JPH08112894A - インクジェットヘッドの駆動装置 - Google Patents
インクジェットヘッドの駆動装置Info
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- JPH08112894A JPH08112894A JP24986194A JP24986194A JPH08112894A JP H08112894 A JPH08112894 A JP H08112894A JP 24986194 A JP24986194 A JP 24986194A JP 24986194 A JP24986194 A JP 24986194A JP H08112894 A JPH08112894 A JP H08112894A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電素子を利用したインクジェットヘッドの
駆動電圧波形のばらつきを無くし、印字品質を安定させ
ること。 【構成】 台形状の出力電圧波形の電圧変化率を計測
し、設定値と比較して、両者の差を補正すべく可変定電
流源１の設定電流値を調整するようにした。
駆動電圧波形のばらつきを無くし、印字品質を安定させ
ること。 【構成】 台形状の出力電圧波形の電圧変化率を計測
し、設定値と比較して、両者の差を補正すべく可変定電
流源１の設定電流値を調整するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧電素子を用いたオンデ
マンド型インクジェットヘッドの駆動装置に関する。更
に詳しくは、圧電素子に台形状の電圧波形を印加し、イ
ンクの吸引と吐出を行う駆動装置に関する。
マンド型インクジェットヘッドの駆動装置に関する。更
に詳しくは、圧電素子に台形状の電圧波形を印加し、イ
ンクの吸引と吐出を行う駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】インク滴をノズル孔より吐出して記録を
行うインクジェットプリンタでは、インクの粘度が環境
温度に依存することから、吐出するインク滴の重量およ
び飛翔速度が環境温度で変わってしまい、印字品質が安
定しなくなるという問題を抱えている。
行うインクジェットプリンタでは、インクの粘度が環境
温度に依存することから、吐出するインク滴の重量およ
び飛翔速度が環境温度で変わってしまい、印字品質が安
定しなくなるという問題を抱えている。
【０００３】このような問題を解決するために、圧電素
子の伸縮によりインクを吐出させるインクジェットプリ
ンタでは、特開平５−１５５０２６号公報に開示のよう
に一定電流値で圧電素子の充電及び放電を行い、更に、
この充電時間または放電時間の少なくともどちらか一方
の時間長を温度に依存させて変えることで圧電振動子に
印加する電圧幅を変えてインク量及び飛翔速度を一定に
している。
子の伸縮によりインクを吐出させるインクジェットプリ
ンタでは、特開平５−１５５０２６号公報に開示のよう
に一定電流値で圧電素子の充電及び放電を行い、更に、
この充電時間または放電時間の少なくともどちらか一方
の時間長を温度に依存させて変えることで圧電振動子に
印加する電圧幅を変えてインク量及び飛翔速度を一定に
している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平５
−１５５０２６号公報の技術では、充電時間または放電
時間の少なくともどちらか一方の時間長を変えることで
印加電圧幅を変えているので、充電または放電電流値が
ばらつくことによって、印加電圧幅が設定値に対して変
わってしまい、特に、印加電圧幅を大きくする低温下で
顕著になる。
−１５５０２６号公報の技術では、充電時間または放電
時間の少なくともどちらか一方の時間長を変えることで
印加電圧幅を変えているので、充電または放電電流値が
ばらつくことによって、印加電圧幅が設定値に対して変
わってしまい、特に、印加電圧幅を大きくする低温下で
顕著になる。
【０００５】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、充放電電流値の
ばらつきを無くし、設定通りの電圧を圧電振動子に印加
できる駆動装置を提供することにある。
のであって、その目的とするところは、充放電電流値の
ばらつきを無くし、設定通りの電圧を圧電振動子に印加
できる駆動装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドの駆動装置は、圧電素子に台形状の電圧波形を印
加し、該圧電素子の伸縮力によりインク滴をノズル孔よ
り吐出させるインクジェットヘッドの駆動装置におい
て、設定電流値を調整可能な可変定電流源と、前記可定
電流源の電流を積分し、前記台形状の電圧波形を出力す
る台形波出力回路と、前記台形状の電圧波形の電圧上昇
または下降勾配を計測する波形傾き計測部と、前記波形
傾き計測部の計測値により前記可変定電流源の電流値を
制御するコントロール部とを備え、前記可変定電流源の
電流値を制御して所定の電圧波形を出力することを特徴
とする。
ヘッドの駆動装置は、圧電素子に台形状の電圧波形を印
加し、該圧電素子の伸縮力によりインク滴をノズル孔よ
り吐出させるインクジェットヘッドの駆動装置におい
て、設定電流値を調整可能な可変定電流源と、前記可定
電流源の電流を積分し、前記台形状の電圧波形を出力す
る台形波出力回路と、前記台形状の電圧波形の電圧上昇
または下降勾配を計測する波形傾き計測部と、前記波形
傾き計測部の計測値により前記可変定電流源の電流値を
制御するコントロール部とを備え、前記可変定電流源の
電流値を制御して所定の電圧波形を出力することを特徴
とする。
【０００７】
【実施例】図６は、本発明の駆動装置が出力する台形状
の電圧波形の一例を示した図である。この例では電圧の
立ち上がりが一段、立ち下がりが二段である台形状の電
圧波形を想定している。それ以外にも立ち上がりｎ段、
立ち下がりｍ段などの波形の場合もある。尚、実際に
は、台形状の電圧波形の立ち上がり及び立ち下がりの開
始点や終了点は回路を構成する素子の応答特性などの影
響により鈍るため、直線性が良好な部分は図示した下限
１〜上限１、上限２〜下限２、上限３〜下限３の部分で
ある。
の電圧波形の一例を示した図である。この例では電圧の
立ち上がりが一段、立ち下がりが二段である台形状の電
圧波形を想定している。それ以外にも立ち上がりｎ段、
立ち下がりｍ段などの波形の場合もある。尚、実際に
は、台形状の電圧波形の立ち上がり及び立ち下がりの開
始点や終了点は回路を構成する素子の応答特性などの影
響により鈍るため、直線性が良好な部分は図示した下限
１〜上限１、上限２〜下限２、上限３〜下限３の部分で
ある。
【０００８】図１は、本発明における駆動装置の第１の
実施例のブロック図である。
実施例のブロック図である。
【０００９】符号３はコントロール部３であり、可変定
電流源１が発生する電流値を制御するための電流設定値
と可変定電流源１が台形波出力回路に対して流出或いは
流入電流源どちらとして働かせるかを制御する信号を可
変定電流源１に出力する。これを受けて可変定電流源１
で設定電流が生成され、台形波出力回路２内のコンデン
サを充電或いは放電させる。そして該コンデンサの端子
電圧が台形波出力回路２部内の電流増幅器を介して出力
され、圧電素子に印加される。また、この出力電圧は、
同時に波形傾き計測部５に出力されている。
電流源１が発生する電流値を制御するための電流設定値
と可変定電流源１が台形波出力回路に対して流出或いは
流入電流源どちらとして働かせるかを制御する信号を可
変定電流源１に出力する。これを受けて可変定電流源１
で設定電流が生成され、台形波出力回路２内のコンデン
サを充電或いは放電させる。そして該コンデンサの端子
電圧が台形波出力回路２部内の電流増幅器を介して出力
され、圧電素子に印加される。また、この出力電圧は、
同時に波形傾き計測部５に出力されている。
【００１０】波形傾き計測部５は、コントロール部３か
らの計測開始信号により電圧上昇或いは下降勾配を計測
し、計測終了信号とその計測値をコントロール部３に送
り返す。
らの計測開始信号により電圧上昇或いは下降勾配を計測
し、計測終了信号とその計測値をコントロール部３に送
り返す。
【００１１】コントロール部３では、波形傾き計測部５
からの計測値を受けて、設定値との差分を補正すべく内
部に記憶したテーブルを参照し電流設定値を更新し、次
の周期で可変定電流源１に出力する。尚、計測開始信号
の出力は、上記電圧勾配の直線性が良好な区間を見計ら
って出力する。
からの計測値を受けて、設定値との差分を補正すべく内
部に記憶したテーブルを参照し電流設定値を更新し、次
の周期で可変定電流源１に出力する。尚、計測開始信号
の出力は、上記電圧勾配の直線性が良好な区間を見計ら
って出力する。
【００１２】これにより、台形波出力回路２の出力電圧
勾配は設定値通りにコントロールできる。
勾配は設定値通りにコントロールできる。
【００１３】図２は、本発明における駆動装置の第２の
実施例のブロック図である。この実施例では、図１に示
した第１の実施例に対して、上限電圧検出回路６および
下限電圧検出回路７を追加した構成としている。
実施例のブロック図である。この実施例では、図１に示
した第１の実施例に対して、上限電圧検出回路６および
下限電圧検出回路７を追加した構成としている。
【００１４】この上限電圧検出回路６および下限電圧検
出回路７は、コントロール部３より指定された閾値電圧
と台形波出力回路２の出力電圧を比較して両者が一致し
た時に信号を波形傾き計測部５に出力する。コントロー
ル部３より指定する閾値は、出力電圧勾配の直線性が良
好となる区間の上限、下限電圧を設定する。
出回路７は、コントロール部３より指定された閾値電圧
と台形波出力回路２の出力電圧を比較して両者が一致し
た時に信号を波形傾き計測部５に出力する。コントロー
ル部３より指定する閾値は、出力電圧勾配の直線性が良
好となる区間の上限、下限電圧を設定する。
【００１５】波形傾き計測部５は、コントロール部３か
らの計測開始信号に応答して、上限電圧検出回路６と下
限電圧検出回路７の出力信号により出力電圧勾配の直線
性が良好な区間を判断して、該区間における電圧勾配を
計測する。以上説明したコントロール部３、波形傾き計
測部５、上限電圧検出部６、下限電圧検出部７が行う処
理は、実際には装置全体の制御を司どるＡ／Ｄ変換器を
内蔵したＣＰＵが実行するものであり、その制御流れを
図４に沿って説明する。
らの計測開始信号に応答して、上限電圧検出回路６と下
限電圧検出回路７の出力信号により出力電圧勾配の直線
性が良好な区間を判断して、該区間における電圧勾配を
計測する。以上説明したコントロール部３、波形傾き計
測部５、上限電圧検出部６、下限電圧検出部７が行う処
理は、実際には装置全体の制御を司どるＡ／Ｄ変換器を
内蔵したＣＰＵが実行するものであり、その制御流れを
図４に沿って説明する。
【００１６】まず、ステップＳ１１でコントロール部３
は、一印刷周期の所定時点で可変定電流源１に対して電
流設定値と、可変定電流源１を流出或いは流入電流源ど
ちらとして働かせるかを制御する信号を出力する。ま
た、上限電圧検出回路６および下限電圧検出回路７に対
して閾値電圧を設定する。そして、可変定電流源１の生
成電流方向により、出力電圧が立ち上がり波形となるか
立ち下がり波形となるかを判断し（ステップＳ１２）、
立ち上がり波形となる場合はステップＳ１３〜ステップ
Ｓ１５、また立ち下がり波形となる場合はステップＳ１
６〜ステップＳ１８の処理に分岐する。
は、一印刷周期の所定時点で可変定電流源１に対して電
流設定値と、可変定電流源１を流出或いは流入電流源ど
ちらとして働かせるかを制御する信号を出力する。ま
た、上限電圧検出回路６および下限電圧検出回路７に対
して閾値電圧を設定する。そして、可変定電流源１の生
成電流方向により、出力電圧が立ち上がり波形となるか
立ち下がり波形となるかを判断し（ステップＳ１２）、
立ち上がり波形となる場合はステップＳ１３〜ステップ
Ｓ１５、また立ち下がり波形となる場合はステップＳ１
６〜ステップＳ１８の処理に分岐する。
【００１７】立ち上がり波形となる場合は、出力電圧が
下限電圧検出回路７に設定した閾値電圧に達したかを監
視して（ステップＳ１３）、達した場合は波形傾き計測
部５に計測を開始する旨指令し（ステップＳ１４）、そ
の後、出力電圧が上限電圧検出回路６に設定した閾値電
圧まで立ち上がるを監視して（ステップＳ１５）、波形
傾き計測部５に計測終了を指令する。
下限電圧検出回路７に設定した閾値電圧に達したかを監
視して（ステップＳ１３）、達した場合は波形傾き計測
部５に計測を開始する旨指令し（ステップＳ１４）、そ
の後、出力電圧が上限電圧検出回路６に設定した閾値電
圧まで立ち上がるを監視して（ステップＳ１５）、波形
傾き計測部５に計測終了を指令する。
【００１８】同様に、立ち上下がり波形となる場合は、
出力電圧が上限電圧検出回路６に設定した閾値電圧に達
したかを監視して（ステップＳ１６）、達した場合は波
形傾き計測部５に計測を開始する旨指令し（ステップＳ
１７）、その後、出力電圧が下限電圧検出回路７に設定
した閾値電圧まで立ち下がるを監視して（ステップＳ１
８）、波形傾き計測部５に計測終了を指令する。
出力電圧が上限電圧検出回路６に設定した閾値電圧に達
したかを監視して（ステップＳ１６）、達した場合は波
形傾き計測部５に計測を開始する旨指令し（ステップＳ
１７）、その後、出力電圧が下限電圧検出回路７に設定
した閾値電圧まで立ち下がるを監視して（ステップＳ１
８）、波形傾き計測部５に計測終了を指令する。
【００１９】波形傾き計測部５は計測終了を指令される
と（ステップＳ１９）、今までの期間で計測した計測値
をコントロール部３に出力し、コントロール部３は該計
測値を読み取る（ステップＳ２０）。この計測値と設定
値をステップＳ２１で比較し、一致していればステップ
Ｓ１１に戻るが、相違している場合は、両者の大小関係
をステップＳ２２でみて、それに応じた電流設定値の補
正を行い（ステップＳ２３、Ｓ２４）、各勾配に対する
電流設定値として記憶し、ステップＳ１１の戻る。
と（ステップＳ１９）、今までの期間で計測した計測値
をコントロール部３に出力し、コントロール部３は該計
測値を読み取る（ステップＳ２０）。この計測値と設定
値をステップＳ２１で比較し、一致していればステップ
Ｓ１１に戻るが、相違している場合は、両者の大小関係
をステップＳ２２でみて、それに応じた電流設定値の補
正を行い（ステップＳ２３、Ｓ２４）、各勾配に対する
電流設定値として記憶し、ステップＳ１１の戻る。
【００２０】以上の処理を、立ち上がり波形、立ち下が
り波形１、立ち下がり波形２の順番に繰り返して行うこ
とで設定通りの出力電圧勾配の波形を得ることが出来
る。
り波形１、立ち下がり波形２の順番に繰り返して行うこ
とで設定通りの出力電圧勾配の波形を得ることが出来
る。
【００２１】図３は、本発明の駆動装置の第３の実施例
を示したブロック図である。図３の概略は、タイマー部
９で所定時間間隔を計時し、その間に出力電圧がどの位
変化したかをアナログ電圧をデジタル値化する電圧計測
回路８を介してコントロール部３が読み取り、該変化分
を設定時間間隔で除することで電圧勾配を求めるもので
ある。
を示したブロック図である。図３の概略は、タイマー部
９で所定時間間隔を計時し、その間に出力電圧がどの位
変化したかをアナログ電圧をデジタル値化する電圧計測
回路８を介してコントロール部３が読み取り、該変化分
を設定時間間隔で除することで電圧勾配を求めるもので
ある。
【００２２】このタイマー部９は遅延タイマーと計測タ
イマーの二つの時間計測機能を持つている。ここで言う
遅延タイマーとは、立ち上がり波形の傾きを計測する場
合には、前述の下限電圧にほぼ達するまで時間（図６に
示すＴｄ１）を計時するもので、立ち下がり波形の傾き
を計測する場合には、前述の上限電圧にほぼ達するまで
の時間（図６に示すＴｄ２或いはＴｄ３）を計時するも
のである。また、計測タイマーとは、立ち上がり波形の
傾きを計測する場合には、前述の上限電圧にほぼ達する
まで時間（図６に示すＴｕ１）を計時するもので、立ち
下がり波形の傾きを計測する場合には、前述の下限電圧
にほぼ達するまでの時間（図６に示すＴｆ１或いはＴｆ
２）を計時するものであり、遅延タイマーからの信号で
トリガされて計時を開始する。次に、この様に構成され
た回路を動作させるための制御流れを図５に沿って説明
する。
イマーの二つの時間計測機能を持つている。ここで言う
遅延タイマーとは、立ち上がり波形の傾きを計測する場
合には、前述の下限電圧にほぼ達するまで時間（図６に
示すＴｄ１）を計時するもので、立ち下がり波形の傾き
を計測する場合には、前述の上限電圧にほぼ達するまで
の時間（図６に示すＴｄ２或いはＴｄ３）を計時するも
のである。また、計測タイマーとは、立ち上がり波形の
傾きを計測する場合には、前述の上限電圧にほぼ達する
まで時間（図６に示すＴｕ１）を計時するもので、立ち
下がり波形の傾きを計測する場合には、前述の下限電圧
にほぼ達するまでの時間（図６に示すＴｆ１或いはＴｆ
２）を計時するものであり、遅延タイマーからの信号で
トリガされて計時を開始する。次に、この様に構成され
た回路を動作させるための制御流れを図５に沿って説明
する。
【００２３】まず、ステップＳ３１でコントロール部３
は、一印刷周期の所定時点で可変定電流源１に対して電
流設定値と、可変定電流源１を流出或いは流入電流源ど
ちらとして働かせるかを制御する信号を出力する。そし
て更に、計測区間の時間情報をタイマー部９の遅延タイ
マー及び計測タイマーに設定し、計測を開始させる（ス
テップＳ３２）。
は、一印刷周期の所定時点で可変定電流源１に対して電
流設定値と、可変定電流源１を流出或いは流入電流源ど
ちらとして働かせるかを制御する信号を出力する。そし
て更に、計測区間の時間情報をタイマー部９の遅延タイ
マー及び計測タイマーに設定し、計測を開始させる（ス
テップＳ３２）。
【００２４】その後、ステップＳ３３で遅延タイマー信
号が出力するかを監視して、遅延タイマー信号が出力し
た時点で出力電圧値を読み取り記憶する（ステップＳ３
４）。この遅延タイマー信号により計測タイマーの動作
が開始されるので、更にステップＳ３５で計測タイマー
信号の出力を監視して、計測タイマー信号が出力した時
点で、再度出力電圧値を読み取る（ステップＳ３６）。
号が出力するかを監視して、遅延タイマー信号が出力し
た時点で出力電圧値を読み取り記憶する（ステップＳ３
４）。この遅延タイマー信号により計測タイマーの動作
が開始されるので、更にステップＳ３５で計測タイマー
信号の出力を監視して、計測タイマー信号が出力した時
点で、再度出力電圧値を読み取る（ステップＳ３６）。
【００２５】そして、ステップ３７でステップ３４で読
み取った電圧値とステップ３６で読み取った電圧値の差
分を計測ターマーに設定した値で除することで電圧勾配
を求める。
み取った電圧値とステップ３６で読み取った電圧値の差
分を計測ターマーに設定した値で除することで電圧勾配
を求める。
【００２６】この求めた電圧勾配と設定値をステップＳ
３８で比較して、一致している場合はステップＳ３１に
戻るが、両者が相違する場合は、その大小関係を判定し
て（ステップＳ３９）、それに応じた設定電流値の補正
（ステップＳ４０、Ｓ４１）を行った後、ステップＳ３
１に戻り以上説明した動作を繰り返す。
３８で比較して、一致している場合はステップＳ３１に
戻るが、両者が相違する場合は、その大小関係を判定し
て（ステップＳ３９）、それに応じた設定電流値の補正
（ステップＳ４０、Ｓ４１）を行った後、ステップＳ３
１に戻り以上説明した動作を繰り返す。
【００２７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のインクジ
ェットヘッドの駆動装置は、常時電圧勾配を計測し、設
定値と比較して設定値に一致するよう可変定電流源の設
定電流値を調整するので、安定した印字品質を得ること
ができる。
ェットヘッドの駆動装置は、常時電圧勾配を計測し、設
定値と比較して設定値に一致するよう可変定電流源の設
定電流値を調整するので、安定した印字品質を得ること
ができる。
【図１】本発明の第１の実施例を示したブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２の実施例を示したブロック図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３の実施例を示したブロック図であ
る。
る。
【図４】図２に示した駆動装置の処理流れを示す図であ
る。
る。
【図５】図３に示した駆動装置の処理流れを示す図であ
る。
る。
【図６】本発明における台形状の駆動電圧波形を示す図
である。
である。
１ 可変定電流源 ２ 台形波出力回路 ３ コントロール部 ６ 上限電圧検出回路 ７ 下限電圧検出回路 ８ 電圧計測回路 ９ タイマー部
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電素子に台形状の電圧波形を印加し、
該圧電素子の伸縮力によりインク滴をノズル孔より吐出
させるインクジェットヘッドの駆動装置において、 設定電流値を調整可能な可変定電流源と、 前記可定電流源の電流を積分し、前記台形状の電圧波形
を出力する台形波出力回路と、 前記台形状の電圧波形の電圧上昇または下降勾配を計測
する波形傾き計測部と、 前記波形傾き計測部の計測値により前記可変定電流源の
電流値を制御するコントロール部とを備え、 前記可変定電流源の電流値を制御して所定の電圧波形を
出力することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動
装置。 - 【請求項２】 前記波形傾き計測部は、台形状の電圧波
形の電圧上昇または下降勾配の直線性の良好な区間の勾
配を計測することを特徴とする請求項１記載のインクジ
ェットヘッドの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24986194A JPH08112894A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | インクジェットヘッドの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24986194A JPH08112894A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | インクジェットヘッドの駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08112894A true JPH08112894A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=17199285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24986194A Pending JPH08112894A (ja) | 1994-10-14 | 1994-10-14 | インクジェットヘッドの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08112894A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0899102A2 (en) | 1997-08-18 | 1999-03-03 | Nec Corporation | Inkjet head control system and method |
| JP2007261180A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Konica Minolta Holdings Inc | 液体噴射ヘッドの電圧制御装置、液体噴射ヘッドの電圧制御方法及び液体噴射装置。 |
| JP2007261179A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Konica Minolta Holdings Inc | 液体噴射ヘッドの電圧制御装置、液体噴射ヘッドの電圧制御方法及び液体噴射装置。 |
| JP2013215961A (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-24 | Sii Printek Inc | 駆動装置、液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、及び駆動方法 |
-
1994
- 1994-10-14 JP JP24986194A patent/JPH08112894A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0899102A2 (en) | 1997-08-18 | 1999-03-03 | Nec Corporation | Inkjet head control system and method |
| EP0899102A3 (en) * | 1997-08-18 | 1999-12-08 | Nec Corporation | Inkjet head control system and method |
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