JP4701967B2 - Head drive apparatus and head drive method for ink jet printer - Google Patents
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Description
本発明は、例えば複数色の液体インクの微小なインク滴を複数のノズルから吐出してその微粒子(インクドット)を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画するようにしたインクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びヘッド駆動方法に関するものである。 In the present invention, for example, minute characters of liquid inks of a plurality of colors are ejected from a plurality of nozzles to form fine particles (ink dots) on a print medium, thereby drawing a predetermined character or image. The present invention relates to a head driving device and a head driving method for an ink jet printer.
このようなインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきている。
このようなインクジェットプリンタは、一般に、インクカートリッジと印字ヘッド(インクジェットヘッドともいう)とが一体的に備えられたキャリッジなどと称される移動体が印刷媒体上をその搬送方向と交差する方向に往復しながらその印字ヘッドのノズルから液体インク滴を吐出(噴射)して印刷媒体上に微小なインクドットを形成することで、当該印刷媒体上に所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。そして、このキャリッジに黒色(ブラック)を含めた4色(イエロー、マゼンタ、シアン)のインクカートリッジと各色毎の印字ヘッドを備えることで、モノクロ印刷のみならず、各色を組み合わせたフルカラー印刷も容易に行えるようになっている(更に、これらの各色に、ライトシアンやライトマゼンタなどを加えた6色や7色、或いは8色のものも実用化されている)。
Such an inkjet printer is generally inexpensive and can easily obtain a high-quality color printed matter. Accordingly, along with the widespread use of personal computers and digital cameras, it has become widespread not only in offices but also in general users.
In such an ink jet printer, a moving body called a carriage or the like, which is integrally provided with an ink cartridge and a print head (also referred to as an ink jet head), generally reciprocates on a print medium in a direction intersecting the transport direction. While ejecting (injecting) liquid ink droplets from the nozzles of the print head to form minute ink dots on the print medium, a predetermined character or image is drawn on the print medium to produce a desired printed matter. It is designed to create. The carriage is equipped with four color (yellow, magenta, cyan) ink cartridges including black (black) and a print head for each color, so that not only monochrome printing but also full-color printing combining each color is easy. (Furthermore, 6 colors, 7 colors, or 8 colors in which light cyan, light magenta, etc. are added to these colors are also put into practical use).
このようなインクジェットプリンタでは、駆動信号によってアクチュエータを駆動して圧力室内の圧力を変化せしめ、その圧力変化で当該圧力室内のインクを当該圧力室に連通するノズルからインク滴として吐出する。アクチュエータにも幾つかの種類があり、例えばピエゾ方式のインクジェットプリンタでは、アクチュエータであるピエゾ(圧電)素子に駆動信号を印加すると圧力室に接する振動板が変位し、これにより圧力室内の圧力が変化してインク滴が吐出される。 In such an ink jet printer, the actuator is driven by a drive signal to change the pressure in the pressure chamber, and the ink in the pressure chamber is ejected as an ink droplet from a nozzle communicating with the pressure chamber by the pressure change. There are also several types of actuators. For example, in a piezoelectric inkjet printer, when a drive signal is applied to a piezoelectric (piezoelectric) element, which is an actuator, the diaphragm in contact with the pressure chamber is displaced, thereby changing the pressure in the pressure chamber. Ink droplets are discharged.
このようなインクジェットヘッドでは、高解像度な印刷を行うために、微細な加工によって複数のノズルを高密度に形成している。このため、圧力室やインク流路を構成する部品、アクチュエータなどに製造バラツキが生じ、個々の圧力室の圧力変化にバラツキが生じる。この圧力室の圧力変化のバラツキは、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキになる。このインクジェットヘッドのノズル間インク滴吐出特性のバラツキは、インク滴が印刷媒体に吐出されて形成されるインクドットの大きさや形成位置の変動となり、濃度ムラなどの印刷物の画質低下につながる。 In such an ink jet head, a plurality of nozzles are formed with high density by fine processing in order to perform high-resolution printing. For this reason, manufacturing variations occur in parts, actuators, and the like constituting the pressure chambers and ink flow paths, and variations in pressure changes in the individual pressure chambers occur. The variation in the pressure change in the pressure chamber is a variation in the ink droplet ejection characteristics between the nozzles. This variation in the ink droplet ejection characteristics between the nozzles of the ink jet head results in fluctuations in the size and position of ink dots formed by ejecting ink droplets onto the print medium, leading to a decrease in image quality of printed matter such as density unevenness.
一方、印刷速度の向上や高画質化のために、従来よりも更にノズル数を増大する所謂多ノズル化の要求が高まっている。ノズル列内のノズル数を増大することによってインクジェットヘッドの走査回数を低減することができるので、印刷速度が向上する。しかしながら、ノズル列内のノズル数の増大は、前述したインクジェットヘッドの製造バラツキの影響を強く受けることになり、ノズル列毎に駆動信号を調整してもノズル列内のノズル間のインク滴吐出特性のバラツキを補正することができず、結果的に印刷物の画質低下につながる。更には、所定の吐出特性が得られないインクジェットヘッドが増加する恐れがあり、製造歩留まりが悪化する恐れもある。 On the other hand, in order to improve the printing speed and improve the image quality, there is an increasing demand for so-called multiple nozzles in which the number of nozzles is further increased than before. By increasing the number of nozzles in the nozzle row, the number of scans of the ink jet head can be reduced, so that the printing speed is improved. However, the increase in the number of nozzles in the nozzle row is strongly influenced by the manufacturing variation of the inkjet head described above, and even if the drive signal is adjusted for each nozzle row, ink droplet ejection characteristics between the nozzles in the nozzle row Cannot be corrected, and as a result, the image quality of the printed matter is reduced. Furthermore, there may be an increase in the number of ink jet heads that cannot obtain predetermined ejection characteristics, and the production yield may be deteriorated.
そこで、以下の特許文献1では、ノズル列内のノズルをインク滴吐出特性の異なる領域毎に分割し、分割された領域毎に駆動回路を配設して、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性を補正している。
しかしながら、前記従来のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置では、分割するノズル列内の領域数を増大することでインク滴吐出特性を細かく補正することが可能となるが、その分だけ、駆動回路が必要となり、駆動回路が大型化するという問題がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性を細かく補正できるようにしながら、駆動回路の大型化を回避し、且つ一つのノズルからのインク滴吐出周期が短いインクジェットプリンタのヘッド駆動装置及びヘッド駆動方法を提供することを目的とするものである。
However, in the head drive device of the conventional ink jet printer, it is possible to finely correct the ink droplet ejection characteristics by increasing the number of regions in the nozzle row to be divided. However, a drive circuit is necessary for that amount. There is a problem that the drive circuit becomes large.
The present invention has been made by paying attention to the above-described problems, and it is possible to finely correct the nozzle ink droplet ejection characteristics in the nozzle row, while avoiding an increase in the size of the drive circuit and a single nozzle. It is an object of the present invention to provide a head driving device and a head driving method for an ink jet printer having a short ink droplet ejection cycle from the head.
[発明1]上記課題を解決するために、発明1のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、ヘッドに設けられた複数のノズルと、各ノズルに夫々連通する圧力室と、各圧力室に対応して設けられたアクチュエータと、印刷データに基づいて何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力する印字データ出力手段と、前記印字データ出力手段からの印字データに基づいて前記アクチュエータに駆動信号を印加して圧力室内の圧力を変化せしめることによりノズルからインク滴を吐出する駆動手段とを備えたインクジェットプリンタのヘッド駆動装置であって、前記駆動手段は、前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第1駆動波形信号を時系列的に配列した第1駆動信号と、前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第2駆動波形信号を時系列的に配列した第2駆動信号とをそれぞれ生成し、前記第1駆動信号および前記第2駆動信号を同期して出力する駆動信号発生手段と、前記印字データに対応して選択すべき駆動波形信号を規定する駆動波形信号選択データに基づいて、前記第1駆動波形信号および前記第2駆動波形信号のうちの一方を選択する信号を出力する駆動波形信号選択手段と、前記駆動波形信号選択手段の出力信号と、前記印字データに対応して選択すべき駆動信号を規定する駆動信号選択データとに基づいて前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちの一方を選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給する駆動信号選択手段とを備え、前記駆動信号発生手段で配列する前記第1駆動波形信号と前記第2駆動波形信号とは、並列出力される一つのユニットを形成するとともに、前記ユニットを直列に複数連結し、かつ、前記複数のユニットをインク滴の吐出周期内に配列するようにしたことを特徴とするものである。
[Invention 1] In order to solve the above-described problems, an ink jet printer head drive device according to
この発明1に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、アクチュエータを駆動する駆動波形信号を一つ以上時系列的に配列して複数の駆動信号を創成し、それら複数の駆動信号を同期して出力し、この出力される複数の駆動信号から一つ以上の駆動波形信号を選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給する構成としたため、選択される駆動波形信号の組合せによってノズル列内のノズルインク滴吐出特性を細かく補正でき、同時に駆動回路の不要な大型化を回避でき、更に複数の駆動信号から駆動波形信号を選択的にアクチュエータに供給することができるので一つのノズルからのインク滴吐出周期を短くすることができる。 According to the head drive device of the ink jet printer according to the first aspect of the present invention, one or more drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series to generate a plurality of drive signals, and the plurality of drive signals are synchronized. Since the output is selected and one or more drive waveform signals are selected from the output drive signals and supplied to the actuators of the nozzles to which ink droplets are to be ejected, the nozzle array is selected by the combination of the selected drive waveform signals The nozzle ink droplet ejection characteristics can be finely corrected, and unnecessary increase in the size of the drive circuit can be avoided at the same time, and the drive waveform signal can be selectively supplied to the actuator from a plurality of drive signals, so The ink droplet ejection cycle can be shortened.
この発明1に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、二つの駆動波形信号を時系列的に配列してなる二つの駆動信号を一つの駆動信号ユニットとし、その駆動信号ユニットを時系列的に二つ配列して出力する構成としたため、選択可能な駆動波形信号の組合せを飛躍的に増大してノズル列内のノズルインク滴吐出特性を細かく補正できるようにすると共に、駆動信号発生手段を小型化することができる。
According to the head drive apparatus of an ink jet printer according to the
[発明2]発明2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明1のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、前記駆動手段は、前記駆動波形信号選択データと前記駆動信号選択データとをそれぞれ記憶する記憶手段を備えたことを特徴とするものである。
[Invention 2 ] The head drive device for an ink jet printer of
この発明2に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、印字データに対応する駆動波形信号選択データと駆動信号選択データとをノズル毎に記憶しておくことにより、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性をノズル毎に細かく補正することができる。
According to the head drive apparatus of an ink jet printer according to the
[発明3]発明3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明2のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、前記記憶手段は、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキを補正するインク滴吐出用の駆動波形信号選択データ及び駆動信号選択データを記憶することを特徴とするものである。
この発明3に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキを補正するインク滴吐出用の駆動波形信号選択データ及び駆動信号選択データを記憶する構成としたため、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性をノズル毎に細かく補正することができる。
[Invention 3 ] The head drive device for an ink jet printer according to
According to the head drive device of the ink jet printer according to the third aspect of the present invention, the configuration is such that the drive waveform signal selection data and the drive signal selection data for ink droplet ejection for correcting variations in ink droplet ejection characteristics between nozzles are stored. The nozzle ink droplet ejection characteristics in the row can be finely corrected for each nozzle.
[発明4]発明4のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、前記発明3のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置において、前記駆動手段は、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキの補正量に基づいて前記記憶手段に駆動波形信号選択データ及び駆動信号選択データを記憶させるデータ更新手段を備えたことを特徴とするものである。
この発明4に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキの補正量に基づいて駆動波形信号選択データ及び駆動信号選択データを記憶させる構成としたため、いつでも、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性をノズル毎に細かく補正することができる。
[Invention 4 ] The head drive device for an ink jet printer according to
According to the head drive device of the ink jet printer according to the fourth aspect of the present invention, the drive waveform signal selection data and the drive signal selection data are stored on the basis of the correction amount of the variation in the ink droplet ejection characteristics between the nozzles. The nozzle ink droplet ejection characteristics in the row can be finely corrected for each nozzle.
[発明5]発明5のインクジェットプリンタのヘッド駆動方法は、印刷データに基づいて、ヘッドに設けられている複数のノズルのうち、何れのノズルからインク滴を吐出するか又はどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力し、その印字データに基づいてアクチュエータに駆動信号を印加して圧力室内の圧力を変化せしめることにより当該圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出するインクジェットプリンタのヘッド駆動方法であって、前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第1駆動波形信号を時系列的に配列した第1駆動信号と、前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第2駆動波形信号を時系列的に配列した第2駆動信号とをそれぞれ生成して同期出力し、当該同期出力の際に、前記印字データに対応して選択すべき駆動波形信号を規定する駆動波形信号選択データに基づいて前記第1駆動波形信号および前記第2駆動波形信号のうちの一方を選択する信号を出力し、当該出力と、前記印字データに対応して選択すべき駆動信号を規定する駆動信号選択データとに基づいて前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちの一方を選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給するようにし、かつ、時系列的に配列される前記第1駆動波形信号と前記第2駆動波形信号とは、並列出力される一つのユニットを形成するとともに、前記ユニットを直列に複数連結し、かつ、前記複数のユニットをインク滴の吐出周期内に配列するようにしたことを特徴とするものである。 [Invention 5 ] The head driving method of the ink jet printer of Invention 5 is based on print data, and from which nozzle among the plurality of nozzles provided in the head, which ink droplet is ejected or how much ink droplet is ejected. A head of an ink jet printer that outputs print data indicating whether or not to discharge and applies a drive signal to the actuator based on the print data to change the pressure in the pressure chamber to discharge ink droplets from nozzles communicating with the pressure chamber In the driving method, a first drive signal in which one or more first drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series, and one or more second drive waveform signals for driving the actuator in time series. Each of the second drive signals arranged in a synchronized manner and synchronously output them, and at the time of the synchronous output, select corresponding to the print data. A signal for selecting one of the first drive waveform signal and the second drive waveform signal is output based on drive waveform signal selection data defining a drive waveform signal to be selected, and the output and the print data One of the first drive signal and the second drive signal is selected on the basis of drive signal selection data that defines a corresponding drive signal to be selected, and is supplied to the actuator of the nozzle that is to eject ink droplets. And the first drive waveform signal and the second drive waveform signal arranged in time series form one unit that is output in parallel, and a plurality of the units are connected in series, and The plurality of units are arranged within an ink droplet ejection cycle .
この発明5に係るインクジェットプリンタのヘッド駆動方法によれば、アクチュエータを駆動する駆動波形信号を一つ以上時系列的に配列して複数の駆動信号を創成し、それら複数の駆動信号を同期して出力し、この出力される複数の駆動信号から一つ以上の駆動波形信号を選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給する構成としたため、選択される駆動波形信号の組合せによってノズル列内のノズルインク滴吐出特性を細かく補正でき、同時に駆動回路の不要な大型化を回避でき、更に複数の駆動信号から駆動波形信号を同時にアクチュエータに供給することができるので一つのノズルからのインク滴吐出周期を短くすることができる。 According to the head driving method of the ink jet printer according to the fifth aspect of the present invention, one or more drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series to create a plurality of drive signals, and the plurality of drive signals are synchronized. Since the output is selected and one or more drive waveform signals are selected from the output drive signals and supplied to the actuators of the nozzles to which ink droplets are to be ejected, the nozzle array is selected according to the combination of the selected drive waveform signals. The ink droplet ejection characteristics within the nozzle can be finely corrected, and an unnecessary increase in the size of the drive circuit can be avoided at the same time. In addition, drive waveform signals from a plurality of drive signals can be simultaneously supplied to the actuator, so ink droplets from one nozzle The discharge cycle can be shortened.
次に、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態のインクジェットプリンタ1の概略構成を示す平面図である。このインクジェットプリンタ1は、図1に示すように、ヘッドユニット2及びインクカートリッジ3を搭載したキャリッジ4を備え、このキャリッジ4は1組のキャリッジ軸5に案内されて主走査方向に移動できるようになっている。また、キャリッジ4の一部は歯付きベルト9に固定され、且つ歯付きベルト9は、モータ6の回転軸に固定された駆動プーリ7と従動プーリ8との間に掛け渡されている。
Next, an embodiment of a head driving device for an inkjet printer according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the
更にキャリッジ4にはエンコーダ10が取付けられ、キャリッジ4の移動方向に沿ってリニアスケール11が設けられている。これにより、エンコーダ10によりキャリッジ4上のヘッドユニット2の位置を検出するようになっている。なお、図1において、符号12はヘッドユニット2とシステムコントローラなどとを電気的に接続するケーブルであり、符号13は、後述するインクジェットヘッドの表面をクリーニングするワイパであり、符号14は、そのインクジェットヘッドのノズル基板(図3参照)のキャッピングを行うキャップである。
Further, an
このような構成からなるインクジェットプリンタ1では、エンコーダ10の検出信号がモータ制御回路(図示せず)に入力されると、そのモータ制御回路によりモータ6の回転動作が、加速、一定速度、減速、反転、加速、一定速度、減速、反転…といったように制御される。このようなモータ6の動作に伴って、キャリッジ4が主走査方向に往復移動を繰り返し、一定速度の区間が印刷領域に相当するので、その一定速度の際にキャリッジ4に搭載されるヘッドユニット2のノズルから印刷媒体a上にインク滴が吐出される。この結果、印刷媒体aには、そのインク滴からなるインクドットによって所定の文字や画像が記録(印字)される。
In the
次に、図1に示すヘッドユニット2の具体的な構成について、図2a及び図3を参照して説明する。このヘッドユニット2は、図2aに示すようなインクジェットヘッド(ノズルヘッド)20を複数個備え、各インクジェットヘッド20は圧電式アクチュエータを用いたものである。インクジェットヘッド20は、図2aに示すように、振動板21と、この振動板21を変位させる圧電式アクチュエータ22と、内部に液体であるインクが充填され且つ振動板21の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ(圧力室)23と、このキャビティ23に連通し且つ当該キャビティ23内の圧力の増減によりインクを液滴として吐出するノズル24とを少なくとも備えている。
Next, a specific configuration of the
更に詳述すると、インクジェットヘッド20は、ノズル24が形成されたノズル基板25と、キャビティ基板26と、振動板21と、複数の圧電素子27を積層した積層型の圧電式アクチュエータ22とを備えている。キャビティ基板26は、図示のように所定形状に形成され、これにより、キャビティ23と、これに連通するリザーバ28とが形成されている。また、リザーバ28は、インク供給チューブ29を介してインクカートリッジ3に接続されている。圧電式アクチュエータ22は、対向して配置される櫛歯状の電極31、32と、その電極31、32の各櫛歯と交互に配置される圧電素子27とからなる。また、圧電式アクチュエータ22は、その一端側が図2aに示すように、中間層30を介して振動板21と接合されている。
More specifically, the
このような構成からなる圧電式アクチュエータ22では、第1電極31と第2電極32との間に印可される駆動信号源からの駆動信号により、図2aに矢印で示すように上下方向に伸び縮みするモードを利用している。従って、圧電式アクチュエータ22では、例えば図2aに示すような駆動信号が印加されると、振動板21に変位が生じてキャビティ23内の圧力が変化し、ノズル24からインク滴が吐出されるようになっている。具体的には、後段に詳述するように、キャビティ23の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ23の容積を縮小してインク滴を吐出する。なお、図2aに示すノズル基板26に形成されるインクジェットヘッド20毎のノズル24は、例えば図3に示すように配列されている。この図3の例では、4色のインク(Y:イエロー、M:マゼンダ、C:シアン、K:ブラック)に適用した場合のノズル24の配列パターンを示しており、これらの色の組合せにより所謂フルカラー印刷が可能となる。
In the
圧電式アクチュエータ22の他の例を図2bに示す。図中の符号は、図2aのものを流用している。この圧電式アクチュエータは、一般にユニモルフ型アクチュエータと呼ばれ、圧電素子27を二つの電極31、32で挟んだ簡単な構造であるが、駆動信号を印加することによって、図2aの積層型アクチュエータと同様に、図の上下方向に伸び縮みし、キャビティ23の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ23の容積を縮小してノズル24からインク滴を吐出する。
Another example of the
前記インクジェットプリンタ1内には、自身を制御するための制御装置が設けられている。この制御装置は、例えば図4に示すように、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等のホストコンピュータ60から入力された印刷データに基づいて、印刷装置や給紙装置等を制御することにより印刷媒体に印刷処理を行うものである。そして、ホストコンピュータ60から入力された印刷データを受取る入力インタフェース部61と、この入力インタフェース部61から入力された印雑データに基づいて印刷処理を実行する例えばマイクロコンピュータで構成される制御部62と、キャリッジモータ41を駆動制御するキャリッジモータドライバ63と、給紙モータ51を駆動制御する給紙モータドライバ64と、インクジェットヘッド20を駆動制御するヘッドドライバ65と、各ドライバ63、64、65の出力信号を外部のキャリッジモータ41、給紙モータ51、インクジェットヘッド20で使用する制御信号に変換して出力するインタフェース67とを備えて構成される。
The
制御部62は、印刷処理等の各種処理を実行するCPU(Central Processing Unit)62aと、入力インタフェース61を介して入力された印刷データ或いは当該印刷データ印刷処理等を実行する際の各種データを一時的に格納し、或いは印刷処理等のアプリケーションプログラムを一時的に展開するRAM(Random Access Memory)62cと、CPU62aで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成されるROM(Read-Only Memory)62dとを備えている。この制御部62は、インタフェース部61を介してホストコンピュータ60から印刷データ(画像データ)を入手すると、CPU62aが、この印刷データに所定の処理を実行して、何れのノズルからインク滴を吐出するか或いはどの程度のインク滴を吐出するかという印字データを出力し、この印字データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ63〜65に制御信号を出力する。各ドライバ63〜65から制御信号が出力されると、これらがインタフェース部67で駆動信号に変換されてインクジェットヘッド20の複数のノズル24に対応する圧電式アクチュエータ22、キャリッジモータ41、給紙モータ51が夫々作動して、印刷媒体に印刷処理が実行される。なお、ノズルから吐出するインク滴の量の調整を階調といい、後述するように、本実施形態ではL、M、Sの3階調(インク滴を吐出しない場合を含めると4階調)を表現する。また、制御部62内の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
The
また、制御部62は、後述する駆動信号を形成するための波形形成用データDATAを後述する波形メモリ701に書込むために、書込みイネーブル信号DENと、書込みクロック信号WCLKと、書込みアドレスデータA0〜A3とを出力して、例えば16ビットの波形形成用データDATAを波形メモリ701に書込むと共に、この波形メモリ701に記憶された波形形成用データDATAを読出すための読出しアドレスデータA0〜A3、波形メモリ701から読出した波形形成用データDATAをラッチするタイミングを設定する第1のクロック信号ACLK、ラッチした波形データを加算するためのタイミングを設定する第2のクロック信号BCLK及びラッチデータをクリアするクリア信号CLERをヘッドドライバ65に出力する。なお、第1駆動信号発生回路69と第2駆動信号発生回路70に出力するアドレスデータA0〜A3は、夫々異なる値である。
Further, the
ヘッドドライバ65は、第1駆動信号COM1を形成する第1駆動信号発生回路69と、第2駆動信号COM2を形成する第1駆動信号発生回路70と、クロック信号SCKを出力する発振回路71とを備えている。第1及び第2駆動信号発生回路69,70は同じ構成であり、代表して第1駆動信号発生回路69を図5に示すように、制御部62から入力される駆動信号生成のための波形形成用データDATAを所定のアドレスに対応する記憶素子に記憶する波形メモリ701と、この波形メモリ701から読出された波形形成用データDATAを前述した第1のクロック信号ACLKによってラッチするラッチ回路702と、ラッチ回路702の出力と後述するラッチ回路704から出力される波形生成データWDATAとを加算する加算器703と、この加算器703の加算出力を前述した第2のクロック信号BCLKによってラッチするラッチ回路704と、このラッチ回路704から出力される波形生成データWDATAをアナログ信号に変換するD/A変換器705と、このD/A変換器705から出力されるアナログ信号を電圧増幅する電圧増幅部706と、この電圧増幅部706の出力信号を電流増幅して第1駆動信号COM1(又は第2駆動信号COM2)を出力する電流増幅部707とを備えている。ここで、ラッチ回路702、704には制御部62から出力されるクリア信号CLERが入力され、このクリア信号CLERがオフ状態となったときに、ラッチデータがクリアされる。
The
波形メモリ701は、図6に示すように、指示したアドレスに夫々数ビットずつのメモリ素子が配列され、アドレスA0〜A3と共に波形データDATAが記憶される。具体的には、制御部62から指示したアドレスA0〜A3に対して、クロック信号WCLKと共に波形データDATAが入力され、書込みイネーブル信号DENの入力のよってメモリ素子に波形データDATAが記憶される。
As shown in FIG. 6, in the
インクジェットヘッド20には、入出力インタフェース部67を介して、第1駆動信号発生回路69で生成された第1駆動信号COM1、第2駆動信号発生回路70で生成された第2駆動信号COM2、印刷データに基づいて吐出するノズルを選択すると共に第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2中の駆動波形信号を選択する駆動波形信号選択データ信号SI及び第1駆動信号COM1又は第2駆動信号COM2の何れかを選択する駆動信号選択データ信号SEL、全ノズルにノズル選択データが入力された後、これらのデータにより第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2とインクジェットヘッド20の圧電式アクチュエータ22とを接続させるラッチ信号LAT及びチャンネル信号CH、駆動波形信号選択データ信号SI及び駆動信号選択データ信号SELをシリアル信号としてインクジェットヘッド20に送信するためのクロック信号SCKが入力されている。
The
次に、駆動信号生成の原理について説明する。まず、前述したアドレスA0には単位時間当たりの電圧変化量として0となる波形データが書込まれている。同様に、アドレスA1には+ΔV1、アドレスA2には−ΔV2、アドレスA3には+ΔV3の波形データが書込まれている。また、クリア信号CLERによってラッチ回路702、704の保存データがクリアされる。また、第1駆動信号COM1(又は第2駆動信号COM2)は、波形データによって中間電位(オフセット)まで立上げられている。
Next, the principle of drive signal generation will be described. First, waveform data that is 0 as a voltage change amount per unit time is written in the address A0. Similarly, waveform data of + ΔV1 is written in the address A1, −ΔV2 is written in the address A2, and + ΔV3 is written in the address A3. In addition, the data stored in the
この状態から、例えば図7に示すようにアドレスA1の波形データが読込まれ且つ第1クロック信号ACLKが入力されるとラッチ回路702に+ΔV1のデジタルデータが保存される。保存された+ΔV1のデジタルデータは加算器703を経てラッチ回路704に入力され、このラッチ回路704では、第2クロック信号BCLKの立上がりに同期して加算器703の出力を保存する。加算器703には、ラッチ回路704の出力も入力されるので、ラッチ回路704の出力、即ち第1駆動信号COM1(又は第2駆動信号COM2)は、第2クロック信号BCLKの立上がりのタイミングで+ΔV1ずつ加算される。この例では、時間幅T1の間、アドレスA1の波形データが読込まれ、その結果、+ΔV1のデジタルデータが3倍になるまで加算されている。
From this state, for example, as shown in FIG. 7, when the waveform data at the address A1 is read and the first clock signal ACLK is input, the digital data of + ΔV1 is stored in the
次いで、アドレスA0の波形データが読込まれ且つ第1クロック信号ACLKが入力されるとラッチ回路702に保存されるデジタルデータは0に切替わる。この0のデジタルデータは、前述と同様に、加算器703を経て、第2クロック信号BCLKの立上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが0であるので、実質的には、それ以前の値が保持される。この例では、時間幅T0の間、第1駆動信号COM1(又は第2駆動信号COM2)が一定値に保持されている。
Next, when the waveform data at the address A0 is read and the first clock signal ACLK is input, the digital data stored in the
次いで、アドレスA2の波形データが読込まれ且つ第1クロック信号ACLKが入力されるとラッチ回路702に保存されるデジタルデータは−ΔV2に切替わる。この−ΔV2のデジタルデータは、前述と同様に、加算器703を経て、第2クロック信号BCLKの立上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが−ΔV2であるので、実質的には第2クロック信号に合わせて第1駆動信号COM1(又は第2駆動信号COM2)は−ΔV2ずつ減算される。この例では、時間幅T2の間、−ΔV2のデジタルデータが6倍になるまで減算されている。
Next, when the waveform data at the address A2 is read and the first clock signal ACLK is input, the digital data stored in the
このようにして生成されアナログ変換・電圧電流増幅されて出力された第1駆動信号COM1又は第2駆動信号COM2が、前述した図2aに示すような波形信号になる。このうち第1駆動信号COM1又は第2駆動信号2COMの立上がり部分がキャビティ23の容積を拡大してインクを引き込む(インクの吐出面を考えればメニスカスを引き込むとも言える)段階であり、第1駆動信号COM1又は第2駆動信号COM2の立下がり部分がキャビティ23の容積を縮小してインク滴を吐出する(インクの吐出面を考えればメニスカスを押出すとも言える)段階である。ちなみに、駆動信号の波形は、前述からも容易に推察されるように、アドレスA0〜A3に書込まれる波形データ0、+ΔV1、−ΔV2、+ΔV3、第1クロック信号ACLK、第2クロック信号BCLKによって調整可能である。この単一の波形からなる駆動信号を駆動波形信号と定義し、この駆動波形信号を時系列的に配列したものを駆動信号と定義する。
The first drive signal COM1 or the second drive signal COM2 thus generated and output after being subjected to analog conversion and voltage-current amplification becomes a waveform signal as shown in FIG. Among these, the rising portion of the first drive signal COM1 or the second drive signal 2COM expands the volume of the
次に、前記第1駆動信号発生回路69から出力される第1駆動信号COM1及び第2駆動信号発生回路70から出力される第2駆動信号COM2と圧電式アクチュエータ22とを接続する構成について説明する。図8は、第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2と圧電式アクチュエータ22とを接続する選択部のブロック図である。この選択部は、インク滴を吐出させるべきノズルに対応した圧電式アクチュエータ22を指定する画素データのうち、駆動信号選択データSEL(SELH、SELL)を保存するシフトレジスタ210及び駆動波形信号選択データSI(SIH、SIL)を保存するシフトレジスタ211と、シフトレジスタ210,211のデータを一時的に保存するラッチ回路212と、フリップフロップ回路213と、ラッチ回路212に保存された駆動波形信号選択データSIに基づいて駆動波形信号を選択する駆動波形信号選択回路214と、ラッチ回路212に保存された駆動信号選択データSEL及び駆動波形信号選択回路214で選択された駆動波形信号に基づいて第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2を選択することで最終的な駆動波形信号を選択する駆動信号選択回路217と、駆動信号選択回路217の出力をレベル変換して選択スイッチ15を駆動するレベルシフタ218によって構成されている。なお、本実施形態の駆動信号選択データSELは、SELH、SELLの2ビットデータであり、駆動波形信号選択データSIも、SIH、SILの2ビットデータである。
Next, a configuration for connecting the first drive signal COM1 output from the first drive
シフトレジスタ210には、各画素、つまり各ノズル毎に読込んだ印刷データのうち第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2のうちの何れか又は双方を選択するか、どちらも選択しないかを規定する駆動信号選択データSELが順次入力されると共に、区ドック信号SCKの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。シフトレジスタ211には、同じく印刷データのうち各駆動信号中のどの駆動波形信号を選択するか、或いは何れも選択しないかを規定する駆動波形信号選択データSIが順次入力されると共に、クロック信号SCKの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。ラッチ回路212は、ノズル数分の印刷データ、つまり駆動信号選択データSEL及び駆動波形信号選択データSIがシフトレジスタ210,211に格納された後、入力されるラッチ信号LATによってシフトレジスタ210,211の各出力信号をラッチする。フリップフロップ回路213は、ラッチ信号LATによってリセットされ、チャンネル信号CHが入力されるたびに反転する。駆動信号選択回路217から出力された信号は、レベルシフタ218によって選択スイッチ15をオンオフできる電圧レベルに変換される。これは、第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2が、駆動信号選択回路217の出力電圧に比べて高い電圧であるため、選択スイッチ15の動作電圧範囲も高く設定されているためである。
The
図9には、駆動波形信号選択回路214の構成を示す。この駆動波形信号選択回路214は、2つのアンド回路AND1、AND2と1つのオア回路OR1を備えて構成される。このうち、第1アンド回路AND1には駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIHとフリップフロップ回路213の反転出力NOTQが入力される。また、第2アンド回路AND2には駆動波形信号選択データSIの下位ビットデータSILとフリップフロップ回路213の出力Qが入力される。オア回路OR1には、第1アンド回路AND1の出力と第2アンド回路AND2の出力が入力され、駆動波形信号選択結果WSELが出力される。
FIG. 9 shows the configuration of the drive waveform
図10には、駆動信号選択回路217から圧電式アクチュエータ22までの構成を示す。選択スイッチ15は、各ノズルに対応する圧電式アクチュエータ22毎に2つのアナログスイッチSW1、SW2を備えており、夫々、第1駆動信号COM1、第2駆動信号COM2を並列に圧電式アクチュエータ22に接続する。これに伴って、レベルシフタ218も、スイッチSW1に対応するレベルシフタLV1、スイッチSW2に対応するレベルシフタLV2を備える。一方、駆動信号選択回路217は、8つのアンド回路AND3〜AND10と2つのオア回路OR2、OR3と2つのインバータ回路INV1、INV2を備えて構成される。このうち、第3アンド回路AND3には駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELHとフリップフロップ回路213の反転出力NOTQが入力される。第4アンド回路AND4には駆動信号選択データSELの下位ビットデータSELLとフリップフロップ回路213の出力Qが入力される。第5アンド回路AND5には駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELHを第1インバータ回路INV1で反転させた出力とフリップフロップ回路213の反転出力NOTQが入力される。第6アンド回路AND6には駆動信号選択データSELの下位ビットデータSELLを第2インバータ回路INV2で反転させた出力とフリップフロップ回路213の出力Qが入力される。第7アンド回路AND7には第3アンド回路AND3の出力と駆動波形信号選択結果WSELが入力される。第8アンド回路AND8には第4アンド回路AND4の出力と駆動波形信号選択結果WSELが入力される。第9アンド回路AND9には第5アンド回路AND5の出力と駆動波形信号選択結果WSELが入力される。第10アンド回路AND10には第6アンド回路AND6の出力と駆動波形信号選択結果WSELが入力される。第2オア回路OR2には第7アンド回路AND7の出力と第8アンド回路AND8の出力が入力される。第3オア回路OR3には第9アンド回路AND9と第10アンド回路AND10の出力が入力される。そして、第1レベルシフタLV1には第2オア回路OR2の出力が、第2レベルシフタLV2には第3オア回路OR3の出力が、夫々入力される。
FIG. 10 shows a configuration from the drive
本実施形態の第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2は、図11に示すように、夫々、4つの駆動波形信号WCOM1〜WCOM8が時系列的に配列されて構成され、同期出力されている。計8つの駆動波形信号WCOM1〜WCOM8は全て異なるものであり、従って夫々の駆動波形信号WCOM1〜WCOM8で吐出されるインク滴の容量も異なり、結果的に印刷媒体上に形成されるインクドットの大きさも異なる。本実施形態では、前述した選択部によって、これらの駆動波形信号WCOM1〜WCOM8の何れか1つ以上を選択して圧電式アクチュエータ22に供給することにより、種々の容量のインク滴、即ち種々の大きさのインクドットを形成しようとする。これらの駆動波形信号WCOM1〜WCOM8の選択とその組合せは、後述するように81通りもあり、それらを用いてノズル間のインク滴吐出特性のバラツキを補正する。即ち、これら駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を全て含む第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2の周期が、1つのノズルからインク滴を吐出するためのインク滴吐出周期TAになる。
As shown in FIG. 11, the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 of the present embodiment are configured by arranging four drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 in time series and are synchronously output. . The total of the eight drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 are different, and therefore the volume of ink droplets ejected by the respective drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 is also different, resulting in the size of the ink dots formed on the print medium. It is also different. In the present embodiment, the selection unit described above selects any one or more of these drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 and supplies them to the
本実施形態では、第1駆動信号COM1の先行する2つの駆動波形信号WCOM1、WCOM2と、それに同期する第2駆動信号COM2の先行する2つの駆動波形信号WCOM3、WCOM4を第1ユニットUNIT1とし、第1駆動信号COM1の後行する2つの駆動波形信号WCOM5、WCOM6と、それに同期する第2駆動信号COM2の後行する2つの駆動波形信号WCOM7、WCOM8を第2ユニットUNIT2とする。そして、第1ユニットUNIT1中からの駆動波形信号WCOM1〜WCOM4の選択を、それより先行して読込まれた駆動波形信号選択データSIの第1上位ビットデータSIH1及び第1下位ビットデータSIL1及び駆動信号選択データSELの第1上位ビットデータSELH1及び第1下位ビットデータSELL1で行い、第2ユニットUNIT2中からの駆動波形信号WCOM5〜WCOM8の選択を、それより先行して読込まれた駆動波形信号選択データSIの第2上位ビットデータSIH2及び第2下位ビットデータSIL2及び駆動信号選択データSELの第2上位ビットデータSELH2及び第2下位ビットデータSELL2で行う。 In the present embodiment, the two drive waveform signals WCOM1, WCOM2 preceding the first drive signal COM1 and the two drive waveform signals WCOM3, WCOM4 preceding the second drive signal COM2 synchronized therewith are defined as the first unit UNIT1. Two drive waveform signals WCOM5 and WCOM6 following the one drive signal COM1 and two drive waveform signals WCOM7 and WCOM8 following the second drive signal COM2 synchronized therewith are defined as a second unit UNIT2. Then, the selection of the drive waveform signals WCOM1 to WCOM4 from the first unit UNIT1 is performed, and the first upper bit data SIH1, the first lower bit data SIL1 and the drive signal of the drive waveform signal selection data SI read before that are selected. The drive waveform signal selection data read before the selection of the drive waveform signals WCOM5 to WCOM8 from the second unit UNIT2 is performed with the first upper bit data SELH1 and the first lower bit data SELL1 of the selection data SEL. The second upper bit data SIH2 and the second lower bit data SIL2 of SI and the second upper bit data SELH2 and the second lower bit data SELL2 of the drive signal selection data SEL are used.
このうち、第1ユニットUNIT1の駆動波形信号WCOM1〜WCOM4の選択手順をテーブル化したのが図12である。駆動波形信号選択回路214によれば、駆動波形信号SIがハイレベル、即ち論理値1のときに駆動波形信号WCOM1〜WCOM4が選択され、ローレベル、即ち論理値0のときにはそれらは選択されない。一方、駆動信号選択回路217によれば、駆動信号選択データSELがハイレベル、即ち論理値1のときに第1駆動信号COM1が選択され、ローレベル、即ち論理値0のときに第2駆動信号COM2が選択される。そして、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELHで、先行する駆動波形信号WCOM1、WCOM3の段階区分における第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2が選択され、下位ビットデータSELLで、後行する駆動波形信号WCOM2、WCOM4の段階区分における第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2が選択されるようにした。従って、駆動信号選択データSELがなく且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIH及び下位ビットデータSILが共に論理値0であるときには何れの駆動波形信号も選択されない。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELH及び下位ビットデータSELLが共に論理値1で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIHが論理値0で且つ駆動波形信号選択データSIの下位ビットデータSILが論理値1であるときには第2駆動波形信号WCOM2だけが選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELH及び下位ビットデータSELLが共に論理値1で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIHが論理値1で且つ駆動波形信号選択データSIの下位ビットデータSILが論理値0であるときには第1駆動波形信号WCOM1だけが選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELH及び下位ビットデータSELLが共に論理値1で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIH及び下位ビットデータSILが共に論理値1であるときには第1駆動波形信号WCOM1及び第2駆動波形信号WCOM2が選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELH及び下位ビットデータSELLが共に論理値0で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIHが論理値0で且つ駆動波形信号選択データSIの下位ビットデータSILが論理値1であるときには第4駆動波形信号WCOM4だけが選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELH及び下位ビットデータSELLが共に論理値0で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIHが論理値1で且つ駆動波形信号選択データSIの下位ビットデータSILが論理値0であるときには第3駆動波形信号WCOM3だけが選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELH及び下位ビットデータSELLが共に論理値0で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIH及び下位ビットデータSILが共に論理値1であるときには第3駆動波形信号WCOM3及び第4駆動波形信号WCOM4が選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELHが論理値1で且つ駆動信号選択データSELの下位ビットデータSELLが論理値0で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIH及び下位ビットデータSILが共に論理値1であるときには第1駆動波形信号WCOM1及び第4駆動波形信号WCOM4が選択される。また、駆動信号選択データSELの上位ビットデータSELHが論理値0で且つ駆動信号選択データSELの下位ビットデータSELLが論理値1で且つ駆動波形信号選択データSIの上位ビットデータSIH及び下位ビットデータSILが共に論理値1であるときには第3駆動波形信号WCOM3及び第2駆動波形信号WCOM2が選択される。
Among these, FIG. 12 is a table showing the selection procedure of the drive waveform signals WCOM1 to WCOM4 of the first unit UNIT1. According to the drive waveform
このように第1ユニットUNIT1から駆動波形信号WCOM1〜WCOM4を選択するだけで9通りの選択パターンがある(第2ユニットUNIT2からは駆動波形信号WCOM5〜WCOM8を選択しない)。更に、第2ユニットUNIT2で第5駆動波形信号WCOM5を選択した場合の選択パターンが9通り(第5駆動波形信号WCOM5を選択し且つ第1ユニットUNIT1からも駆動波形信号WCOM1〜WCOM4を選択する)、同様に第7駆動波形信号WCOM7を選択した場合の選択パターンが9通りあることになるから、第1ユニットUNIT1からだけ駆動波形信号WCOM1〜WCOM4を選択する9通りの選択パターンとあわせて27通りの選択パターンが発生する。更に、第2ユニットUNIT2で第6駆動波形信号WCOM6を選択した場合の選択パターンが27通り、第8駆動波形信号WCOM8を選択した場合の選択パターンが27通りあることになるから、第5駆動波形信号WCOM5又は第7駆動波形信号WCOM7までの27通りの選択パターンとあわせて81通りの選択パターンが存在する。 In this way, there are nine selection patterns just by selecting the drive waveform signals WCOM1 to WCOM4 from the first unit UNIT1 (the drive waveform signals WCOM5 to WCOM8 are not selected from the second unit UNIT2). Further, when the fifth drive waveform signal WCOM5 is selected in the second unit UNIT2, there are nine selection patterns (the fifth drive waveform signal WCOM5 is selected and the drive waveform signals WCOM1 to WCOM4 are selected from the first unit UNIT1). Similarly, since there are nine selection patterns when the seventh driving waveform signal WCOM7 is selected, 27 selection patterns including the nine selection patterns for selecting the driving waveform signals WCOM1 to WCOM4 only from the first unit UNIT1. The selection pattern occurs. Furthermore, since there are 27 selection patterns when the sixth drive waveform signal WCOM6 is selected in the second unit UNIT2, and 27 selection patterns when the eighth drive waveform signal WCOM8 is selected, the fifth drive waveform There are 81 selection patterns including 27 selection patterns up to the signal WCOM5 or the seventh drive waveform signal WCOM7.
これら81通りの駆動波形信号WCOM1〜WCOM8の選択パターンで実際にインク滴を吐出したところ、実質的にインクドットの大きさの異なるパターンが39通り確認された。この駆動波形信号選択パターンをインクドットの大きさ、即ちドット面積順に並べて番号を附したのが図13である。本実施形態では、このドット面積を3段階に区分し、ドット面積の大きい順にサイズL、M、Sの3つの階調(ドットを打たない場合を加えると4階調)を表現する。各階調には、実質的に13種類のインクドット面積が存在し得るが、それらの各階調のインクドット面積の中央値に相当するドット番号をL、M、S各階調の基準値とし、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキによってインクドット面積の基準値からずれているノズルに対して、ドット番号を上下にずらして基準値に近づける。 When ink droplets were actually ejected using these 81 drive waveform signals WCOM1 to WCOM8, 39 patterns with substantially different ink dot sizes were confirmed. FIG. 13 shows the drive waveform signal selection patterns arranged in the order of the ink dot size, that is, the dot area and numbered. In the present embodiment, this dot area is divided into three stages, and three gradations of sizes L, M, and S (4 gradations when adding no dot) are expressed in order of increasing dot area. Each gradation can have substantially 13 types of ink dot areas. The dot number corresponding to the median of the ink dot areas of each gradation is set as a reference value for each of the L, M, and S gradations, and the nozzle For nozzles that deviate from the ink dot area reference value due to variations in ink droplet ejection characteristics, the dot number is shifted up and down to approach the reference value.
図14は、階調Mの補正前のドット面積とノズル番号である。即ち、180個、全てのノズルに対して基準値となるドット番号相当の駆動波形信号選択パターンを出力したものである。このインクドット面積を全て計測し、図13に示すドット番号を上下に幾つ修正すべきかを求めたのが図15の補正量である。補正量の正値はドット番号を大きく修正(ドット面積は小さく補正)し、負値はドット番号を小さく修正(ドット面積は大きく補正)するという意味がある。即ち、ノズル番号1のノズルに対してはドット番号18に相当する駆動波形信号選択パターンを出力し、ノズル番号2のノズルに対してはドット番号17に相当する駆動波形信号選択パターンを出力する。このように駆動波形信号選択パターンを補正して全ノズルからインク滴を吐出したのが図16である。補正後のインクドット面積は、ほぼ均一化されている。
FIG. 14 shows the dot area and the nozzle number before the gradation M is corrected. That is, 180 drive waveform signal selection patterns corresponding to the dot numbers serving as reference values are output for all nozzles. FIG. 15 shows the correction amount obtained by measuring all the ink dot areas and determining how many dot numbers shown in FIG. 13 should be corrected vertically. A positive value of the correction amount means that the dot number is corrected to be large (correcting the dot area is small), and a negative value is to correct the dot number to be small (correcting the dot area is large). That is, a drive waveform signal selection pattern corresponding to dot number 18 is output to the nozzle of
本実施形態では、このようにして補正された各階調毎の駆動波形信号選択パターンを、前述した駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELの組合せとして、例えば図17に示すテーブルのようにして、記憶手段であるRAM62cに記憶する。この演算処理では、まずステップS1で、RAM62cに記憶されている駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを読込む。
In the present embodiment, the drive waveform signal selection pattern for each gradation corrected in this way is combined with the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL described above, for example, as shown in a table shown in FIG. Then, it is stored in the
次にステップS2に移行して、前述したドット面積計測で求めた各ノズルのインク滴吐出特性のバラツキの補正量を読込む。
次にステップS3に移行して、ステップS1で読込まれた駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを、ステップS2で読込まれた補正量で補正して、各ノズルのインク滴吐出特性のバラツキを補正する駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを算出する。
Next, the process proceeds to step S2, and the correction amount of variation in ink droplet ejection characteristics of each nozzle obtained by the dot area measurement described above is read.
In step S3, the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL read in step S1 are corrected with the correction amount read in step S2, and the ink droplet ejection characteristics of each nozzle are corrected. Drive waveform signal selection data SI and drive signal selection data SEL for correcting the variation are calculated.
次にステップS4に移行して、ステップS3で算出した駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELをRAM62cに更新記憶する。
次にステップS5に移行して、全ノズルの駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELの更新が完了したか否かを判定し、更新が完了した場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップS1に移行する。
Next, the process proceeds to step S4, and the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL calculated in step S3 are updated and stored in the
Next, the process proceeds to step S5, where it is determined whether or not the update of the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL for all the nozzles is completed. If the update is completed, the process returns to the main program. If not, the process proceeds to step S1.
また、この駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを用いた印字動作のための演算処理を図19に示す。この演算処理では、まずステップS11で、個別の演算処理で算出されている、該当するノズルの印字タイミングを読込む。
次にステップS12に移行して、個別の演算処理で算出されている、該当するノズルの印字データ、この場合はL、M、S(及び印字しない)という階調データを読込む。
Further, FIG. 19 shows a calculation process for a printing operation using the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL. In this calculation process, first, in step S11, the print timing of the corresponding nozzle calculated in the individual calculation process is read.
Next, the process proceeds to step S12, and the print data of the corresponding nozzle calculated in the individual calculation process, in this case, the gradation data L, M, S (and not printed) is read.
次にステップS13に移行して、ステップS12で読込まれた階調データに相当する駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELをRAM62cの記憶テーブルから読出し、それをインクジェットヘッドに向けて出力する。
次にステップS14に移行して、印字タイミングであるか否かを判定し、印字タイミングである場合にはステップS15に移行し、そうでない場合には待機する。
In step S13, the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL corresponding to the gradation data read in step S12 are read from the storage table of the
Next, the process proceeds to step S14, where it is determined whether or not it is the print timing. If it is the print timing, the process proceeds to step S15, and if not, the process waits.
ステップS15では、第1駆動信号COM1及び第2駆動信号COM2を同期して出力する。
次にステップS16に移行して、選択部による駆動波形信号の選択を行う。
次にステップS17に移行して、印字動作が終了したか否かを判定し、印字動作が終了した場合にはメインプログラムに復帰し、そうでない場合にはステップS11に移行する。
In step S15, the first drive signal COM1 and the second drive signal COM2 are output in synchronization.
Next, the process proceeds to step S16, and the drive waveform signal is selected by the selection unit.
Next, the process proceeds to step S17, where it is determined whether or not the printing operation has been completed. If the printing operation has been completed, the process returns to the main program, and if not, the process proceeds to step S11.
これらの演算処理によれば、各ノズルから実際にインク滴を吐出してインクドット面積を計測し、その計測結果からノズル間のインク滴吐出特性のバラツキを補正する補正量を求めると、駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELが更新記憶され、この更新記憶された駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを用いて印刷が行われる。 According to these calculation processes, when ink droplets are actually ejected from each nozzle and the ink dot area is measured, and a correction amount for correcting variations in ink droplet ejection characteristics between the nozzles is obtained from the measurement results, a drive waveform is obtained. The signal selection data SI and the drive signal selection data SEL are updated and stored, and printing is performed using the updated and stored drive waveform signal selection data SI and drive signal selection data SEL.
従って、本実施形態のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置によれば、圧電式アクチュエータ22を駆動する駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を一つ以上時系列的に配列して複数の駆動信号COM1、COM2を創成し、それら複数の駆動信号COM1、COM2を同期して出力し、この出力される複数の駆動信号COM1、COM2から一つ以上の駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を選択してインク滴を吐出すべきノズルの圧電式アクチュエータ22に供給することにより、選択される駆動波形信号WCOM1〜WCOM8の組合せによってノズル列内のノズルインク滴吐出特性を細かく補正でき、同時に駆動回路の不要な大型化を回避でき、更に複数の駆動信号COM1、COM2から駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を選択的に圧電式アクチュエータ22に供給することができるので一つのノズルからのインク滴吐出周期を短くすることができる。
Therefore, according to the head drive device of the inkjet printer of this embodiment, one or more drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 for driving the
また、二つの駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を時系列的に配列してなる二つの駆動信号COM1、COM2を一つの駆動信号ユニットUNIT1、UNIT2とし、その駆動信号ユニットUNIT1、UNIT2を時系列的に二つ配列して出力することにより、選択可能な駆動波形信号WCOM1〜WCOM8の組合せを飛躍的に増大してノズル列内のノズルインク滴吐出特性を細かく補正できるようにすると共に、駆動信号発生回路69、70を二つだけにして小型化することができる。
Also, two drive signals COM1 and COM2 formed by arranging two drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 in time series are set as one drive signal unit UNIT1 and UNIT2, and the drive signal units UNIT1 and UNIT2 are set in time series two. By arranging and outputting them, the combination of selectable drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 can be dramatically increased so that the nozzle ink droplet ejection characteristics in the nozzle array can be finely corrected, and the drive
また、印字データに対応して選択すべき駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を規定する駆動波形信号選択データSIと当該印字データに対応して選択すべき駆動信号COM1、COM2を規定する駆動信号選択データSELとを記憶しておき、印字データ及び記憶されている駆動波形信号選択データSIに基づいて駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を選択すると共に、印字データ及び記憶されている駆動信号選択データSELに基づいて駆動信号COM1、COM2を選択し、この選択された駆動波形信号WCOM1〜WCOM8及び駆動信号COM1、COM2に基づいて選択スイッチ15を駆動して駆動信号COM1、COM2中の駆動波形信号WCOM1〜WCOM8を圧電式アクチュエータ22に供給することにより、印字データに対応する駆動波形信号選択データSIと駆動信号選択データSELとをノズル毎に記憶しておくことにより、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性をノズル毎に細かく補正することができる。
Further, the drive waveform signal selection data SI that defines the drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 to be selected corresponding to the print data and the drive signal selection data SEL that defines the drive signals COM1 and COM2 to be selected corresponding to the print data. Are selected, the drive waveform signals WCOM1 to WCOM8 are selected based on the print data and the stored drive waveform signal selection data SI, and the drive is performed based on the print data and the stored drive signal selection data SEL. The signals COM1 and COM2 are selected, the
また、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキを補正するインク滴吐出用の駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを記憶する構成としたため、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性をノズル毎に細かく補正することができる。
また、ノズル間のインク滴吐出特性のバラツキの補正量に基づいて駆動波形信号選択データSI及び駆動信号選択データSELを記憶させる構成としたため、いつでも、ノズル列内のノズルインク滴吐出特性をノズル毎に細かく補正することができる。
In addition, since the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL for ink droplet ejection for correcting variations in the ink droplet ejection characteristics between the nozzles are stored, the nozzle ink droplet ejection characteristics in the nozzle row are stored for each nozzle. Can be finely corrected.
In addition, since the drive waveform signal selection data SI and the drive signal selection data SEL are stored based on the correction amount of variation in the ink droplet ejection characteristics between nozzles, the nozzle ink droplet ejection characteristics in the nozzle row can be changed at each nozzle. Can be finely corrected.
なお、前記各実施形態では、所謂マルチパス型インクジェットプリンタを対象として本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用した例についてのみ詳述したが、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、ラインヘッド型プリンタを始めとして、あらゆるタイプのインクジェットプリンタを対象として適用可能である。 In each of the above-described embodiments, only the example in which the head driving device of the ink jet printer of the present invention is applied to a so-called multi-pass ink jet printer is described in detail. However, the head driving device of the ink jet printer of the present invention is a line head. The present invention can be applied to any type of ink jet printer including a type printer.
1はインクジェットプリンタ、15は選択スイッチ、20はインクジェットヘッド、21は振動板、22は圧電式アクチュエータ、23はキャビティ、24はノズル、62は制御部、62cはRAM、69は第1駆動信号発生回路、70は第2駆動信号発生回路、214は駆動波形信号選択回路、217は駆動信号選択回路、aは印刷媒体 1 is an inkjet printer, 15 is a selection switch, 20 is an inkjet head, 21 is a diaphragm, 22 is a piezoelectric actuator, 23 is a cavity, 24 is a nozzle, 62 is a control unit, 62c is a RAM, 69 is a first drive signal generator Circuit, 70 a second drive signal generation circuit, 214 a drive waveform signal selection circuit, 217 a drive signal selection circuit, and a a print medium
Claims (5)
前記駆動手段は、
前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第1駆動波形信号を時系列的に配列した第1駆動信号と、前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第2駆動波形信号を時系列的に配列した第2駆動信号とをそれぞれ生成し、前記第1駆動信号および前記第2駆動信号を同期して出力する駆動信号発生手段と、
前記印字データに対応して選択すべき駆動波形信号を規定する駆動波形信号選択データに基づいて、前記第1駆動波形信号および前記第2駆動波形信号のうちの一方を選択する信号を出力する駆動波形信号選択手段と、
前記駆動波形信号選択手段の出力信号と、前記印字データに対応して選択すべき駆動信号を規定する駆動信号選択データとに基づいて前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちの一方を選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給する駆動信号選択手段とを備え、
前記駆動信号発生手段で配列する前記第1駆動波形信号と前記第2駆動波形信号とは、並列出力される一つのユニットを形成するとともに、前記ユニットを直列に複数連結し、かつ、前記複数のユニットをインク滴の吐出周期内に配列するようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動装置。 A plurality of nozzles provided in the head, a pressure chamber communicating with each nozzle, an actuator provided corresponding to each pressure chamber, and from which nozzle ink droplets are ejected based on print data or which Print data output means for outputting print data indicating whether or not ink droplets are to be ejected, and applying a drive signal to the actuator based on the print data from the print data output means to change the pressure in the pressure chamber A head drive device for an ink jet printer comprising a drive means for ejecting ink droplets from a nozzle,
The driving means includes
A first drive signal in which one or more first drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series, and a second drive signal in which one or more second drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series. Drive signal generating means for generating a drive signal and outputting the first drive signal and the second drive signal in synchronization with each other;
Drive that outputs a signal for selecting one of the first drive waveform signal and the second drive waveform signal based on drive waveform signal selection data that defines a drive waveform signal to be selected corresponding to the print data Waveform signal selection means;
One of the first drive signal and the second drive signal is output based on an output signal of the drive waveform signal selection means and drive signal selection data defining a drive signal to be selected corresponding to the print data. Drive signal selection means for selecting and supplying to the actuators of the nozzles that should eject ink droplets,
The first drive waveform signal and the second drive waveform signal arranged by the drive signal generating means form one unit that is output in parallel, and a plurality of the units are connected in series, and A head driving device for an ink jet printer, wherein the units are arranged within an ink droplet ejection cycle .
前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第1駆動波形信号を時系列的に配列した第1駆動信号と、前記アクチュエータを駆動する一つ以上の第2駆動波形信号を時系列的に配列した第2駆動信号とをそれぞれ生成して同期出力し、A first drive signal in which one or more first drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series, and a second drive signal in which one or more second drive waveform signals for driving the actuator are arranged in time series. Generate drive signals and output them synchronously,
当該同期出力の際に、During the synchronous output,
前記印字データに対応して選択すべき駆動波形信号を規定する駆動波形信号選択データに基づいて前記第1駆動波形信号および前記第2駆動波形信号のうちの一方を選択する信号を出力し、Outputting a signal for selecting one of the first drive waveform signal and the second drive waveform signal based on drive waveform signal selection data defining a drive waveform signal to be selected corresponding to the print data;
当該出力と、前記印字データに対応して選択すべき駆動信号を規定する駆動信号選択データとに基づいて前記第1駆動信号および前記第2駆動信号のうちの一方を選択してインク滴を吐出すべきノズルのアクチュエータに供給するようにし、Based on the output and drive signal selection data defining a drive signal to be selected corresponding to the print data, one of the first drive signal and the second drive signal is selected and ink droplets are ejected. To feed the actuator of the nozzle to be
かつ、時系列的に配列される前記第1駆動波形信号と前記第2駆動波形信号とは、並列出力される一つのユニットを形成するとともに、前記ユニットを直列に複数連結し、かつ、前記複数のユニットをインク滴の吐出周期内に配列するようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタのヘッド駆動方法。The first drive waveform signal and the second drive waveform signal arranged in time series form one unit that is output in parallel, and a plurality of the units are connected in series. An ink jet printer head drive method, wherein the units are arranged within an ink droplet discharge cycle.
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