第ｎ回のパ
ルスの印加を行うとともに、第１回目の印加パルス〜第
ｎ回目の印加パルスの相対的な印加タイミング及びパル
ス強度の比を一定に保ったままパルス強度を可変設定し
て吐出インク量を制御するものである。この技術の実現
には、１ノズルに対してアナログ乗算器、増幅回路が必
要となり、多数ノズルのインクジェット記録ヘッドに対
しては、構成が複雑且つ極めて高価になる欠陥を有す
る。又、アナログ回路で供給電圧近傍までパルス出力振
幅を得ることは、困難で電源利用効率も悪い欠陥も有す
る。
４９号公報に開示の技術もある。この技術は、圧電体へ
の第１回目のパルスの印加後、この印加により生じたイ
ンクの圧力波動パルスを打ち消す為に第２〜第ｎ回のパ
ルスの印加を行うとともに、第１回目の印加パルス〜第
ｎ回目の印加パルスの相対的な印加タイミング及びパル
ス強度の比を一定に保ったままパルス強度を可変設定し
て吐出インク量を制御するものである。この技術の実現
には、１ノズルに対してアナログ乗算器、増幅回路が必
要となり、多数ノズルのインクジェット記録ヘッドに対
しては、構成が複雑且つ極めて高価になる欠陥を有す
る。又、アナログ回路で供給電圧近傍までパルス出力振
幅を得ることは、困難で電源利用効率も悪い欠陥も有す
る。
【００１５】また、更に別の技術として、主走査方向に
比較的小さいドットで、極めて近傍に数個のドットを乾
燥に到る前に着滴させ、結合拡大させてドット大きさを
変える方法も提案されているが、この場合はヘッドのイ
ンク吐出周波数特性を数倍に高める必要があり、電力消
費も数倍になる欠陥を有する。
比較的小さいドットで、極めて近傍に数個のドットを乾
燥に到る前に着滴させ、結合拡大させてドット大きさを
変える方法も提案されているが、この場合はヘッドのイ
ンク吐出周波数特性を数倍に高める必要があり、電力消
費も数倍になる欠陥を有する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの様な問題
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、インク吐出量に対応した複数の駆動電圧波形を用意
して、これらをプリントデータにより選択的に圧電体に
印加して、記録ヘッドと駆動回路を高価にすることな
く、且つ、記録ドットの大きさを変え、記録ドット配置
間隔も変更することなく階調表現を可能としたインクジ
ェット記録ヘッドの駆動装置を提供するものである。
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、インク吐出量に対応した複数の駆動電圧波形を用意
して、これらをプリントデータにより選択的に圧電体に
印加して、記録ヘッドと駆動回路を高価にすることな
く、且つ、記録ドットの大きさを変え、記録ドット配置
間隔も変更することなく階調表現を可能としたインクジ
ェット記録ヘッドの駆動装置を提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、 本願は、圧電体に電圧を印加し、該圧電体の伸縮に
よりインク室の体積を変化させインクを吐出させるイン
クジェット記録ヘッドの駆動装置において、インク吐出
量を制御する波形の異なる複数の駆動電圧波形を同時に
発生する共通波形発生手段を有し、多値のプリントデー
タを所定のデータ出力となるように変換および記憶する
プリントデータ記憶手段と、前記プリントデータ記憶手
段の出力を所定形式で信号処理する信号処理手段と、前
記信号処理手段の出力レベルを変換して制御信号とな
し、前記複数の駆動電圧波形の内の少なくとも一つを選
択して前記圧電体に印加する選択印加手段と、を前記圧
電体毎に有することを特徴とする。さらには、前記複数
の駆動電圧波形の一つは、インク吐出に到らない程度の
電圧波形であることを特徴とする。
め、 本願は、圧電体に電圧を印加し、該圧電体の伸縮に
よりインク室の体積を変化させインクを吐出させるイン
クジェット記録ヘッドの駆動装置において、インク吐出
量を制御する波形の異なる複数の駆動電圧波形を同時に
発生する共通波形発生手段を有し、多値のプリントデー
タを所定のデータ出力となるように変換および記憶する
プリントデータ記憶手段と、前記プリントデータ記憶手
段の出力を所定形式で信号処理する信号処理手段と、前
記信号処理手段の出力レベルを変換して制御信号とな
し、前記複数の駆動電圧波形の内の少なくとも一つを選
択して前記圧電体に印加する選択印加手段と、を前記圧
電体毎に有することを特徴とする。さらには、前記複数
の駆動電圧波形の一つは、インク吐出に到らない程度の
電圧波形であることを特徴とする。
【００１８】また、本願は、圧電体に電圧を印加し、該
圧電体の伸縮によりインク室の体積を変化させインクを
吐出させるインクジェット記録ヘッドの駆動方法におい
て、インク吐出量を制御する波形の異なる複数の駆動電
圧波形を同時に発生する共通波形発生工程と、多値のプ
リントデータを所定のデータ出力となるように変換し、
記憶するプリントデータ記憶工程と、前記プリントデー
タ記憶工程における出力を所定形式で信号処理する信号
処理工程と、前記信号処理工程における出力をレベル変
換して制御信号となし、前記複数の駆動電圧波形の内の
一つを選択して前記圧電体に印加する選択印加工程と、
を有することを特徴とする。
圧電体の伸縮によりインク室の体積を変化させインクを
吐出させるインクジェット記録ヘッドの駆動方法におい
て、インク吐出量を制御する波形の異なる複数の駆動電
圧波形を同時に発生する共通波形発生工程と、多値のプ
リントデータを所定のデータ出力となるように変換し、
記憶するプリントデータ記憶工程と、前記プリントデー
タ記憶工程における出力を所定形式で信号処理する信号
処理工程と、前記信号処理工程における出力をレベル変
換して制御信号となし、前記複数の駆動電圧波形の内の
一つを選択して前記圧電体に印加する選択印加工程と、
を有することを特徴とする。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００２０】図４に本発明に適用する駆動回路のブロッ
ク構成と、部分的な回路を示す。
ク構成と、部分的な回路を示す。
【００２１】符号２０は所定の複数のドット大きさに対
応した駆動電圧波形を発生する共通波形発生手段で、具
体的には図５に示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の
ような波形信号Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０を発生する。こ
の共通波形発生手段２０の具体的な構成は出願人が特開
平２−１６４５４４号公報、特開平２−２７４５５４号
公報などに開示している。これらは、波高値Ｖｐ１、Ｖ
ｐ２、Ｖｐ３、Ｖｍとタイミングが少し異なるものであ
り、これらの波形信号Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０により記
録されるドット大きさをＤ３、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ０とすれ
ば、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ０＝０（インクを吐出しな
い）で、図３に示すＣ３、Ｃ２、Ｃ１にそれぞれ対応す
る。
応した駆動電圧波形を発生する共通波形発生手段で、具
体的には図５に示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の
ような波形信号Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０を発生する。こ
の共通波形発生手段２０の具体的な構成は出願人が特開
平２−１６４５４４号公報、特開平２−２７４５５４号
公報などに開示している。これらは、波高値Ｖｐ１、Ｖ
ｐ２、Ｖｐ３、Ｖｍとタイミングが少し異なるものであ
り、これらの波形信号Ｓ３、Ｓ２、Ｓ１、Ｓ０により記
録されるドット大きさをＤ３、Ｄ２、Ｄ１、Ｄ０とすれ
ば、Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ０＝０（インクを吐出しな
い）で、図３に示すＣ３、Ｃ２、Ｃ１にそれぞれ対応す
る。
【００２２】本実施例では、吐出しない値も含めて４値
に設定したが、この値に限定されるものではない。しか
し、実際問題として、アクチュエータ特性の製造上又は
温度等の環境上のバラツキによるドット大きさがオーバ
ラップして、多値表現に限界が生じることから、闇雲に
多くしても意味がなく６値くらいまでが適当である。
に設定したが、この値に限定されるものではない。しか
し、実際問題として、アクチュエータ特性の製造上又は
温度等の環境上のバラツキによるドット大きさがオーバ
ラップして、多値表現に限界が生じることから、闇雲に
多くしても意味がなく６値くらいまでが適当である。
【００２３】尚、Ｄ０＝０としたインク吐出させない場
合の波形信号Ｓ０も出力するようにしているのは、ノズ
ル開口部近傍に形成されるメニスカスが外気に触れて表
面が膜化するのを微振動を与えて防止するためである。
ただ、数十分以上印刷指令が来ない場合には、記録ヘッ
ドをホームポジションに戻しノズル面をキヤップしてイ
ンクの蒸発と固化を防止することは従来通りである。
合の波形信号Ｓ０も出力するようにしているのは、ノズ
ル開口部近傍に形成されるメニスカスが外気に触れて表
面が膜化するのを微振動を与えて防止するためである。
ただ、数十分以上印刷指令が来ない場合には、記録ヘッ
ドをホームポジションに戻しノズル面をキヤップしてイ
ンクの蒸発と固化を防止することは従来通りである。
【００２４】符号２１はシステム制御手段で、共通波形
発生手段２０の発生タイミング信号ＰＳの出力と、更に
後述する複数のドライブユニット２２、・・・に多値の
プリントデータ、シフトクロック、ラッチパルス等を出
力するものである。
発生手段２０の発生タイミング信号ＰＳの出力と、更に
後述する複数のドライブユニット２２、・・・に多値の
プリントデータ、シフトクロック、ラッチパルス等を出
力するものである。
【００２５】ドライブユニット２２は、階調データ（多
値のプリントデータ）を取り込む記憶手段２３と、この
記憶手段２３の出力処理を行う信号処理手段２７と、信
号処理手段２７の出力を制御信号として、共通波形発生
手段２０が出力する駆動電圧波形Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３の内の１つを選択して圧電体に印加し、階調データに
対応したドットを形成させるマルチプレクサ３０より構
成されている。
値のプリントデータ）を取り込む記憶手段２３と、この
記憶手段２３の出力処理を行う信号処理手段２７と、信
号処理手段２７の出力を制御信号として、共通波形発生
手段２０が出力する駆動電圧波形Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ
３の内の１つを選択して圧電体に印加し、階調データに
対応したドットを形成させるマルチプレクサ３０より構
成されている。
【００２６】詳細には、記憶手段２３は、システム制御
手段２１からの２ビット階調データをバイナリ信号とし
シフトし記憶するシフト回路２４と、該シフト回路２４
の出力を所定のタイミングでラッチ回路２５にラッチし
てシリアルデータをパラレルデータに変換する２ビット
のラッチ回路２５と、該ラッチ回路２５の出力を４出力
に変換して何れか一つを肯定出力にするデコーダ２６よ
り構成されている。
手段２１からの２ビット階調データをバイナリ信号とし
シフトし記憶するシフト回路２４と、該シフト回路２４
の出力を所定のタイミングでラッチ回路２５にラッチし
てシリアルデータをパラレルデータに変換する２ビット
のラッチ回路２５と、該ラッチ回路２５の出力を４出力
に変換して何れか一つを肯定出力にするデコーダ２６よ
り構成されている。
【００２７】尚、シフト回路、ラッチ回路を４ビット構
成にして、階調データを何れか一個が肯定のシリアルデ
ータとなるように転送すれば、デコーダ２６を不要にし
た記憶手段２３も構成できる。
成にして、階調データを何れか一個が肯定のシリアルデ
ータとなるように転送すれば、デコーダ２６を不要にし
た記憶手段２３も構成できる。
【００２８】そして、記憶手段２３からの４出力は、シ
ステム制御手段２１が出力するイネブル信号に同期して
ＡＮＤゲート２８と、処理信号ＣＳ０、ＣＳ３を通過さ
せるＯＲゲート２９よりなる信号処理手段２７を介して
マルチプレクサ３０へ出力される。
ステム制御手段２１が出力するイネブル信号に同期して
ＡＮＤゲート２８と、処理信号ＣＳ０、ＣＳ３を通過さ
せるＯＲゲート２９よりなる信号処理手段２７を介して
マルチプレクサ３０へ出力される。
【００２９】マルチプレクサ３０では、信号処理手段２
７の出力をレベル変換器３１で所定のレベルまでレベル
変換し、４個のトラスファゲート３２の制御端子に出力
する。それにより、４個のトランスファゲート３２の１
つが導通し、駆動電圧波形Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の内
の一つが圧電体に印加される。これにより、個々のノズ
ルから要求された量のインクが吐出される。
７の出力をレベル変換器３１で所定のレベルまでレベル
変換し、４個のトラスファゲート３２の制御端子に出力
する。それにより、４個のトランスファゲート３２の１
つが導通し、駆動電圧波形Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の内
の一つが圧電体に印加される。これにより、個々のノズ
ルから要求された量のインクが吐出される。
【００３０】レベル変換を必要とするのは、デコーダ２
６までは約５ボルトの供給電源電圧に対して、マルチプ
レクサ３０に印加されるピーク電圧が１５〜５０ボルト
であることによる。
６までは約５ボルトの供給電源電圧に対して、マルチプ
レクサ３０に印加されるピーク電圧が１５〜５０ボルト
であることによる。
【００３１】次に、システム制御手段２１から出力する
処理信号ＣＳ０、ＣＳ３について説明する。電源投入時
には、各圧電体は完全に放電状態にあることから、イン
ク吐出動作に先だって圧電体を待機状態のＶｍまで充電
する必要がある。そこで処理信号ＣＳ０により、強制的
に図５に示す駆動電圧波形Ｓ０の０ボルトからＶｍまで
の区間を選択して緩やかに充電させるものである。ま
た、処理信号ＣＳ３は何等かの原因でノズルが目詰まり
した場合等に、全てのノズルよりインクを吐出させて通
常状態に回復させる時に出力するものである。
処理信号ＣＳ０、ＣＳ３について説明する。電源投入時
には、各圧電体は完全に放電状態にあることから、イン
ク吐出動作に先だって圧電体を待機状態のＶｍまで充電
する必要がある。そこで処理信号ＣＳ０により、強制的
に図５に示す駆動電圧波形Ｓ０の０ボルトからＶｍまで
の区間を選択して緩やかに充電させるものである。ま
た、処理信号ＣＳ３は何等かの原因でノズルが目詰まり
した場合等に、全てのノズルよりインクを吐出させて通
常状態に回復させる時に出力するものである。
【００３２】尚、本実施例では、多値のプリントデータ
（階調データ）の生成は、システム制御手段２１が元画
像データより生成記録画像に整合させた画像処理、例え
ば多値ディザ法、多値誤差拡散法等より実行する。ま
た、本実施例では、信号線数を減らすために階調データ
をシリアルデータとして転送するようにしているが、信
号線が増えても問題ない場合は、直接パラレルデータと
して出力し、ラッチ回路に記憶させても良い。
（階調データ）の生成は、システム制御手段２１が元画
像データより生成記録画像に整合させた画像処理、例え
ば多値ディザ法、多値誤差拡散法等より実行する。ま
た、本実施例では、信号線数を減らすために階調データ
をシリアルデータとして転送するようにしているが、信
号線が増えても問題ない場合は、直接パラレルデータと
して出力し、ラッチ回路に記憶させても良い。
【００３３】ところで、アクチュエータを構成する圧電
体は、駆動側から見ると単に容量性負荷とみなせ、その
容量値Ｃは構成にもよるが、概ねＣ＝５００ｐＦ〜２０
ｎＦであるので、充放電による消費電力Ｐは、Ｐ＝Ｎ・
Ｃ・Ｖｃ＾２・ｆになる。ここで、Ｎは圧電体の総数、
Ｖｃは充電電圧、ｆは駆動周波数（数Ｋ〜数十Ｋｈｚ）
であり、この消費電力Ｐは数十ワットになる場合があ
る。この電力は、主に共通波形発生手段２０で消費され
るので、共通波形発生手段２０は放熱を配慮した設計が
必要な場合がある。
体は、駆動側から見ると単に容量性負荷とみなせ、その
容量値Ｃは構成にもよるが、概ねＣ＝５００ｐＦ〜２０
ｎＦであるので、充放電による消費電力Ｐは、Ｐ＝Ｎ・
Ｃ・Ｖｃ＾２・ｆになる。ここで、Ｎは圧電体の総数、
Ｖｃは充電電圧、ｆは駆動周波数（数Ｋ〜数十Ｋｈｚ）
であり、この消費電力Ｐは数十ワットになる場合があ
る。この電力は、主に共通波形発生手段２０で消費され
るので、共通波形発生手段２０は放熱を配慮した設計が
必要な場合がある。
【００３４】以上をまとめて、入力画像データ対出力画
像濃度階調を１種の大きなドットによる場合と、本願の
方法によるものと比較して示したのが、図６である。実
線が本願によるものであり、階調豊かな出力結果が得ら
れる。
像濃度階調を１種の大きなドットによる場合と、本願の
方法によるものと比較して示したのが、図６である。実
線が本願によるものであり、階調豊かな出力結果が得ら
れる。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、単
に所望の複数のドット大きさに対応する駆動電圧波形を
選択するのみであるから、回路構成が簡単でコストパフ
ォーマンスの良い美しい階調画像が得られる。
に所望の複数のドット大きさに対応する駆動電圧波形を
選択するのみであるから、回路構成が簡単でコストパフ
ォーマンスの良い美しい階調画像が得られる。
【図１】圧電体を用いたアクチュエータに用いたインク
ジェット記録ヘッドの例を説明する図である。
ジェット記録ヘッドの例を説明する図である。
【図２】圧電体を駆動する駆動電圧の波形例と、これに
呼応してインク室の膨張と収縮過程を示す図である。
呼応してインク室の膨張と収縮過程を示す図である。
【図３】ドット大きさによる階調表現の差異を説明する
図である。
図である。
【図４】本発明の実施例の回路ブロック構成と部分的な
回路構成を示す図である。
回路構成を示す図である。
【図５】本発明に適用する異なる大きさのドットを形成
する駆動電圧波形例を示す図である。
する駆動電圧波形例を示す図である。
【図６】従来方法と本発明による階調表現能力の差異を
示す図である。
示す図である。
２０…共通波形発生手段
２１…システム制御手段
２２…ドライブユニット
２３…階調データの記憶手段
２７…信号処理手段
３０…マルチプレクサ
２４…シフト回路
２５…ラッチ回路
２６…デコーダ
３１…レベル変換器
３２…トランスファゲート
Claims (3)
- 【請求項１】圧電体に電圧を印加し、該圧電体の伸縮に
よりインク室の体積を変化させインクを吐出させるイン
クジェット記録ヘッドの駆動装置において、 インク吐出量を制御する波形の異なる複数の駆動電圧波
形を同時に発生する共通波形発生手段を有し、 多値のプリントデータを所定のデータ出力となるように
変換および記憶するプリントデータ記憶手段と、 前記プリントデータ記憶手段の出力を所定形式で信号処
理する信号処理手段と、 前記信号処理手段の出力レベルを変換して制御信号とな
し、前記複数の駆動電圧波形の内の少なくとも一つを選
択して前記圧電体に印加する選択印加手段と、 を前記圧電体毎に有することを特徴とするインクジェッ
ト記録ヘッドの駆動装置。 - 【請求項２】前記駆動電圧波形の一つは、インク吐出に
到らない程度の電圧波形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記録ヘッドの駆動装置。 - 【請求項３】圧電体に電圧を印加し、該圧電体の伸縮に
よりインク室の体積を変化させインクを吐出させるイン
クジェット記録ヘッドの駆動方法において、 インク吐出量を制御する波形の異なる複数の駆動電圧波
形を同時に発生する共通波形発生工程と、 多値のプリントデータを所定のデータ出力となるように
変換し、記憶するプリントデータ記憶工程と、 前記プリントデータ記憶工程における出力を所定形式で
信号処理する信号処理工程と、 前記信号処理工程における出力をレベル変換して制御信
号となし、前記複数の駆動電圧波形の内の一つを選択し
て前記圧電体に印加する選択印加工程と、 を有することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
駆動方法。
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|---|---|---|---|
| JP16655995A JP3513986B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | インクジェット記録ヘッドの駆動装置及び駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16655995A JP3513986B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | インクジェット記録ヘッドの駆動装置及び駆動方法 |
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|---|---|
| JPH0911457A JPH0911457A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3513986B2 true JP3513986B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=15833514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16655995A Expired - Lifetime JP3513986B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | インクジェット記録ヘッドの駆動装置及び駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
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- 1995-06-30 JP JP16655995A patent/JP3513986B2/ja not_active Expired - Lifetime
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