JP7001090B2

JP7001090B2 - Inkjet recording device and driving method

Info

Publication number: JP7001090B2
Application number: JP2019511123A
Authority: JP
Inventors: 諒平小林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2022-01-19
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: WO2018186140A1; JPWO2018186140A1

Description

この発明は、インクジェット記録装置及び駆動方法に関する。 The present invention relates to an inkjet recording device and a driving method.

従来、ノズルからインクを吐出させて画像や構造などを形成するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置は、幅広い用途に対して用いられている。 Conventionally, there is an inkjet recording device that ejects ink from a nozzle to form an image, a structure, or the like. Inkjet recording devices are used in a wide range of applications.

このインクジェット記録装置では、用途などに応じて種々のインクが用いられる。これらのインクの中には、温度などの周辺環境に応じて粘性などの特性が変化するものがある。インクの特性の変化により、インクに対して一定の圧力変動を付与してもインクの吐出速度や吐出量が変化して、適正に画像や構造が形成されなくなるという問題がある。 In this inkjet recording device, various inks are used depending on the application and the like. Some of these inks have properties such as viscosity that change depending on the surrounding environment such as temperature. Due to changes in the characteristics of the ink, there is a problem that the ejection speed and the ejection amount of the ink change even if a constant pressure fluctuation is applied to the ink, and an image or a structure cannot be properly formed.

これに対し、特許文献１には、サーミスターを材質として形成されたノズルプレートにより温度を検出し、インクを吐出させるための駆動電圧波形の振幅の大小を温度変化に応じて補正する技術について開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses a technique of detecting a temperature by a nozzle plate formed of a thermistor as a material and correcting the magnitude of the amplitude of a drive voltage waveform for ejecting ink according to a temperature change. Has been done.

特開２０１０－２０８０６８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-20068

しかしながら、単純に温度に応じて駆動電圧の振幅を変化させると、インク吐出後のノズル内のインクの安定性が低下しやすく、高速に安定してインク吐出をさせにくいという課題がある。 However, if the amplitude of the drive voltage is simply changed according to the temperature, the stability of the ink in the nozzle after ink ejection tends to decrease, and there is a problem that it is difficult to stably eject the ink at high speed.

この発明の目的は、温度条件によらず高速に安定してインク吐出が可能なインクジェット記録装置及び駆動方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus and a driving method capable of stably ejecting ink at high speed regardless of temperature conditions.

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
インクを吐出するノズルと、印加される電圧に応じて変形することで前記ノズルに供給されるインクに対して当該変形に応じた圧力を加える圧力発生素子とを有するインクジェットヘッドと、
前記圧力発生素子に印加する電圧を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記ノズルからインクを吐出させる駆動動作時に前記圧力発生素子に印加される電圧の駆動電圧波形には、インク吐出動作に係る吐出駆動波形と、前記インク吐出動作により生じるインクの圧力変動を抑制する安定化波形とが含まれ、
前記吐出駆動波形及び前記安定化波形のうち一方は、基準電圧から当該基準電圧よりも大きい第１の電圧への一時的な変化を含む電圧波形であり、他方は、前記基準電圧から当該基準電圧よりも小さい第２の電圧への一時的な変化を含む電圧波形であり、
前記駆動制御部は、前記駆動電圧波形に含ませる前記吐出駆動波形の数を変更可能であり、吐出されるインクの温度に応じて前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記基準電圧のうち前記基準電圧のみを変化させる
インクジェット記録装置である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is
An inkjet head having a nozzle for ejecting ink and a pressure generating element for applying pressure according to the deformation to the ink supplied to the nozzle by deforming according to an applied voltage.
A drive control unit that controls the voltage applied to the pressure generating element,
Equipped with
The drive voltage waveform of the voltage applied to the pressure generating element during the drive operation of ejecting ink from the nozzle includes the ejection drive waveform related to the ink ejection operation and the stability of suppressing the pressure fluctuation of the ink caused by the ink ejection operation. Ink waveform and included,
One of the discharge drive waveform and the stabilized waveform is a voltage waveform including a temporary change from a reference voltage to a first voltage larger than the reference voltage, and the other is a voltage waveform containing a temporary change from the reference voltage to the reference voltage. A voltage waveform containing a temporary change to a second voltage that is smaller than
The drive control unit can change the number of the ejection drive waveforms included in the drive voltage waveform, and of the first voltage, the second voltage, and the reference voltage according to the temperature of the ejected ink. Of these , it is an inkjet recording device that changes only the reference voltage.

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動制御部は、複数の前記吐出駆動波形が含まれる前記駆動電圧波形の電圧を前記圧力発生素子に印加させることにより、一滴のインク液滴を前記ノズルから吐出させる。 Further, the invention according to claim 2 is the inkjet recording apparatus according to claim 1 .
The drive control unit applies a voltage of the drive voltage waveform including the plurality of ejection drive waveforms to the pressure generating element to eject a drop of ink droplets from the nozzle.

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動電圧波形に含まれる複数の前記吐出駆動波形には、二以上の互いに異なる形状の波形が含まれる。 Further, the invention according to claim 3 is the inkjet recording apparatus according to claim 1 or 2 .
The plurality of discharge drive waveforms included in the drive voltage waveform include two or more waveforms having different shapes from each other.

また、請求項４記載の発明は、請求項１～３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動制御部は、前記ノズルから吐出させるインクの着弾面における当該インクの濃度階調に応じて前記駆動電圧波形に含ませる前記吐出駆動波形の数を変更する。 Further, the invention according to claim 4 is the inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
The drive control unit changes the number of the ejection drive waveforms included in the drive voltage waveform according to the density gradation of the ink on the landing surface of the ink ejected from the nozzle.

また、請求項５記載の発明は、請求項１～４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動制御部は、インクの種別に応じて前記基準電圧を定める。 The invention according to claim 5 is the inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
The drive control unit determines the reference voltage according to the type of ink.

また、請求項６記載の発明は、請求項５記載のインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドを複数備え、
前記駆動制御部は、前記複数のインクジェットヘッドにそれぞれ供給されるインクの種別に応じて各々前記基準電圧を定める。 The invention according to claim 6 is the inkjet recording apparatus according to claim 5 .
Equipped with a plurality of the inkjet heads
The drive control unit determines the reference voltage according to the type of ink supplied to each of the plurality of inkjet heads.

また、請求項７記載の発明は、請求項１～６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記温度と前記基準電圧との対応関係を記憶する対応記憶部を備える。 The invention according to claim 7 is the inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 6 .
A corresponding storage unit for storing the corresponding relationship between the temperature and the reference voltage is provided.

また、請求項８記載の発明は、請求項１～７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記駆動制御部は、前記ノズルからインクを吐出させずにインクに圧力変動を生じさせる非吐出電圧波形の電圧を前記圧力発生素子に印加させ、
前記非吐出電圧波形は、前記基準電圧から前記吐出駆動波形における電圧の一時的な変化と同一方向への電圧の一時的な変化を含み、前記安定化波形における電圧の一時的な変化と同一方向への電圧の一時的な変化を含まない。 The invention according to claim 8 is the inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 7 .
The drive control unit applies a voltage having a non-discharge voltage waveform that causes pressure fluctuations in the ink without ejecting the ink from the nozzle to the pressure generating element.
The non-discharge voltage waveform includes a temporary change in voltage from the reference voltage in the same direction as the temporary change in voltage in the discharge drive waveform, and is in the same direction as the temporary change in voltage in the stabilized waveform. Does not include temporary changes in voltage to.

また、請求項９記載の発明は、請求項１～８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
吐出されるインクの温度に応じた温度を計測する温度計測部を備える。 The invention according to claim 9 is the inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 8 .
It is equipped with a temperature measuring unit that measures the temperature according to the temperature of the ejected ink.

また、請求項１０記載の発明は、
インクを吐出するノズルと、印加される電圧に応じて変形することで前記ノズルに供給されるインクに対して当該変形に応じた圧力を加える圧力発生素子とを有するインクジェットヘッドの駆動方法であって、
前記ノズルからインクを吐出させる駆動動作時に前記圧力発生素子に印加される電圧の駆動電圧波形には、インク吐出動作に係る吐出駆動波形と、前記インク吐出動作により生じるインクの圧力変動を抑制する安定化波形とが含まれ、
前記吐出駆動波形及び前記安定化波形のうち一方は、基準電圧から当該基準電圧よりも大きい第１の電圧への一時的な変化を含む電圧波形であり、他方は、前記基準電圧から当該基準電圧よりも小さい第２の電圧への一時的な変化を含む電圧波形であり、
前記駆動電圧波形に含ませる前記吐出駆動波形の数を変更する変更ステップと、
吐出されるインクの温度に応じて前記第１の電圧、前記第２の電圧及び前記基準電圧のうち前記基準電圧のみを変化させる出力調整ステップと、
を含む。 Further, the invention according to claim 10 is based on the invention.
A method for driving an inkjet head having a nozzle for ejecting ink and a pressure generating element for applying pressure according to the deformation to the ink supplied to the nozzle by deforming according to an applied voltage. ,
The drive voltage waveform of the voltage applied to the pressure generating element during the drive operation of ejecting ink from the nozzle includes the ejection drive waveform related to the ink ejection operation and the stability of suppressing the pressure fluctuation of the ink caused by the ink ejection operation. Ink waveform and included,
One of the discharge drive waveform and the stabilized waveform is a voltage waveform including a temporary change from a reference voltage to a first voltage larger than the reference voltage, and the other is a voltage waveform containing a temporary change from the reference voltage to the reference voltage. A voltage waveform containing a temporary change to a second voltage that is smaller than
A change step for changing the number of the discharge drive waveforms included in the drive voltage waveform, and
An output adjustment step that changes only the reference voltage among the first voltage, the second voltage, and the reference voltage according to the temperature of the ejected ink.
including.

本発明に従うと、温度条件によらず高速に安定してインク吐出が可能となるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that ink can be ejected stably at high speed regardless of temperature conditions.

インクジェット記録装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置におけるインク吐出用の駆動電圧信号を示す図である。It is a figure which shows the drive voltage signal for ink ejection in an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置におけるインク非吐出時の駆動電圧信号を示す図である。It is a figure which shows the drive voltage signal at the time of not ejecting ink in an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置におけるインク吐出用の駆動電圧信号の電圧調整について説明する図である。It is a figure explaining the voltage adjustment of the drive voltage signal for ink ejection in an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置におけるインク非吐出時の駆動電圧信号の電圧調整について説明する図である。It is a figure explaining the voltage adjustment of the drive voltage signal at the time of not ejecting ink in an inkjet recording apparatus. 本実施形態のインクジェット記録装置で実行される駆動電圧調整制御処理の制御手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control procedure of the drive voltage adjustment control process which is executed in the inkjet recording apparatus of this embodiment. インクジェット記録装置で出力可能な駆動電圧信号の他の波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the other waveform of the drive voltage signal which can be output by an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置で出力可能な駆動電圧信号の他の波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the other waveform of the drive voltage signal which can be output by an inkjet recording apparatus. インクジェット記録装置で出力可能な駆動電圧信号の他の波形の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the other waveform of the drive voltage signal which can be output by an inkjet recording apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置１の機能構成を示すブロック図である。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the inkjet recording apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.

インクジェット記録装置１は、本体制御部４１と、移動制御部４２と、移動動作部５１と、通信部５２と、操作表示部５３と、報知出力部５４と、温度計測部５５と、ヘッド駆動制御部２０（駆動制御部）と、インクジェットヘッド３０などを備え、これらは、バス５６を介して信号を送受信可能に接続されている。 The inkjet recording device 1 includes a main body control unit 41, a movement control unit 42, a movement operation unit 51, a communication unit 52, an operation display unit 53, a notification output unit 54, a temperature measurement unit 55, and a head drive control. A unit 20 (drive control unit), an inkjet head 30, and the like are provided, and these are connected so as to be able to transmit and receive signals via a bus 56.

本体制御部４１は、インクジェット記録装置１の全体動作を統括制御する。本体制御部４１は、ＣＰＵ４１１（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ４１２（Random Access Memory）と、記憶部４１３などを備える。 The main body control unit 41 comprehensively controls the overall operation of the inkjet recording device 1. The main body control unit 41 includes a CPU 411 (Central Processing Unit), a RAM 412 (Random Access Memory), a storage unit 413, and the like.

ＣＰＵ４１１は、各種演算処理を行う。ＣＰＵ４１１は、記憶部４１３に記憶されている制御プログラムを読み出して画像記録やその設定などに係る各種制御処理を行う。 The CPU 411 performs various arithmetic processes. The CPU 411 reads out the control program stored in the storage unit 413 and performs various control processes related to image recording and its setting.

ＲＡＭ４１２は、ＣＰＵ４１１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。記憶部４１３は、制御プログラムや設定データなどを記憶する不揮発性メモリーを含む。また、記憶部４１３は、通信部５２を介して外部から取得された液滴吐出命令（プリントジョブ）に係る設定や記録対象の画像データなどを一時的に記憶するＤＲＡＭなどを備えても良い。 The RAM 412 provides a working memory space for the CPU 411 and stores temporary data. The storage unit 413 includes a non-volatile memory for storing control programs, setting data, and the like. Further, the storage unit 413 may include a DRAM or the like that temporarily stores the settings related to the droplet ejection command (print job) acquired from the outside via the communication unit 52, the image data to be recorded, and the like.

移動動作部５１は、画像を記録する対象である記録媒体を所定の方向に搬送することでインクジェットヘッド３０に対して相対的に移動させ、少なくとも記録媒体の供給及び排出に係る動作を行う。移動動作部５１としては、例えば、表面に記録媒体を担持する円筒形状のドラム外周や無端状ベルトの表面を周回動作させる回転モーターなどが挙げられる。なお、移動動作部５１は、記録媒体とインクジェットヘッド３０とが相対移動させられれば良く、すなわち、インクジェットヘッド３０を静止又は移動する記録媒体に対して移動させる構成であっても良い。
移動制御部４２は、移動動作部５１を動作させて、担持されている記録媒体を適切なタイミング及び速度で移動させる制御動作を行う。この移動制御部４２は、本体制御部４１と共通の構成であっても良い。The moving operation unit 51 moves the recording medium, which is the object for recording an image, relative to the inkjet head 30 by transporting the recording medium in a predetermined direction, and at least performs an operation related to supply and discharge of the recording medium. Examples of the moving operation unit 51 include a rotary motor that orbits the outer circumference of a cylindrical drum that supports a recording medium on the surface and the surface of an endless belt. The moving operation unit 51 may be configured such that the recording medium and the inkjet head 30 are relatively moved, that is, the inkjet head 30 is moved with respect to the stationary or moving recording medium.
The movement control unit 42 operates the movement operation unit 51 to perform a control operation for moving the supported recording medium at an appropriate timing and speed. The movement control unit 42 may have the same configuration as the main body control unit 41.

インクジェットヘッド３０は、インクを吐出する複数のノズル３５が所定のパターンで配列されて設けられ、当該複数のノズル３５の開口部から適切なタイミングでインクの液滴を吐出させることで記録媒体上に画像を記録する。インクジェット記録装置１がカラー画像の記録を行う場合には、画像の記録に用いられる複数色のインク（複数のインクの種別）にそれぞれ対応して複数のインクジェットヘッド３０が設けられる。インクジェットヘッド３０におけるノズル３５の配列パターンは、特には限られず、一次元配列でも二次元配列でも良い。インクジェットヘッド３０は、これら複数のノズル３５に加えて、印加される電圧に応じて変形する圧力発生素子（電気機械変換素子）としての圧電素子３１と、吐出選択スイッチング素子３２などを備える。 The inkjet head 30 is provided with a plurality of nozzles 35 for ejecting ink arranged in a predetermined pattern, and ejects ink droplets from the openings of the plurality of nozzles 35 at an appropriate timing on a recording medium. Record the image. When the inkjet recording device 1 records a color image, a plurality of inkjet heads 30 are provided corresponding to the inks of a plurality of colors (types of the plurality of inks) used for recording the image. The arrangement pattern of the nozzles 35 in the inkjet head 30 is not particularly limited, and may be a one-dimensional arrangement or a two-dimensional arrangement. In addition to these plurality of nozzles 35, the inkjet head 30 includes a piezoelectric element 31 as a pressure generating element (electromechanical conversion element) that deforms according to an applied voltage, a discharge selection switching element 32, and the like.

圧電素子３１は、複数のノズル３５に対して各々設けられ、印加される電圧に応じて変形して、当該変形に応じた圧力を吐出対象の液体（インク）に加えることでノズル３５から液滴を吐出させるアクチュエーターである。ここでは、圧電素子３１は、例えば、一端がノズル３５に連通し、他端がインクを供給するインク流路やインク室に連通する圧力室に沿って設けられ、印加電圧に応じた変形により圧電素子３１が振動板を振動させることで、圧力室内のインクに変形量に応じた圧力を加える。これにより、圧力室内のインクに加えられる圧力に応じてインクを圧力室からノズル３５へ押し出したり、ノズル３５などからインクを引き戻したりする。圧電素子の変形モードには、例えば、たわみモード（ベンドモード）が用いられるが、印加電圧と圧電素子の変形量とが対応し、当該変形に応じてインクに加えられる圧力が変化するモードであれば特には限られない。ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆより正の側の電圧が印加されることで、圧電素子３１は、インクを加圧する方向（圧力室を縮小する方向）に変形し、基準電圧Ｖｒｅｆより負の側の電圧が印加されることで、圧電素子３１は、インクを減圧させる方向（圧力室を拡張させる方向）に変形する。 The piezoelectric element 31 is provided for each of the plurality of nozzles 35, deforms according to the applied voltage, and applies a pressure corresponding to the deformation to the liquid (ink) to be ejected, thereby causing droplets from the nozzle 35. It is an actuator that discharges. Here, the piezoelectric element 31 is provided, for example, along a pressure chamber having one end communicating with the nozzle 35 and the other end communicating with an ink flow path or an ink chamber for supplying ink, and the piezoelectric element 31 is deformed according to an applied voltage to be piezoelectric. The element 31 vibrates the vibrating plate to apply pressure to the ink in the pressure chamber according to the amount of deformation. As a result, the ink is pushed out from the pressure chamber to the nozzle 35 or pulled back from the nozzle 35 or the like according to the pressure applied to the ink in the pressure chamber. For example, a bending mode (bend mode) is used as the deformation mode of the piezoelectric element. In this mode, the applied voltage corresponds to the amount of deformation of the piezoelectric element, and the pressure applied to the ink changes according to the deformation. This is not particularly limited. Here, by applying a voltage on the positive side of the reference voltage Vref, the piezoelectric element 31 is deformed in the direction of pressurizing the ink (the direction of reducing the pressure chamber), and the voltage on the negative side of the reference voltage Vref. Is applied, the piezoelectric element 31 is deformed in the direction of reducing the pressure of the ink (the direction of expanding the pressure chamber).

吐出選択スイッチング素子３２は、各圧電素子３１にヘッド駆動制御部２０からインク吐出用の駆動電圧信号とインク非吐出時の駆動電圧信号のいずれを供給させるか否かを切り替える。吐出選択スイッチング素子３２は、記録対象の画像データなどに基づいて各ノズル３５からの液滴の吐出有無に応じた駆動電圧信号を供給することで、各ノズル３５でインクに加えられる圧力の変動パターンを切り替える。インク非吐出時の駆動電圧信号は、インク液滴を吐出させない程度に小振幅の駆動電圧信号である。 The ejection selection switching element 32 switches whether to supply the drive voltage signal for ink ejection or the drive voltage signal when the ink is not ejected from the head drive control unit 20 to each piezoelectric element 31. The ejection selection switching element 32 supplies a drive voltage signal according to the presence or absence of droplet ejection from each nozzle 35 based on the image data to be recorded, and thus the fluctuation pattern of the pressure applied to the ink by each nozzle 35. To switch. The drive voltage signal when the ink is not ejected is a drive voltage signal having a small amplitude so as not to eject the ink droplets.

ヘッド駆動制御部２０は、記録対象画像の各画素データに応じて適切なタイミングでインクジェットヘッド３０の圧電素子３１を駆動する駆動電圧信号を出力する。ヘッド駆動制御部２０は、基板上などにまとめて形成されても良いし、インクジェット記録装置１の各部に分散して配置されていても良い。また、ヘッド駆動制御部２０の構成の一部又は全部は、インクジェットヘッド３０に設けられていても良い。ヘッド駆動制御部２０は、ヘッド制御部４３と、駆動波形増幅回路２１と、ＤＡＣ２２（デジタルアナログ変換器）などを備える。 The head drive control unit 20 outputs a drive voltage signal for driving the piezoelectric element 31 of the inkjet head 30 at an appropriate timing according to each pixel data of the image to be recorded. The head drive control unit 20 may be collectively formed on a substrate or the like, or may be dispersedly arranged in each part of the inkjet recording device 1. Further, a part or all of the configuration of the head drive control unit 20 may be provided in the inkjet head 30. The head drive control unit 20 includes a head control unit 43, a drive waveform amplifier circuit 21, a DAC 22 (digital-to-analog converter), and the like.

ＤＡＣ２２は、ヘッド制御部４３から所定のクロック周波数で出力された各駆動波形（インク吐出用及びインク非吐出時）の波形パターンデータをアナログ変換して得られたアナログ信号を駆動波形増幅回路２１に出力する。 The DAC 22 uses the analog signal obtained by analog conversion of the waveform pattern data of each drive waveform (for ink ejection and non-ink ejection) output from the head control unit 43 at a predetermined clock frequency into the drive waveform amplifier circuit 21. Output.

駆動波形増幅回路２１は、各圧電素子３１に対してノズル３５からのインク液滴の吐出タイミングや非吐出の状態種別などに応じて予め定められた波形パターンの駆動電圧信号をそれぞれ出力する。本実施形態のインクジェット記録装置１では、特に限られるものではないが、この駆動電圧信号に応じて基準電圧に対して正側及び負側に各々変化する台形状の電圧波形を含む駆動電圧波形の電圧が圧電素子３１に対して印加される。駆動波形増幅回路２１には、ＤＡＣ２２で得られたアナログ信号が入力され、このアナログ信号を電力増幅して出力する。
なお、後述のように、このインクジェット記録装置１では、基準電圧Ｖｒｅｆが変化するので、駆動波形増幅回路２１は、例えば、各駆動波形データを基準電圧Ｖｒｅｆに応じた電圧振幅に増幅したのち、オフセット値の基準電圧Ｖｒｅｆを加算して出力する。The drive waveform amplifier circuit 21 outputs a drive voltage signal having a predetermined waveform pattern to each piezoelectric element 31 according to the ejection timing of ink droplets from the nozzle 35, the non-ejection state type, and the like. The inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment is not particularly limited, but has a drive voltage waveform including a trapezoidal voltage waveform that changes to the positive side and the negative side of the reference voltage according to the drive voltage signal. A voltage is applied to the piezoelectric element 31. An analog signal obtained by the DAC 22 is input to the drive waveform amplifier circuit 21, and the analog signal is power-amplified and output.
As will be described later, since the reference voltage Vref changes in the inkjet recording device 1, the drive waveform amplifier circuit 21, for example, amplifies each drive waveform data to a voltage amplitude corresponding to the reference voltage Vref, and then offsets the voltage. The reference voltage Vref of the value is added and output.

ヘッド制御部４３は、記録対象の画像データの有無や画像データの内容に応じてヘッド駆動制御部２０の動作を制御する。ヘッド制御部４３は、ＣＰＵ４３１と、記憶部４３２（対応記憶部）などを備える。記憶部４３２は、ノズル３５からインクを吐出させたりノズル３５の内部のインクの液面（メニスカス）を振動させたりするための駆動電圧信号の波形パターンをデジタル離散値配列データ（デジタルデータ）として予め保持する。また、記憶部４３２には、後述の基準電圧設定表４３２ａを記憶保持する。記憶部４３２にはＲＯＭや書き換え更新可能なフラッシュメモリーなどの不揮発性メモリーが用いられ、基準電圧設定表４３２ａは、初期データとして予め保持され、又は出荷前検査時などに定められたインクなどに応じて書き込まれて記憶保持される。また、インクジェットヘッド３０から吐出対象とされるインクの種別の追加や改良などに応じて基準電圧設定表４３２ａのデータを追加変更可能とすることができる。 The head control unit 43 controls the operation of the head drive control unit 20 according to the presence / absence of image data to be recorded and the content of the image data. The head control unit 43 includes a CPU 431, a storage unit 432 (corresponding storage unit), and the like. The storage unit 432 uses a waveform pattern of a drive voltage signal for ejecting ink from the nozzle 35 and vibrating the liquid surface (meniscus) of the ink inside the nozzle 35 as digital discrete value array data (digital data) in advance. Hold. Further, the storage unit 432 stores and holds a reference voltage setting table 432a, which will be described later. A non-volatile memory such as a ROM or a rewritable and renewable flash memory is used for the storage unit 432, and the reference voltage setting table 432a is stored in advance as initial data, or depending on the ink specified at the time of pre-shipment inspection or the like. Is written and stored in memory. Further, the data in the reference voltage setting table 432a can be added and changed according to the addition or improvement of the type of ink to be ejected from the inkjet head 30.

ＣＰＵ４３１は、記憶部４３２又は記憶部４１３に記憶された記録対象の画像データに基づいて、各ノズル３５から液滴を吐出させるか否かなどに従ってヘッド駆動制御部２０により適切な波形パターンの駆動電圧信号を出力させるための波形パターンデータを選択し、図示略のクロック信号（同期信号）に応じた適切なタイミングで出力する。
このヘッド制御部４３は、本体制御部４１と共通に設けられても良い。The CPU 431 has a drive voltage having an appropriate waveform pattern by the head drive control unit 20 according to whether or not droplets are ejected from each nozzle 35 based on the image data of the recording target stored in the storage unit 432 or the storage unit 413. Waveform pattern data for outputting a signal is selected, and output at an appropriate timing according to a clock signal (synchronous signal) (not shown).
The head control unit 43 may be provided in common with the main body control unit 41.

通信部５２は、外部機器との間で所定の通信規格に従って通信し、データの送受信を行う。用いられる通信規格としては、ＬＡＮ（Local Area Network）によるＴＣＰ／ＩＰなどの各種規格の他、無線ＬＡＮ、ブルートゥース通信（登録商標：Bluetooth）などの近距離無線通信や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などによる外部機器との直接通信を用いることが可能である。通信部５２は、外部機器から画像記録に係る命令であるプリントジョブを受信し、必要に応じて外部機器に対してインクジェット記録装置１のステータス情報などを出力する。 The communication unit 52 communicates with an external device according to a predetermined communication standard, and transmits / receives data. Communication standards used include various standards such as TCP / IP by LAN (Local Area Network), short-range wireless communication such as wireless LAN and Bluetooth communication (registered trademark: Bluetooth), and USB (Universal Serial Bus). It is possible to use direct communication with an external device by Bluetooth. The communication unit 52 receives a print job, which is a command related to image recording, from an external device, and outputs status information of the inkjet recording device 1 or the like to the external device as needed.

操作表示部５３は、ユーザー操作を受け付けたりユーザーに情報やメニューなどを示すための表示を行なったりする。操作表示部５３としては、例えば、表示部５３２としてのＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を備えたものが用いられ、当該ＬＣＤの表示画面上に画像記録に係る各種メニューやステータスなどを表示させる。また、このＬＣＤに対応して操作検出部５３１としてのタッチパネルを備え、ＬＣＤの表示画面上に重ねて配置することで当該表示画面へ表示に応じたタッチ操作を検出可能としている。あるいは、操作表示部５３は、押しボタンスイッチを備え、当該押しボタンスイッチの押下操作を検出しても良い。 The operation display unit 53 accepts user operations and displays information, menus, and the like to the user. As the operation display unit 53, for example, one provided with an LCD (liquid crystal display) as the display unit 532 is used, and various menus and statuses related to image recording are displayed on the display screen of the LCD. Further, a touch panel as an operation detection unit 531 is provided corresponding to this LCD, and by arranging the touch panel on the display screen of the LCD so as to be superposed on the display screen, it is possible to detect a touch operation according to the display on the display screen. Alternatively, the operation display unit 53 may include a push button switch and detect a push operation of the push button switch.

報知出力部５４は、インクジェット記録装置１に異常が生じた場合などに所定の報知動作を行う。報知出力部５４としては、例えば、圧電素子などを用いて所定のビープ音を発生させる音声発生部やＬＥＤランプを点滅又は点灯させる発光部などが挙げられる。 The notification output unit 54 performs a predetermined notification operation when an abnormality occurs in the inkjet recording device 1. Examples of the notification output unit 54 include a voice generation unit that generates a predetermined beep sound by using a piezoelectric element or the like, a light emitting unit that blinks or lights an LED lamp, and the like.

温度計測部５５は、ノズル３５から吐出されるインクの温度に応じた温度を計測して、計測結果を出力する。ノズル３５内のインクの温度を直接計測する代わりに、温度計測部５５は、例えば、ノズル３５が形成されているノズル基板のノズル３５近傍における温度や、ノズル３５に供給するインクを貯留するインク室やインク流路内のインクの温度などを計測する。これらの計測値が吐出されるインクの温度として直接用いられても良いし、本体制御部４１やヘッド制御部４３（ＣＰＵ４３１）が吐出されるインクの温度の推定値に換算しても良い。複数のインクジェットヘッド３０が設けられている場合、温度計測部５５は、各々についてインクの温度の計測を別個に行っても良いし、複数のインクジェットヘッド３０間で温度のばらつきが小さい構成、構造及びインクの種別の場合などには、一部のインクジェットヘッド３０について計測された温度を共通に用いることとしても良い。 The temperature measuring unit 55 measures the temperature according to the temperature of the ink ejected from the nozzle 35 and outputs the measurement result. Instead of directly measuring the temperature of the ink in the nozzle 35, the temperature measuring unit 55 may, for example, store the temperature in the vicinity of the nozzle 35 of the nozzle substrate on which the nozzle 35 is formed and the ink supplied to the nozzle 35. And the temperature of the ink in the ink flow path. These measured values may be directly used as the temperature of the ink to be ejected, or may be converted into an estimated value of the temperature of the ink ejected by the main body control unit 41 or the head control unit 43 (CPU431). When a plurality of inkjet heads 30 are provided, the temperature measuring unit 55 may separately measure the temperature of the ink for each of them, or the configuration, structure, and structure in which the temperature variation among the plurality of inkjet heads 30 is small. In the case of the type of ink, the temperature measured for some of the inkjet heads 30 may be used in common.

次に、本実施形態のインクジェット記録装置１におけるインクジェットヘッド３０の駆動方法について説明する。
図２Ａは、インクジェット記録装置１におけるインク吐出用の駆動電圧信号を示す図である。また、図２Ｂは、インクジェット記録装置１におけるインク非吐出時の駆動電圧信号駆動電圧信号を示す図である。Next, a method of driving the inkjet head 30 in the inkjet recording device 1 of the present embodiment will be described.
FIG. 2A is a diagram showing a drive voltage signal for ink ejection in the inkjet recording device 1. Further, FIG. 2B is a diagram showing a drive voltage signal and a drive voltage signal when the ink is not ejected in the inkjet recording device 1.

図２Ａに示すように、インクの吐出時（駆動動作時）には、ヘッド駆動制御部２０は、駆動電圧信号（駆動電圧波形）として、基準電圧Ｖｒｅｆ、ここでは初期基準電圧Ｖｒｅｆ０から当該基準電圧Ｖｒｅｆよりも負の電圧側（小さい電圧）に一時的に変化する台形状の電圧波形Ｗ１、Ｗ２の信号を出力し、次いで、基準電圧Ｖｒｅｆから当該基準電圧Ｖｒｅｆよりも正の電圧側（大きい電圧）に一時的に変化する台形状の電圧波形Ｗ３の信号を出力する。電圧波形Ｗ１のピーク電圧は、電圧Ｖａ１に固定されており、また、電圧波形Ｗ２のピーク電圧は、電圧Ｖａ２に固定されている（電圧Ｖａ１、Ｖａ２が第２の電圧）。また、電圧波形Ｗ３のピーク電圧は、電圧Ｖｃ（第１の電圧）に固定されている。なお、特に限られるものではないが、ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆ及び電圧Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｃを全て正の電圧とすることができる。 As shown in FIG. 2A, when the ink is ejected (during the drive operation), the head drive control unit 20 uses the reference voltage Vref as the drive voltage signal (drive voltage waveform), and here, the reference voltage from the initial reference voltage Vref 0. The trapezoidal voltage waveforms W1 and W2 that temporarily change to the negative voltage side (small voltage) of Vref are output, and then the reference voltage Vref is to the positive voltage side (large voltage) of the reference voltage Vref. ), The signal of the trapezoidal voltage waveform W3 that temporarily changes is output. The peak voltage of the voltage waveform W1 is fixed to the voltage Va1, and the peak voltage of the voltage waveform W2 is fixed to the voltage Va2 (voltages Va1 and Va2 are second voltages). Further, the peak voltage of the voltage waveform W3 is fixed to the voltage Vc (first voltage). Although not particularly limited, here, the reference voltage Vref and the voltages Va1, Va2, and Vc can all be positive voltages.

電圧波形Ｗ１の昇圧部分Ｗｉ１及び電圧波形Ｗ２の昇圧部分Ｗｉ２は、それぞれインクの吐出に係る電圧変化であり、すなわち、電圧波形Ｗ１、Ｗ２（３つの電圧波形Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のうち一方）は、吐出パルス（複数の吐出駆動波形）である。ここでは、これらの間隔がノズル３５及びノズル３５に連通するインク流路及び圧力室内のインクの共振周波数及びその振動の位相に対して適切に定められ（すなわち、同位相）、インクの液面の振動が増幅されて２回目の昇圧部分Ｗｉ２に合わせてインクが吐出される。すなわち、この複数の吐出パルスを含む駆動電圧波形により、一滴のインク液滴が吐出される。この場合の各吐出パルスの振幅、すなわち、電圧Ｖａ１、Ｖａ２は、互いに異なる値（互いに異なる形状の吐出駆動波形）とすることができる。 The boosted portion Wi1 of the voltage waveform W1 and the boosted portion Wi2 of the voltage waveform W2 are voltage changes related to ink ejection, respectively, that is, the voltage waveforms W1 and W2 (one of the three voltage waveforms W1, W2, and W3) are , Discharge pulse (multiple discharge drive waveforms). Here, these intervals are appropriately determined for the ink flow path communicating with the nozzle 35 and the ink flow path communicating with the nozzle 35, the resonance frequency of the ink in the pressure chamber, and the phase of its vibration (that is, in phase), and the liquid level of the ink. The vibration is amplified and the ink is ejected in accordance with the second boosted portion Wi2. That is, one drop of ink is ejected by the drive voltage waveform including the plurality of ejection pulses. In this case, the amplitude of each discharge pulse, that is, the voltages Va1 and Va2 can be different values (discharge drive waveforms having different shapes from each other).

一方、電圧波形Ｗ３の降圧部分Ｗｄ３は、インク吐出に係るインクの液面の振動を減衰させて安定化させる電圧変化であり、すなわち、電圧波形Ｗ３（３つの電圧波形Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３のうち他方）は、安定化パルス（安定化波形）である。ここでは、昇圧部分Ｗｉ２と降圧部分Ｗｄ３の間隔がノズル３５及びノズル３５に連通するインク流路及び圧力室内のインクの共振周波数及びその振動の位相に対して適切に定められることで（すなわち、逆位相）、効果的にインクの圧力変動、すなわち液面（表面）の振動の振幅が抑制される。このように、インクの圧力変動を抑えてインクの液面（メニスカス）を安定させてから次のインク吐出に係る圧力変動を改めて発生させることで、高速（高周波数）でインクを吐出させる場合でも毎回安定してインク吐出に適切な圧力変動をノズル内のインクに生じさせることができる。 On the other hand, the step-down portion Wd3 of the voltage waveform W3 is a voltage change that attenuates and stabilizes the vibration of the liquid surface of the ink related to ink ejection, that is, the voltage waveform W3 (of the three voltage waveforms W1, W2, and W3). The other) is a stabilizing pulse (stabilized waveform). Here, the distance between the step-up portion Wi2 and the step-down portion Wd3 is appropriately determined with respect to the resonance frequency of the ink in the ink flow path and the pressure chamber communicating with the nozzle 35 and the nozzle 35 and the phase of vibration thereof (that is, the reverse). Phase), effectively suppresses the pressure fluctuation of the ink, that is, the amplitude of the vibration of the liquid surface (surface). In this way, by suppressing the pressure fluctuation of the ink to stabilize the liquid level (meniscus) of the ink and then generating the pressure fluctuation related to the next ink ejection again, even when the ink is ejected at high speed (high frequency). It is possible to stably generate a pressure fluctuation suitable for ink ejection in the ink in the nozzle every time.

一方、図２Ｂに示すように、インクの非吐出時には、非吐出電圧波形として、ヘッド駆動制御部２０は、基準電圧Ｖｒｅｆ（ここでは初期基準電圧Ｖｒｅｆ０）に対して負の電圧側（吐出駆動波形と同一方向）に一時的に変化する台形状の電圧波形Ｗ４（非吐出パルス）のみをパルス信号として含む信号を出力する。電圧波形Ｗ４のピーク電圧は、電圧Ｖａ１、Ｖａ２より大きい（すなわち、Ｖｒｅｆ０からの電位差が小さい）電圧Ｖａ３に固定されている。また、電圧波形Ｗ４の出力時間は、電圧波形Ｗ１～Ｗ３の出力時間より長い（ここでは、２倍）。これにより、ノズル３５内のインクには、ノズル３５の開口部からインクを吐出させない範囲で圧力変動が生じ、すなわち、液面が振動し、この振動が抑制されずに適切な周期で維持される。 On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the ink is not ejected, the head drive control unit 20 has a negative voltage side (ejection drive waveform) with respect to the reference voltage Vref (here, the initial reference voltage Vref0) as the non-ejection voltage waveform. A signal including only the trapezoidal voltage waveform W4 (non-ejection pulse) that temporarily changes in the same direction as the pulse signal is output. The peak voltage of the voltage waveform W4 is fixed to the voltage Va3 which is larger than the voltages Va1 and Va2 (that is, the potential difference from Vref0 is small). Further, the output time of the voltage waveform W4 is longer than the output time of the voltage waveforms W1 to W3 (here, twice). As a result, the ink in the nozzle 35 undergoes pressure fluctuation within a range in which the ink is not ejected from the opening of the nozzle 35, that is, the liquid level vibrates, and this vibration is not suppressed and is maintained at an appropriate cycle. ..

吐出対象とされるインクは特には限られないが、多くのインクは、温度変化に応じて粘性が変化する。例えば、温度が上昇すると粘度が低下し、温度が低下すると粘度が上昇するインクを用いた場合、温度によらずに同一の駆動電圧波形でインクの吐出を行うと、粘性の違いに応じてインク液滴の吐出速度や吐出量が変化し得る。そこで、粘度が上昇するのに従って強い力でノズル３５内のインクの液面を振動させるように駆動電圧波形を調整することで、温度によらずに均一のインクの吐出を行わせる。 The ink to be ejected is not particularly limited, but the viscosity of many inks changes according to the temperature change. For example, when using ink that decreases in viscosity when the temperature rises and increases in viscosity when the temperature decreases, if the ink is ejected with the same drive voltage waveform regardless of the temperature, the ink will be ejected according to the difference in viscosity. The ejection speed and ejection amount of droplets can change. Therefore, by adjusting the drive voltage waveform so as to vibrate the liquid surface of the ink in the nozzle 35 with a stronger force as the viscosity increases, uniform ink ejection is performed regardless of the temperature.

本実施形態のインクジェット記録装置１では、温度計測部５５が計測した温度に応じて、すなわち、インクの温度に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを変化させることで、インク吐出時の電圧振幅（電圧Ｖａ１、Ｖａ２と基準電圧Ｖｒｅｆとの差）を変化させる。基準電圧Ｖｒｅｆは、インクの種別（色）ごと温度ごとにそれぞれ予め設定され、これら温度と基準電圧Ｖｒｅｆの対応関係が基準電圧設定表４３２ａとして記憶部４３２に記憶保持されている。 In the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment, the voltage amplitude (voltages Va1, Va2) at the time of ink ejection is changed by changing the reference voltage Vref according to the temperature measured by the temperature measuring unit 55, that is, according to the temperature of the ink. And the reference voltage Vref) are changed. The reference voltage Vref is preset for each ink type (color) and temperature, and the correspondence between these temperatures and the reference voltage Vref is stored and held in the storage unit 432 as the reference voltage setting table 432a.

図３Ａは、インクジェット記録装置１におけるインク吐出用の駆動電圧信号の電圧調整について説明する図である。また、図３Ｂは、インクジェット記録装置１におけるインク非吐出時の駆動電圧信号の電圧調整について説明する図である。
図３Ａに示すように、基準電圧Ｖｒｅｆは、初期基準電圧Ｖｒｅｆ０から温度変化に応じて高いＶｒｅｆＨや低いＶｒｅｆＬに変更される。変更ステップ数は温度の影響が画質に影響しない範囲で適宜定められる。すなわち、要求される画質に応じて変更ステップ数を変更可能である。FIG. 3A is a diagram illustrating voltage adjustment of a drive voltage signal for ink ejection in the inkjet recording device 1. Further, FIG. 3B is a diagram illustrating voltage adjustment of the drive voltage signal when the ink is not ejected in the inkjet recording device 1.
As shown in FIG. 3A, the reference voltage Vref is changed from the initial reference voltage Vref0 to a high VrefH or a low VrefL according to the temperature change. The number of change steps is appropriately determined as long as the influence of temperature does not affect the image quality. That is, the number of change steps can be changed according to the required image quality.

このように基準電圧Ｖｒｅｆが変更されると、インク吐出時の電圧波形Ｗ１、Ｗ２の振幅ｄＶ１及び電圧波形Ｗ３の振幅ｄＶ３は、基準電圧Ｖｒｅｆの変動に応じて変化する。最も高い上限基準電圧ＶｒｅｆＨが設定された場合には、駆動電圧信号の電圧波形は、太点線で示した形状となる。このときの電圧波形Ｗ１の振幅は、第１基準間隔ｄＶ１ｍより広い第１上限間隔ｄＶ１Ｈに変化し、電圧波形Ｗ３の振幅は、第３基準間隔ｄＶ３ｍより狭い第３下限間隔ｄＶ３Ｈに変化する。また、最も低い下限基準電圧ＶｒｅｆＬが設定された場合には、駆動電圧信号の電圧波形は、太実線で示した形状となる。このときの電圧波形Ｗ１の振幅は、第１基準間隔ｄＶ１ｍより狭い第１下限間隔ｄＶ１Ｌに変化し、電圧波形Ｗ３の振幅は、第３基準間隔ｄＶ３ｍより広い第３上限間隔ｄＶ３Ｌに変化する。 When the reference voltage Vref is changed in this way, the amplitude dV1 of the voltage waveforms W1 and W2 and the amplitude dV3 of the voltage waveform W3 at the time of ink ejection change according to the fluctuation of the reference voltage Vref. When the highest upper limit reference voltage VrefH is set, the voltage waveform of the drive voltage signal has the shape shown by the thick dotted line. At this time, the amplitude of the voltage waveform W1 changes to the first upper limit interval dV1H wider than the first reference interval dV1m, and the amplitude of the voltage waveform W3 changes to the third lower limit interval dV3H narrower than the third reference interval dV3m. Further, when the lowest lower limit reference voltage VrefL is set, the voltage waveform of the drive voltage signal has the shape shown by the thick solid line. At this time, the amplitude of the voltage waveform W1 changes to the first lower limit interval dV1L narrower than the first reference interval dV1m, and the amplitude of the voltage waveform W3 changes to the third upper limit interval dV3L wider than the third reference interval dV3m.

インクの粘性が低い場合、ノズル３５内のインクの振動の減衰率が小さいので、強い力で振動を減衰させて安定化させる。反対に、インクの粘性が高い場合には、ノズル３５内のインクの振動の減衰率が大きくなり、強い力で安定化させずとも短時間でインクの振動が十分に小さくなる。したがって、インク液滴の吐出時とは必要な力の大小関係が反対になり、すなわち、吐出と安定にそれぞれ必要な振幅の大小が相補的になる。インクジェット記録装置１では、吐出時の電圧Ｖａ１、Ｖａ２と安定化時の電圧Ｖｃとを固定した状態で基準電圧Ｖｒｅｆのみを変化させることで、このような振幅の大小を定める。 When the viscosity of the ink is low, the damping rate of the vibration of the ink in the nozzle 35 is small, so that the vibration is attenuated and stabilized by a strong force. On the contrary, when the viscosity of the ink is high, the damping rate of the vibration of the ink in the nozzle 35 becomes large, and the vibration of the ink becomes sufficiently small in a short time without stabilizing with a strong force. Therefore, the magnitude relation of the required force is opposite to that at the time of ejecting the ink droplet, that is, the magnitude of the amplitude required for ejection and stability is complementary. In the inkjet recording apparatus 1, the magnitude of such an amplitude is determined by changing only the reference voltage Vref while the voltages Va1 and Va2 at the time of ejection and the voltage Vc at the time of stabilization are fixed.

すなわち、インク温度が上昇してインクの粘性が低下した場合、基準電圧Ｖｒｅｆを初期基準電圧Ｖｒｅｆ０から下限基準電圧ＶｒｅｆＬの側へ低下させていくことで、吐出パルスにおいてインクに加えられる吐出エネルギーを減少させ、安定化パルスにおいてインクに加えられる安定化エネルギーを増加させる。一方、インク温度が低下してインクの粘性が上昇した場合、基準電圧Ｖｒｅｆを初期基準電圧Ｖｒｅｆ０から上限基準電圧ＶｒｅｆＨの側へ上昇させていくことで、吐出エネルギーを増加させ、安定化エネルギーを減少させる。 That is, when the ink temperature rises and the viscosity of the ink decreases, the reference voltage Vref is lowered from the initial reference voltage Vref0 to the lower limit reference voltage VrefL side, thereby reducing the ejection energy applied to the ink in the ejection pulse. And increase the stabilization energy applied to the ink in the stabilization pulse. On the other hand, when the ink temperature decreases and the ink viscosity increases, the ejection energy is increased and the stabilizing energy is decreased by increasing the reference voltage Vref from the initial reference voltage Vref0 to the upper limit reference voltage VrefH side. Let me.

この場合、温度が上がって基準電圧Ｖｒｅｆ（上述のように、正の値）が低下すると、印加電圧の絶対値が低下することになるので、圧電素子３１の変形量が小さくなることになる。インクジェットヘッド３０の基板部材などは、温度の上昇によって僅かにゆがみが生じ得るので、このような場合に圧電素子３１の通常時における変形量を低下させることで、圧電素子３１に対して通常時に継続的にかかる負荷を低減させることが出来る。 In this case, when the temperature rises and the reference voltage Vref (positive value as described above) decreases, the absolute value of the applied voltage decreases, so that the amount of deformation of the piezoelectric element 31 becomes small. The substrate member of the inkjet head 30 may be slightly distorted due to an increase in temperature. In such a case, by reducing the amount of deformation of the piezoelectric element 31 in normal times, the piezoelectric element 31 continues in normal times. The load applied to the target can be reduced.

なお、ここでは、基準電圧Ｖｒｅｆの値によらず、電圧波形Ｗ１、Ｗ２（吐出パルス）及び電圧波形Ｗ３（安定化パルス）における電圧の変化開始タイミング及び変化終了タイミングを固定し、振幅に応じて傾きを変化させることとしたが、変化開始タイミング及び変化終了タイミングのうちいずれか一方と傾きとを固定して、変化開始タイミング又は変化終了タイミングのうちの他方を変化させても良い。また、振幅に比して基準電圧Ｖｒｅｆの値の変化が大きく、駆動電圧の上昇時及び下降時の傾きが大きく変化し、吐出特性に影響を及ぼすような場合には、傾きを維持して変化開始タイミングをずらすなど、両者の間で切り替えを行っても良い。 Here, regardless of the value of the reference voltage Vref, the voltage change start timing and change end timing in the voltage waveforms W1 and W2 (discharge pulse) and the voltage waveform W3 (stabilization pulse) are fixed, and according to the amplitude. Although it is decided to change the inclination, either one of the change start timing and the change end timing and the inclination may be fixed to change the change start timing or the change end timing. In addition, when the change in the value of the reference voltage Vref is large compared to the amplitude and the slope when the drive voltage rises and falls greatly changes and affects the discharge characteristics, the slope is maintained and changed. Switching may be performed between the two, such as by shifting the start timing.

同様に、図３Ｂに示すように、インク非吐出時の駆動電圧信号についても、基準電圧Ｖｒｅｆが温度に応じて変化する。すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆは、インク吐出用の駆動電圧信号とインク非吐出時の駆動電圧信号とに共通に用いられる。この場合、基準電圧Ｖｒｅｆが大きくなるほど電圧Ｖａ３との差、すなわち振幅が大きくなる。温度が低下するなどで粘度が上昇する場合に、吐出パルスの電圧波形Ｗ１、Ｗ２と同様に非吐出パルスの電圧波形Ｗ４の振幅も大きくなっていくことで、インクのノズル３５内部での凝固やインク面でのインクの蒸発の影響によるインク濃度の変化などの影響を効果的に防ぐ振動や攪拌動作を当該ノズル３５内部のインクに生じさせることができる。 Similarly, as shown in FIG. 3B, the reference voltage Vref changes according to the temperature of the drive voltage signal when the ink is not ejected. That is, the reference voltage Vref is commonly used for the drive voltage signal for ink ejection and the drive voltage signal when ink is not ejected. In this case, the larger the reference voltage Vref, the larger the difference from the voltage Va3, that is, the amplitude. When the viscosity increases due to a decrease in temperature or the like, the amplitude of the voltage waveform W4 of the non-ejection pulse also increases in the same manner as the voltage waveforms W1 and W2 of the ejection pulse, so that the ink solidifies inside the nozzle 35. Vibration and stirring operations that effectively prevent the influence of changes in ink density due to the influence of ink evaporation on the ink surface can be generated in the ink inside the nozzle 35.

図４は、本実施形態のインクジェット記録装置１で実行される駆動電圧調整制御処理のヘッド制御部４３による制御手順を示すフローチャートである。
この処理は、本発明の実施形態の出力調整ステップを構成し、定期的に所定の間隔で、及びインクジェット記録装置１のユーザーや管理者などによる操作検出部５３１への所定の入力操作などに基づいて開始される。FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure by the head control unit 43 of the drive voltage adjustment control process executed by the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment.
This process constitutes the output adjustment step of the embodiment of the present invention, and is based on a predetermined input operation to the operation detection unit 531 by a user, an administrator, or the like of the inkjet recording device 1 at regular intervals. Is started.

駆動電圧調整制御処理が開始されると、ヘッド制御部４３（ＣＰＵ４３１）は、温度計測部５５から計測された温度データを取得する（ステップＳ１１）。ヘッド制御部４３は、必要に応じて取得された温度データに基づいてノズル３５におけるインクの温度の推定値を算出する。ヘッド制御部４３は、基準電圧設定表４３２ａを参照して、当該インクの温度に応じた各インクの基準電圧Ｖｒｅｆをそれぞれ取得する（ステップＳ１２）。 When the drive voltage adjustment control process is started, the head control unit 43 (CPU431) acquires the temperature data measured from the temperature measurement unit 55 (step S11). The head control unit 43 calculates an estimated value of the ink temperature in the nozzle 35 based on the temperature data acquired as needed. The head control unit 43 obtains the reference voltage Vref of each ink according to the temperature of the ink with reference to the reference voltage setting table 432a (step S12).

ヘッド制御部４３は、取得されたＶｒｅｆの値を各インクジェットヘッド３０により吐出されるインクの種別に応じてそれぞれのインクジェットヘッド３０を対象とする駆動電圧信号を出力する駆動波形増幅回路２１ごとに設定する（ステップＳ１３）。そして、ヘッド制御部４３は、駆動電圧調整制御処理を終了する。 The head control unit 43 sets the acquired Vref value for each drive waveform amplifier circuit 21 that outputs a drive voltage signal for each inkjet head 30 according to the type of ink ejected by each inkjet head 30. (Step S13). Then, the head control unit 43 ends the drive voltage adjustment control process.

なお、ここでは、ヘッド制御部４３による制御としたが、本体制御部４１がこの動作を制御しても良い。この場合、基準電圧設定表４３２ａは、記憶部４１３に記憶されていても良い。 Although the control is performed here by the head control unit 43, the main body control unit 41 may control this operation. In this case, the reference voltage setting table 432a may be stored in the storage unit 413.

図５Ａ～図５Ｃは、インクジェット記録装置１で出力可能な駆動電圧信号の他の波形の例を示す図である。 5A to 5C are diagrams showing examples of other waveforms of the drive voltage signal that can be output by the inkjet recording device 1.

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、駆動電圧波形における吐出パルスの数は、２つに限られるものではなく変更可能である。図５Ａでは、１つの吐出パルス（電圧波形Ｗ１１）と１つの安定化パルス（電圧波形Ｗ１３）とが組み合わされた駆動電圧波形の信号が出力される。反対に図５Ｂに示すように、吐出パルスの数を３つ（電圧波形Ｗ２１～Ｗ２３）とし、その後に安定化パルスを１つ（電圧波形Ｗ２４）を出力することも可能である。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the number of discharge pulses in the drive voltage waveform is not limited to two and can be changed. In FIG. 5A, a signal of a drive voltage waveform in which one discharge pulse (voltage waveform W11) and one stabilization pulse (voltage waveform W13) are combined is output. On the contrary, as shown in FIG. 5B, it is also possible to set the number of discharge pulses to three (voltage waveforms W21 to W23) and then output one stabilization pulse (voltage waveform W24).

基本的には、インク液滴が途中で分離したりノズル３５の開口部から漏れ出したりしない範囲において、吐出パルスの数が増えると増えた回数に応じてノズル３５の内部でのインク液面の振幅が増大し、インク吐出量が増えていく。したがって、１つの吐出パルスの場合を基準として、記録画像の（インクの着弾面におけるインクの）濃度階調に応じた回数（数）の吐出パルスと１つの安定化パルスとを組み合わせた駆動電圧波形の信号を出力することとすることができる。 Basically, as the number of ejection pulses increases, the ink liquid level inside the nozzle 35 increases as long as the ink droplets do not separate in the middle or leak from the opening of the nozzle 35. The amplitude increases and the amount of ink ejected increases. Therefore, based on the case of one ejection pulse, the drive voltage waveform is a combination of the number of ejection pulses (number) corresponding to the density gradation (of the ink on the landing surface of the ink) of the recorded image and one stabilizing pulse. It is possible to output the signal of.

また、図５Ａや図５Ｃに示すように、最後の吐出パルス（電圧波形Ｗ１１、Ｗ３２）における昇圧部分と安定化パルス(電圧波形Ｗ１３、Ｗ３３)における昇圧部分とは、連続していなくて良い。この場合でも、吐出パルスの昇圧部分と安定化パルスの降圧部分との間隔がノズル３５やインク流路及び圧力室におけるインクの共振周波数において位相が反転するタイミングとされることで、インクの振動が抑制される。 Further, as shown in FIGS. 5A and 5C, the boosted portion in the final discharge pulse (voltage waveforms W11 and W32) and the boosted portion in the stabilized pulse (voltage waveforms W13 and W33) do not have to be continuous. Even in this case, the vibration of the ink is caused by the interval between the step-up portion of the ejection pulse and the step-down portion of the stabilization pulse being the timing at which the phase is inverted at the resonance frequency of the ink in the nozzle 35, the ink flow path, and the pressure chamber. It is suppressed.

以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１は、インクを吐出するノズル３５、及び印加される電圧に応じて変形することでノズル３５に供給されるインクに対して当該変形に応じた圧力を加える圧電素子３１とを有するインクジェットヘッド３０と、圧電素子３１に印加する電圧を制御するヘッド駆動制御部２０と、を備え、ノズル３５からインクを吐出させる駆動動作時に圧電素子３１に印加される電圧の駆動電圧波形には、インク吐出動作に係る吐出パルスと、インク吐出動作により生じるインクの圧力変動を抑制する安定化パルスとが含まれ、吐出パルス及び安定化パルスのうち一方は、基準電圧Ｖｒｅｆから当該基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい電圧Ｖｃへの一時的な変化を含む電圧波形であり、他方は、基準電圧Ｖｒｅｆから当該基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さい電圧Ｖａ１、Ｖａ２への一時的な変化を含む電圧波形であり、ヘッド駆動制御部２０は、吐出されるインクの温度に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを変化させる。
このように、温度によって変化する粘性などに応じてインク吐出時におけるインクへの加圧（与えるエネルギー）を増減させる際に、電圧Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｃを個々に変えるのではなく、基準電圧Ｖｒｅｆのみ（単一のパラメーター）を変更することで、容易にインク吐出動作に対して適正な大きさとすることができる。特に、粘度の大小に応じて均一なインク吐出（圧力変動の励起）に必要なエネルギーの増減と、インク吐出後にインク内の圧力変動を抑制するのに必要なエネルギーの増減とは相補的であり、基準電圧Ｖｒｅｆを変更することでこれらがまとめて調整されるので、効果的な調整を容易に行うことができる。そして、このようにして適切に駆動電圧波形の周期内でインクの圧力変動や液面の振動が励起、抑制されることで、次のインク吐出時に前回の圧力変動や液面の振動の影響を残さずに適正な圧力変動を再度励起させることができる。これにより、ノズル３５内のインクの粘性による圧力変動の減衰に頼らずに、温度条件によらず安定して高速（高周波数）でのインク吐出を行うことができる。特に、長時間の連続動作などで温度が上昇していくような場合でも、途中で容易に調整を行うことができ、安定した高速なインク吐出動作、すなわち、高速な画像記録が可能となる。As described above, the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment has a nozzle 35 for ejecting ink and a voltage corresponding to the deformation with respect to the ink supplied to the nozzle 35 by being deformed according to the applied voltage. An inkjet head 30 having a piezoelectric element 31 for adding a voltage, and a head drive control unit 20 for controlling a voltage applied to the piezoelectric element 31, are applied to the piezoelectric element 31 during a driving operation of ejecting ink from a nozzle 35. The voltage drive voltage waveform includes an ejection pulse related to the ink ejection operation and a stabilizing pulse that suppresses the pressure fluctuation of the ink caused by the ink ejection operation, and one of the ejection pulse and the stabilizing pulse is the reference voltage. It is a voltage waveform containing a temporary change from Vref to a voltage Vc larger than the reference voltage Vref, and the other includes a temporary change from the reference voltage Vref to voltages Va1 and Va2 smaller than the reference voltage Vref. It is a voltage waveform, and the head drive control unit 20 changes the reference voltage Vref according to the temperature of the ejected ink.
In this way, when increasing or decreasing the pressurization (energy given) to the ink at the time of ink ejection according to the viscosity that changes with temperature, the voltages Va1, Va2, and Vc are not individually changed, but only the reference voltage Vref. By changing (single parameter), the size can be easily set to an appropriate size for the ink ejection operation. In particular, the increase / decrease in energy required for uniform ink ejection (excitation of pressure fluctuation) according to the magnitude of viscosity is complementary to the increase / decrease in energy required to suppress pressure fluctuation in the ink after ink ejection. Since these are adjusted collectively by changing the reference voltage Vref, effective adjustment can be easily performed. Then, in this way, the pressure fluctuation of the ink and the vibration of the liquid surface are appropriately excited and suppressed within the cycle of the drive voltage waveform, so that the influence of the previous pressure fluctuation and the vibration of the liquid surface is exerted at the time of the next ink ejection. Appropriate pressure fluctuations can be re-excited without leaving. As a result, it is possible to stably eject ink at a high speed (high frequency) regardless of the temperature condition without relying on the attenuation of the pressure fluctuation due to the viscosity of the ink in the nozzle 35. In particular, even when the temperature rises due to continuous operation for a long time, adjustment can be easily performed on the way, and stable and high-speed ink ejection operation, that is, high-speed image recording becomes possible.

なお、上記実施の形態の範囲では、電圧Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｃが固定値とされたまま温度に応じた駆動電圧波形などの調整を容易に行うことが可能とされているが、実際には、圧電素子３１の特性のばらつきなどにより、電圧Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｃの初期調整や経年変化に伴う調整などはなされ得る。ただし、電圧Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｃを調整する代わりに、吐出パルスや安定化パルスの幅（加圧周波数）を変化させて共振周波数との対応関係を調整することで、電圧Ｖａ１、Ｖａ２、Ｖｃなどの調整が不要な構成としても良い。 In the range of the above embodiment, it is possible to easily adjust the drive voltage waveform according to the temperature while the voltages Va1, Va2, and Vc are fixed values, but in reality, it is possible to adjust the drive voltage waveform and the like according to the temperature. Due to variations in the characteristics of the piezoelectric element 31, initial adjustment of the voltages Va1, Va2, and Vc and adjustment due to secular variation can be performed. However, instead of adjusting the voltages Va1, Va2, Vc, the voltage Va1, Va2, Vc, etc. can be adjusted by changing the width (pressurization frequency) of the discharge pulse or stabilization pulse to adjust the correspondence with the resonance frequency. It may be a configuration that does not require adjustment.

また、ヘッド駆動制御部２０は、駆動電圧波形に含ませる吐出パルスの数を変更可能である。これにより複数の濃度階調の画像を安定して記録することが可能となる。また、このように複数の吐出パルスによりインクの圧力変動を増幅させたり個々にインクを吐出させたりするような場合には、特に温度に応じて適切に各吐出パルスの電圧印加時におけるインクの圧力変動（表面の振動）の振幅を制御することができるので、インクの吐出不良や意図しないサテライト（副液滴）の吐出などを防ぎ、効果的に安定した高速なインク吐出動作が維持可能となる。また、このように液滴の吐出に比して細かくインクの液面（メニスカス）を振動させることで、ノズル内で開口部を介した空気との接触などによるインクの乾燥やこれに伴う粘性の変化などの影響を低減させ、更に安定して適正なインクの吐出動作を維持することが出来る。 Further, the head drive control unit 20 can change the number of discharge pulses included in the drive voltage waveform. This makes it possible to stably record images having a plurality of density gradations. Further, in the case where the pressure fluctuation of the ink is amplified by a plurality of ejection pulses or the ink is ejected individually in this way, the pressure of the ink when the voltage of each ejection pulse is applied appropriately according to the temperature in particular. Since the amplitude of fluctuation (surface vibration) can be controlled, ink ejection failure and unintended satellite (secondary droplet) ejection can be prevented, and effective, stable and high-speed ink ejection operation can be maintained. .. In addition, by vibrating the liquid surface (meniscus) of the ink more finely than the ejection of droplets in this way, the ink dries due to contact with air through the opening in the nozzle and the viscosity associated with this. It is possible to reduce the influence of changes and maintain a stable and proper ink ejection operation.

また、ヘッド駆動制御部２０は、複数の吐出パルスが含まれる駆動電圧波形の電圧を圧電素子３１に印加させることにより、一滴のインク液滴をノズル３５から吐出させる。このように複数の吐出パルスを合わせて一滴のインク液滴とする場合に、各吐出パルスにおけるインクの圧力変動幅（液面の振動幅）の誤差が重なると大きな吐出量のずれとなりやすいので、本発明により、より効果的に安定したインク吐出動作を行うことが可能となる。 Further, the head drive control unit 20 ejects a drop of ink droplets from the nozzle 35 by applying a voltage having a drive voltage waveform including a plurality of ejection pulses to the piezoelectric element 31. When a plurality of ejection pulses are combined into one drop of ink in this way, if the errors in the pressure fluctuation width (vibration width of the liquid surface) of the ink in each ejection pulse overlap, a large deviation in the ejection amount tends to occur. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to perform a more effective and stable ink ejection operation.

また、駆動電圧波形に含まれる複数の吐出パルスには、二以上の互いに異なる形状の波形が含まれる。すなわち、本実施形態のインクジェット記録装置１では、基準電圧Ｖｒｅｆから異なる電圧Ｖａ１、Ｖａ２に移行する吐出パルスを組み合わせてインクの吐出動作を行っている。このような場合でも、通常の基準電圧Ｖｒｅｆの変更の範囲内、すなわち、振幅ｄＶ１などと比して十分に小さい範囲の変更であれば、各吐出パルスに係るインクの圧力変動やノズル内の液面の振動を適切な大きさに制御することが出来る。 Further, the plurality of discharge pulses included in the drive voltage waveform include two or more waveforms having different shapes from each other. That is, in the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment, the ink ejection operation is performed by combining ejection pulses that shift from the reference voltage Vref to different voltages Va1 and Va2. Even in such a case, if the change is within the range of the normal reference voltage Vref change, that is, within the range sufficiently smaller than the amplitude dV1, the pressure fluctuation of the ink related to each ejection pulse and the liquid in the nozzle are used. The vibration of the surface can be controlled to an appropriate magnitude.

また、ヘッド駆動制御部２０は、ノズル３５から吐出させるインクの着弾面における当該インクの濃度階調に応じて駆動電圧波形に含ませる吐出パルスの数を変更する。すなわち、濃度階調に応じた容易な制御で当該濃度階調の表現が適切に可能となる。この場合の濃度階調を温度条件によらずに適切に維持することができるので、安定した画質の維持向上につながる。 Further, the head drive control unit 20 changes the number of ejection pulses included in the drive voltage waveform according to the density gradation of the ink on the landing surface of the ink ejected from the nozzle 35. That is, it is possible to appropriately express the density gradation by easy control according to the density gradation. In this case, the density gradation can be appropriately maintained regardless of the temperature condition, which leads to the maintenance and improvement of stable image quality.

また、ヘッド駆動制御部２０は、インクの種別に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを定める。インクの粘度特性は、各色の染料や顔料などに応じて異なるので、各々別個に基準電圧Ｖｒｅｆを定めることで、温度条件によらずに各色のインクを各々適正量及び速度で不良なく吐出させることが可能となり、複数種別のインクを用いた画像、特に、カラー画像を安定して生成することができる。 Further, the head drive control unit 20 determines the reference voltage Vref according to the type of ink. Since the viscosity characteristics of the ink differ depending on the dye and pigment of each color, by setting the reference voltage Vref separately for each, the ink of each color can be ejected at an appropriate amount and speed without any defect regardless of the temperature condition. This makes it possible to stably generate images using a plurality of types of inks, especially color images.

また、インクジェットヘッド３０を複数備え、ヘッド駆動制御部２０は、複数のインクジェットヘッド３０にそれぞれ供給されるインクの種別に応じて各々基準電圧Ｖｒｅｆを定める。すなわち、カラー画像などのように同一の着弾面（記録媒体）上に複数の種別のインクを吐出させ、それらの組み合わせによって出力画像を得る場合などに、これら複数の種別のインクの着弾量（濃度）のバランスを適切に維持することができるので、安定した画質の記録画像を高速で得ることができる。 Further, a plurality of inkjet heads 30 are provided, and the head drive control unit 20 sets a reference voltage Vref according to the type of ink supplied to each of the plurality of inkjet heads 30. That is, when a plurality of types of ink are ejected onto the same landing surface (recording medium) such as a color image and an output image is obtained by combining them, the landing amount (density) of these multiple types of ink is obtained. ) Can be properly maintained, so that a recorded image with stable image quality can be obtained at high speed.

また、温度と基準電圧Ｖｒｅｆとの対応関係を示す基準電圧設定表４３２ａを記憶する記憶部４３２を備える。インクジェット記録装置１では、温度計測値を取得して、インクの温度に応じた基準電圧Ｖｒｅｆを基準電圧設定表４３２ａから得れば良いだけなので、容易に基準電圧Ｖｒｅｆを調整することができる。特に、複数の種別のインクを用いる場合に、適切な基準電圧Ｖｒｅｆを得る手間が過大にならないので、調整に係る処理が容易となる。 Further, the storage unit 432 for storing the reference voltage setting table 432a showing the correspondence relationship between the temperature and the reference voltage Vref is provided. In the inkjet recording apparatus 1, it is only necessary to acquire the temperature measurement value and obtain the reference voltage Vref corresponding to the temperature of the ink from the reference voltage setting table 432a, so that the reference voltage Vref can be easily adjusted. In particular, when a plurality of types of inks are used, the time and effort required to obtain an appropriate reference voltage Vref is not excessive, so that the processing related to the adjustment becomes easy.

また、ヘッド駆動制御部２０は、ノズル３５からインクを吐出させずにインクに圧力変動（液面の振動）を生じさせる非吐出電圧波形の電圧を圧電素子３１に印加させる。この非吐出電圧波形は、基準電圧Ｖｒｅｆから吐出パルスにおける電圧の一時的な変化と同一方向（電圧値が小さい方向）への電圧の一時的な変化である非吐出パルスを含み、安定化パルスにおける電圧の一時的な変化と同一方向（電圧値が大きい方向）への電圧の一時的な変化を含まない。
このような非吐出電圧波形が用いられることで、基準電圧Ｖｒｅｆが連動して変更され、温度条件によらずにインクの圧力変動やインク液面（表面）の振動を適切な大きさに維持してインクを吐出させずに効果的な攪拌などによるインクの粘度（濃度）変化の抑制を図ることが出来る。Further, the head drive control unit 20 applies a voltage having a non-discharge voltage waveform that causes pressure fluctuation (vibration of the liquid surface) to the ink without ejecting the ink from the nozzle 35 to the piezoelectric element 31. This non-discharge voltage waveform includes a non-discharge pulse, which is a temporary change in voltage from the reference voltage Vref to the same direction as the temporary change in voltage in the discharge pulse (direction in which the voltage value is small), and is in the stabilized pulse. It does not include a temporary change in voltage in the same direction as the temporary change in voltage (direction in which the voltage value is large).
By using such a non-discharge voltage waveform, the reference voltage Vref is changed in conjunction with each other, and the pressure fluctuation of the ink and the vibration of the ink liquid surface (surface) are maintained at an appropriate magnitude regardless of the temperature condition. It is possible to suppress changes in the viscosity (density) of the ink by effective stirring without ejecting the ink.

また、インクジェット記録装置１は、吐出されるインクの温度に応じた温度を計測する温度計測部５５を備える。すなわち、インクジェット記録装置１自身で適切にインクの温度に対応する温度を計測することができる。したがって、容易に基準電圧Ｖｒｅｆの調整を行うことができる。 Further, the inkjet recording device 1 includes a temperature measuring unit 55 that measures the temperature according to the temperature of the ejected ink. That is, the inkjet recording apparatus 1 itself can appropriately measure the temperature corresponding to the temperature of the ink. Therefore, the reference voltage Vref can be easily adjusted.

また、本実施形態のインクジェットヘッド３０の駆動方法は、ノズル３５からインクを吐出させる駆動動作時に圧電素子３１に印加される電圧の駆動電圧波形には、インク吐出動作に係る吐出パルスと、インク吐出動作により生じるインクの圧力変動を抑制する安定化パルスとが含まれ、吐出パルス及び安定化パルスのうち一方は、基準電圧Ｖｒｅｆから当該基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい電圧Ｖｃへの一時的な変化を含む電圧波形であり、他方は、基準電圧Ｖｒｅｆから当該基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さい電圧Ｖａ１、Ｖａ２への一時的な変化を含む電圧波形であり、吐出されるインクの温度に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを変化させる出力調整ステップを含む。
このように、基準電圧Ｖｒｅｆに対して正側と負側に一時的な電圧変化を伴う吐出パルスと安定化パルスとを出力する駆動電圧波形を用いる場合に、温度に応じて基準電圧Ｖｒｅｆを変動させることで、容易な制御で駆動電圧波形の周期ごとに適切に温度に応じたインクの圧力変動や液面振動の大きさを維持し、また、インク吐出後に抑制することができる。したがって、温度条件によらずに安定した高速なインク吐出動作が維持可能となる。Further, in the driving method of the inkjet head 30 of the present embodiment, the driving voltage waveform of the voltage applied to the piezoelectric element 31 during the driving operation of ejecting ink from the nozzle 35 includes the ejection pulse related to the ink ejection operation and the ink ejection. It includes a stabilizing pulse that suppresses the pressure fluctuation of the ink caused by the operation, and one of the ejection pulse and the stabilizing pulse includes a temporary change from the reference voltage Vref to a voltage Vc larger than the reference voltage Vref. The other is a voltage waveform, which is a voltage waveform including a temporary change from the reference voltage Vref to the voltages Va1 and Va2 smaller than the reference voltage Vref, and changes the reference voltage Vref according to the temperature of the ejected ink. Includes output adjustment steps to make.
In this way, when using a drive voltage waveform that outputs a discharge pulse and a stabilized pulse with a temporary voltage change on the positive and negative sides of the reference voltage Vref, the reference voltage Vref fluctuates according to the temperature. By doing so, it is possible to appropriately maintain the magnitude of the pressure fluctuation and the liquid level vibration of the ink according to the temperature for each cycle of the drive voltage waveform by simple control, and to suppress it after the ink is ejected. Therefore, stable and high-speed ink ejection operation can be maintained regardless of the temperature condition.

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、基準電圧より低い電圧でインク吐出動作を行い、基準電圧より高い電圧でインクの圧力変動（液面の振動）を安定化させたが、駆動回路と圧電素子３１の接続の極性を反対として、基準電圧より高い電圧でインク吐出動作を行わせることもできる。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above embodiment, the ink ejection operation is performed at a voltage lower than the reference voltage, and the pressure fluctuation (vibration of the liquid surface) of the ink is stabilized at a voltage higher than the reference voltage. It is also possible to reverse the polarity of the connection and perform the ink ejection operation at a voltage higher than the reference voltage.

また、上記実施の形態では、駆動電圧波形内の複数の吐出パルスにより一滴の液滴を吐出させることとしたが、各吐出パルスで各々インク液滴を吐出させても良い。各インク液滴が直近の位置に着弾することで、着弾面上で全体として着弾面積などが変化して濃度階調を変化させることができる。 Further, in the above embodiment, one droplet is ejected by a plurality of ejection pulses in the drive voltage waveform, but ink droplets may be ejected by each ejection pulse. By landing each ink droplet at the nearest position, the landing area and the like can be changed as a whole on the landing surface to change the density gradation.

また、上記実施の形態では、台形状の駆動波形を用いることとしたが、矩形状であっても良いし、より細かい形状を有する波形であっても良い。また、電圧の立ち上がり時と立ち下がり時とで波形が異なっていても良い。 Further, in the above embodiment, the trapezoidal drive waveform is used, but it may be rectangular or may have a finer shape. Further, the waveform may be different between the rising edge and the falling voltage.

また、上記実施の形態では、一回のインク吐出に係る駆動電圧波形内でインク吐出直後に安定化パルスが出力される構成としたが、インク吐出後、次の駆動電圧波形の先頭で安定化パルスが出力された後にインク吐出動作が行われても良い。 Further, in the above embodiment, the stabilization pulse is output immediately after the ink is ejected in the drive voltage waveform related to one ink ejection, but after the ink is ejected, the stabilization pulse is stabilized at the beginning of the next drive voltage waveform. The ink ejection operation may be performed after the pulse is output.

また、上記実施の形態では、吐出パルスにおいて電圧Ｖａ１、Ｖａ２などから基準電圧Ｖｒｅｆに戻る部分をインクの圧力変動を励起する部分とし、安定化パルスにおいて基準電圧Ｖｒｅｆに戻る部分をインクの圧力変動を抑制する位相タイミングで生じさせることとしたが、安定化パルスの立ち上がり部分（基準電圧Ｖｒｅｆから電圧Ｖｃに立ち上がる部分）については、その位相タイミングに応じてインク吐出にも圧力変動の抑制にも用いることができる。 Further, in the above embodiment, the portion returning to the reference voltage Vref from the voltages Va1 and Va2 in the ejection pulse is a portion that excites the pressure fluctuation of the ink, and the portion returning to the reference voltage Vref in the stabilization pulse is the pressure fluctuation of the ink. Although it was decided to generate it at the phase timing to be suppressed, the rising part of the stabilizing pulse (the part rising from the reference voltage Vref to the voltage Vc) should be used for both ink ejection and suppression of pressure fluctuation according to the phase timing. Can be done.

また、上記実施の形態では、複数階調の濃度でインク吐出を行うことが可能であるとしたが、各画素について単一濃度でのインク吐出を行い、ハーフトーン処理のみで複数階調の画像を表現するものであっても良い。 Further, in the above embodiment, it is possible to eject ink at a density of a plurality of gradations, but the ink is ejected at a single density for each pixel, and an image having a plurality of gradations is performed only by halftone processing. It may be an expression of.

また、上記実施の形態では、複数色のインクに各々応じて基準電圧Ｖｒｅｆと温度との対応関係を定めることとしたが、同色であっても粘性について異なる特性を有するインクについては同様に基準電圧Ｖｒｅｆと温度との対応関係を定めて保持させることができる。 Further, in the above embodiment, the correspondence between the reference voltage Vref and the temperature is determined according to each of the inks of a plurality of colors, but the reference voltage is similarly applied to the inks having different viscosity characteristics even if they are the same color. The correspondence between Vref and temperature can be determined and maintained.

また、上記実施の形態では、基準電圧設定表４３２ａを参照してインク温度に応じた基準電圧Ｖｒｅｆを定めることとしたが、制御プログラム内にインク温度を基準電圧Ｖｒｅｆに換算する換算式を保持し、基準電圧Ｖｒｅｆを算出することとしても良い。 Further, in the above embodiment, the reference voltage Vref according to the ink temperature is determined with reference to the reference voltage setting table 432a, but a conversion formula for converting the ink temperature to the reference voltage Vref is retained in the control program. , The reference voltage Vref may be calculated.

また、上記実施の形態では、駆動電圧信号と非吐出動作時の信号の基準電圧Ｖｒｅｆを共通で変化させたが、非吐出動作時の基準電圧Ｖｒｅｆは別個に制御されても良い。 Further, in the above embodiment, the reference voltage Vref of the drive voltage signal and the signal during the non-discharge operation is changed in common, but the reference voltage Vref during the non-discharge operation may be controlled separately.

また、上記実施の形態では、各インクの種別及び各温度について各々基準電圧Ｖｒｅｆを予め定めることとしたが、各インクの種別に応じた所定温度での初期基準電圧Ｖｒｅｆ０と、所定温度からの温度差に応じた共通の電圧補正量とを定め、各初期基準電圧Ｖｒｅｆ０と電圧補正量とにより基準電圧Ｖｒｅｆを算出することとしても良い。 Further, in the above embodiment, the reference voltage Vref is predetermined for each type of ink and each temperature, but the initial reference voltage Vref0 at a predetermined temperature according to each type of ink and the temperature from the predetermined temperature. A common voltage correction amount according to the difference may be determined, and the reference voltage Vref may be calculated from each initial reference voltage Vref 0 and the voltage correction amount.

また、上記実施の形態では、駆動電圧波形に２回以上の吐出パルスが含まれる場合に、一度目の吐出パルスの振幅（電圧Ｖａ１）が二回目以降の吐出パルスの振幅（電圧Ｖａ２）と異なることとしたが、これに限られない。適正なインク吐出量及びインク吐出速度が得られる任意の振幅の組み合わせとすることができる。 Further, in the above embodiment, when the drive voltage waveform includes two or more discharge pulses, the amplitude of the first discharge pulse (voltage Va1) is different from the amplitude of the second and subsequent discharge pulses (voltage Va2). I decided, but it is not limited to this. Any combination of amplitudes can be used to obtain an appropriate ink ejection amount and ink ejection speed.

また、上記実施の形態では、温度計測部５５がインク温度の計測を行ったが、外部の温度センサー、例えば、非接触の温度センサーなどから通信部５２を介してインク温度データを取得することとしても良い。
その他、上記実施の形態で示した構成、制御内容や手順などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。Further, in the above embodiment, the temperature measuring unit 55 measures the ink temperature, but the ink temperature data is acquired from an external temperature sensor, for example, a non-contact temperature sensor, via the communication unit 52. Is also good.
In addition, specific details such as the configuration, control contents, and procedures shown in the above-described embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

１インクジェット記録装置
２０ヘッド駆動制御部
２１駆動波形増幅回路
２２ＤＡＣ
３０インクジェットヘッド
３１圧電素子
３２吐出選択スイッチング素子
３５ノズル
４１本体制御部
４１１ＣＰＵ
４１２ＲＡＭ
４１３記憶部
４２移動制御部
４３ヘッド制御部
４３１ＣＰＵ
４３２記憶部
４３２ａ基準電圧設定表
５１移動動作部
５２通信部
５３操作表示部
５３１操作検出部
５３２表示部
５４報知出力部
５５温度計測部
５６バス
Ｖｒｅｆ基準電圧1 Inkjet recording device 20 Head drive control unit 21 Drive waveform amplifier circuit 22 DAC
30 Inkjet head 31 Piezoelectric element 32 Discharge selection switching element 35 Nozzle 41 Main body control unit 411 CPU
412 RAM
413 Storage unit 42 Movement control unit 43 Head control unit 431 CPU
432 Storage unit 432a Reference voltage setting table 51 Mobile operation unit 52 Communication unit 53 Operation display unit 531 Operation detection unit 532 Display unit 54 Notification output unit 55 Temperature measurement unit 56 Bus Vref Reference voltage

Claims

An inkjet head having a nozzle for ejecting ink and a pressure generating element for applying pressure according to the deformation to the ink supplied to the nozzle by deforming according to an applied voltage.
A drive control unit that controls the voltage applied to the pressure generating element,
Equipped with
The drive voltage waveform of the voltage applied to the pressure generating element during the drive operation of ejecting ink from the nozzle includes the ejection drive waveform related to the ink ejection operation and the stability of suppressing the pressure fluctuation of the ink caused by the ink ejection operation. Ink waveform and included,
One of the discharge drive waveform and the stabilized waveform is a voltage waveform including a temporary change from a reference voltage to a first voltage larger than the reference voltage, and the other is a voltage waveform containing a temporary change from the reference voltage to the reference voltage. A voltage waveform containing a temporary change to a second voltage that is smaller than
The drive control unit can change the number of the ejection drive waveforms included in the drive voltage waveform, and has the first voltage, the second voltage, and the reference voltage according to the temperature of the ejected ink. Of these , an inkjet recording device that changes only the reference voltage.

The inkjet according to claim 1 , wherein the drive control unit applies a voltage of the drive voltage waveform including a plurality of ejection drive waveforms to the pressure generating element to eject a drop of ink droplets from the nozzle. Recording device.

The inkjet recording apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the plurality of discharge drive waveforms included in the drive voltage waveform includes two or more waveforms having different shapes from each other.

One of claims 1 to 3 , wherein the drive control unit changes the number of the ejection drive waveforms included in the drive voltage waveform according to the density gradation of the ink on the landing surface of the ink ejected from the nozzle. The inkjet recording device according to the section.

The inkjet recording device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the drive control unit determines the reference voltage according to the type of ink.

Equipped with a plurality of the inkjet heads
The inkjet recording device according to claim 5 , wherein the drive control unit determines the reference voltage according to the type of ink supplied to each of the plurality of inkjet heads.

The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a corresponding storage unit for storing the corresponding relationship between the temperature and the reference voltage.

The drive control unit applies a voltage having a non-discharge voltage waveform that causes pressure fluctuations in the ink without ejecting the ink from the nozzle to the pressure generating element.
The non-discharge voltage waveform includes a temporary change in voltage from the reference voltage in the same direction as the temporary change in voltage in the discharge drive waveform, and is in the same direction as the temporary change in voltage in the stabilized waveform. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 7 , which does not include a temporary change in voltage to.

The inkjet recording apparatus according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a temperature measuring unit that measures a temperature according to the temperature of the ejected ink.

A method for driving an inkjet head having a nozzle for ejecting ink and a pressure generating element for applying pressure according to the deformation to the ink supplied to the nozzle by deforming according to an applied voltage. ,
The drive voltage waveform of the voltage applied to the pressure generating element during the drive operation of ejecting ink from the nozzle includes the ejection drive waveform related to the ink ejection operation and the stability of suppressing the pressure fluctuation of the ink caused by the ink ejection operation. Ink waveform and included,
One of the discharge drive waveform and the stabilized waveform is a voltage waveform including a temporary change from a reference voltage to a first voltage larger than the reference voltage, and the other is a voltage waveform containing a temporary change from the reference voltage to the reference voltage. A voltage waveform containing a temporary change to a second voltage that is smaller than
A change step for changing the number of the discharge drive waveforms included in the drive voltage waveform, and
An output adjustment step that changes only the reference voltage among the first voltage, the second voltage, and the reference voltage according to the temperature of the ejected ink.
Driving method including.