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JP2008132657A - Method for driving piezoelectric element, driving circuit for piezoelectric element, apparatus for driving liquid droplet delivering head, and liquid droplet delivering apparatus - Google Patents

Method for driving piezoelectric element, driving circuit for piezoelectric element, apparatus for driving liquid droplet delivering head, and liquid droplet delivering apparatus Download PDF

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JP2008132657A
JP2008132657A JP2006320170A JP2006320170A JP2008132657A JP 2008132657 A JP2008132657 A JP 2008132657A JP 2006320170 A JP2006320170 A JP 2006320170A JP 2006320170 A JP2006320170 A JP 2006320170A JP 2008132657 A JP2008132657 A JP 2008132657A
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JP
Japan
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piezoelectric element
signal
electrode
waveform signal
time
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Application number
JP2006320170A
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Japanese (ja)
Inventor
Kota Nakayama
広太 中山
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for driving a piezoelectric element capable of preventing occurrence of erroneous delivery caused by a sudden change of the electric potential between electrodes of the piezoelectric element during charging and discharging electricity, a driving circuit for the piezoelectric element, and an apparatus for driving a liquid droplet delivering head. <P>SOLUTION: The piezoelectric element 30 is gradually charged by loading intermittently an electric voltage to the electrode 30A of the piezoelectric element 30 by repeating on-off of p-MOS 68 being a switch element during charging electricity. In addition, the electrostatic capacity of the piezoelectric element 30 is gradually discharged by intermittently grounding the electrode 30A of the piezoelectric element 30 by repeating on-off of n-MOS 70 being a switch element during discharging electricity. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧電素子の駆動方法、圧電素子の駆動回路、液滴吐出ヘッドの駆動装置、及び液滴吐出装置に係り、特に、圧電素子に駆動電圧を印加して液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを駆動するための、圧電素子の駆動方法、圧電素子の駆動回路、及び液滴吐出ヘッドの駆動装置と、該液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置とに関する。   The present invention relates to a piezoelectric element driving method, a piezoelectric element driving circuit, a droplet discharge head driving device, and a droplet discharging device, and more particularly, a droplet that discharges a droplet by applying a driving voltage to the piezoelectric element. The present invention relates to a piezoelectric element drive method, a piezoelectric element drive circuit, a droplet discharge head drive device, and a droplet discharge device including the droplet discharge head for driving the discharge head.

ピエゾ素子など電圧印加により体積が変化する圧電素子を利用したインクジェットプリンタでは、記録ヘッドに設けられた圧電素子に駆動電圧を印加してインクが充填された圧力室の内部圧力を変化させ、圧力室に連通させたノズルの先端からインク滴を吐出させている。しかしながら、記録ヘッドに設けられた圧電素子はコンデンサと同様に静電容量を有しており、圧電素子の電極間電位が急激に変化すると誤吐出を引き起こすという問題がある。   In an ink jet printer using a piezoelectric element such as a piezo element that changes its volume when a voltage is applied, a driving voltage is applied to the piezoelectric element provided in the recording head to change the internal pressure of the pressure chamber filled with ink, Ink droplets are ejected from the tip of a nozzle communicated with the nozzle. However, the piezoelectric element provided in the recording head has a capacitance similar to that of the capacitor, and there is a problem in that erroneous discharge is caused when the potential between the electrodes of the piezoelectric element changes rapidly.

例えば、バイアスレベルの電極間電位を基準電位とする場合には、駆動電圧が長時間印加されない圧電素子は自然放電して電極間電位が低下する。このような圧電素子に駆動電圧が急に印加されると誤吐出を引き起こす虞がある。   For example, when the interelectrode potential at the bias level is used as the reference potential, the piezoelectric element to which the drive voltage is not applied for a long time spontaneously discharges and the interelectrode potential decreases. If a driving voltage is suddenly applied to such a piezoelectric element, there is a risk of causing erroneous ejection.

このため、インクジェットプリンタの動作時に、圧電素子の電極間電位をバイアスレベルに保持する種々の方法が提案されている。例えば、一定間隔で駆動電圧を印加するデータを含む波形データを用いる(特許文献1)、印字データが送信されていないときにバイアス一定電圧を印加する(特許文献2)、圧電素子のグランド側の電極にバイアス電圧を印加するバイアス電源回路を設ける(特許文献3)、駆動か否かに拘わらず圧電素子に電圧を印加する迂回経路を設け、迂回経路を介して電圧を印加することで放電を起こしている圧電素子の電位を補充する(特許文献4)等である。   For this reason, various methods have been proposed for maintaining the interelectrode potential of the piezoelectric element at the bias level during operation of the ink jet printer. For example, waveform data including data for applying a drive voltage at regular intervals is used (Patent Document 1), and a constant bias voltage is applied when print data is not transmitted (Patent Document 2). A bias power supply circuit for applying a bias voltage to the electrode is provided (Patent Document 3), a bypass path for applying a voltage to the piezoelectric element is provided regardless of whether it is driven, and discharge is performed by applying a voltage through the bypass path. For example, the potential of the piezoelectric element that is raised is replenished (Patent Document 4).

特開2001−010035号公報JP 2001-010035 A 特開2002−144558号公報JP 2002-144558 A 特開2002−264325号公報JP 2002-264325 A 特開2003−039668号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-039668

しかしながら、従来の方法では、自然放電による電極間電位の低下度合いが不明であるため、駆動電圧の印加時に電極間電位が急激に変化し、必ずしも誤吐出を防止することができないという問題がある。また、初期動作で圧電素子をバイアスレベルまで充電する場合や、終了動作で圧電素子をグランドレベルまで放電する場合にも、圧電素子の電極間電位が急激に変化する虞がある。従来の方法ではこのような場合に対処することができないという問題がある。加えて、上記特許文献2乃至4の方法では、充放電専用のドライバ回路等、付属回路が必要でありコストアップを招いてしまう。   However, in the conventional method, since the degree of decrease in the interelectrode potential due to natural discharge is unknown, there is a problem that the interelectrode potential changes abruptly when a drive voltage is applied, and it is not always possible to prevent erroneous ejection. In addition, when the piezoelectric element is charged to the bias level in the initial operation, or when the piezoelectric element is discharged to the ground level in the end operation, the potential between the electrodes of the piezoelectric element may change abruptly. There is a problem that the conventional method cannot cope with such a case. In addition, the methods disclosed in Patent Documents 2 to 4 require an attached circuit such as a driver circuit dedicated to charging / discharging, resulting in an increase in cost.

本発明の目的は、充放電時に圧電素子の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる圧電素子の駆動方法、圧電素子の駆動回路、液滴吐出ヘッドの駆動装置、及び液滴吐出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a piezoelectric element driving method, a piezoelectric element driving circuit, a droplet discharge head driving apparatus, and a liquid that can prevent erroneous ejection due to a sudden change in the interelectrode potential of the piezoelectric element during charging and discharging. To provide a droplet discharge device.

上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの前記圧電素子を駆動する圧電素子の駆動方法であって、前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に複数回に分けて接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに複数回に分けて接続してグランドレベルまで放電することを特徴としている。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a piezoelectric device for driving the piezoelectric element of a droplet discharge head that applies a driving voltage to the piezoelectric element and discharges a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element. A method of driving an element, wherein one electrode of the piezoelectric element is connected to a power source of a reference voltage level in a plurality of times and charged to a reference voltage level, and one electrode of the piezoelectric element is grounded a plurality of times. It is characterized in that it is divided and connected to discharge to the ground level.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に間欠的に接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに間欠的に接続してグランドレベルまで放電することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, one electrode of the piezoelectric element is intermittently connected to a power source of a reference voltage level to charge to the reference voltage level, and One electrode is intermittently connected to the ground and discharged to the ground level.

請求項3に記載の発明は、圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの前記圧電素子を駆動する圧電素子の駆動回路であって、前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に複数回に分けて接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに複数回に分けて接続してグランドレベルまで放電することを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a driving circuit for a piezoelectric element that drives the piezoelectric element of a droplet discharge head that applies a driving voltage to the piezoelectric element and discharges a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element. , One electrode of the piezoelectric element is connected to a power supply of a reference voltage level in a plurality of times and charged to a reference voltage level, and one electrode of the piezoelectric element is connected to the ground in a plurality of times to connect to the ground. It is characterized by discharging to a level.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの前記圧電素子を駆動する圧電素子の駆動回路であって、間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルまで充電するための充電波形信号、又は間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極をグランドレベルまで放電するための放電波形信号を選択する信号選択手段と、前記信号選択手段で選択された前記充電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記電源から切断する第1のスイッチ素子と、前記信号選択手段で選択された前記放電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極をグランドに接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記グランドから切断する第2のスイッチ素子と、を備えたことを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the piezoelectric element of the droplet discharge head that drives the piezoelectric element to discharge a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element by driving the piezoelectric element is driven. A drive circuit for the piezoelectric element that switches on and off intermittently, a charging waveform signal for charging one electrode of the piezoelectric element to a reference voltage level, or one electrode of the piezoelectric element that switches intermittently on and off A signal selection means for selecting a discharge waveform signal for discharging the signal to the ground level, and the charging waveform signal selected by the signal selection means are input, and one electrode of the piezoelectric element is connected when the input signal is on. A first switch element that is connected to a power source at a reference voltage level and disconnects the electrode from the power source when the input signal is off, and is selected by the signal selection means A second switching element that receives the discharge waveform signal and connects one electrode of the piezoelectric element to the ground when the input signal is on and disconnects the electrode from the ground when the input signal is off; It is characterized by having.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記充電波形信号及び前記放電波形信号は、時間T1のオンと時間T2のオフとが交互に切り替わるオンオフ信号であることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, wherein the charge waveform signal and the discharge waveform signal are on / off signals in which the time T1 is turned on and the time T2 is turned off alternately. It is said.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記前記充電波形信号又は前記放電波形信号がオンになる前記時間T1は、前記圧電素子の一方の電極を前記電源又は前記グランドに接続したときの前記圧電素子の電極間電位の変化量が、前記圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させない範囲となるように設定されることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, at the time T1 when the charge waveform signal or the discharge waveform signal is turned on, one electrode of the piezoelectric element is connected to the power source or the ground. The amount of change in the interelectrode potential of the piezoelectric element when it is connected to is set so as to be in a range where no droplet is ejected from the nozzle corresponding to the piezoelectric element.

請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記前記充電波形信号又は前記放電波形信号がオフになる前記時間T2は、メニスカス振動の固有周期TCの整数倍とならないように設定されることを特徴としている。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5, wherein the time T2 when the charge waveform signal or the discharge waveform signal is turned off is not an integral multiple of the natural period TC of the meniscus vibration. It is characterized by being set.

請求項8に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記前記充電波形信号又は前記放電波形信号がオフになる前記時間T2は、0.5TC又はその奇数倍となるように設定されることを特徴としている。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 5, wherein the time T2 when the charge waveform signal or the discharge waveform signal is turned off is set to be 0.5TC or an odd multiple thereof. It is characterized by that.

請求項9に記載の発明は、圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動装置であって、前記圧電素子に印加される駆動電圧の波形を表す複数の駆動波形信号を記憶した信号記憶手段と、前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルまで充電するための充電波形信号及び前記圧電素子の一方の電極をグランドレベルまで放電するための放電波形信号を生成する信号生成手段と、前記信号記憶手段に記憶された駆動波形信号及び前記信号生成手段で生成された充電波形信号及び充電波形信号を供給する信号供給手段と、印刷データに基づいて前記信号供給手段により供給された前記駆動波形信号、前記充電波形信号及び前記充電波形信号の中から所定の波形信号を選択し、選択された波形信号に基づいて前記圧電素子に駆動電圧を印加して前記圧電素子を駆動する駆動回路と、を備え、前記充電波形信号が選択された場合に、前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に複数回に分けて接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記放電波形信号が選択された場合に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに複数回に分けて接続してグランドレベルまで放電することを特徴としている。   The invention described in claim 9 is a driving device for a droplet discharge head that applies a driving voltage to a piezoelectric element and discharges a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element, and the driving applied to the piezoelectric element Signal storage means storing a plurality of drive waveform signals representing voltage waveforms, a charge waveform signal for charging one electrode of the piezoelectric element to a reference voltage level, and discharging one electrode of the piezoelectric element to the ground level A signal generation means for generating a discharge waveform signal for performing, a drive waveform signal stored in the signal storage means, a charge waveform signal generated by the signal generation means and a signal supply means for supplying a charge waveform signal, and printing A predetermined waveform signal is selected from the drive waveform signal, the charging waveform signal, and the charging waveform signal supplied by the signal supply means based on the data, and the selected wave And a drive circuit that drives the piezoelectric element by applying a driving voltage to the piezoelectric element based on a signal, and when the charging waveform signal is selected, one electrode of the piezoelectric element has a reference voltage level. Connect to the power supply in multiple times to charge to the reference voltage level, and when the discharge waveform signal is selected, connect one electrode of the piezoelectric element to the ground in multiple times to the ground level It is characterized by discharging.

請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記駆動回路は、間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルまで充電するための充電波形信号、又は間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極をグランドレベルまで放電するための放電波形信号を選択する信号選択手段と、前記信号選択手段で選択された前記充電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記電源から切断する第1のスイッチ素子と、前記信号選択手段で選択された前記放電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極をグランドに接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記グランドから切断する第2のスイッチ素子と、を備えたことを特徴としている。   A tenth aspect of the present invention is the invention according to the ninth aspect, wherein the drive circuit is intermittently switched on and off, and a charging waveform signal for charging one electrode of the piezoelectric element to a reference voltage level, or ON / OFF is switched on and off intermittently, a signal selection means for selecting a discharge waveform signal for discharging one electrode of the piezoelectric element to the ground level, and the charging waveform signal selected by the signal selection means are input, and an input signal A first switch element that connects one electrode of the piezoelectric element to a power source at a reference voltage level when the signal is on, and disconnects the electrode from the power source when the input signal is off; When the selected discharge waveform signal is input and the input signal is on, one electrode of the piezoelectric element is connected to the ground, and the input signal is off It is characterized by comprising a second switch element for cutting the electrode from the ground.

請求項11に記載の発明は、請求項9又は10に記載の発明において、前記信号供給手段は、前記信号記憶手段に記憶された駆動波形信号及び前記信号生成手段で生成された充電波形信号及び充電波形信号を前記駆動回路にパラレルに供給することを特徴としている。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the ninth or tenth aspect, the signal supply means includes a drive waveform signal stored in the signal storage means, a charging waveform signal generated by the signal generation means, and A charge waveform signal is supplied in parallel to the drive circuit.

請求項12に記載の発明は、請求項9乃至11のいずれか1項に記載の発明において、前記信号生成手段は、時間T1にカウントを行い且つ時間T2に機能を停止する第1カウンタと、時間T2にカウントを行い且つ時間T1に機能を停止する第2カウンタとからなり、前記第1カウンタのカウント中はオン信号を出力すると共に前記第1カウンタの機能停止中はオフ信号を出力することで、時間T1のオンと時間T2のオフとが交互に切り替わる前記充電波形信号又は前記放電波形信号を生成することを特徴としている。   A twelfth aspect of the invention is the invention according to any one of the ninth to eleventh aspects, wherein the signal generating means counts at a time T1 and stops functioning at a time T2. A second counter that counts at time T2 and stops functioning at time T1, and outputs an ON signal while the first counter is counting and outputs an OFF signal when the function of the first counter is stopped Thus, the charging waveform signal or the discharging waveform signal in which the time T1 is turned on and the time T2 is alternately switched is generated.

請求項13に記載の発明は、圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドを駆動する請求項9乃至12のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置と、記録媒体を前記液滴吐出ヘッドに対向させて搬送する搬送手段と、 を備えたことを特徴としている。   According to a thirteenth aspect of the present invention, a droplet discharge head that discharges droplets from a nozzle corresponding to the piezoelectric element by applying a driving voltage to the piezoelectric element, and the droplet discharge head is driven. The apparatus for driving a droplet discharge head according to any one of the above, and a transport unit that transports a recording medium to face the droplet discharge head.

請求項1に記載の発明によれば、充放電時に圧電素子の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent erroneous ejection due to a rapid change in the interelectrode potential of the piezoelectric element during charging and discharging.

請求項2に記載の発明によれば、圧電素子を段階的に充電又は放電することができる。   According to invention of Claim 2, a piezoelectric element can be charged or discharged in steps.

請求項3に記載の発明によれば、充放電時に圧電素子の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent erroneous ejection due to a sudden change in the interelectrode potential of the piezoelectric element during charging and discharging.

請求項4に記載の発明によれば、充電波形信号又は放電波形信号に応じてスイッチ素子を切り替えるだけで一定の電圧を複数回にわたり印加することができるので、圧電素子を短時間で充電又は放電することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since a constant voltage can be applied multiple times simply by switching the switch element in accordance with the charge waveform signal or the discharge waveform signal, the piezoelectric element can be charged or discharged in a short time. can do.

請求項5に記載の発明によれば、時間T1に圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に間欠的に接続して充電すると共に、時間T2に当該接続を切断することができる。或いは、時間T1に圧電素子の一方の電極をグランドに間欠的に接続して放電すると共に、時間T2に当該接続を切断することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, one electrode of the piezoelectric element can be intermittently connected to the power source at the reference voltage level for charging at time T1, and the connection can be disconnected at time T2. Alternatively, one electrode of the piezoelectric element can be intermittently connected to the ground at time T1 and discharged, and the connection can be disconnected at time T2.

請求項6に記載の発明によれば、充放電時に圧電素子の電極間電位の急激な変化による誤吐出を確実に防止することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent erroneous ejection due to a rapid change in the interelectrode potential of the piezoelectric element during charging and discharging.

請求項7に記載の発明によれば、充放電時にメニスカスの異常振動による誤吐出を防止することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent erroneous ejection due to abnormal meniscus vibration during charging and discharging.

請求項8に記載の発明によれば、充放電時にメニスカスの異常振動による誤吐出を確実に防止することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent erroneous ejection due to abnormal meniscus vibration during charging and discharging.

請求項9に記載の発明によれば、充電波形信号又は充電波形信号に基づいて圧電素子を駆動して充電又は放電を行うことができるので、充放電専用のドライバ回路等、専用の付属回路を設ける必要がなく、低コストで、充放電時に圧電素子の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   According to the ninth aspect of the invention, since the piezoelectric element can be driven and charged or discharged based on the charging waveform signal or the charging waveform signal, a dedicated accessory circuit such as a driver circuit dedicated to charging and discharging is provided. There is no need to provide it, and it is possible to prevent erroneous ejection due to a rapid change in the interelectrode potential of the piezoelectric element during charge and discharge at low cost.

請求項10に記載の発明によれば、充電波形信号又は放電波形信号に応じてスイッチ素子を切り替えるだけで、圧電素子を段階的に充電又は放電することができる。   According to the tenth aspect of the present invention, the piezoelectric element can be charged or discharged in stages only by switching the switch element in accordance with the charge waveform signal or the discharge waveform signal.

請求項11に記載の発明によれば、駆動波形信号と同様に、印刷データに基づいて充電波形信号又は充電波形信号を選択することができ、選択された信号に基づいて圧電素子を駆動して充電又は放電を行うことができる。   According to the eleventh aspect, similarly to the drive waveform signal, the charge waveform signal or the charge waveform signal can be selected based on the print data, and the piezoelectric element is driven based on the selected signal. Charging or discharging can be performed.

請求項12に記載の発明によれば、時間T1のオンと時間T2のオフとが交互に切り替わる充電波形信号又は放電波形信号を容易に生成することができる。   According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to easily generate a charge waveform signal or a discharge waveform signal in which the time T1 is turned on and the time T2 is turned off alternately.

請求項13に記載の発明によれば、充電波形信号又は充電波形信号に基づいて圧電素子を駆動して充電又は放電を行うことができるので、充放電専用のドライバ回路等、専用の付属回路を設ける必要がなく、低コストで、充放電時に圧電素子の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   According to the invention described in claim 13, since the piezoelectric element can be driven and charged or discharged based on the charging waveform signal or the charging waveform signal, a dedicated accessory circuit such as a driver circuit dedicated to charging and discharging is provided. There is no need to provide it, and it is possible to prevent erroneous ejection due to a rapid change in the interelectrode potential of the piezoelectric element during charge and discharge at low cost.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(インクジェット記録装置の概略構成)
図1は本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置10の要部構成を示す概略図である。ここでは、記録用紙の搬送系については図示を省略した。図1に示すように、インクジェット記録装置10は、インクジェット記録装置10全体の動作を司るコントローラ12と、供給された印刷データに基づいてインク滴を吐出するインクジェット記録ヘッド14と、を備えている。
(Schematic configuration of inkjet recording apparatus)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main configuration of an ink jet recording apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. Here, the illustration of the recording paper conveyance system is omitted. As shown in FIG. 1, the inkjet recording apparatus 10 includes a controller 12 that controls the operation of the entire inkjet recording apparatus 10 and an inkjet recording head 14 that ejects ink droplets based on the supplied print data.

インクジェット記録ヘッド14は、複数のイジェクタ32が2次元配置されて構成された複数のイジェクタ群34と、複数のイジェクタ群34の各々に対応して設けられた複数の駆動IC(Integrated Circuit)16と、を備えている。複数のイジェクタ32の各々は、個別に設けられた圧電素子(例えば、ピエゾ素子)30の変形によってインク滴を吐出する。イジェクタ群34に含まれる複数の圧電素子30の各々は、対応する駆動IC16から印加される駆動電圧により駆動される。   The ink jet recording head 14 includes a plurality of ejector groups 34 configured by two-dimensionally arranging a plurality of ejectors 32, and a plurality of drive ICs (Integrated Circuits) 16 provided corresponding to the plurality of ejector groups 34, respectively. It is equipped with. Each of the plurality of ejectors 32 ejects ink droplets by deformation of a piezoelectric element (for example, a piezo element) 30 provided individually. Each of the plurality of piezoelectric elements 30 included in the ejector group 34 is driven by a drive voltage applied from the corresponding drive IC 16.

複数の駆動IC16の各々はコントローラ12に接続されている。コントローラ12から入力されるクロック信号、印刷データ、ラッチ信号、駆動波形信号、及び充放電初期値データにより、駆動IC16の作動制御が行われる。駆動波形信号は、圧電素子30に印加される駆動電圧の波形を表す一対の信号である。イジェクタ32から吐出されるインク滴の形状(例えば、大滴、中滴、小滴)、吐出タイミングは、駆動電圧の波形に応じて制御される。本実施の形態では、非噴射用の駆動波形信号も含めて14種類の駆動波形信号が用意されている。なお、充放電初期値データについては後述する。   Each of the plurality of drive ICs 16 is connected to the controller 12. The operation control of the drive IC 16 is performed by the clock signal, print data, latch signal, drive waveform signal, and charge / discharge initial value data input from the controller 12. The drive waveform signal is a pair of signals representing the waveform of the drive voltage applied to the piezoelectric element 30. The shape (for example, large droplet, medium droplet, small droplet) of the ink droplet ejected from the ejector 32 and the ejection timing are controlled according to the waveform of the drive voltage. In the present embodiment, 14 types of drive waveform signals are prepared, including non-injection drive waveform signals. The charge / discharge initial value data will be described later.

図2はインクジェット記録ヘッド14の概略構成を示す平面図である。本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド14は、以下に説明するように、記録用紙の幅にほぼ等しい幅を有する長尺状の記録ヘッドとすることができる。即ち、インクジェット記録装置10は、インクジェット記録ヘッド14を固定したままで、記録用紙を搬送しながら記録を行う、いわゆるFWA(Full Width Array)方式のインクジェット記録装置として構成することができる。   FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the inkjet recording head 14. The ink jet recording head 14 according to the present embodiment can be a long recording head having a width substantially equal to the width of the recording paper, as will be described below. That is, the ink jet recording apparatus 10 can be configured as a so-called FWA (Full Width Array) type ink jet recording apparatus that performs recording while transporting the recording paper while the ink jet recording head 14 is fixed.

図2に示すように、インクジェット記録ヘッド14は、略平行四辺形状のヘッドユニット15を複数含んで構成されている。複数のヘッドユニット15は、インクジェット記録ヘッド14の長手方向に沿って配列されている。ヘッドユニット15の各々には、台形状の一対のイジェクタ群34が互いに対向するように配置されている。この結果、イジェクタ群34A1、34B1、34A2、34B2・・・が、インクジェット記録ヘッド14の長手方向に対して、隣接するイジェクタ群の印字領域が一部重なり合うように配列されている。   As shown in FIG. 2, the inkjet recording head 14 includes a plurality of substantially parallelogram-shaped head units 15. The plurality of head units 15 are arranged along the longitudinal direction of the inkjet recording head 14. Each of the head units 15 is provided with a pair of trapezoidal ejector groups 34 so as to face each other. As a result, the ejector groups 34A1, 34B1, 34A2, 34B2,... Are arranged so that the print areas of the adjacent ejector groups partially overlap with the longitudinal direction of the inkjet recording head 14.

各イジェクタ群34A1、34B1、34A2、34B2・・・には、駆動IC16A1、16B1、16A2、16B2・・・が1対1で対応するように設けられている。イジェクタ群34と対応する駆動IC16との間は、各々接続線18によって電気的に接続されている。なお、以下では、特に区別をする必要がない場合には、イジェクタ群34A1、34B1、34A2、34B2・・・を「イジェクタ群34」と総称し、駆動IC16A1、16B1、16A2、16B2・・・を「駆動IC16」と総称する。   The ejector groups 34A1, 34B1, 34A2, 34B2,... Are provided with drive ICs 16A1, 16B1, 16A2, 16B2,. Each of the ejector groups 34 and the corresponding drive IC 16 is electrically connected by a connection line 18. In the following description, when it is not particularly necessary to distinguish between the ejector groups 34A1, 34B1, 34A2, 34B2,... Collectively referred to as “driving IC 16”.

図3はイジェクタ32の内部構造を示す断面図である。イジェクタ32は、インクを収容するインク収容室20、インク供給路22を介してインク収容室20と連通されたインク圧力室24、インク圧力室24の壁面の一部を構成する振動板26、振動板26に接着された圧電素子30、及びインク圧力室24と連通されたノズル28を含んで構成されている。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the ejector 32. The ejector 32 includes an ink storage chamber 20 that stores ink, an ink pressure chamber 24 that communicates with the ink storage chamber 20 via the ink supply path 22, a vibration plate 26 that forms part of the wall surface of the ink pressure chamber 24, and vibrations. A piezoelectric element 30 bonded to the plate 26 and a nozzle 28 communicating with the ink pressure chamber 24 are included.

インク圧力室24には、インク収容室20からインク供給路22を介して供給されたインクが充填されている。圧電素子30に駆動電圧が印加されると、圧電素子30が変形することで振動板26が振動し、振動板26の振動が圧力波としてインク圧力室24内を伝播する。これにより、インク圧力室24内のインクが、インク圧力室24と連通されたノズル28からインク滴として吐出される。   The ink pressure chamber 24 is filled with ink supplied from the ink storage chamber 20 via the ink supply path 22. When a driving voltage is applied to the piezoelectric element 30, the piezoelectric element 30 is deformed to vibrate the diaphragm 26, and the vibration of the diaphragm 26 propagates in the ink pressure chamber 24 as a pressure wave. As a result, the ink in the ink pressure chamber 24 is ejected as ink droplets from the nozzle 28 communicating with the ink pressure chamber 24.

(駆動ICの概略構成)
図4は駆動IC16の概略構成を示すブロック図である。イジェクタ群34には、複数(ここではn個とする)の圧電素子30〜30が含まれており、圧電素子30〜30の各々は駆動IC16によって駆動されている。イジェクタ群34に含まれる圧電素子30の個数は、例えば128個、256個、512個とすることができる。駆動IC16には、n個の圧電素子30〜30の各々に対応して、圧電素子に印加する駆動電圧を生成するn個の駆動電圧生成部40〜40が設けられている。なお、以下では、特に区別する必要がない場合には、圧電素子30〜30を「圧電素子30」と総称し、駆動電圧生成部40〜40を「駆動電圧生成部40」と総称する。
(Schematic configuration of drive IC)
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the drive IC 16. The ejector group 34 has a plurality includes a piezoelectric element 30 1 to 30 n of (here, n) of each of the piezoelectric elements 30 1 to 30 n are driven by the drive IC 16. The number of piezoelectric elements 30 included in the ejector group 34 can be, for example, 128, 256, and 512. The drive IC 16 is provided with n drive voltage generators 40 1 to 40 n that generate drive voltages to be applied to the piezoelectric elements, corresponding to the n piezoelectric elements 30 1 to 30 n , respectively. In the following description, the piezoelectric elements 30 1 to 30 n are collectively referred to as “piezoelectric elements 30”, and the drive voltage generation units 40 1 to 40 n are referred to as “drive voltage generation unit 40” unless it is particularly necessary to distinguish between them. Collectively.

駆動電圧生成部40は、印刷データに基づいて駆動波形信号を選択するセレクタ42、選択された駆動波形信号をデコードするデコーダ44、デコードされた信号を所定の電圧レベルに昇圧するレベルシフタ46、及びデコードされた信号に基づいて駆動電圧を生成し圧電素子30に印加するドライバ回路48を備えている。   The drive voltage generator 40 includes a selector 42 that selects a drive waveform signal based on print data, a decoder 44 that decodes the selected drive waveform signal, a level shifter 46 that boosts the decoded signal to a predetermined voltage level, and a decode A driver circuit 48 that generates a driving voltage based on the signal and applies it to the piezoelectric element 30 is provided.

また、駆動IC16には、コントローラ12から入力された複数種類(ここでは14種類とする)の駆動波形信号を各々記憶する複数の波形データ保存メモリ52〜5214を内蔵し、記憶された駆動波形信号を読み出して出力する波形データ入力回路50と、コントローラ12から入力された初期値データから充電波形信号又は放電波形信号を生成する充放電波形データ生成回路54とが設けられている。 The drive IC 16 includes a plurality of waveform data storage memories 52 1 to 52 14 each storing a plurality of types (14 types in this case) of drive waveform signals input from the controller 12, and the stored drive A waveform data input circuit 50 that reads and outputs a waveform signal, and a charge / discharge waveform data generation circuit 54 that generates a charge waveform signal or a discharge waveform signal from initial value data input from the controller 12 are provided.

また、駆動IC16には、波形データ保存メモリ52〜5214から読み出した駆動波形信号と充放電波形データ生成回路54で生成された充電波形信号又は放電波形信号とを転送して、駆動電圧生成部40〜40の各々に供給する複数のシフトレジスタ列56〜5616が設けられている。ここでは14種類の駆動波形信号と2種類の充放電波形信号とに対応して、16本のシフトレジスタ列が設けられている。シフトレジスタ列56〜5616の各々は、駆動電圧生成部40〜40の各々に対応したn個のシフトレジスタ58が直列に接続されて構成されている。 In addition, the drive waveform signal read from the waveform data storage memories 52 1 to 52 14 and the charge waveform signal or the discharge waveform signal generated by the charge / discharge waveform data generation circuit 54 are transferred to the drive IC 16 to generate a drive voltage. A plurality of shift register trains 56 1 to 56 16 are provided to be supplied to each of the units 40 1 to 40 n . Here, 16 shift register trains are provided corresponding to 14 types of drive waveform signals and 2 types of charge / discharge waveform signals. Each of the shift register trains 56 1 to 56 16 is configured by connecting n shift registers 58 corresponding to each of the drive voltage generation units 40 1 to 40 n in series.

また、駆動IC16には、印刷データを駆動電圧生成部40〜40の各々に供給するデータ転送入力部60が設けられている。データ転送入力部60には、コントローラ12から入力された印刷データを転送して駆動電圧生成部40〜40の各々に供給する複数(ここではn個)のシフトレジスタ62と、各々のシフトレジスタ62の出力端子に接続され、シフトレジスタ62から出力された印刷データをラッチ信号の入力に基づいて保持する複数(ここではn個)のラッチ64とが設けられている。n個のシフトレジスタ62は直列に接続されている。n個のラッチ64も直列に接続されている。 In addition, the drive IC 16 is provided with a data transfer input unit 60 that supplies print data to each of the drive voltage generation units 40 1 to 40 n . The data transfer input unit 60 transfers a plurality of (here, n) shift registers 62 that transfer print data input from the controller 12 and supply the print data to each of the drive voltage generation units 40 1 to 40 n , and each shift A plurality (n in this case) of latches 64 that are connected to the output terminal of the register 62 and hold the print data output from the shift register 62 based on the input of the latch signal are provided. The n shift registers 62 are connected in series. N latches 64 are also connected in series.

(駆動ICの概略動作)
次に、上記の駆動IC16の動作を説明する。コントローラ12から出力された印刷データ及びラッチ信号は、データ転送入力部60に入力される。印刷データは、駆動波形信号及び充放電波形信号から一種類の波形信号(一対の信号)を選択するための選択信号であり、4ビットのシリアルデータである。印刷データは、イジェクタ群34に含まれる圧電素子30の個数分だけ連続して入力され、直列に接続された複数のシフトレジスタ62により4ビットのパラレルデータに変換され、対応するラッチ64に出力される。
(Schematic operation of drive IC)
Next, the operation of the drive IC 16 will be described. The print data and latch signal output from the controller 12 are input to the data transfer input unit 60. The print data is a selection signal for selecting one type of waveform signal (a pair of signals) from the drive waveform signal and the charge / discharge waveform signal, and is 4-bit serial data. The print data is continuously input by the number of piezoelectric elements 30 included in the ejector group 34, converted into 4-bit parallel data by a plurality of shift registers 62 connected in series, and output to the corresponding latch 64. The

ラッチ64の出力端子は、対応する駆動電圧生成部40のセレクタ42のセレクト端子に接続されている。複数のシフトレジスタ62からなるシフトレジスタ列によりクロック信号に同期して転送された印刷データは、ラッチ信号の入力に基づいてラッチ64に保持され、対応するセレクタ42に入力される。   The output terminal of the latch 64 is connected to the select terminal of the selector 42 of the corresponding drive voltage generator 40. The print data transferred in synchronization with the clock signal by the shift register array composed of a plurality of shift registers 62 is held in the latch 64 based on the input of the latch signal and is input to the corresponding selector 42.

また、波形データ入力回路50の波形データ保存メモリ52〜5214の各々に記憶された駆動波形信号と、充放電波形データ生成回路54で生成された充放電波形信号とは、クロック信号に同期して読み出され、対応するシフトレジスタ列56〜5616に出力される。シフトレジスタ列56〜5616の各々を構成するn個のシフトレジスタ58の出力端子は、対応する駆動電圧生成部40のセレクタ42の入力端子に接続されている。駆動波形信号及び充放電波形信号は、シフトレジスタ列56〜5616の各々によりクロック信号に同期して転送され、対応するセレクタ42に入力される。これによりセレクタ42には、16種類の波形信号が入力される。 The drive waveform signal stored in each of the waveform data storage memories 52 1 to 52 14 of the waveform data input circuit 50 and the charge / discharge waveform signal generated by the charge / discharge waveform data generation circuit 54 are synchronized with the clock signal. Are read out and output to the corresponding shift register trains 56 1 to 56 16 . The output terminals of the n shift registers 58 constituting each of the shift register trains 56 1 to 56 16 are connected to the input terminal of the selector 42 of the corresponding drive voltage generation unit 40. The drive waveform signal and the charge / discharge waveform signal are transferred in synchronization with the clock signal by each of the shift register trains 56 1 to 56 16 and input to the corresponding selector 42. As a result, 16 types of waveform signals are input to the selector 42.

セレクタ42の出力端子はデコーダ44の入力端子に接続され、デコーダ44の出力端子はレベルシフタ46の入力端子に接続されている。セレクタ42は、セレクト端子から入力された印刷データに基づいて16種類の波形信号から1種類の波形信号を選択し、選択された波形信号をデコーダ44に出力する。   The output terminal of the selector 42 is connected to the input terminal of the decoder 44, and the output terminal of the decoder 44 is connected to the input terminal of the level shifter 46. The selector 42 selects one type of waveform signal from the 16 types of waveform signals based on the print data input from the select terminal, and outputs the selected waveform signal to the decoder 44.

例えば、印刷データが「0000」の場合に非噴射用の波形信号を選択し、印刷データが「1110」の場合に充電波形信号を選択し、印刷データが「1111」の場合に放電波形信号を選択するように設定することができる。デコーダ44は、入力された波形信号を後述する真理値表に基づいてデコードし、デコードされた信号をレベルシフタ46に出力する。レベルシフタ46は、デコードされた信号を所定の電圧レベルに昇圧する。   For example, a waveform signal for non-ejection is selected when the print data is “0000”, a charge waveform signal is selected when the print data is “1110”, and a discharge waveform signal is selected when the print data is “1111”. Can be set to select. The decoder 44 decodes the input waveform signal based on a truth table, which will be described later, and outputs the decoded signal to the level shifter 46. The level shifter 46 boosts the decoded signal to a predetermined voltage level.

レベルシフタ46の出力端子はドライバ回路48の入力端子に接続されている。レベルシフタ46で昇圧された信号はドライバ回路48に出力される。ドライバ回路48は、入力された信号に基づいて電圧レベルが変化する駆動電圧を生成し、生成された駆動電圧を圧電素子30に印加する。これにより、圧電素子30〜30の各々が駆動IC16によって独立に駆動される。 The output terminal of the level shifter 46 is connected to the input terminal of the driver circuit 48. The signal boosted by the level shifter 46 is output to the driver circuit 48. The driver circuit 48 generates a drive voltage whose voltage level changes based on the input signal, and applies the generated drive voltage to the piezoelectric element 30. Thereby, each of the piezoelectric elements 30 1 to 30 n is independently driven by the driving IC 16.

(駆動電圧生成部のドライバ回路)
図5は駆動電圧生成部40におけるドライバ回路48の構成を示す回路図である。点線で囲まれた部分がドライバ回路48である。ドライバ回路48は、pチャンネルMOSFET(以下、「p-MOS」という。)66、p-MOS68、及びnチャンネルMOSFET(以下、「n-MOS」という。)70を備えている。
(Driver circuit for drive voltage generator)
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the driver circuit 48 in the drive voltage generator 40. A portion surrounded by a dotted line is a driver circuit 48. The driver circuit 48 includes a p-channel MOSFET (hereinafter referred to as “p-MOS”) 66, a p-MOS 68, and an n-channel MOSFET (hereinafter referred to as “n-MOS”) 70.

p-MOS66のソースには、定圧電源(図示せず)から所定レベル(HV2[V])の電圧が供給される。p-MOS68のソースには、定圧電源(図示せず)から所定レベル(HV1[V])の電圧が供給される。HV2はHV1より高レベルである。例えば、HV1を15[V]、HV2を20[V]とすることができる。n-MOS70のソースは接地されて、グランドレベル(GND;0[V])とされている。p-MOS66、p-MOS68、及びn-MOS70の各ドレインは、圧電素子30の一方の電極30Aに接続されている。圧電素子30の他方の電極30Bは接地されている。   A voltage of a predetermined level (HV2 [V]) is supplied to the source of the p-MOS 66 from a constant voltage power supply (not shown). A voltage of a predetermined level (HV1 [V]) is supplied to the source of the p-MOS 68 from a constant voltage power supply (not shown). HV2 is at a higher level than HV1. For example, HV1 can be set to 15 [V] and HV2 can be set to 20 [V]. The source of the n-MOS 70 is grounded to a ground level (GND; 0 [V]). Each drain of the p-MOS 66, the p-MOS 68, and the n-MOS 70 is connected to one electrode 30A of the piezoelectric element 30. The other electrode 30B of the piezoelectric element 30 is grounded.

上述した通り、セレクタ42では、印刷データに基づいて1種類の波形信号が選択され、一対の信号V、Vが出力される。図6はデコーダの真理値表である。デコーダ44では、図6に示すように、信号V、Vが入力されると、信号の電圧レベル「H(ハイレベル)、L(ローレベル)」を「1,0」に置き換えて表した真理値表に基づいて信号V、Vをデコードし、デコードされた信号D、D、Dを出力する。即ち、電圧レベルがGND、HV1、HV2の3値に変化する波形信号が生成される。信号D、D、Dが、同時にHレベル(=1)となることはない。 As described above, the selector 42 selects one type of waveform signal based on the print data, and outputs a pair of signals V 1 and V 2 . FIG. 6 is a truth table of the decoder. As shown in FIG. 6, when the signals V 1 and V 2 are input to the decoder 44, the signal voltage levels “H (high level), L (low level)” are replaced with “1, 0”. Based on the truth table, the signals V 1 and V 2 are decoded, and the decoded signals D 1 , D 2 and D 3 are output. That is, a waveform signal whose voltage level changes to three values of GND, HV1, and HV2 is generated. The signals D 1 , D 2 , D 3 do not simultaneously become H level (= 1).

p-MOS66のゲートは、レベルシフタ46を介してデコーダ44に接続されている。p-MOS66のゲートには、信号Dがレベルシフタ46で昇圧され、論理反転されて入力される。p-MOS68のゲートは、レベルシフタ46を介してデコーダ44に接続されている。p-MOS68のゲートには、信号Dがレベルシフタ46で昇圧され、論理反転されて入力される。n-MOS70のゲートは、レベルシフタ46を介してデコーダ44に接続されている。n-MOS70のゲートには、信号Dがレベルシフタ46で昇圧されて入力される。 The gate of the p-MOS66 is connected to the decoder 44 via the level shifter 46 1. The signal D 1 is boosted by the level shifter 46 1 and logically inverted and input to the gate of the p-MOS 66. The gate of the p-MOS68 is connected to the decoder 44 via the level shifter 46 2. The gate of the p-MOS68, signal D 2 is boosted by the level shifter 46 2, it is input are logically inverted. The gate of the n-MOS70 is connected to the decoder 44 via the level shifter 46 3. The gate of the n-MOS70, signal D 3 is input is boosted by the level shifter 46 3.

Hレベル(=1)の信号Dは、レベルシフタ46で論理反転されてLレベル(=0)となる。p-MOS66のゲートにLレベル(=0)の信号が入力されると、p-MOS66がオン状態となり、ドライバ回路48の出力電圧レベルはHV2[V]となる。これにより圧電素子30の電極30AにHV2[V]の駆動電圧が印加される。 The signal D 1 at H level (= 1) is logically inverted by the level shifter 46 1 to become L level (= 0). When an L level (= 0) signal is input to the gate of the p-MOS 66, the p-MOS 66 is turned on, and the output voltage level of the driver circuit 48 becomes HV2 [V]. As a result, a drive voltage of HV2 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30.

同様に、Hレベル(=1)の信号Dは、レベルシフタ46で論理反転されてLレベル(=0)となる。p-MOS68のゲートにLレベル(=0)の信号が入力されると、p-MOS68がオン状態となり、ドライバ回路48の出力電圧レベルはHV1[V]となる。これにより圧電素子30の電極30AにHV1[V]の駆動電圧が印加される。 Similarly, the signal D 2 of the H level (= 1) is a logic inverted by L level (= 0) in the level shifter 46 2. When an L level (= 0) signal is input to the gate of the p-MOS 68, the p-MOS 68 is turned on, and the output voltage level of the driver circuit 48 becomes HV1 [V]. As a result, a drive voltage of HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30.

また、n-MOS70のゲートにHレベル(=1)の信号Dが入力されると、n-MOS70がオン状態となり、ドライバ回路48の出力電圧レベルはGND(=0[V])となる。即ち、圧電素子30の電極30Aは接地される。信号D、D、Dが、同時にLレベル(=0)の場合は、ドライバ回路48の出力電圧レベルはオープンとなる。即ち、圧電素子30の電極30Aに駆動電圧が印加されていない状態である。 Further, when an H level (= 1) signal D 3 is input to the gate of the n-MOS 70, the n-MOS 70 is turned on, and the output voltage level of the driver circuit 48 becomes GND (= 0 [V]). . That is, the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is grounded. When the signals D 1 , D 2 , D 3 are simultaneously at the L level (= 0), the output voltage level of the driver circuit 48 is open. That is, the drive voltage is not applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30.

上述した通り、p-MOS66、p-MOS68、及びn-MOS70の各々は、信号D、D、Dに応じて電源又はGNDとの接続を切り替えるスイッチ素子として機能している。なお、p-MOS66、p-MOS68、n-MOS70、及びレベルシフタ46〜46の各々は、定圧電源(図示せず)から所定レベル(VDD[V])の電圧が供給されて駆動されている。 As described above, each of the p-MOS 66, the p-MOS 68, and the n-MOS 70 functions as a switch element that switches connection with the power supply or GND in accordance with the signals D 1 , D 2 , and D 3 . Incidentally, each of the p-MOS66, p-MOS68, n-MOS70, and a level shifter 46 1-46 3 is driven from a constant pressure source (not shown) predetermined level (VDD [V]) a voltage is supplied Yes.

(充放電波形データ生成回路)
図7は充放電波形データ生成回路54の構成を示すブロック図である。充放電波形データ生成回路54は、Hレベルの信号を出力する期間(オン時間T1)をカウントする第1カウンタ72と、Lレベルの信号を出力する期間(オフ時間T2)をカウントする第2カウンタ74とを備えている。第1カウンタ72と第2カウンタ74とは交互にアクティブな状態となる。一方のカウンタがアクティブな状態にある間、他方のカウンタは機能停止状態となる。
(Charge / discharge waveform data generation circuit)
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the charge / discharge waveform data generation circuit 54. The charge / discharge waveform data generation circuit 54 counts a first counter 72 that counts a period during which an H level signal is output (ON time T1), and a second counter that counts a period during which an L level signal is output (OFF time T2). 74. The first counter 72 and the second counter 74 are in an active state alternately. While one counter is active, the other counter is disabled.

充放電波形データ生成回路54からは、第1カウンタ72がアクティブな状態でHレベルの信号が出力されると共に、第1カウンタ72が機能を停止した状態でLレベルの信号が出力される。これにより、電圧レベルが2値(Hレベル、Lレベル)に変化する波形信号が生成されて、充放電波形データ生成回路54から充電波形信号又は放電波形信号が出力される。   The charge / discharge waveform data generation circuit 54 outputs an H level signal while the first counter 72 is active, and outputs an L level signal when the first counter 72 stops functioning. As a result, a waveform signal whose voltage level changes to a binary value (H level, L level) is generated, and a charge waveform signal or a discharge waveform signal is output from the charge / discharge waveform data generation circuit 54.

以下では、電源からHV1[V]レベルの電圧を供給して、圧電素子30をHV1[V]レベルの基準電位まで充電する場合について説明する。   Hereinafter, a case will be described in which a voltage of HV1 [V] level is supplied from the power source to charge the piezoelectric element 30 to a reference potential of HV1 [V] level.

真理値表(図6)から分かるように、信号V1がLレベル(=0)で信号V2がHレベル(=1)の場合に、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。また、信号V1がHレベル(=1)で信号V2がLレベル(=0)の場合に、圧電素子30の電極30Aが接地される。従って、充電波形信号としては、電圧レベルがLレベルの信号V1と、電圧レベルが2値に変化する信号V2とを生成する。また、放電波形信号としては、電圧レベルが2値に変化する信号V1と、電圧レベルがLレベルの信号V2とを生成する。   As can be seen from the truth table (FIG. 6), when the signal V1 is L level (= 0) and the signal V2 is H level (= 1), a voltage of HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30. Is done. When the signal V1 is at the H level (= 1) and the signal V2 is at the L level (= 0), the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is grounded. Therefore, as the charging waveform signal, a signal V1 having a voltage level of L level and a signal V2 whose voltage level changes to a binary value are generated. Further, as the discharge waveform signal, a signal V1 whose voltage level changes to binary and a signal V2 whose voltage level is L level are generated.

図8は充放電波形データ生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
印刷データの出力サイクル(印字サイクル)を表すサイクルクロック信号がHレベルになる等、所定のタイミングで、第1カウンタ72にオン時間T1用の初期値データが入力され、第2カウンタ74にオフ時間T2用の初期値データが入力されると、まず、第1カウンタ72がアクティブな状態となる。
FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the charge / discharge waveform data generation circuit.
Initial value data for the on time T1 is input to the first counter 72 and the second counter 74 is turned off at a predetermined timing, such as when the cycle clock signal representing the print data output cycle (print cycle) becomes H level. When the initial value data for T2 is input, first, the first counter 72 is activated.

第1カウンタ72は、入力された初期値からカウントを開始する。第1カウンタ72は、クロック信号(CLK)に同期してカウントを行い、第1カウンタ72がアクティブな状態の間は、Hレベルの信号が出力される(COUT)。予め設定した設定値までカウントし終わると、第1カウンタ72のキャリーアウト信号(CO1)をHレベルにして、第1カウンタ72の機能を停止する。同時に、キャリーアウト信号(CO1)を第2カウンタ74に入力して、第2カウンタ74をアクティブな状態にする。   The first counter 72 starts counting from the input initial value. The first counter 72 counts in synchronization with the clock signal (CLK), and an H level signal is output (COUT) while the first counter 72 is active. When the count reaches the preset set value, the carry-out signal (CO1) of the first counter 72 is set to H level, and the function of the first counter 72 is stopped. At the same time, a carry-out signal (CO1) is input to the second counter 74, and the second counter 74 is activated.

第2カウンタ74は、入力された初期値からカウントを開始する。第2カウンタ74は、クロック信号(CLK)に同期してカウントを行い、第1カウンタ72が停止状態の間は、Lレベルの信号が出力される(COUT)。予め設定した設定値までカウントし終わると、第2カウンタ74のキャリーアウト信号(CO2)をHレベルにして、第2カウンタ74の機能を停止する。同時に、キャリーアウト信号(CO2)を第1カウンタ72に入力して、第1カウンタ72を再度アクティブな状態とする。第1カウンタ72がアクティブな状態になると、第1カウンタ72はカウント値を初期値にリセットし、初期値からカウントを開始する。   The second counter 74 starts counting from the input initial value. The second counter 74 counts in synchronization with the clock signal (CLK), and an L level signal is output (COUT) while the first counter 72 is stopped. When the count reaches the preset set value, the carry-out signal (CO2) of the second counter 74 is set to H level, and the function of the second counter 74 is stopped. At the same time, a carry-out signal (CO2) is input to the first counter 72 to make the first counter 72 active again. When the first counter 72 becomes active, the first counter 72 resets the count value to the initial value, and starts counting from the initial value.

サイクルクロック信号がLレベルになるまで等、所定の期間にわたって第1カウンタ72と第2カウンタ74とを交互にアクティブな状態とすることで、オン時間T1のHレベル信号の出力とオフ時間T2のLレベル信号の出力とが繰り返され、電圧レベルが2値(Hレベル、Lレベル)に変化する波形信号が生成される。   By alternately making the first counter 72 and the second counter 74 active for a predetermined period such as until the cycle clock signal becomes L level, the output of the H level signal of the on time T1 and the off time T2 The output of the L level signal is repeated, and a waveform signal whose voltage level changes to binary (H level, L level) is generated.

充放電波形データ生成回路54に入力される初期値データは、例えば16ビットデータとすることができる。この初期値データでは、前半の8ビットでオン時間T1を定義すると共に、後半の8ビットでオフ時間T2を定義している。初期値データが「1000000000000010」の場合には、オン時間T1は128クロック分に相当し、オフ時間T2は2クロック分に相当する。クロックサイクルが10MHzの場合には、0〜25.5μsの範囲でオン時間T1及びオフ時間T2を設定することができる。   The initial value data input to the charge / discharge waveform data generation circuit 54 can be, for example, 16-bit data. In this initial value data, the on-time T1 is defined by the first 8 bits and the off-time T2 is defined by the latter 8 bits. When the initial value data is “10000000000000010”, the on-time T1 corresponds to 128 clocks and the off-time T2 corresponds to 2 clocks. When the clock cycle is 10 MHz, the on time T1 and the off time T2 can be set in the range of 0 to 25.5 μs.

上述した通り、充電波形信号の信号V2がHレベルの場合(オン時間T1の期間)に、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加されると共に、充電波形信号の信号V2がLレベルの場合(オフ時間T2の期間)はオープンとされる。このようにスイッチ素子であるp-MOS68のオンオフを繰り返して圧電素子30の電極30Aに間欠的に電圧を印加することで、圧電素子30を段階的に充電することができ、圧電素子30の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   As described above, when the signal V2 of the charging waveform signal is at the H level (on period T1), the voltage HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30, and the signal V2 of the charging waveform signal is In the case of L level (period of off time T2), it is opened. In this way, by repeatedly turning on and off the p-MOS 68 that is the switch element and intermittently applying a voltage to the electrode 30A of the piezoelectric element 30, the piezoelectric element 30 can be charged in stages, and the electrode of the piezoelectric element 30 can be charged. It is possible to prevent erroneous ejection due to a sudden change in the inter-potential.

また、放電波形信号の信号V1がHレベルの場合(オン時間T1の期間)に、圧電素子30の電極30Aが接地されると共に、放電波形信号の信号V1がLレベルの場合(オフ時間T2の期間)はオープンとされる。このようにスイッチ素子であるn-MOS70のオンオフを繰り返して圧電素子30の電極30Aを間欠的に接地することで、圧電素子30の静電容量を段階的に放電することができ、圧電素子30の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   When the discharge waveform signal V1 is at the H level (on time T1), the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is grounded, and when the discharge waveform signal V1 is at the L level (off time T2). Period) is open. Thus, by repeatedly turning on and off the n-MOS 70 that is a switch element and grounding the electrode 30A of the piezoelectric element 30 intermittently, the capacitance of the piezoelectric element 30 can be discharged stepwise, and the piezoelectric element 30 Incorrect ejection due to a rapid change in the interelectrode potential can be prevented.

オン時間T1は、対応するイジェクタ32の誤吐出を引き起こさないように、圧電素子30の電極30Aに電圧を印加した時に発生する電極間電位の変化量が少なくともHV1[V]より小さくなるように設定する。圧電素子30の静電容量をC、p-MOS68の抵抗をRとすると、圧電素子30の電極間電位がHV1[V]と等しくなるのに要する時間は、時定数τ(=RC秒)に応じて変化する。時定数τが小さい場合には、電極間電位の立ち上がりが早くなるので、オン時間T1を短くすることが好ましい。例えば、時定数τ=1μsに対して、オン時間T1を0.2〜0.5μsの範囲とすることが好ましい。   The on-time T1 is set so that the amount of change in the interelectrode potential generated when a voltage is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is at least smaller than HV1 [V] so as not to cause erroneous ejection of the corresponding ejector 32. To do. When the capacitance of the piezoelectric element 30 is C and the resistance of the p-MOS 68 is R, the time required for the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 to be equal to HV1 [V] is a time constant τ (= RC seconds). Will change accordingly. When the time constant τ is small, the rise of the potential between the electrodes is accelerated, so it is preferable to shorten the on-time T1. For example, the on-time T1 is preferably in the range of 0.2 to 0.5 μs with respect to the time constant τ = 1 μs.

オフ時間T2は、メニスカス振動の固有周期TCの整数倍とならないように設定する。オフ時間T2は、理論上は0.5TC又はその奇数倍、即ち、0.5TC、1.5TC、2.5TC、3.5TC、、、とすることが好ましいが、現実的には全体の波形長を考慮すると、0.5TC又は1.5TC程度でよい。ノズルでのメニスカスは、駆動電圧の印加による音響振動に応じて所定周期で振動する。オフ時間T2がこのメニスカス振動の固有周期TCの整数倍である場合には、メニスカスに異常な振動が発生して、誤吐出を引き起こす。メニスカス振動の固有周期TCは12μs程度なので、オフ時間T2は6μs又は18μsとすることが好ましい。   The off time T2 is set so as not to be an integral multiple of the natural period TC of the meniscus vibration. The off time T2 is theoretically preferably 0.5TC or an odd multiple thereof, that is, 0.5TC, 1.5TC, 2.5TC, 3.5TC, but in reality, the entire waveform is practical. Considering the length, it may be about 0.5TC or 1.5TC. The meniscus at the nozzle vibrates at a predetermined period according to the acoustic vibration due to the application of the drive voltage. When the off time T2 is an integral multiple of the natural period TC of the meniscus vibration, abnormal vibration occurs in the meniscus, causing erroneous ejection. Since the natural period TC of the meniscus vibration is about 12 μs, the off time T2 is preferably 6 μs or 18 μs.

イジェクタ32の誤吐出を生じる電極間電位の変化量は、充放電時の環境温度やインク色などの種々の要因によって変化するので、オン時間T1及びオフ時間T2を定義するための初期値データを吐出条件に応じて設定してもよい。例えば、コントローラ12のメモリ(図示せず)に、初期値データを環境温度やインク色などの吐出条件に関連付けてテーブルで記憶しておいて、充放電時の吐出条件に応じて初期値データを選択することができる。   Since the amount of change in the potential between the electrodes that causes erroneous ejection of the ejector 32 varies depending on various factors such as the environmental temperature at the time of charging and discharging and the ink color, initial value data for defining the on time T1 and the off time T2 is used. You may set according to discharge conditions. For example, initial value data is stored in a memory (not shown) of the controller 12 in a table in association with discharge conditions such as environmental temperature and ink color, and the initial value data is stored in accordance with the discharge conditions during charging and discharging. You can choose.

(充放電動作)
図9は初期動作で充電を行う場合の圧電素子30の電極間電位の変化の様子を示すタイミングチャートである。充電波形信号は、電圧レベルがLレベル(=0)の信号V1と、電圧レベルが2値に変化する信号V2とで構成されている。信号V2がHレベル(=1)となるオン時間T1は0.2μsであり、信号V2がLレベル(=0)となるオフ時間T2は6μsである。このような充電波形信号は、クロックサイクルを10MHzとして、上述した充放電波形データ生成回路54に入力される16ビットの初期値データを「0000001000111100」とすることで生成される。
(Charge / discharge operation)
FIG. 9 is a timing chart showing changes in the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 when charging is performed in the initial operation. The charge waveform signal includes a signal V1 having a voltage level of L level (= 0) and a signal V2 having a voltage level that changes to a binary value. The on time T1 when the signal V2 becomes H level (= 1) is 0.2 μs, and the off time T2 when the signal V2 becomes L level (= 0) is 6 μs. Such a charging waveform signal is generated by setting the clock cycle to 10 MHz and setting the 16-bit initial value data input to the above-described charging / discharging waveform data generation circuit 54 to “000000000111100”.

時刻t0のサイクルクロック信号の立ち上がりと同時に、充電波形信号の信号V2がHレベル(=1)となり、p-MOS68がオン状態となって、グランドレベルにある圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。時刻t0から0.2μs経過後の時刻t1に、充電波形信号の信号V2がLレベル(=0)となり、p-MOS68がオフ状態となって圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t0から時刻t1までの間に電圧が印加されたことで、圧電素子30の電極間電位はGNDからHV1[V]の約1/4まで上昇する。   Simultaneously with the rise of the cycle clock signal at time t0, the signal V2 of the charging waveform signal becomes H level (= 1), the p-MOS 68 is turned on, and HV1 [V is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30 at the ground level. ] Voltage is applied. At time t1 after 0.2 μs has elapsed from time t0, the charge waveform signal V2 becomes L level (= 0), the p-MOS 68 is turned off, and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. By applying a voltage between time t0 and time t1, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 rises from GND to about ¼ of HV1 [V].

時刻t1から6μs経過後の時刻t2に、充電波形信号の信号V2がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。時刻t2から0.2μs経過後の時刻t3に、充電波形信号の信号V2がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t2から時刻t3までの間に電圧が印加されたことで、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]の約1/2まで上昇する。   At time t2 after 6 μs has elapsed from time t1, the signal V2 of the charging waveform signal becomes H level (= 1), and a voltage of HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30. At time t3 after 0.2 μs has elapsed from time t2, the charge waveform signal V2 becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. As a voltage is applied between time t2 and time t3, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 rises to about ½ of HV1 [V].

時刻t3から6μs経過後の時刻t4に、充電波形信号の信号V2がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。時刻t4から0.2μs経過後の時刻t5に、充電波形信号の信号V2がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t4から時刻t5までの間に電圧が印加されたことで、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]の約3/4まで上昇する。   At time t4 after 6 μs has elapsed from time t3, the signal V2 of the charging waveform signal becomes H level (= 1), and a voltage of HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30. At time t5 after 0.2 μs has elapsed from time t4, the signal V2 of the charging waveform signal becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. By applying a voltage between time t4 and time t5, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 rises to about 3/4 of HV1 [V].

時刻t5から6μs経過後の時刻t6に、充電波形信号の信号V2がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。時刻t6から0.2μs経過後の時刻t7に、充電波形信号の信号V2がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t6から時刻t7までの間に電圧が印加されたことで、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]まで上昇する。   At time t6 after 6 μs has elapsed from time t5, the signal V2 of the charging waveform signal becomes H level (= 1), and a voltage of HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30. At time t7 after 0.2 μs has elapsed from time t6, the signal V2 of the charging waveform signal becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. Since the voltage is applied between time t6 and time t7, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 rises to HV1 [V].

同様に、時刻t0から55.6μs後の時刻t8のサイクルクロック信号の立ち下がりまで、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が間欠的に印加される。この例では、HV1[V]の電圧を0.2μs間ずつ印加することで、4回の電圧印加で圧電素子30の電極間電位をGNDから基準電位であるHV1[V]まで上昇させている。   Similarly, the voltage HV1 [V] is intermittently applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30 from the time t0 to the falling edge of the cycle clock signal at time t8 after 55.6 μs. In this example, the voltage of HV1 [V] is applied for 0.2 μs at a time to increase the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 from GND to the reference potential HV1 [V] by applying the voltage four times. .

図10は終了動作で放電を行う場合の圧電素子30の電極間電位の変化の様子を示すタイミングチャートである。放電波形信号は、電圧レベルが2値に変化する信号V1と、電圧レベルがLレベル(=0)の信号V2とで構成されている。信号V1がHレベル(=1)となるオン時間T1は0.2μsであり、信号V1がLレベル(=0)となるオフ時間T2は6μsである。このような放電波形信号は、クロックサイクルを10MHzとして、上述した充放電波形データ生成回路54に入力される16ビットの初期値データを「0000001000111100」とすることで生成される。   FIG. 10 is a timing chart showing changes in the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 when discharging is performed in the end operation. The discharge waveform signal includes a signal V1 whose voltage level changes to a binary value and a signal V2 whose voltage level is L level (= 0). The on time T1 when the signal V1 becomes H level (= 1) is 0.2 μs, and the off time T2 when the signal V1 becomes L level (= 0) is 6 μs. Such a discharge waveform signal is generated by setting the clock cycle to 10 MHz and setting the 16-bit initial value data input to the above-described charge / discharge waveform data generation circuit 54 to “000000000111100”.

時刻t0のサイクルクロック信号の立ち上がりと同時に、放電波形信号の信号V1がHレベル(=1)となり、n-MOS70がオン状態となって、HV1[V]の電圧レベルにある圧電素子30の電極30Aが接地される。時刻t0から0.2μs経過後の時刻t1に、放電波形信号の信号V1がLレベル(=0)となり、n-MOS70がオフ状態となって圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t0から時刻t1までの間に電極30Aが接地されたことで圧電素子30は放電し、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]からHV1[V]の約3/4まで低下する。   Simultaneously with the rise of the cycle clock signal at time t0, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes H level (= 1), the n-MOS 70 is turned on, and the electrode of the piezoelectric element 30 at the voltage level of HV1 [V]. 30A is grounded. At time t1 after 0.2 μs has elapsed from time t0, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes L level (= 0), the n-MOS 70 is turned off, and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. Since the electrode 30A is grounded from time t0 to time t1, the piezoelectric element 30 is discharged, and the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 is reduced from HV1 [V] to about ¾ of HV1 [V].

時刻t1から6μs経過後の時刻t2に、放電波形信号の信号V1がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30Aが接地される。時刻t2から0.2μs経過後の時刻t3に、放電波形信号の信号V1がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t2から時刻t3までの間に電極30Aが接地されたことで圧電素子30は放電し、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]の約1/2まで低下する。   At time t2 after 6 μs has elapsed from time t1, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes H level (= 1), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is grounded. At time t3 after 0.2 μs has elapsed from time t2, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. Since the electrode 30A is grounded from time t2 to time t3, the piezoelectric element 30 is discharged, and the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 is reduced to about ½ of HV1 [V].

時刻t3から6μs経過後の時刻t4に、放電波形信号の信号V1がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30Aが接地される。時刻t4から0.2μs経過後の時刻t5に、放電波形信号の信号V1がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t4から時刻t5までの間に電極30Aが接地されたことで圧電素子30は放電し、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]の約1/4まで低下する。   At time t4 after 6 μs has elapsed from time t3, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes H level (= 1), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is grounded. At time t5 after 0.2 μs has elapsed from time t4, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. Since the electrode 30A is grounded from the time t4 to the time t5, the piezoelectric element 30 is discharged, and the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 is reduced to about ¼ of HV1 [V].

時刻t5から6μs経過後の時刻t6に、放電波形信号の信号V1がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30Aが接地される。時刻t6から0.2μs経過後の時刻t7に、放電波形信号の信号V1がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t6から時刻t7までの間に電極30Aが接地されたことで圧電素子30は放電し、圧電素子30の電極間電位はグランドレベルまで低下する。   At time t6 after 6 μs has elapsed from time t5, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes H level (= 1), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is grounded. At time t7 after 0.2 μs has elapsed from time t6, the signal V1 of the discharge waveform signal becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. Since the electrode 30A is grounded from time t6 to time t7, the piezoelectric element 30 is discharged, and the potential between the electrodes of the piezoelectric element 30 is reduced to the ground level.

同様に、時刻t0から55.6μs後の時刻t8のサイクルクロック信号の立ち下がりまで、圧電素子30の電極30Aを間欠的に接地する。この例では、0.2μs間ずつ接地することで、4回の接地で圧電素子30の電極間電位を、基準電位であるHV1[V]からGNDまで低下させている。   Similarly, the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is intermittently grounded until the cycle clock signal falls at time t8, which is 55.6 μs after time t0. In this example, by grounding for 0.2 μs each time, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 is lowered from the reference potential HV1 [V] to GND by four times of grounding.

図11は自然放電により低下した圧電素子30の電極間電位を充電する様子を示すタイミングチャートである。非噴射用の波形信号が連続して選択された場合や、駆動電圧が長時間にわたり印加されない場合には、圧電素子30は自然放電して電極間電位が低下する。イジェクタ群34にこのような圧電素子30が存在する場合には、次の印字サイクルで充電動作を実施する。充電動作は初期動作で充電を行う場合と同様である。充電波形信号としては、図9に示した波形信号(信号V2のオン時間T1は0.2μs、オフ時間T2は6μs)を使用する。   FIG. 11 is a timing chart showing a state in which the inter-electrode potential of the piezoelectric element 30 that has decreased due to natural discharge is charged. When the waveform signal for non-injection is selected continuously, or when the drive voltage is not applied for a long time, the piezoelectric element 30 spontaneously discharges and the interelectrode potential decreases. When such a piezoelectric element 30 exists in the ejector group 34, the charging operation is performed in the next printing cycle. The charging operation is the same as when charging is performed in the initial operation. As the charging waveform signal, the waveform signal shown in FIG. 9 (the ON time T1 of the signal V2 is 0.2 μs and the OFF time T2 is 6 μs) is used.

時刻t0のサイクルクロック信号の立ち上がりと同時に印字サイクルが開始され、イジェクタ群34の各圧電素子30に印刷データに基づいて駆動電圧が印加される。印字サイクルが複数回繰り返される間に、非噴射用の波形信号が連続して選択された圧電素子30が存在するか否かが検出される。例えば、非噴射用の波形信号が4回以上連続して選択された圧電素子30が存在する場合には、時刻t1のサイクルクロック信号の立ち下がりにより通常の印字サイクルを終了し、充電印字サイクルに移行する。   A print cycle is started simultaneously with the rise of the cycle clock signal at time t0, and a drive voltage is applied to each piezoelectric element 30 of the ejector group 34 based on print data. While the printing cycle is repeated a plurality of times, it is detected whether or not there is a piezoelectric element 30 in which the waveform signal for non-ejection is continuously selected. For example, when there is a piezoelectric element 30 in which the waveform signal for non-injection is continuously selected four times or more, the normal printing cycle is terminated by the falling of the cycle clock signal at time t1, and the charging printing cycle is started. Transition.

時刻t2のサイクルクロック信号の立ち上がりと同時に、充電波形信号の信号V2がHレベル(=1)となり、p-MOS68がオン状態となって、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。時刻t2から0.2μs経過後の時刻t3に、充電波形信号の信号V2がLレベル(=0)となり、p-MOS68がオフ状態となって圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t2から時刻t3までの間に電圧が印加されたことで、HV1[V]の約1/2まで低下していた圧電素子30の電極間電位は、HV1[V]の近傍まで上昇する。   Simultaneously with the rise of the cycle clock signal at time t2, the charge waveform signal V2 becomes H level (= 1), the p-MOS 68 is turned on, and the voltage HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30. Applied. At time t3 after 0.2 μs has elapsed from time t2, the charge waveform signal V2 becomes L level (= 0), the p-MOS 68 is turned off, and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. As a voltage is applied between time t2 and time t3, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 that has been reduced to about ½ of HV1 [V] rises to the vicinity of HV1 [V].

時刻t3から6μs経過後の時刻t4に、充電波形信号の信号V2がHレベル(=1)となり、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が印加される。時刻t4から0.2μs経過後の時刻t5に、充電波形信号の信号V2がLレベル(=0)となり、圧電素子30の電極30Aはオープンとなる。時刻t4から時刻t5までの間に電圧が印加されたことで、圧電素子30の電極間電位はHV1[V]まで上昇する。   At time t4 after 6 μs has elapsed from time t3, the signal V2 of the charging waveform signal becomes H level (= 1), and a voltage of HV1 [V] is applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30. At time t5 after 0.2 μs has elapsed from time t4, the signal V2 of the charging waveform signal becomes L level (= 0), and the electrode 30A of the piezoelectric element 30 is opened. By applying a voltage between time t4 and time t5, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 rises to HV1 [V].

同様に、時刻t6のサイクルクロック信号の立ち下がりまで、圧電素子30の電極30AにHV1[V]の電圧が間欠的に印加される。この例では、HV1[V]の電圧を0.2μs間ずつ印加することで、2回の電圧印加で圧電素子30の電極間電位を基準電位であるHV1[V]まで回復させている。   Similarly, the voltage HV1 [V] is intermittently applied to the electrode 30A of the piezoelectric element 30 until the cycle clock signal falls at time t6. In this example, by applying a voltage of HV1 [V] for 0.2 μs at a time, the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 is recovered to the reference potential HV1 [V] by applying the voltage twice.

以上説明した通り、本実施の形態では、充電時にスイッチ素子であるp-MOS68のオンオフを繰り返して圧電素子30の電極30Aに間欠的に電圧を印加することで、圧電素子30を段階的に充電することができ、圧電素子30の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。また、放電時にスイッチ素子であるn-MOS70のオンオフを繰り返して圧電素子30の電極30Aを間欠的に接地することで、圧電素子30の静電容量を段階的に放電することができ、圧電素子30の電極間電位の急激な変化による誤吐出を防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the piezoelectric element 30 is charged stepwise by repeatedly applying the voltage to the electrode 30A of the piezoelectric element 30 by repeatedly turning on and off the p-MOS 68 as the switching element during charging. Thus, erroneous ejection due to a rapid change in the interelectrode potential of the piezoelectric element 30 can be prevented. Further, by repeatedly turning on and off the n-MOS 70 that is a switch element during discharge and intermittently grounding the electrode 30A of the piezoelectric element 30, the capacitance of the piezoelectric element 30 can be discharged stepwise. It is possible to prevent erroneous ejection due to a rapid change in the 30 interelectrode potential.

なお、上記の実施の形態では、インク滴を吐出する場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吐出する液滴はインク滴の固化促進等のために用いられる処理液の液滴であってもよい。また、その他、インクジェット方法により、液晶表示素子の配向膜形成材料の塗布、フラックスの塗布、接着剤の塗布などにも本発明を上記と同様に適用することができる。   In the above embodiment, the case of ejecting ink droplets has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the ejected droplets are used for promoting solidification of the ink droplets. It may be a droplet of a treatment liquid. In addition, the present invention can also be applied to the application of the alignment film forming material of the liquid crystal display element, the application of the flux, the application of the adhesive, and the like by the inkjet method.

また、上記の実施の形態では、駆動ICに設けた充放電波形データ生成回路で充放電波形信号を生成する例について説明したが、充電波形信号及び放電波形信号を含む波形信号を、予め波形データ入力回路50の内蔵メモリに記憶しておくこともできる。   In the above embodiment, an example in which the charge / discharge waveform data generation circuit provided in the drive IC generates the charge / discharge waveform signal has been described. However, the waveform signal including the charge waveform signal and the discharge waveform signal is preliminarily stored as waveform data. It can also be stored in the built-in memory of the input circuit 50.

上記の実施の形態では、記録用紙の搬送系を省略した図でインクジェット記録装置を説明したが、例えば、本発明は、図12に示すように、フルカラーのインクジェット記録装置に適用することができる。同図に示されるように、インクジェット記録装置110は、給紙トレイ120、排紙トレイ122、及び複数のローラ124を含んで構成されている。   In the above embodiment, the ink jet recording apparatus has been described with a drawing omitting the recording paper conveyance system. However, for example, the present invention can be applied to a full color ink jet recording apparatus as shown in FIG. As shown in the figure, the ink jet recording apparatus 110 includes a paper feed tray 120, a paper discharge tray 122, and a plurality of rollers 124.

給紙トレイ120内には、記録紙が収容されており、画像形成時には給紙トレイ120内の記録紙がローラ124により1枚ずつ持ち出されて、インクジェット記録装置110内を所定の搬送経路Fに沿って搬送されながら後述するインクジェット記録ヘッド118により画像が記録され、排紙トレイ122に排紙される。   Recording paper is stored in the paper feed tray 120. During image formation, the recording paper in the paper feed tray 120 is taken out one by one by a roller 124, and the inside of the ink jet recording apparatus 110 is moved to a predetermined transport path F. An image is recorded by an inkjet recording head 118 (described later) while being conveyed along, and is discharged onto a discharge tray 122.

この記録紙の搬送経路Fには、矢印E方向に回転する搬送ロール112に張架された無端ベルト114及び吸着器116が配設されている。吸着器116は、搬送経路F上を搬送されてきた記録紙を無端ベルト114に押圧すると共に記録紙に電荷を与え、無端ベルト114に吸着させる。   In the recording paper conveyance path F, an endless belt 114 and an adsorber 116 that are stretched around a conveyance roll 112 that rotates in the direction of arrow E are disposed. The adsorber 116 presses the recording paper conveyed on the conveyance path F against the endless belt 114 and applies electric charges to the recording paper so that the endless belt 114 adsorbs the recording paper.

また、記録紙の搬送経路Fには、無端ベルト114に吸着された記録紙に対向する位置に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクを吐出させる4つの記録ヘッド118Y、118M、118C、118Kが設けられている。各色の記録ヘッド118Y、118M、118C、118Kは、それぞれ複数の吐出ノズルを備えたヘッドユニットが上記無端ベルト114の幅方向全域にわたって配列され、多数の吐出ノズルにより構成されているFWA(Full Width Array)型のものとされている。   Further, in the recording paper conveyance path F, four color inks of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are disposed at positions facing the recording paper attracted by the endless belt 114. Are provided with four recording heads 118Y, 118M, 118C, and 118K. The recording heads 118Y, 118M, 118C, and 118K for the respective colors have a FWA (Full Width Array) in which head units each having a plurality of discharge nozzles are arranged over the entire width direction of the endless belt 114 and are configured by a large number of discharge nozzles. ) Type.

なお、以下では、各色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット(Y/M/C/K)を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。   In the following description, the members provided for each color are indicated by adding alphabets (Y / M / C / K) indicating the respective colors to the end of the reference numerals, but will be described without particularly distinguishing the colors. In this case, the explanation will be made by omitting the alphabet at the end of the code.

また、同図に示されるように、本実施の形態に係るインクジェット記録装置110は、表裏反転用の搬送経路Rを含んで構成されている。両面印刷時には、片面に画像を形成した後に、記録紙を搬送経路Rに沿って搬送することにより、画像が形成された面の裏面側が各記録ヘッド118Y、118M、118C、118Kに対向するように表裏反転を行なうことができる。ここで、記録ヘッド118Y、118M、118C、118Kは、不図示の駆動機構により無端ベルト114から離間移動可能に構成されている。   Further, as shown in the figure, the ink jet recording apparatus 110 according to the present embodiment is configured to include a conveyance path R for reversing the front and back. In duplex printing, after forming an image on one side, the recording paper is conveyed along the conveyance path R so that the back side of the surface on which the image is formed faces the recording heads 118Y, 118M, 118C, and 118K. Inversion can be performed. Here, the recording heads 118Y, 118M, 118C, and 118K are configured to be able to move away from the endless belt 114 by a drive mechanism (not shown).

さらに、当該記録ヘッド118Y、118M、118C、118Kの搬送経路Fの上流側及び下流側には、それぞれメンテナンス装置128A及び128Bが設けられている。メンテナンス装置128Aは、ブラック用、シアン用のメンテナンスユニット130K、130Cを、メンテナンス装置128Bは、マゼンタ用、イエロー用のメンテナンスユニット130M、130Yを、それぞれ含んで構成されている。各メンテナンス装置128A、128Bは、不図示の駆動機構により互いに接近する方向に移動可能に構成されている。   Furthermore, maintenance devices 128A and 128B are provided on the upstream side and the downstream side of the conveyance path F of the recording heads 118Y, 118M, 118C, and 118K, respectively. The maintenance device 128A includes maintenance units 130K and 130C for black and cyan, and the maintenance device 128B includes maintenance units 130M and 130Y for magenta and yellow. Each maintenance device 128A, 128B is configured to be movable in a direction approaching each other by a drive mechanism (not shown).

本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a main configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. インクジェット記録ヘッドの概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of an inkjet recording head. イジェクタの内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of an ejector. 駆動ICの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of drive IC. 駆動電圧生成部におけるドライバ回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the driver circuit in a drive voltage generation part. デコーダの真理値表である。It is a truth table of a decoder. 充放電波形データ生成回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a charging / discharging waveform data generation circuit. 充放電波形データ生成回路の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of a charging / discharging waveform data generation circuit. 初期動作で充電を行う場合の圧電素子の電極間電位の変化の様子を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the mode of the change of the electric potential between electrodes of a piezoelectric element in the case of charging in an initial operation. 終了動作で放電を行う場合の圧電素子の電極間電位の変化の様子を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the mode of the change of the electric potential between electrodes of a piezoelectric element in the case of discharging in an end operation. 自然放電により低下した圧電素子の電極間電位を充電する様子を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows a mode that the electric potential between electrodes of the piezoelectric element reduced by natural discharge is charged. 本発明を適用可能なインクジェット記録装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applicable.

符号の説明Explanation of symbols

10 インクジェット記録装置
12 コントローラ
14 インクジェット記録ヘッド
15 ヘッドユニット
16 駆動IC
18 接続線
20 インク収容室
22 インク供給路
24 インク圧力室
26 振動板
28 ノズル
30 圧電素子
30A 電極
30B 電極
32 イジェクタ
34 イジェクタ群
40 駆動電圧生成部
42 セレクタ
44 デコーダ
46 レベルシフタ
48 ドライバ回路
50 波形データ入力回路
52 波形データ保存メモリ
54 充放電波形データ生成回路
56 シフトレジスタ列
58 シフトレジスタ
60 データ転送入力部
62 シフトレジスタ
64 ラッチ
72 カウンタ
74 カウンタ
110 インクジェット記録装置
112 搬送ロール
114 無端ベルト
116 吸着器
118 インクジェット記録ヘッド
120 給紙トレイ
122 排紙トレイ
124 ローラ
128A メンテナンス装置
128B メンテナンス装置
128A 各メンテナンス装置
130K メンテナンスユニット
130M メンテナンスユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Inkjet recording device 12 Controller 14 Inkjet recording head 15 Head unit 16 Drive IC
18 Connection line 20 Ink storage chamber 22 Ink supply path 24 Ink pressure chamber 26 Diaphragm 28 Nozzle 30 Piezoelectric element 30A Electrode 30B Electrode 32 Ejector 34 Ejector group 40 Drive voltage generator 42 Selector 44 Decoder 46 Level shifter 48 Driver circuit 50 Waveform data input Circuit 52 Waveform data storage memory 54 Charge / discharge waveform data generation circuit 56 Shift register train 58 Shift register 60 Data transfer input unit 62 Shift register 64 Latch 72 Counter 74 Counter 110 Inkjet recording device 112 Transport roll 114 Endless belt 116 Adsorber 118 Inkjet recording Head 120 Paper feed tray 122 Paper discharge tray 124 Roller 128A Maintenance device 128B Maintenance device 128A Each maintenance device 130K Maintenance unit Tsu door 130M maintenance unit

Claims (13)

圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの前記圧電素子を駆動する圧電素子の駆動方法であって、
前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に複数回に分けて接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに複数回に分けて接続してグランドレベルまで放電することを特徴とする圧電素子の駆動方法。
A driving method of a piezoelectric element for driving the piezoelectric element of a droplet discharge head for applying a driving voltage to the piezoelectric element and discharging a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element,
One electrode of the piezoelectric element is connected to a power supply of a reference voltage level in multiple times and charged to the reference voltage level, and one electrode of the piezoelectric element is connected to ground in multiple times and connected to the ground level. A method for driving a piezoelectric element, characterized by discharging to a maximum.
前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に間欠的に接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに間欠的に接続してグランドレベルまで放電することを特徴とする請求項1に記載の圧電素子の駆動方法。   One electrode of the piezoelectric element is intermittently connected to a power supply at a reference voltage level to charge to the reference voltage level, and one electrode of the piezoelectric element is intermittently connected to ground to be discharged to the ground level. The method for driving a piezoelectric element according to claim 1. 圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの前記圧電素子を駆動する圧電素子の駆動回路であって、
前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に複数回に分けて接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに複数回に分けて接続してグランドレベルまで放電することを特徴とする圧電素子の駆動回路。
A drive circuit for a piezoelectric element that drives the piezoelectric element of a droplet discharge head that applies a drive voltage to the piezoelectric element and discharges a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element,
One electrode of the piezoelectric element is connected to a power supply of a reference voltage level in multiple times and charged to the reference voltage level, and one electrode of the piezoelectric element is connected to ground in multiple times and connected to the ground level. A drive circuit for a piezoelectric element, wherein
圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの前記圧電素子を駆動する圧電素子の駆動回路であって、
間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルまで充電するための充電波形信号、又は間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極をグランドレベルまで放電するための放電波形信号を選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段で選択された前記充電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記電源から切断する第1のスイッチ素子と、
前記信号選択手段で選択された前記放電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極をグランドに接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記グランドから切断する第2のスイッチ素子と、
を備えたことを特徴とする圧電素子の駆動回路。
A drive circuit for a piezoelectric element that drives the piezoelectric element of a droplet discharge head that applies a drive voltage to the piezoelectric element and discharges a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element,
A charge waveform signal for intermittently switching on / off to charge one electrode of the piezoelectric element to a reference voltage level, or a discharge waveform for intermittently switching on / off to discharge one electrode of the piezoelectric element to the ground level Signal selection means for selecting a signal;
When the charging waveform signal selected by the signal selection means is input and the input signal is on, one electrode of the piezoelectric element is connected to a power source of a reference voltage level, and when the input signal is off, the electrode A first switching element for disconnecting from the power source;
When the discharge waveform signal selected by the signal selection means is input and the input signal is on, one electrode of the piezoelectric element is connected to the ground, and when the input signal is off, the electrode is connected from the ground. A second switch element to be disconnected;
A drive circuit for a piezoelectric element, comprising:
前記充電波形信号及び前記放電波形信号は、時間T1のオンと時間T2のオフとが交互に切り替わるオンオフ信号であることを特徴とする請求項4に記載の圧電素子の駆動回路。   5. The piezoelectric element driving circuit according to claim 4, wherein the charging waveform signal and the discharging waveform signal are on / off signals that alternately switch on at time T <b> 1 and off at time T <b> 2. 前記前記充電波形信号又は前記放電波形信号がオンになる前記時間T1は、前記圧電素子の一方の電極を前記電源又は前記グランドに接続したときの前記圧電素子の電極間電位の変化量が、前記圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させない範囲となるように設定されることを特徴とする請求項5に記載の圧電素子の駆動回路。   The time T1 when the charge waveform signal or the discharge waveform signal is turned on is the amount of change in the interelectrode potential of the piezoelectric element when one electrode of the piezoelectric element is connected to the power source or the ground. 6. The drive circuit for a piezoelectric element according to claim 5, wherein the drive circuit is set so that a droplet is not ejected from a nozzle corresponding to the piezoelectric element. 前記前記充電波形信号又は前記放電波形信号がオフになる前記時間T2は、メニスカス振動の固有周期TCの整数倍とならないように設定されることを特徴とする請求項5に記載の圧電素子の駆動回路。   The piezoelectric element drive according to claim 5, wherein the time T2 when the charge waveform signal or the discharge waveform signal is turned off is set so as not to be an integral multiple of a natural period TC of meniscus vibration. circuit. 前記前記充電波形信号又は前記放電波形信号がオフになる前記時間T2は、0.5TC又はその奇数倍となるように設定されることを特徴とする請求項5に記載の圧電素子の駆動回路。 6. The piezoelectric element drive circuit according to claim 5, wherein the time T2 when the charge waveform signal or the discharge waveform signal is turned off is set to 0.5TC or an odd multiple thereof. 圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの駆動装置であって、
前記圧電素子に印加される駆動電圧の波形を表す複数の駆動波形信号を記憶した信号記憶手段と、
前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルまで充電するための充電波形信号及び前記圧電素子の一方の電極をグランドレベルまで放電するための放電波形信号を生成する信号生成手段と、
前記信号記憶手段に記憶された駆動波形信号及び前記信号生成手段で生成された充電波形信号及び充電波形信号を供給する信号供給手段と、
印刷データに基づいて前記信号供給手段により供給された前記駆動波形信号、前記充電波形信号及び前記充電波形信号の中から所定の波形信号を選択し、選択された波形信号に基づいて前記圧電素子に駆動電圧を印加して前記圧電素子を駆動する駆動回路と、
を備え、
前記充電波形信号が選択された場合に、前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に複数回に分けて接続して基準電圧レベルまで充電すると共に、前記放電波形信号が選択された場合に、前記圧電素子の一方の電極をグランドに複数回に分けて接続してグランドレベルまで放電することを特徴とする液滴吐出ヘッドの駆動装置。
A droplet discharge head driving device that applies a driving voltage to a piezoelectric element and discharges a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element.
Signal storage means for storing a plurality of drive waveform signals representing waveforms of drive voltages applied to the piezoelectric elements;
A signal generation means for generating a charge waveform signal for charging one electrode of the piezoelectric element to a reference voltage level and a discharge waveform signal for discharging one electrode of the piezoelectric element to a ground level;
A signal supply means for supplying a drive waveform signal stored in the signal storage means, a charge waveform signal generated by the signal generation means, and a charge waveform signal;
A predetermined waveform signal is selected from the drive waveform signal, the charging waveform signal, and the charging waveform signal supplied by the signal supply unit based on print data, and the piezoelectric element is applied to the piezoelectric element based on the selected waveform signal. A driving circuit for driving the piezoelectric element by applying a driving voltage;
With
When the charging waveform signal is selected, one electrode of the piezoelectric element is connected to a power source of a reference voltage level divided into a plurality of times and charged to the reference voltage level, and the discharge waveform signal is selected In addition, the droplet discharge head driving apparatus is characterized in that one electrode of the piezoelectric element is connected to the ground in a plurality of times and discharged to the ground level.
前記駆動回路は、間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルまで充電するための充電波形信号、又は間欠的にオンオフが切り替わり前記圧電素子の一方の電極をグランドレベルまで放電するための放電波形信号を選択する信号選択手段と、前記信号選択手段で選択された前記充電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極を基準電圧レベルの電源に接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記電源から切断する第1のスイッチ素子と、前記信号選択手段で選択された前記放電波形信号が入力され、入力信号がオンの場合に前記圧電素子の一方の電極をグランドに接続すると共に、入力信号がオフの場合に前記電極を前記グランドから切断する第2のスイッチ素子と、を備えたことを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。   The driving circuit is intermittently switched on and off, and a charging waveform signal for charging one electrode of the piezoelectric element to a reference voltage level, or intermittently switched on and off and discharges one electrode of the piezoelectric element to a ground level. A signal selection means for selecting a discharge waveform signal for performing the operation, and the charging waveform signal selected by the signal selection means is input, and when the input signal is on, one electrode of the piezoelectric element is connected to a power supply at a reference voltage level. And when the input signal is OFF, the first switch element that disconnects the electrode from the power source and the discharge waveform signal selected by the signal selection means are input, and the input signal is ON A second switch element for connecting one electrode of the piezoelectric element to the ground and disconnecting the electrode from the ground when an input signal is off; Drive device of a liquid droplet discharge head according to claim 9, further comprising a. 前記信号供給手段は、前記信号記憶手段に記憶された駆動波形信号及び前記信号生成手段で生成された充電波形信号及び充電波形信号を前記駆動回路にパラレルに供給する請求項9又は10に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。   The said signal supply means supplies the drive waveform signal memorize | stored in the said signal memory | storage means, the charge waveform signal produced | generated by the said signal generation means, and a charge waveform signal to the said drive circuit in parallel. Drive device for droplet discharge head. 前記信号生成手段は、時間T1にカウントを行い且つ時間T2に機能を停止する第1カウンタと、時間T2にカウントを行い且つ時間T1に機能を停止する第2カウンタとからなり、前記第1カウンタのカウント中はオン信号を出力すると共に前記第1カウンタの機能停止中はオフ信号を出力することで、時間T1のオンと時間T2のオフとが交互に切り替わる前記充電波形信号又は前記放電波形信号を生成することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置。   The signal generating means includes a first counter that counts at time T1 and stops functioning at time T2, and a second counter that counts at time T2 and stops functioning at time T1. The charging waveform signal or the discharging waveform signal in which the time T1 is turned on and the time T2 is turned off alternately by outputting an on signal during the counting of the first counter and outputting an off signal while the function of the first counter is stopped. The droplet discharge head driving device according to claim 9, wherein the droplet discharge head driving device is generated. 圧電素子に駆動電圧を印加して該圧電素子に対応するノズルから液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドを駆動する請求項9乃至12のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドの駆動装置と、
記録媒体を前記液滴吐出ヘッドに対向させて搬送する搬送手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
A droplet discharge head for applying a driving voltage to the piezoelectric element and discharging a droplet from a nozzle corresponding to the piezoelectric element;
The droplet discharge head drive device according to any one of claims 9 to 12, which drives the droplet discharge head;
Conveying means for conveying a recording medium to face the droplet discharge head;
A droplet discharge apparatus comprising:
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