JPH1191143A - Ink-jet recording apparatus - Google Patents

Ink-jet recording apparatus

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Publication number
JPH1191143A
JPH1191143A JP13580898A JP13580898A JPH1191143A JP H1191143 A JPH1191143 A JP H1191143A JP 13580898 A JP13580898 A JP 13580898A JP 13580898 A JP13580898 A JP 13580898A JP H1191143 A JPH1191143 A JP H1191143A
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JP
Japan
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driving
drive
ink
waveform
head
Prior art date
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JP13580898A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Nakano
智昭 中野
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Priority to US09/116,700 priority patent/US6193346B1/en
Publication of JPH1191143A publication Critical patent/JPH1191143A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably jet out ink drops and form high-quality images by generating a plurality of driving waveforms to drive energy generation elements, and selecting one of the generated driving waveforms in accordance with image information. SOLUTION: Nozzle data and a timing signal are output as a driving control signal from a main control part 101 to a driving waveform selection circuit 105 of a head-driving part 102. Moreover, the main control part 101 outputs a driving timing signal with a predetermined timing to waveform generation circuits 103A, 103B of the head-driving part 102. The waveform generation circuits 103A, 103B output driving waveforms SAi, SBi. The driving waveform SAi or SBi is output to selection electrodes Do1-Do32 (each piezoelectric element PZT) through an analog switch turned on among analog switches of the driving waveform selection circuit 105, so that a driving voltage is impressed to each piezoelectric element PZT. A discharge amount of ink is changed through control of the driving voltage, whereby a size of dots is changed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関し、特に階調画像を記録可能なインクジェット記録
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly to an ink jet recording apparatus capable of recording a gradation image.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の
画像形成装置として用いるインクジェット記録装置にお
いて、駆動波形を制御することによってインク滴吐出量
或いはドット径を可変してドット間のバラツキを補正し
たり、階調画像を記録できるようにしたものとして、例
えば特開昭57−160654号公報に記載されている
ように、複数の電圧パルスからなるパルス列から、適宜
なパルスを選択的に用いて電気機械変換素子を駆動し、
ノズルから粒子速度及び粒子直径の異なる複数個のイン
ク粒子を噴射させて、飛翔中に1つのインク粒子に合体
させて、記録媒体に着弾させることによりドットを形成
するようにしたものがある。
2. Description of the Related Art In an ink jet recording apparatus used as an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying apparatus, or the like, variations in dots can be corrected by controlling a driving waveform to vary an ink droplet ejection amount or a dot diameter. As a device capable of recording a gradation image, for example, as described in JP-A-57-160654, an electromechanical conversion is performed by selectively using an appropriate pulse from a pulse train composed of a plurality of voltage pulses. Drive the element,
There is a type in which a plurality of ink particles having different particle velocities and particle diameters are ejected from a nozzle, are combined into one ink particle during flight, and land on a recording medium to form a dot.

【0003】また、特開平6−8428号公報に記載さ
れているように、駆動信号と同期した異なるパルス幅を
持つ信号を複数出力するパルス信号出力手段と、出力さ
れる複数の信号から1つの信号を選択する信号選択手段
とを具備し、駆動信号の未飽和領域で圧電素子駆動手段
のオン・オフを切替えることにより、圧電素子に印加さ
れる電圧を可変し、各ノズルから吐出されるインク滴量
を一定にする駆動方法などが知られている。
Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-8428, a pulse signal output means for outputting a plurality of signals having different pulse widths synchronized with a driving signal, Signal selection means for selecting a signal, and switching on / off of the piezoelectric element driving means in an unsaturated region of the drive signal, thereby varying the voltage applied to the piezoelectric element, and changing the ink discharged from each nozzle. A driving method for making the droplet amount constant is known.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たようにパルス列から適宜電圧パルスを選択して電気機
械変換素子を駆動する前者の記録装置にあっては、高集
積化、高密度化に伴ってインクジェットヘッドのノズル
数が増加した場合に各電気機械変換素子に対応する駆動
回路のパルスを選択する回路が必要になって、駆動回路
全体の回路規模が大きくなり、信号線の数も増加してコ
ストが高くなる。また、記録速度の高速化によってキャ
リッジ速度が早くなり、ドット形成の繰り返し周期が短
くなると、時間内に連続吐出したインク滴を飛翔中に合
体させることが困難になる。
However, as described above, in the former recording apparatus in which the voltage pulse is appropriately selected from the pulse train to drive the electromechanical conversion element, the higher the integration and the higher the density, the higher the recording density. When the number of nozzles of the inkjet head increases, a circuit for selecting a pulse of a driving circuit corresponding to each electromechanical transducer is required, and the circuit scale of the entire driving circuit increases, and the number of signal lines also increases. The cost is high. Further, when the recording speed is increased and the carriage speed is increased, and the repetition period of dot formation is shortened, it becomes difficult to combine ink droplets continuously ejected in time during flight.

【0005】また、駆動信号と同期した異なるパルス幅
を持つ信号を複数出力し、この複数の信号から1つの信
号を選択して各圧電素子を充電する駆動手段(トランジ
スタ)をオンからオフに転じて印加電圧を可変する後者
の記録装置にあっては、トランジスタのターンオフ時間
がばらつくと印加電圧もばらつくため、高精度に印加電
圧を制御することができない。また、駆動電圧を制御す
る場合、電圧を高くすると、インク滴量を増加させるこ
とができるものの、インク滴吐出速度も速くなるため、
紙面上のインク滴着弾位置がずれて、ドット精度が低下
したり、不要なサテライトが発生して画像品質が低下す
る。
[0005] Further, a plurality of signals having different pulse widths synchronized with the driving signal are output, and a driving means (transistor) for selecting one signal from the plurality of signals and charging each piezoelectric element is switched from on to off. In the latter recording apparatus in which the applied voltage is varied, the applied voltage varies when the turn-off time of the transistor varies, so that the applied voltage cannot be controlled with high accuracy. Also, when controlling the drive voltage, increasing the voltage can increase the amount of ink droplets, but also increases the ink droplet ejection speed,
The ink droplet landing position on the paper surface is shifted, and the dot accuracy is reduced, or unnecessary satellites are generated, and the image quality is reduced.

【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、インク滴を安定して噴射させて高品質画像を形成
できるインクジェット記録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 the above problems, and has as its object to provide an ink jet recording apparatus capable of forming a high quality image by stably ejecting ink droplets.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項1のインクジェット記録装置は、インク滴を
吐出する複数のノズルと、各ノズルが連通する複数の加
圧液室と、各加圧液室内のインクを加圧して前記ノズル
からインク滴を吐出させるためのエネルギーを発生する
複数のエネルギー発生素子とを有し、各エネルギー発生
素子の一方の電極を共通化したインクジェットヘッドを
備えたインクジェット記録装置において、前記エネルギ
ー発生素子を駆動する複数の駆動波形を生成する駆動波
形生成手段と、この駆動波形生成手段で生成された複数
の駆動波形の内の1つの駆動波形を画像情報に応じて選
択する駆動波形選択手段とを備えている構成とした。
In order to solve the above-mentioned problems, an ink jet recording apparatus according to claim 1 includes a plurality of nozzles for discharging ink droplets, a plurality of pressurized liquid chambers communicating with the nozzles, and A plurality of energy generating elements for generating energy for discharging ink droplets from the nozzles by pressurizing the ink in the pressurized liquid chamber, and having an inkjet head in which one electrode of each energy generating element is shared In the inkjet recording apparatus, a driving waveform generating means for generating a plurality of driving waveforms for driving the energy generating element, and one of the plurality of driving waveforms generated by the driving waveform generating means is used as image information. And a driving waveform selecting means for selecting the driving waveform in accordance with the driving waveform.

【0008】請求項2のインクジェット記録装置は、上
記請求項1のインクジェット記録装置において、前記画
像情報は駆動波形毎に駆動ノズルを選択するシリアルの
ノズルデータに変換し、このノズルデータを前記駆動波
形選択手段に与える構成とした。
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus of the first aspect, the image information is converted into serial nozzle data for selecting a drive nozzle for each drive waveform, and the nozzle data is converted into the drive waveform. The configuration was provided to the selection means.

【0009】請求項3のインクジェット記録装置は、上
記請求項2のインクジェット記録装置において、前記ノ
ズルデータは前記駆動波形の数と同数以下のシリアルデ
ータからなる構成とした。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording apparatus of the second aspect, the nozzle data is constituted by serial data of the same number or less as the number of the driving waveforms.

【0010】請求項4のインクジェット記録装置は、上
記請求項1乃至3のいずれかのインクジェット記録装置
において、前記複数の駆動波形は、駆動電圧、時定数及
びパルス幅の少なくともいずれかが異なる構成とした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the inkjet recording apparatus of the first aspect, the plurality of drive waveforms are different from each other in at least one of a drive voltage, a time constant, and a pulse width. did.

【0011】以下、本発明の実施の形態を添付図面を参
照して説明する。図1は本発明に係るインクジェット記
録装置の機構部の概略図、図2は図1の要部概略斜視図
である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view of a mechanism of an ink jet recording apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of FIG.

【0012】このインクジェット記録装置は、左右の側
板1,2間(図2参照)に横架したガイドロッド3とガ
イド板4とでキャリッジ5を主走査方向(図2の矢示A
方向)に摺動自在に保持し、キャリッジ5の下面側には
インクジェットヘッドからなる記録ヘッド6をインク滴
吐出方向を下方に向けて装着し、キャリッジ5の上面側
には記録ヘッド6に各色のインクを供給するためのイン
クタンク(インクカートリッジ)7を装着している。
In this ink jet recording apparatus, a carriage 5 is moved in a main scanning direction (indicated by an arrow A in FIG. 2) by a guide rod 3 and a guide plate 4 which are laid between left and right side plates 1 and 2 (see FIG. 2).
Direction), a recording head 6 composed of an inkjet head is mounted on the lower surface side of the carriage 5 with the ink droplet ejection direction facing downward, and the recording head 6 is mounted on the upper surface side of the carriage 5 for each color. An ink tank (ink cartridge) 7 for supplying ink is mounted.

【0013】記録ヘッド6は、イエロー(Y)のインク
を吐出するヘッド、マゼンタ(M)のインクを吐出する
ヘッド、シアン(C)のインクを吐出するヘッド及びブ
ラック(Bk)のインクを吐出するヘッドを主走査方向
に配置したものである。キャリッジ5は、ステッピング
モータからなる主走査モータ15で回転される駆動プー
リ16と従動プーリ17との間に張装したタイミングベ
ルト18に連結して、主走査モータ15を駆動制御する
ことによってキャリッジ5、即ち記録ヘッド6が主走査
方向に移動されるようにしている。
The recording head 6 ejects a yellow (Y) ink, a magenta (M) ink, a cyan (C) ink, and a black (Bk) ink. The head is arranged in the main scanning direction. The carriage 5 is connected to a timing belt 18 stretched between a driving pulley 16 and a driven pulley 17 which are rotated by a main scanning motor 15 composed of a stepping motor, and controls the driving of the main scanning motor 15 to control the carriage 5. That is, the recording head 6 is moved in the main scanning direction.

【0014】一方、用紙20を副走査方向(図2の矢示
B方向)に搬送するためにプラテンローラ(以下、単に
「プラテン」という。)21と、プラテン21の周面に
押し付けて配設した給紙ローラ22,23及び用紙送り
角を規定するピンチローラ24と、記録ヘッド6が対向
するガイド板25と、記録ヘッド6より用紙搬送方向下
流側の排紙ローラ26及びこの排紙ローラ26に押し付
けられて当接する用紙押え用拍車ローラ27とを備えて
いる。
On the other hand, a platen roller (hereinafter, simply referred to as "platen") 21 for transporting the paper 20 in the sub-scanning direction (the direction of arrow B in FIG. 2), and the paper 20 is disposed by being pressed against the peripheral surface of the platen 21. The paper feed rollers 22 and 23 and the pinch roller 24 for defining the paper feed angle, the guide plate 25 facing the recording head 6, the paper discharge roller 26 downstream of the recording head 6 in the paper transport direction, and the paper discharge roller 26 And a paper pressing spur roller 27 which is pressed and abutted.

【0015】そして、ステッピングモータからなる副走
査モータ28の回転をギヤ29〜31及びプラテンギヤ
32を介してプラテン21に伝達して、プラテン21を
回転駆動することによって給紙部33に収納した用紙2
0をプラテン21と給紙ローラ22,23及び用紙押え
用ローラ24を経て、記録ヘッド6とガイド板25との
間に送り込み、プラテン21で用紙20を副走査方向に
移動させながら、プラテンギヤ32に噛み合うギヤ34
を介して回転される排紙ローラ26及び用紙押え用拍車
ローラ27で用紙20を排紙方向(図2の矢示B方向)
に送り出す。
The rotation of the sub-scanning motor 28, which is a stepping motor, is transmitted to the platen 21 via the gears 29 to 31 and the platen gear 32, and the platen 21 is driven to rotate.
0 is sent between the recording head 6 and the guide plate 25 via the platen 21, the paper feed rollers 22 and 23, and the paper pressing roller 24, and the paper 20 is moved to the platen gear 32 while the paper 20 is moved in the sub-scanning direction by the platen 21. Meshing gear 34
The paper 20 is ejected by the paper ejection roller 26 and the paper holding spur roller 27 which are rotated through the sheet (the direction indicated by the arrow B in FIG. 2).
To send out.

【0016】このように構成したこの記録装置では、記
録ヘッド6(キャリッジ5)を主走査方向に移動走査さ
せながら、用紙20を副走査方向に搬送して、記録ヘッ
ド6各ヘッドのノズルから所要の色のインク滴を吐出さ
せることによって、用紙20上に所要のカラー画像(黒
画像を含む。)を記録する。
In the printing apparatus thus configured, the paper 20 is conveyed in the sub-scanning direction while moving and scanning the printing head 6 (carriage 5) in the main scanning direction. The required color image (including the black image) is recorded on the paper 20 by ejecting the ink droplets of the color (1).

【0017】また、この記録装置においては、キャリッ
ジ5の主走査領域の右側部分に、記録ヘッド6の信頼性
維持回復機構(サブシステム)35を配設し、印字待機
状態にあるとき、ホスト側から所定時間印刷データが転
送されないとき、或いは予め定めた時間間隔などで、記
録ヘッド6のノズル面やノズルの汚れを除去するなどの
信頼性維持回復動作を行う。
In this recording apparatus, a reliability maintenance / recovery mechanism (subsystem) 35 for the recording head 6 is provided on the right side of the main scanning area of the carriage 5, and when the printer is in a printing standby state, the host side operates. When the print data is not transferred for a predetermined period of time, or at a predetermined time interval, a reliability maintenance / recovery operation such as removal of stains on the nozzle surface and nozzles of the recording head 6 is performed.

【0018】次に、記録ヘッドを構成しているインクジ
ェットヘッドの一例について図3乃至図5を参照して説
明する。なお、図3はインクジェットヘッドの分解斜視
図、図4は同ヘッドのチャンネル方向(ノズル配列方
向)と直交する方向の要部拡大断面図、図5は同ヘッド
のチャンネル方向の要部拡大断面図である。
Next, an example of the ink-jet head constituting the recording head will be described with reference to FIGS. 3 is an exploded perspective view of the ink jet head, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to a channel direction (nozzle arrangement direction), and FIG. It is.

【0019】このインクジェットヘッドは、駆動ユニッ
ト41と、液室ユニット42と、ヘッドカバー43とを
備えている。駆動ユニット41は、セラミックス基板、
例えばチタン酸バリウム、アルミナ、フォルステライト
などの絶縁性の基板44上に、エネルギー発生素子であ
る複数の積層型圧電素子45を列状に2列配置して接合
し、これら2列の各圧電素子45の周囲を取り囲む樹
脂、セラミック等からなるフレーム部材(支持体)46
を接着剤47によって接合している。
This ink jet head includes a drive unit 41, a liquid chamber unit 42, and a head cover 43. The drive unit 41 includes a ceramic substrate,
For example, a plurality of laminated piezoelectric elements 45, which are energy generating elements, are arranged and joined in two rows on an insulating substrate 44 made of, for example, barium titanate, alumina, or forsterite. Frame member (support) 46 made of resin, ceramic, or the like surrounding the periphery of 45
Are bonded by an adhesive 47.

【0020】複数の圧電素子45は、インクを液滴化し
て飛翔させるための駆動パルスが与えられる圧電素子
(これを「駆動部」という。)48,48…と、駆動部
48,48間に位置し、駆動パルスが与えられずに単に
液室ユニット42を基板44に固定する液室支柱部材と
なる圧電素子(これを「非駆動部」という。)49,4
9…とを交互に構成している。
The plurality of piezoelectric elements 45 are provided between piezoelectric elements (which are referred to as “drive units”) 48 to which drive pulses for applying ink to droplets and flying are provided, and drive units 48, 48. A piezoelectric element (hereinafter, referred to as a “non-driving unit”) that serves as a liquid chamber support member that simply fixes the liquid chamber unit 42 to the substrate 44 without being provided with a driving pulse.
9 are alternately configured.

【0021】ここで、圧電素子45としては10層以上
の積層型圧電素子を用いている。この積層型圧電素子
は、例えば図4に示すように、厚さ10〜50μm/1
層のチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)50と、厚さ数μ
m/1層の銀・パラジューム(AgPd)からなる内部電
極51とを交互に積層したものであるが、圧電素子とし
て用いる材料は上記に限られるものでなく、その他の電
気機械変換素子を用いることもできる。
Here, as the piezoelectric element 45, a laminated piezoelectric element having ten or more layers is used. This laminated piezoelectric element has a thickness of 10 to 50 μm / 1, for example, as shown in FIG.
Layer of lead zirconate titanate (PZT) 50 and thickness of several μ
Although the internal electrodes 51 made of silver / palladium (AgPd) of m / 1 layer are alternately laminated, the material used for the piezoelectric element is not limited to the above, and other electromechanical conversion elements may be used. Can also.

【0022】各圧電素子45の内部電極51は1層おき
にAgPdからなる左右の端面電極52,53(2つの圧
電素子列の対向する面側を端面電極52とし、対向しな
い面側を端面電極53とする。)に接続している。一
方、基板44上には、図3に示すようにNi・Au蒸着、
Auメッキ、AgPtペースト印刷、AgPdペースト印刷
等によって共通電極54及び選択電極55の各パターン
を設けている。
The internal electrodes 51 of each piezoelectric element 45 are left and right end electrodes 52 and 53 made of AgPd every other layer (the opposing surfaces of the two piezoelectric element rows are end electrodes 52, and the non-opposing surfaces are end electrodes. 53). On the other hand, as shown in FIG.
Each pattern of the common electrode 54 and the selection electrode 55 is provided by Au plating, AgPt paste printing, AgPd paste printing, or the like.

【0023】そして、各列の各圧電素子45の対向する
端面電極52を導電性接着剤56を介して共通電極54
に接続し、他方、各列の各圧電素子45の対向しない端
面電極53を同じく導電性接着剤56を介してそれぞれ
選択電極55に接続している。これにより、駆動部48
に駆動電圧(駆動エネルギー)を与えることによって、
積層方向に電界が発生して、駆動部48には積層方向の
伸びの変位(d33方向の変位)が生起される。なお、
共通電極54は、図4にも示すように、フレーム部材4
6に設けた穴46a内に導電性接着剤56を充填するこ
とで各圧電素子に接続されたパターンの導通を取ってい
る。
The opposite end electrodes 52 of each row of the piezoelectric elements 45 are connected to the common electrode 54 via a conductive adhesive 56.
On the other hand, the non-opposing end face electrodes 53 of the piezoelectric elements 45 in each row are connected to the selection electrodes 55 via the conductive adhesive 56 in the same manner. Thereby, the driving unit 48
By applying a drive voltage (drive energy) to
An electric field is generated in the stacking direction, and a displacement in the stacking direction (displacement in the direction d33) is generated in the driving unit 48. In addition,
The common electrode 54 is connected to the frame member 4 as shown in FIG.
By filling the conductive adhesive 56 in the hole 46a provided in the 6, the pattern connected to each piezoelectric element is conducted.

【0024】一方、液室ユニット42は、金属薄膜の積
層体からなる複層構造の振動板57と、ドライフィルム
レジスト(DFR)からなる感光性樹脂層で形成した2
層構造の液室隔壁部材58と、金属、樹脂等からなるノ
ズルプレート59とを順次を積層し、熱融着して形成し
ている。これらの各部材によって、1つの圧電素子45
(駆動部48)と、この1つの圧電素子45に対応する
ダイアフラム部60と、各ダイアフラム部60を介して
加圧される加圧液室61と、この加圧液室61の両側に
位置して加圧液室61に供給するインクを導入する共通
液室62,62と、加圧液室61と共通液室62,62
とを連通する流体抵抗部を兼ねたインク供給路63,6
3と、加圧液室61に連通するノズル64とによって1
つのチャンネルを形成し、このチャンネルを複数個2列
設けている。
On the other hand, the liquid chamber unit 42 is composed of a diaphragm 57 having a multilayer structure composed of a laminate of metal thin films and a photosensitive resin layer composed of a dry film resist (DFR).
A liquid chamber partition member 58 having a layered structure and a nozzle plate 59 made of metal, resin or the like are sequentially laminated and formed by heat fusion. By each of these members, one piezoelectric element 45
(Drive unit 48), a diaphragm 60 corresponding to the one piezoelectric element 45, a pressurized liquid chamber 61 pressurized through each diaphragm 60, and both sides of the pressurized liquid chamber 61. Common liquid chambers 62, 62 for introducing ink to be supplied to the pressurized liquid chamber 61, and the pressurized liquid chamber 61 and the common liquid chambers 62, 62.
Ink supply paths 63 and 6 which also serve as fluid resistance portions
3 and a nozzle 64 communicating with the pressurized liquid chamber 61.
One channel is formed, and a plurality of the channels are provided in two rows.

【0025】振動板57は、2層構造のニッケルめっき
膜からなり、駆動部48に対応する前記ダイアフラム部
60と、駆動部48と接合するためにこのダイアフラム
部60の中央部に一体的に形成した島状凸部65と、非
駆動部49に接合する梁となる66及びフレーム部材4
6に接合する周辺厚肉部67とを形成している。
The diaphragm 57 is made of a nickel plating film having a two-layer structure, and is formed integrally with the diaphragm portion 60 corresponding to the driving portion 48 and at the center portion of the diaphragm portion 60 for joining with the driving portion 48. Island-shaped convex portion 65, beam 66 to be joined to non-drive portion 49 and frame member 4
6 and a peripheral thick portion 67 to be joined.

【0026】液室隔壁部材58は、振動板57側に予め
ドライフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用い
て露光し、現像して所定の液室パターンを形成した第1
感光性樹脂層68と、ノズルプレート59側に予めドラ
イフィルムレジストを塗布して所要のマスクを用いて露
光し、現像して所定の液室パターンを形成した第2感光
性樹脂層69とを熱圧着で接合してなる。
The liquid chamber partition member 58 is formed by first applying a dry film resist on the vibration plate 57 side, exposing it using a required mask, and developing it to form a first liquid chamber pattern.
The photosensitive resin layer 68 and the second photosensitive resin layer 69 having a predetermined liquid chamber pattern formed by applying a dry film resist in advance on the nozzle plate 59 side, exposing with a required mask, and developing to form a predetermined liquid chamber pattern are heated. It is joined by crimping.

【0027】ノズルプレート59にはインク滴を飛翔さ
せるための微細な吐出口であるノズル64を多数を形成
している。このノズル64の内部形状(内側形状)は、
略円柱形状、略円錘台形状、ホーン形状等に形成する。
また、このノズル64の径はインク滴出口側の直径で約
25〜35μmである。このノズルプレート59のイン
ク吐出面(ノズル表面側)は、図3にも示すように撥水
性の表面処理を施した撥水処理面70としている。例え
ば、PTFE−Ni共析メッキやフッ素樹脂の電着塗
装、蒸発性のあるフッ素樹脂(例えばフッ化ピッチな
ど)を蒸着コートしたもの、シリコン系樹脂・フッ素系
樹脂の溶剤塗布後の焼き付け等、インク物性に応じて選
定した撥水処理膜を設けて、インクの滴形状、飛翔特性
を安定化し、高品位の画像品質を得られるようにしてい
る。なお、ノズルプレート59の周縁部は撥水処理膜を
形成しない非撥水処理面71としている。
The nozzle plate 59 has a large number of nozzles 64, which are fine discharge ports for ejecting ink droplets. The internal shape (inner shape) of this nozzle 64 is
It is formed in a substantially cylindrical shape, a substantially frustum shape, a horn shape, or the like.
The diameter of the nozzle 64 is about 25 to 35 μm in diameter on the ink droplet outlet side. The ink ejection surface (nozzle surface side) of the nozzle plate 59 is a water-repellent surface 70 that has been subjected to a water-repellent surface treatment as shown in FIG. For example, PTFE-Ni eutectoid plating, electrodeposition coating of fluororesin, vapor-deposited coating of evaporable fluororesin (for example, pitch fluoride), baking after solvent application of silicon-based resin or fluororesin, etc. A water-repellent treatment film selected according to the physical properties of the ink is provided to stabilize the ink droplet shape and flying characteristics and to obtain high-quality image quality. The periphery of the nozzle plate 59 is a non-water-repellent surface 71 on which no water-repellent film is formed.

【0028】これらの駆動ユニット41と液室ユニット
42とはそれぞれ別個に加工、組立を行なった後、液室
ユニット42の振動板57と駆動ユニット41の圧電素
子45及びフレーム部材46とを接着剤72で接合して
いる。
After the drive unit 41 and the liquid chamber unit 42 are separately processed and assembled, the vibration plate 57 of the liquid chamber unit 42 and the piezoelectric element 45 and the frame member 46 of the drive unit 41 are bonded with an adhesive. It is joined at 72.

【0029】そして、基板44をヘッド支持部材である
スペーサ部材(ヘッドホルダ)73上に支持して保持
し、このスペーサ部材73内に配設したヘッド駆動用I
C等を有するPCB基板と駆動ユニット41の各圧電素
子45(駆動部48)に接続した各電極54,55とを
FPCケーブル74,74を介して接続している。
Then, the substrate 44 is supported and held on a spacer member (head holder) 73 serving as a head support member, and the head driving I
A PCB board having C or the like is connected to each electrode 54, 55 connected to each piezoelectric element 45 (drive unit 48) of the drive unit 41 via FPC cables 74, 74.

【0030】また、ノズルカバー(ヘッドカバー)43
は、ノズルプレート59の周縁部及びヘッド側面を覆う
箱状に形成したものであり、ノズルプレート59の撥水
処理面70に対応して開口部を形成し、ノズルプレート
59の周縁部に残した非撥水処理面71に接着剤にて接
着接合している。さらに、このインクジェットヘッドに
は、図示しないインクカートリッジからのインクを液室
に供給するため、スペーサ部材73、基板44、フレー
ム部材46及び振動板57にそれぞれインク供給穴75
〜78を設けている。
The nozzle cover (head cover) 43
Is formed in a box shape to cover the periphery of the nozzle plate 59 and the side surface of the head. An opening is formed corresponding to the water-repellent surface 70 of the nozzle plate 59, and is left at the periphery of the nozzle plate 59. It is bonded to the non-water-repellent surface 71 with an adhesive. Further, in order to supply ink from an ink cartridge (not shown) to the liquid chamber, the ink supply holes 75 are provided in the spacer member 73, the substrate 44, the frame member 46, and the vibration plate 57, respectively.
To 78 are provided.

【0031】このインクジェットヘッドにおいては、記
録信号に応じて駆動部48に駆動波形(10〜50Vの
パルス電圧)を印加することによって、駆動部48に積
層方向の変位が生起し、振動板57のダイアフラム部6
0を介して加圧液室61が加圧されて圧力が上昇し、ノ
ズル64からインク滴が吐出される。このとき、加圧液
室61から共通液室62へ通じるインク供給路63,6
3方向へもインクの流れが発生するが、インク供給路6
3,63の断面積を狭小にすることで流体抵抗部として
機能させて共通液室62,62側へのインクの流れを低
減し、インク吐出効率の低下を防いでいる。
In this ink jet head, by applying a drive waveform (pulse voltage of 10 to 50 V) to the drive section 48 in accordance with the recording signal, a displacement in the laminating direction occurs in the drive section 48, and the vibration plate 57 Diaphragm part 6
The pressure of the pressurized liquid chamber 61 is increased through the pressure 0, and the pressure is increased, and ink droplets are ejected from the nozzle 64. At this time, the ink supply paths 63 and 6 communicating from the pressurized liquid chamber 61 to the common liquid chamber 62 are provided.
Although ink flow also occurs in three directions, the ink supply path 6
By reducing the cross-sectional area of 3, 63, it functions as a fluid resistance part to reduce the flow of ink to the common liquid chambers 62, 62, thereby preventing a drop in ink ejection efficiency.

【0032】そして、インク滴吐出の終了に伴い、加圧
液室61内のインク圧力が低減し、インクの流れの慣性
と駆動パルスの放電過程によって加圧液室61内に負圧
が発生してインク充填行程へ移行する。このとき、イン
クタンクから供給されたインクは共通液室62,62に
流入し、共通液室62,62からインク供給路63,6
3を経て加圧液室61内に充填される。そして、ノズル
64の出口付近のインクメニスカス面の振動が減衰し、
表面張力によってノズル64の出口付近に戻されて(リ
フィル)安定状態に至れば、次のインク滴吐出動作に移
行する。
Then, with the end of the ink droplet ejection, the ink pressure in the pressurized liquid chamber 61 is reduced, and a negative pressure is generated in the pressurized liquid chamber 61 due to the inertia of the ink flow and the discharge process of the drive pulse. To the ink filling process. At this time, the ink supplied from the ink tank flows into the common liquid chambers 62, 62, and from the common liquid chambers 62, 62 to the ink supply paths 63, 6.
After that, it is filled into the pressurized liquid chamber 61. Then, the vibration of the ink meniscus surface near the outlet of the nozzle 64 is attenuated,
When the ink is returned to the vicinity of the outlet of the nozzle 64 by the surface tension (refill) and reaches a stable state, the operation shifts to the next ink droplet ejection operation.

【0033】次に、このインクジェット記録装置の制御
部の概要について図6を参照して説明する。この制御部
は、この記録装置全体の制御を司るマイクロコンピュー
タ(以下、「CPU」と称する。)80と、必要な固定
情報を格納したROM81と、ワーキングメモリ等とし
て使用するRAM82と、画像情報を処理したデータを
格納する画像メモリ83と、パラレル入出力(PIO)
ポート84と、入力バッファ85と、ゲートアレー(G
A)或いはパラレル入出力(PIO)ポート86と、ヘ
ッド駆動回路87及びドライバ88等を備えている。
Next, an outline of a control section of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIG. The control unit includes a microcomputer (hereinafter, referred to as a “CPU”) 80 that controls the entire recording apparatus, a ROM 81 that stores necessary fixed information, a RAM 82 that is used as a working memory, and the like. An image memory 83 for storing processed data, and a parallel input / output (PIO)
A port 84, an input buffer 85, and a gate array (G
A) or a parallel input / output (PIO) port 86, a head drive circuit 87, a driver 88, and the like.

【0034】ここで、PIOポート84にはホスト側か
らの画像情報の他、用紙の種別を示す用紙種別データ等
のデータ、図示しない操作パネルからの各種指示情報、
用紙の始端、終端を検知する紙有無センサからの検知信
号、キャリッジ5のホームポジション(基準位置)を検
知するホームポジションセンサ等の各種センサからの信
号等が入力され、またこのPIOポート84を介してホ
スト側や操作パネル側に対して所要の情報が送出され
る。
Here, in addition to image information from the host side, data such as paper type data indicating the type of paper, various instruction information from an operation panel (not shown),
A detection signal from a paper presence / absence sensor for detecting the start and end of the paper, a signal from various sensors such as a home position sensor for detecting a home position (reference position) of the carriage 5, and the like are input. Required information is transmitted to the host side and the operation panel side.

【0035】また、ヘッド駆動回路87は、PIOポー
ト86を介して与えられる各種データ及び信号に基づい
て、記録ヘッド6の各ノズルに対応するエネルギー発生
素子(圧電素子)の内の画像情報に応じた駆動ノズル
(インク滴を吐出させるノズル)のエネルギー発生素子
に対して複数の駆動波形の内から選択した駆動波形を印
加する。
The head drive circuit 87 responds to image information in an energy generating element (piezoelectric element) corresponding to each nozzle of the recording head 6 based on various data and signals provided via the PIO port 86. A driving waveform selected from a plurality of driving waveforms is applied to the energy generating elements of the driving nozzles (nozzles that eject ink droplets).

【0036】さらに、ドライバ88は、PIOポート8
8を介して与えられる駆動データに応じて主走査モータ
15及び副走査モータ28を各々駆動制御することで、
キャリッジ5を主走査方向に移動走査し、プラテン21
を回転させて用紙20を所定量搬送させる。
Further, the driver 88 includes the PIO port 8
By controlling the driving of the main scanning motor 15 and the sub-scanning motor 28 in accordance with the driving data given through the
The carriage 5 is moved and scanned in the main scanning direction, and the platen 21 is moved.
Is rotated to convey the sheet 20 by a predetermined amount.

【0037】次に、この制御部における記録ヘッドの駆
動制御に係わる部分の詳細について図7を参照して説明
する。なお、同図では1つのヘッドの駆動制御に係る部
分のみを示している。ここで、記録ヘッド6を構成する
インクジェットヘッドHは、上述したように複数(ここ
では32個とする。)のノズル64に対応する32個の
エネルギー発生素子である圧電素子PZTを有し、各圧
電素子PZTの一方の電極は共通化して共通電極Com
(上記の共通電極54である。)とし、他方の電極は各
圧電素子PZT毎に個別化して選択電極SEL(上記の
個別電極55である。)としている。なお、実際にはノ
ズル64は2列設けているので、64個のノズル64を
有することになる。
Next, the details of the control section relating to the drive control of the recording head will be described with reference to FIG. It should be noted that FIG. 2 shows only a portion related to drive control of one head. Here, the ink-jet head H constituting the recording head 6 has the 32 piezoelectric elements PZT which are 32 energy generating elements corresponding to the plurality of (here, 32) nozzles 64 as described above. One electrode of the piezoelectric element PZT is shared, and the common electrode Com is used.
(The above-mentioned common electrode 54), and the other electrode is individualized for each piezoelectric element PZT to form a selection electrode SEL (the above-mentioned individual electrode 55). In addition, since the nozzles 64 are actually provided in two rows, the nozzles 64 have 64 nozzles 64.

【0038】一方、このヘッドを駆動制御するためのヘ
ッド駆動制御部は、前述したCPU80、ROM81、
RAM82及び周辺回路を含む主制御部101と、イン
クジェットヘッドHを駆動するためのヘッド駆動部10
2とを備えている。なお、ヘッド駆動部102は各色の
ヘッド毎に設けているので、前述したヘッド駆動回路8
7には4個のヘッド駆動部102が設けられる。
On the other hand, the head drive control section for controlling the drive of the head includes the CPU 80, ROM 81,
A main control unit 101 including a RAM 82 and peripheral circuits, and a head drive unit 10 for driving an inkjet head H
2 is provided. Since the head driving unit 102 is provided for each head of each color, the head driving circuit 8 described above is used.
7 is provided with four head driving units 102.

【0039】主制御部101は、パーソナルコンピュー
タ等のホスト側から与えられる画像情報を入力して、ヘ
ッド駆動部102に対して、駆動波形を生成するタイミ
ングを規定する駆動タイミング信号MMと、駆動波形毎
にインク滴を吐出するノズルを指定するためのシリアル
データ(ノズルデータ)DiA、DiBとタイミング信
号(シフトクロックSCLK、ラッチ信号/LAT)を
駆動制御信号として出力する。
The main control unit 101 inputs image information given from a host such as a personal computer or the like, and sends a drive timing signal MM defining a timing for generating a drive waveform to the head drive unit 102; Each time, serial data (nozzle data) DiA and DiB for designating a nozzle for ejecting an ink droplet and a timing signal (shift clock SCLK, latch signal / LAT) are output as a drive control signal.

【0040】ヘッド駆動部102は、主制御部101か
らの駆動タイミング信号MMを入力して、駆動ノズルの
エネルギー発生素子(圧電素子PZT)を駆動するため
の2種類の駆動波形(駆動波形SAiと駆動波形SB
i)を生成出力するための波形生成回路103A及び波
形生成回路103Bと、各波形生成回路103A、10
3Bの出力(駆動波形SAi、SBi)を出力する低イ
ンピーダンス出力回路104A、104Bと、主制御部
101からの駆動制御信号に基づいて2つの駆動波形S
Ai、SBiのいずれか一方を選択してインクジェット
ヘッドHの選択電極Do1〜Do32に出力する駆動波
形選択回路105とを備えている。
The head drive unit 102 receives a drive timing signal MM from the main control unit 101 and receives two types of drive waveforms (drive waveform SAi and drive waveform SAi) for driving the energy generating element (piezoelectric element PZT) of the drive nozzle. Drive waveform SB
i) each of the waveform generating circuits 103A and 103B,
Low impedance output circuits 104A and 104B that output the 3B outputs (drive waveforms SAi and SBi), and two drive waveforms S based on a drive control signal from the main control unit 101.
A drive waveform selection circuit 105 that selects one of Ai and SBi and outputs it to the selection electrodes Do1 to Do32 of the inkjet head H.

【0041】波形生成回路103A、103Bは、例え
ばROM、D/Aコンバータ又は他のパルス発生回路と
微積分回路、クリップ回路、クランプ回路などの波形変
形回路等で構成できる。この波形生成回路103A、1
03Bは、主制御部101からの駆動波形を生成出力す
るためのタイミングを決める駆動タイミング信号MMの
他、駆動波形の駆動電圧(電圧値)Vpを選択するため
のVp制御信号SVp(及び/又は後述する駆動波形の
立ち上がり時定数trを選択するためのtr制御信号S
tr)等も入力される。
Each of the waveform generation circuits 103A and 103B can be composed of, for example, a ROM, a D / A converter or another pulse generation circuit, and a waveform transformation circuit such as a calculus circuit, a clip circuit, and a clamp circuit. This waveform generation circuit 103A, 1
03B is a drive timing signal MM for determining a timing for generating and outputting a drive waveform from the main control unit 101, and a Vp control signal SVp (and / or) for selecting a drive voltage (voltage value) Vp of the drive waveform. A tr control signal S for selecting a rising time constant tr of a driving waveform described later.
tr) and the like are also input.

【0042】また、低インピーダンス出力回路104
は、バッファアンプ、SEPP(Single Ended Pu
sh Pull)等で構成される低インピーダンス増幅器か
らなる。なお、低インピーダンス出力回路64を用いる
ことで駆動電圧波形の出力は圧電素子に対して低インピ
ーダンス出力となり、圧電素子のバラツキや駆動チャン
ネル数の違いによって波形が歪むことがない。
The low impedance output circuit 104
Is a buffer amplifier, SEPP (Single Ended Pu)
sh Pull) and the like. By using the low impedance output circuit 64, the output of the drive voltage waveform becomes a low impedance output to the piezoelectric element, and the waveform is not distorted due to the variation of the piezoelectric element and the difference in the number of drive channels.

【0043】ここで、波形生成回路103A及び低イン
ピーダンス出力回路104Aの一例を図8乃至図10を
参照して説明する。なお、波形生成回路103B及び低
インピーダンス出力回路104Bも同様の構成である。
先ず、波形生成回路103Aは、図8に示すように、駆
動タイミング信号MMを入力して駆動波形を生成して低
インピーダンス出力回路104Aに与える駆動波形生成
部106と、Vp制御信号SVpに応じて駆動波形生成
部106の駆動波形の電圧Vpを決定する電圧Voutを
生成して出力するVp制御部107とで構成している。
Here, an example of the waveform generation circuit 103A and the low impedance output circuit 104A will be described with reference to FIGS. Note that the waveform generation circuit 103B and the low impedance output circuit 104B have the same configuration.
First, as shown in FIG. 8, the waveform generation circuit 103A receives a drive timing signal MM, generates a drive waveform, and supplies the generated drive waveform to the low impedance output circuit 104A according to the Vp control signal SVp. And a Vp control unit 107 that generates and outputs a voltage Vout that determines the voltage Vp of the drive waveform of the drive waveform generation unit 106.

【0044】駆動波形生成部106及び低インピーダン
ス出力回路104A(両者で定電圧駆動回路を構成す
る。)は、図9に示すように、駆動タイミング信号MM
が与えられる入力端子INをバッファBを介してトラン
ジスタTr1のベースに、インバータIを介してトラン
ジスタTr2のベースにそれぞれ接続し、また、トラン
ジスタTr1のコレクタには電源電圧Vppを印加し、
トランジスタTr2のエミッタは接地している。
As shown in FIG. 9, the drive waveform generator 106 and the low impedance output circuit 104A (both of which constitute a constant voltage drive circuit) have a drive timing signal MM.
Is connected to the base of the transistor Tr1 via the buffer B, to the base of the transistor Tr2 via the inverter I, and the power supply voltage Vpp is applied to the collector of the transistor Tr1,
The emitter of the transistor Tr2 is grounded.

【0045】そして、トランジスタTr1のエミッタに
充電抵抗RaとダイオードD1の直列回路を接続し、ト
ランジスタTr2のコレクタには放電抵抗Rbとダイオ
ードD2の直列回路を接続して、これらダイオードD1
のカソード側とダイオードD2のアノード側とを接続
し、この接続点aと接地間にコンデンサCkを接続し
て、充電抵抗RaとコンデンサCkで充電時の時定数回
路を、放電抵抗RbとコンデンサCkで放電時の時定数
回路を構成している。また、上記の接続点aにはダイオ
ードDkを介してVp制御部107からの電圧Voutを
印加する。
A series circuit of a charging resistor Ra and a diode D1 is connected to the emitter of the transistor Tr1, and a series circuit of a discharging resistor Rb and a diode D2 is connected to the collector of the transistor Tr2.
Is connected to the anode side of the diode D2, a capacitor Ck is connected between this connection point a and the ground, and a time constant circuit at the time of charging with the charging resistor Ra and the capacitor Ck is formed by the discharging resistor Rb and the capacitor Ck. Constitutes a time constant circuit at the time of discharge. Further, the voltage Vout from the Vp control unit 107 is applied to the connection point a via the diode Dk.

【0046】そして、接続点aをトランジスタTr3〜
Tr6からなる低インピーダンス出力回路104Aの入
力側であるトランジスタTr3のベースとトランジスタ
Tr4のベースとの間に接続し、出力側となるトランジ
スタTr5のエミッタとトランジスタTr6のコレクタ
との間から得られる駆動波形SAiを駆動波形選択回路
105に出力する。
The connection point a is connected to the transistors Tr3 to Tr3.
A drive waveform that is connected between the base of the transistor Tr4 and the base of the transistor Tr4 on the input side of the low impedance output circuit 104A composed of Tr6, and is obtained between the emitter of the transistor Tr5 on the output side and the collector of the transistor Tr6. SAi is output to the drive waveform selection circuit 105.

【0047】この回路においては、入力端子INに駆動
タイミング信号MMが入力されて、バッファBに「H」
レベルが入力されると、バッファBは電源電圧Vppよ
り低い電圧レベルを出力してトランジスタTr1がオン
状態になり、インバータIは「L」になってトランジス
タTr2がオフ状態になるので、電源電圧Vppによっ
て充電抵抗RaとコンデンサCkで決まる充電時定数で
コンデンサCkの充電が開始される。
In this circuit, the drive timing signal MM is input to the input terminal IN, and “H” is input to the buffer B.
When the level is input, the buffer B outputs a voltage level lower than the power supply voltage Vpp to turn on the transistor Tr1 and the inverter I to "L" to turn off the transistor Tr2. Accordingly, charging of the capacitor Ck is started with a charging time constant determined by the charging resistor Ra and the capacitor Ck.

【0048】このとき、接続点aにはダイオードDk
(降下電圧Vd)を介して、電圧Voutを印加している
ので、コンデンサCkの充電電圧は電源電圧Vppまで
上がらず、ダイオードDkによって電圧(Vout+V
d)のレベルにクリップされ、この電圧が駆動波形SA
iの駆動電圧VpAの最大値(VpA=Vout+Vd)
となる。
At this time, the diode Dk is connected to the connection point a.
Since the voltage Vout is applied via the (drop voltage Vd), the charging voltage of the capacitor Ck does not rise to the power supply voltage Vpp, and the voltage (Vout + V
d), and this voltage is applied to the drive waveform SA.
Maximum value of drive voltage VpA of i (VpA = Vout + Vd)
Becomes

【0049】また、入力端子INに駆動タイミング信号
MMが入力されなくなってバッファBに「L」レベルが
入力されると、バッファBの出力が電源電圧Vppとな
ってトランジスタTr1がオフ状態になり、一方インバ
ータIの出力はバッファBの出力と反転しているのでト
ランジスタTr1がオフ状態になると同時にトランジス
タTr2がオン状態になり、放電抵抗Rbとコンデンサ
Ckで決まる放電時定数で電圧Vpまで充電されたコン
デンサCkの放電が開始される。
When the drive timing signal MM is not inputted to the input terminal IN and the "L" level is inputted to the buffer B, the output of the buffer B becomes the power supply voltage Vpp and the transistor Tr1 is turned off. On the other hand, since the output of the inverter I is inverted with respect to the output of the buffer B, the transistor Tr1 is turned off and the transistor Tr2 is turned on at the same time, and the transistor Tr1 is charged to the voltage Vp with the discharge time constant determined by the discharge resistor Rb and the capacitor Ck. The discharge of the capacitor Ck is started.

【0050】したがって、この駆動波形生成部106に
与える電圧Voutを変化させることによって、駆動波形
SAiの駆動電圧VpAを可変制御することができる。
同様に、波形生成回路103B及び低インピーダンス出
力回路104Bから出力する駆動波形SBiの駆動電圧
VpBを可変制御することができる。
Therefore, by changing the voltage Vout applied to the drive waveform generator 106, the drive voltage VpA of the drive waveform SAi can be variably controlled.
Similarly, the drive voltage VpB of the drive waveform SBi output from the waveform generation circuit 103B and the low impedance output circuit 104B can be variably controlled.

【0051】この駆動電圧VpAを規定する電圧Vout
を生成出力するVp制御部107は、図10に示すよう
に、三端子レギュレータ108と抵抗選択回路109と
からなる。三端子レギュレータ108は、電圧入力端子
Vinに定電圧源を供給することによって、調整端子adj
と電圧出力端子Vout間に接続した抵抗R1aと調整端
子adjと接地間に接続した抵抗選択回路109の抵抗値
R2とに応じた電圧を電圧出力端子Voutから出力する
ものであり、例えばナショナルセミコンダクタ製のLM
317T(商品名)などを用いることができる。したが
って、この三端子レギュレータ108からの出力電圧V
outは、例えば、Vout=1.25×(1+R2/R1)
で定まることになる。
The voltage Vout which defines the drive voltage VpA
As shown in FIG. 10, the Vp control unit 107 for generating and outputting a signal includes a three-terminal regulator 108 and a resistance selection circuit 109. By supplying a constant voltage source to the voltage input terminal Vin, the three-terminal regulator 108 adjusts the adjustment terminal adj.
A voltage corresponding to the resistance R1a connected between the output terminal Vout and the resistance value R2 of the resistance selection circuit 109 connected between the adjustment terminal adj and the ground is output from the voltage output terminal Vout, for example, manufactured by National Semiconductor. LM
317T (product name) or the like can be used. Therefore, output voltage V from three-terminal regulator 108
out is, for example, Vout = 1.25 × (1 + R2 / R1)
Will be determined by

【0052】抵抗選択回路109は、抵抗Rsと、抵抗
Rpとスイッチング用のトランジスタQ1〜Q3で選択
される抵抗R21〜R23との並列回路を直列に接続し
てなり、例えばテキサスインストルメント製SN740
6(商品名)などを用いて構成することができる。この
抵抗選択回路109には、前述した主制御部101から
のVp制御信号SVp1〜SVp3をトランジスタQ1
〜Q3のベースにそれぞれ入力している。
The resistor selection circuit 109 is formed by connecting in series a resistor Rs, a resistor Rp and a parallel circuit of resistors R21 to R23 selected by switching transistors Q1 to Q3, for example, a Texas Instruments SN740.
6 (product name) or the like. The resistance selection circuit 109 receives the Vp control signals SVp1 to SVp3 from the main control unit 101 described above in the transistor Q1.
To Q3.

【0053】したがって、三端子レギュレータ108に
電源電圧Vppを与えると共に、主制御部101から3
ビットのVp制御信号SVp1〜SVp3を抵抗選択回
路109に与えることによって、三端子レギュレータ1
08の出力電圧Voutを最大8種類のレベルで変化させ
ることができ、この出力電圧Voutを前述した駆動波形
生成部106の電圧Voutとして入力することで、駆動
波形SAiの駆動電圧VpAを所定の値に設定すること
ができる。
Therefore, while supplying the power supply voltage Vpp to the three-terminal regulator 108, the main control units 101 to 3
By applying the bit Vp control signals SVp1 to SVp3 to the resistor selection circuit 109, the three-terminal regulator 1
The output voltage Vout of the driving waveform SAi can be changed to a predetermined value by inputting the output voltage Vout as the voltage Vout of the driving waveform generator 106 described above. Can be set to

【0054】なお、異なる電圧Voutの生成は、例え
ば、抵抗と、可変抵抗及びコンデンサの並列回路とを直
列に接続して、コンデンサの両端電圧を電圧Voutとし
て出力するようにした分圧回路を用いて、可変抵抗を変
化させるようにしても行なうことができ、また、D/A
変換器を用いても電圧Voutを変化させることができ
る。
The different voltage Vout is generated, for example, by using a voltage dividing circuit in which a resistor and a parallel circuit of a variable resistor and a capacitor are connected in series, and the voltage across the capacitor is output as the voltage Vout. Thus, the variable resistance can be changed, and the D / A
The voltage Vout can also be changed by using a converter.

【0055】次に、駆動波形選択回路105について図
11を参照して説明する。この駆動波形選択回路105
は、シリアルクロックSCLK及びシリアルデータDi
A又はDiBを入力する2組の32ビットシフトレジス
タ回路111A,111Bと、シフトレジスタ回路11
1A、111Bの各レジスト値をラッチ信号/LAT
(なお、符号の「/」は反転を意味する。)でラッチす
る64ビットのラッチ回路112と、64ビットのレベ
ルシフタ回路113と、レベルシフタ回路113でオン
/オフが制御されるアナログスイッチ群114とからな
る。なお、2つの32ビットシフトレジスタ回路をカス
ケード接続することで駆動波形に対応した2本のデータ
ライン(DiA、DiB)を64ビットのデータに一本
化させることができる。
Next, the drive waveform selection circuit 105 will be described with reference to FIG. This drive waveform selection circuit 105
Is the serial clock SCLK and the serial data Di.
Two sets of 32-bit shift register circuits 111A and 111B for inputting A or DiB;
1A and 111B are latched by a latch signal / LAT.
(Note that the symbol “/” means inversion.) A 64-bit latch circuit 112 for latching with “64”, a 64-bit level shifter circuit 113, and an analog switch group 114 whose on / off is controlled by the level shifter circuit 113 Consists of By cascading two 32-bit shift register circuits, two data lines (DiA, DiB) corresponding to the driving waveform can be unified into 64-bit data.

【0056】アナログスイッチ群114は、各PZTの
選択電極Do1〜Do32に接続した一対のアナログス
イッチASA1,ASB1〜ASA32,ASB32か
らなり、アナログスイッチASA1〜ASA32には駆
動波形SAiを、アナログスイッチASB1〜ASB3
2には駆動波形SBiをそれぞれ入力している。
The analog switch group 114 includes a pair of analog switches ASA1, ASA1 to ASA32, and ASB32 connected to the selection electrodes Do1 to Do32 of each PZT. The analog switches ASA1 to ASA32 receive the drive waveform SAi, and the analog switches ASB1 to ASB3
2, the drive waveform SBi is input.

【0057】そして、このシフトレジスタレジスタ回路
111A、111BにそれぞれシフトクロックSCLK
に応じてシリアルデータDiA、DiBを取込み、ラッ
チ回路112でラッチ信号/LATによってシフトレジ
スタ回路111A、111Bに取り込んだシリアルデー
タDiA、DiBをラッチしてレベルシフタ回路113
に入力する。
The shift clocks SCLK are supplied to the shift register circuits 111A and 111B, respectively.
, The latch circuit 112 latches the serial data DiA, DiB into the shift register circuits 111A, 111B in response to the latch signal / LAT, and latches the serial data DiA, DiB into the level shifter circuit 113.
To enter.

【0058】このレベルシフタ回路113は、データの
内容に応じて各PZTに接続している2つのアナログス
イッチASAm,ASBm(m=1〜32)のいずれか一
方をオンし、他方をオフするか、またはいずれもオフに
する。これによって、駆動波形SAi又は駆動波形SB
iのいずれかが選択されて圧電素子PZTに印加され
る。
The level shifter circuit 113 turns on one of the two analog switches ASAm and ASBm (m = 1 to 32) connected to each PZT and turns off the other in accordance with the contents of the data. Or turn off both. Thereby, the driving waveform SAi or the driving waveform SB
i is selected and applied to the piezoelectric element PZT.

【0059】次に、以上のように構成したこのインクジ
ェット記録装置の作用について図12及び図13をも参
照して説明する。図12を参照して、主制御部101か
らはヘッド駆動部102の駆動波形選択回路105に対
してシリアルデータ(ノズルデータ)DiA、DiBと
タイミング信号(シフトクロックSCLK、ラッチ信号
/LAT)を駆動制御信号として出力する。
Next, the operation of the ink jet recording apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. Referring to FIG. 12, main controller 101 drives serial data (nozzle data) DiA and DiB and a timing signal (shift clock SCLK, latch signal / LAT) to drive waveform selection circuit 105 of head driver 102. Output as a control signal.

【0060】これによって、同図(a)に示すように3
2ビットのシフトクロックSCLKによって同図(b)
に示す32ビットのノズルデータ(シリアルデータ)D
iAがシフトレジスタ回路111Aに取り込まれ、同図
(c)に示す32ビットのノズルデータ(シリアルデー
タ)DiBがシフトレジスタ回路111Bに取り込まれ
て、同図(d)に示すラッチ信号/LATでレベルシフ
タ回路113に入力される。
As a result, as shown in FIG.
FIG. 4B shows a 2-bit shift clock SCLK.
32-bit nozzle data (serial data) D shown in
iA is taken into the shift register circuit 111A, and the 32-bit nozzle data (serial data) DiB shown in FIG. 4C is taken into the shift register circuit 111B, and the latch signal / LAT shown in FIG. The signal is input to the circuit 113.

【0061】また、主制御部101は所定のタイミング
で同図(e)に示す駆動タイミング信号MMをヘッド駆
動部102の波形生成回路103A、103Bに出力
し、これによって、同図(f)に示すように立ち上がり
時定数trで駆動電圧Vp=VpAの駆動波形SAiが
波形生成回路103Aから出力され、同図(g)に示す
ように立ち上がり時定数tr(tr=tr2とする。)
で駆動電圧Vp=VpBの駆動波形SBiが波形生成回
路103Bから出力される。
The main control section 101 outputs the drive timing signal MM shown in FIG. 7E to the waveform generation circuits 103A and 103B of the head drive section 102 at a predetermined timing, and thereby, as shown in FIG. As shown, the drive waveform SAi of the drive voltage Vp = VpA is output from the waveform generation circuit 103A with the rising time constant tr, and the rising time constant tr (tr = tr2) as shown in FIG.
Then, the drive waveform SBi of the drive voltage Vp = VpB is output from the waveform generation circuit 103B.

【0062】したがって、駆動波形選択回路105のア
ナログスイッチASAm,ASBmのうちのオン状態に
なっているアナログスイッチを通じて、同図(h)、
(i)、(j)に示すように(その他は図示省略)選択
電極Do1〜Do32(各圧電素子PZT)に対して駆
動波形SAi又はSBiが出力される。したがって、各
圧電素子PZTには電圧0、VpB、VpA(0<Vp
B<VpA)のいずれかの駆動電圧Vpが印加される。
Therefore, through the analog switches in the ON state of the analog switches ASAm and ASBm of the driving waveform selection circuit 105,
As shown in (i) and (j) (the others are not shown), the drive waveform SAi or SBi is output to the selection electrodes Do1 to Do32 (each piezoelectric element PZT). Therefore, the voltages 0, VpB, VpA (0 <Vp
B <VpA) is applied.

【0063】この場合、インクジェットヘッドHの各ノ
ズルから吐出されるインク吐出量(インク滴吐出量)M
jは駆動電圧Vpが大きくなるに従って多くなるので、
駆動電圧Vpを制御することにによって、図13に示す
ように紙面上にインク滴が着弾して形成されるドットの
大きさを変化させることができる。
In this case, the ink ejection amount (ink droplet ejection amount) M ejected from each nozzle of the inkjet head H
Since j increases as the drive voltage Vp increases,
By controlling the drive voltage Vp, it is possible to change the size of a dot formed by landing an ink droplet on the paper as shown in FIG.

【0064】このように、複数の駆動波形を生成し、こ
の複数の駆動波形の内の1つの駆動波形を画像情報に応
じて選択して、エネルギー発生素子に与えることによっ
て、簡単な回路構成でドットの大きさを変調して階調画
像を記録することが可能になる。
As described above, a plurality of drive waveforms are generated, one of the plurality of drive waveforms is selected in accordance with image information, and given to the energy generating element, thereby achieving a simple circuit configuration. It becomes possible to record a gradation image by modulating the size of the dot.

【0065】そして、この場合、画像情報を駆動波形毎
のシリアルデータであるノズルデータ(ノズル選択デー
タ)に変換し、このノズルデータに応じて駆動波形を選
択する構成とすることで、駆動波形選択回路をIC化し
てインクジェットヘッドに実装する場合でも画像情報処
理部を必要とすることなく簡単な回路構成で実現でき、
ヘッドのノズル数が増加しても信号線が増加することが
なくなる。
In this case, the image information is converted into nozzle data (nozzle selection data), which is serial data for each drive waveform, and the drive waveform is selected according to the nozzle data. Even when the circuit is formed into an IC and mounted on an inkjet head, the circuit can be realized with a simple circuit configuration without the need for an image information processing unit.
Even if the number of nozzles of the head increases, the number of signal lines does not increase.

【0066】さらに、図19に示すように2組のシフト
レジスタをカスケード接続することで駆動波形に対応し
た2本のデータラインを64ビットのデータに一本化さ
せることができ、複数の駆動波形に応じたシリアルデー
タの信号線の数を減少することができて、信号電送部の
低コスト化を図れる。
Further, by cascading two sets of shift registers as shown in FIG. 19, two data lines corresponding to the drive waveform can be unified into 64-bit data, and a plurality of drive waveforms can be obtained. , The number of signal lines for serial data can be reduced, and the cost of the signal transmission unit can be reduced.

【0067】次に、ヘッド駆動制御部の他の実施例につ
いて図14以降をも参照して説明する。この実施例にお
いては、上記実施例の波形生成回路の駆動波形生成部と
して図14に示す駆動波形生成部を用いる。この駆動波
形生成部にはダイオードD1と直列に接続する充電抵抗
Raを変化させることで立ち上がり時定数trを変化さ
せるtr制御回路75を備えている。
Next, another embodiment of the head drive control section will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the drive waveform generator shown in FIG. 14 is used as the drive waveform generator of the waveform generator of the above embodiment. The drive waveform generation unit includes a tr control circuit 75 that changes the rise time constant tr by changing the charging resistance Ra connected in series with the diode D1.

【0068】このtr制御回路75は、ダイオードD1
と直列に充電抵抗Ra1,Ra2,Ra3の並列回路を
接続して、これらの充電抵抗Ra1,Ra2,Ra3と
電源電圧Vppとの間にそれぞれスイッチング用のトラ
ンジスタTr11,Tr12,Tr13を接続してい
る。
The tr control circuit 75 includes a diode D1
And a parallel circuit of charging resistors Ra1, Ra2, and Ra3 is connected in series, and switching transistors Tr11, Tr12, and Tr13 are connected between the charging resistors Ra1, Ra2, and Ra3 and the power supply voltage Vpp, respectively. .

【0069】そして、トランジスタTr11,Tr1
2,Tr13のベースにはそれぞれバッファB1,B
2,B3を接続し、これらのバッファB1,B2,B3
にゲート回路G1,G2,G3を介して駆動タイミング
信号MMを入力する。これらのゲート回路G1,G2,
G3はそれぞれ主制御部101からのtr制御信号St
r1〜Str3が「H」のときに開状態になって駆動タ
イミング信号MMをバッファB1,B2,B3に出力す
る。
Then, the transistors Tr11, Tr1
2 and Tr13 have buffers B1 and B
2 and B3, and these buffers B1, B2 and B3
, A drive timing signal MM is inputted through gate circuits G1, G2, G3. These gate circuits G1, G2,
G3 is a tr control signal St from the main control unit 101, respectively.
When r1 to Str3 are "H", the circuit is opened and outputs the drive timing signal MM to the buffers B1, B2 and B3.

【0070】したがって、主制御部101は駆動タイミ
ング信号MMを「H」にすると共に、3ビットのtr制
御信号Str1,Str2,Str3のいずれかを
「H」にすることで、このtr制御信号Str1,St
r2,Str3で選択されたバッファB1,B2,B3
は電源電圧Vppよりも低い電圧レベルを出力し、それ
ぞれに対応したトランジスタTr11,Tr12,Tr
13のいずれかがオン状態になり、選択された抵抗Ra
1〜Ra3のいずれかとコンデンサCkで決まる立ち上
げ時定数trでコンデンサCkが充電される。
Therefore, the main control unit 101 sets the drive timing signal MM to “H” and sets any of the 3-bit tr control signals Str1, Str2, and Str3 to “H”, thereby setting the tr control signal Str1 , St
Buffers B1, B2, B3 selected by r2, Str3
Outputs a voltage level lower than the power supply voltage Vpp, and the corresponding transistors Tr11, Tr12, Tr
13 is turned on, and the selected resistor Ra
The capacitor Ck is charged with a start-up time constant tr determined by any one of 1 to Ra3 and the capacitor Ck.

【0071】このようにtr制御信号によって最大8種
類の立ち上げ時定数trでコンデンサCkを充電するこ
とができるので、立ち上げ時定数trがそれぞれtr
1,tr2,tr3の3種類の駆動波形を選択して生成
出力することができる。
As described above, the capacitor Ck can be charged with a maximum of eight types of start-up time constants tr by the tr control signal.
It is possible to select and generate and output three types of drive waveforms of 1, tr2 and tr3.

【0072】なお、この場合、駆動波形の駆動電圧Vp
を規定する電圧Voutは固定でもよいが、ここでは前述
した図10に示すようなVp制御回路を用いて可変し、
立ち上げ時定数tr及び駆動電圧Vpが異なる駆動波形
を生成して出力するようにしている。
In this case, the drive voltage Vp of the drive waveform
May be fixed, but here, it is varied using a Vp control circuit as shown in FIG.
A drive waveform having different rise time constant tr and drive voltage Vp is generated and output.

【0073】この実施例の作用について図15以降をも
参照して説明すると、同図(a)に示すように駆動電圧
Vpを高くするに従ってインク吐出量Mjは増加する
(ただし、立ち上げ時定数tr=tr2一定とする。)
ので、大きなドット径を形成するためには駆動波形の電
圧値Vpを高く設定し、小さなドット径を形成するため
には電圧値Vpを低く設定する。
The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 15 and subsequent figures. As shown in FIG. 15A, the ink discharge amount Mj increases as the drive voltage Vp increases (however, the rising time constant). (It is assumed that tr = tr2 is constant.)
Therefore, the voltage value Vp of the drive waveform is set high to form a large dot diameter, and the voltage value Vp is set low to form a small dot diameter.

【0074】一方、同図(b)に示すように駆動電圧V
pを高くするとインク吐出速度(インク滴吐出速度)V
jは速くなるが、Vj>Vjhの領域ではサテライトが
発生したり、ノズルから気泡を混入し易くなるので、不
安定な吐出状況になる。また、駆動電圧Vpを低くくす
るとインク吐出速度Vjは遅くなるが、Vj<VjLの
領域ではインク噴射方向が不安定になったり、インク吐
出速度Vjが速いときとインク滴着弾位置がずれてしま
う。
On the other hand, as shown in FIG.
When p is increased, the ink ejection speed (ink droplet ejection speed) V
j becomes faster, but in the region of Vj> Vjh, satellites are generated and bubbles are easily mixed in from the nozzles, so that an unstable ejection state is obtained. When the drive voltage Vp is reduced, the ink ejection speed Vj is reduced. However, in the region of Vj <VjL, the ink ejection direction becomes unstable, and the ink droplet landing position is shifted from that when the ink ejection speed Vj is fast. .

【0075】そのため、このような不安定領域での粒子
化状態で紙面上に印字(1ドット毎)を行うと、同図
(c)に示すようになる。すなわち、駆動電圧Vpが高
いときにはドット径は大きくなるが、サテライトが紙面
上に付着して画像品質が低下し、駆動電圧Vpが低いと
きにはドット径は小さくなるが、ドット着弾位置がずれ
てドット位置精度が低下する。
Therefore, when printing (every dot) is performed on the paper in the state of particles in the unstable region, the result is as shown in FIG. That is, when the driving voltage Vp is high, the dot diameter is large, but the image quality is degraded due to the satellite adhering to the paper surface. When the driving voltage Vp is low, the dot diameter is small, but the dot landing position is shifted and the dot position is shifted. Accuracy decreases.

【0076】そこで、この実施例では、駆動電圧Vpに
応じて立ち上げ時定数trを変化させて、駆動電圧Vp
を変化させてもインク吐出速度Vjが安定領域に入るよ
うに設定する。すなわち、立ち上げ時定数trをtr=
tr2で固定した場合に駆動電圧Vp=Vp1及びVp
=Vp3の場合にはいずれも粒子化状態は非安定領域に
あるが、同図(d)に示すように立ち上げ時定数trを
長く設定するとインク吐出速度Vjは遅くなり、立ち上
げ時定数trを短く設定するとインク吐出速度Vjは速
くなるので、それぞれの駆動電圧Vpで立ち上げ時定数
trを選択することによってインク吐出速度Vjを安定
領域に設定することができる。
Therefore, in this embodiment, the rise time constant tr is changed in accordance with the drive voltage Vp, and the drive voltage Vp
Are set so that the ink ejection speed Vj falls within the stable region even when the value of is changed. That is, the start time constant tr is defined as tr =
Drive voltage Vp = Vp1 and Vp when fixed at tr2
When Vp3 = Vp3, the particleization state is in the unstable region. However, if the start-up time constant tr is set long as shown in FIG. 3D, the ink discharge speed Vj becomes slow, and the start-up time constant tr Is set shorter, the ink ejection speed Vj increases. Therefore, the ink ejection speed Vj can be set in a stable region by selecting the start-up time constant tr at each drive voltage Vp.

【0077】例えば、図16に示すように駆動電圧Vp
=Vp1のときには立ち上げ時定数tr=tr1に、同
様にVp=Vp2のときにはtr=tr2に、Vp=V
p3のときにはtr=tr3に設定する(Vp1<Vp
2<Vp3、tr1<tr2<tr3)。これらの駆動
波形の一例を図17に示している。
For example, as shown in FIG.
= Vp1, the start-up time constant tr = tr1, similarly, when Vp = Vp2, tr = tr2, Vp = V
When p3, tr = tr3 is set (Vp1 <Vp
2 <Vp3, tr1 <tr2 <tr3). FIG. 17 shows an example of these drive waveforms.

【0078】したがって、ヘッド駆動部から出力する駆
動波形SAi及び駆動波形SBiとして、駆動電圧Vp
及び立ち上げ時定数trの異なる駆動波形を生成出力し
て、これを上記実施例と同様に駆動波形選択回路で選択
することによって、安定した粒子化状態でインク滴を吐
出してドット径のことなるドットを形成し、階調画像を
得ることができる。また、インク吐出量Mjやインク吐
出速度Vjのバラツキを補正する場合も、駆動電圧Vp
及び立ち上げ時定数trの組合せを選択することで高画
像品質の画像が得られる。
Therefore, the drive voltage Vp is used as the drive waveform SAi and the drive waveform SBi output from the head drive unit.
By generating and outputting drive waveforms having different rise time constants tr and selecting the drive waveforms by the drive waveform selection circuit in the same manner as in the above embodiment, the ink droplets can be ejected in a stable particle state and the dot diameter can be determined. In this case, a dot is formed, and a gradation image can be obtained. Also, when correcting variations in the ink ejection amount Mj and the ink ejection speed Vj, the drive voltage Vp
By selecting a combination of the start-up time constant tr and an image, a high-quality image can be obtained.

【0079】なお、ヘッド構造や使用するエネルギー発
生素子(電気機械変換素子や電気熱変換素子)に応じ
て、図18に示すように上述した駆動電圧Vp、立ち上
げ時定数trの他、立ち下げ時定数tf及びパルス幅P
wを制御することによって、インク吐出量Mjや吐出速
度Vjを制御して異なるドット径のドットを形成させる
ことができる。
In addition to the drive voltage Vp and the start time constant tr as shown in FIG. 18, depending on the head structure and the energy generating element (electromechanical element or electrothermal element) used, Time constant tf and pulse width P
By controlling w, dots having different dot diameters can be formed by controlling the ink ejection amount Mj and the ejection speed Vj.

【0080】例えば、インクジェットヘッドのエネルギ
ー発生手段として圧電素子のd31方向の変位を利用す
る場合のように駆動波形の立ち下げ時(圧電素子の分極
方向を正電圧)でインク滴を吐出させるヘッド構造の場
合には、立ち上げ時定数trの代わりに立ち下げ時定数
tfを制御するようにすればよい。
For example, a head structure in which ink droplets are ejected when the drive waveform falls (the polarization direction of the piezoelectric element is positive) as in the case of using the displacement of the piezoelectric element in the direction d31 as the energy generating means of the ink jet head. In this case, the fall time constant tf may be controlled instead of the rise time constant tr.

【0081】また、ヘッド駆動部の構成や駆動波形は、
上記実施例のものに限られず、インク滴を安定に吐出で
きればよく、駆動波形としては三角波形やSin(サイ
ン)波形等いずれの形状であってもよい。さらに、複数
の異なる駆動波形としては上記実施例で説明した2種類
以外に3種類以上にすることもできる。
The configuration and drive waveform of the head drive section are as follows:
The drive waveform is not limited to the one in the above-described embodiment, as long as ink droplets can be stably ejected, and the drive waveform may be any shape such as a triangular waveform and a Sin (sine) waveform. Further, a plurality of different drive waveforms can be three or more in addition to the two types described in the above embodiment.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1のヘッド
駆動装置によれば、エネルギー発生素子を駆動する複数
の駆動波形を生成し、この複数の駆動波形の内の1つの
駆動波形を画像情報に応じて選択するようにしたので、
簡単な回路構成でインク滴を安定して噴射して高品質記
録を行うことができる。それによって、ドット径変調に
よる階調記録やドット径のバラツキ補正も容易になる。
As described above, according to the head driving apparatus of the first aspect, a plurality of drive waveforms for driving the energy generating element are generated, and one of the plurality of drive waveforms is imaged. As we select according to information,
With a simple circuit configuration, high-quality recording can be performed by stably ejecting ink droplets. This facilitates gradation recording by dot diameter modulation and dot diameter variation correction.

【0083】請求項2のヘッド駆動装置によれば、上記
請求項1のヘッド駆動装置において、画像情報を駆動波
形毎に駆動ノズルを選択するシリアルデータであるノズ
ルデータに変換し、このノズルデータに応じて駆動波形
を選択するようにしたので、駆動波形選択手段をIC化
してヘッドに実装する場合にも画像情報処理手段を必要
とせず、簡単な回路構成で実現することができて、ま
た、ヘッドが有するノズル数が増加しても信号線が増加
することがなくなる。
According to the head driving device of the second aspect, in the head driving device of the first aspect, the image information is converted into nozzle data which is serial data for selecting a driving nozzle for each driving waveform, and is converted into the nozzle data. Since the driving waveform is selected in accordance with this, even when the driving waveform selecting means is integrated into an IC and mounted on the head, the image information processing means is not required, and the driving waveform selecting means can be realized with a simple circuit configuration. Even if the number of nozzles of the head increases, the number of signal lines does not increase.

【0084】請求項3のヘッド駆動装置によれば、上記
請求項2のヘッド駆動装置において、ノズルデータは駆
動波形の数と同数以下のシリアルデータで構成するよう
にしたので、シリアルデータの信号線の数を低減するこ
とができて、信号電送部の低コスト化を図れる。
According to the head driving device of the third aspect, in the head driving device of the second aspect, the nozzle data is constituted by the same number or less of serial data as the number of driving waveforms. Can be reduced, and the cost of the signal transmission unit can be reduced.

【0085】請求項4のヘッド駆動装置によれば、上記
請求項1乃至3のいずれかのヘッド駆動装置において、
複数の駆動波形は、駆動電圧、時定数及びパルス幅の少
なくともいずれかが異なる構成としたので、より安定し
たインク滴噴射が可能になってドット位置精度を確保す
ることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the head driving apparatus of any one of the first to third aspects,
Since the plurality of drive waveforms have a configuration in which at least one of the drive voltage, the time constant, and the pulse width is different, more stable ink droplet ejection becomes possible, and dot position accuracy can be secured.

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

【図1】本発明に係るインクジェット記録装置の機構部
の概略図
FIG. 1 is a schematic view of a mechanism of an ink jet recording apparatus according to the present invention.

【図2】図1の要部概略斜視図FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of FIG.

【図3】図1の記録ヘッドを構成するインクジェットヘ
ッドの分解斜視図
FIG. 3 is an exploded perspective view of an inkjet head constituting the recording head of FIG. 1;

【図4】同ヘッドのチャンネル方向と直交する方向の要
部拡大断面図
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part of the head in a direction orthogonal to a channel direction.

【図5】同ヘッドのチャンネル方向の要部拡大断面図FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part of the head in a channel direction.

【図6】制御部の概略ブロック図FIG. 6 is a schematic block diagram of a control unit.

【図7】同制御部のヘッド駆動制御に係る部分のブロッ
ク図
FIG. 7 is a block diagram of a part related to head drive control of the control unit.

【図8】図7の波形生成回路の一例を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the waveform generation circuit of FIG. 7;

【図9】図8の駆動波形生成部及び低インピーダンス出
力回路の一例を示す回路図
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a driving waveform generator and a low impedance output circuit of FIG. 8;

【図10】図8のVp制御部の一例を示すブロック図FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of a Vp control unit in FIG. 8;

【図11】図7の駆動波形選択回路の一例を示すブロッ
ク図
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a drive waveform selection circuit of FIG. 7;

【図12】同ヘッド駆動装置の作用説明に供する説明図FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the operation of the head driving device;

【図13】駆動電圧とドット径の関係を説明する説明図FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a driving voltage and a dot diameter.

【図14】本発明の他の実施例の説明に供する駆動波形
生成部及び低インピーダンス出力回路の他の示す回路図
FIG. 14 is another circuit diagram showing a driving waveform generator and a low impedance output circuit for explaining another embodiment of the present invention.

【図15】駆動電圧Vp、インク吐出量Mj、インク吐
出速度Vj、立ち上げ時定数tr及びドットの関係の説
明に供する説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining a relationship among a drive voltage Vp, an ink ejection amount Mj, an ink ejection speed Vj, a rise time constant tr, and dots.

【図16】駆動波形の駆動電圧Vp及び立ち上げ時定数
trを説明する説明図
FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining a drive voltage Vp and a rise time constant tr of a drive waveform.

【図17】駆動電圧Vp及び立ち上げ時定数trの異な
る駆動波形の一例を示す波形図
FIG. 17 is a waveform diagram showing an example of driving waveforms having different driving voltages Vp and rising time constants tr.

【図18】複数の異なる駆動波形の説明に供する説明図FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining a plurality of different driving waveforms;

【図19】カスケード接続の例を説明する説明図FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating an example of a cascade connection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…キャリッジ、6…記録ヘッド、15…主走査モー
タ、21…プラテン、28…副走査モータ、45,PZ
T…圧電素子、54,Com…共通電極、55,SEL
…選択電極、61…加圧液室(インク液室)、64…ノ
ズル、87…ヘッド駆動回路、101…主制御部、10
2…ヘッド駆動部、103A,103B…波形生成回
路、104A,104B…低インピーダンス出力回路、
105…駆動波形選択回路、106…駆動波形生成部、
107…Vp制御回路。
5 carriage, 6 print head, 15 main scanning motor, 21 platen, 28 sub-scan motor, 45, PZ
T: piezoelectric element, 54, Com: common electrode, 55, SEL
... Selection electrode, 61 ... Pressurized liquid chamber (ink liquid chamber), 64 ... Nozzle, 87 ... Head drive circuit, 101 ... Main control unit, 10
2. Head drive unit, 103A, 103B: Waveform generation circuit, 104A, 104B: Low impedance output circuit,
105: drive waveform selection circuit, 106: drive waveform generator,
107 ... Vp control circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インク滴を吐出する複数のノズルと、各
ノズルが連通する複数の加圧液室と、各加圧液室内のイ
ンクを加圧して前記ノズルからインク滴を吐出させるた
めのエネルギーを発生する複数のエネルギー発生素子と
を有し、各エネルギー発生素子の一方の電極を共通化し
たインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装
置において、前記エネルギー発生素子を駆動する複数の
駆動波形を生成する駆動波形生成手段と、この駆動波形
生成手段で生成された複数の駆動波形の内の1つの駆動
波形を画像情報に応じて選択する駆動波形選択手段とを
備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
1. A plurality of nozzles for discharging ink droplets, a plurality of pressurized liquid chambers communicating with each nozzle, and energy for pressurizing ink in each pressurized liquid chamber to discharge ink droplets from the nozzles. And a plurality of energy generating elements for generating the same, and an ink jet recording apparatus having an ink jet head in which one electrode of each of the energy generating elements is shared, a drive for generating a plurality of drive waveforms for driving the energy generating elements An ink jet recording apparatus comprising: a waveform generating unit; and a driving waveform selecting unit that selects one of a plurality of driving waveforms generated by the driving waveform generating unit in accordance with image information.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェット記録装
置において、前記画像情報は駆動波形毎に駆動ノズルを
選択するシリアルのノズルデータに変換し、このノズル
データを前記駆動波形選択手段に与えることを特徴とす
るインクジェット記録装置。
2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said image information is converted into serial nozzle data for selecting a drive nozzle for each drive waveform, and said nozzle data is provided to said drive waveform selection means. Characteristic inkjet recording device.
【請求項3】 請求項2に記載のインクジェット記録装
置において、前記ノズルデータは前記駆動波形の数と同
数以下のシリアルデータからなることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
3. The ink-jet recording apparatus according to claim 2, wherein said nozzle data is composed of serial data whose number is equal to or less than the number of said driving waveforms.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかに記載のイン
クジェット記録装置において、前記複数の駆動波形は、
駆動電圧、時定数及びパルス幅の少なくともいずれかが
異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the plurality of driving waveforms are:
An ink jet recording apparatus, wherein at least one of a driving voltage, a time constant, and a pulse width is different.
JP13580898A 1997-07-22 1998-05-19 Ink-jet recording apparatus Pending JPH1191143A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7084996B2 (en) 2000-07-04 2006-08-01 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Recording device
US7726759B2 (en) 2005-02-21 2010-06-01 Fujifilm Corporation Image forming apparatus
WO2018016764A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-25 에스프린팅솔루션주식회사 Inkjet head and image forming apparatus comprising same

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