(57)【要約】【課題】本発明は、デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置及び方法に関する。【解決手段】本発明のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置は、予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号を提供して、上記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する制御部と、上記制御部のパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する可変電圧供給部と、上記制御部からの電圧増幅制御により上記変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形を生成して、上記ピエゾインクジェットヘッドに供給する増幅回路部と、を含むことができる。【選択図】図１
2014008776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置であって、
予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、前記グラフィックイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号を提供して、前記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する制御部と、
前記制御部のパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する可変電圧供給部と、
前記制御部からの電圧増幅制御により前記変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形を生成して、前記ピエゾインクジェットヘッドに供給する増幅回路部と
を含む、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項２】
前記増幅回路部の電圧駆動波形は、
前記変動された動作電圧の電圧レベルが増幅された電圧レベルを有するパルス波形を含む、請求項１に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項３】
前記増幅回路部の電圧駆動波形は、
前記変動された動作電圧の電圧レベルにより、互いに異なる電圧レベルを有する少なくとも二つのパルス波形を含む、請求項２に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項４】
前記可変電圧供給部は、
前記制御部からのパルスデータ信号をアナログ電圧信号に変換するＤＡＣと、
前記ＤＡＣからのアナログ電圧信号に応じて予め設定された直流電圧を変動させて前記変動された動作電圧を生成するパワー増幅部と
を含む、請求項１に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項５】
前記吐出周波数は、
前記グレースケールに該当するように前記ピエゾインクジェットヘッドの動作周波数よりも高く設定される、請求項１に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置。
【請求項６】
デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動設定方法であって、
（ａ）予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、プリンティングイメージによるマルチチャンネルのイメージデータを形成する段階と、
（ｂ）予め複数のパルス列を有する基本波形を設定し、前記ピエゾインクジェットヘッドの複数のノズル別に、前記マルチチャンネルのイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号を決定する段階と、
（ｃ）前記パルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する段階と、
（ｄ）前記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により、前記変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を有する電圧波形を生成する段階と、
（ｅ）前記電圧波形を用いて前記ピエゾインクジェットヘッドを駆動させて、グレースケール液滴の速度及び体積を測定する段階と、
（ｆ）前記測定した速度及び体積それぞれが予め設定された許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、
（ｇ）前記測定した速度及び体積それぞれが予め設定された許容範囲に含まれない場合は前記変動された動作電圧のレベルを微細調節した後に前記（ｄ）段階に進む段階と、
（ｈ）前記測定した速度及び体積それぞれが予め設定された許容範囲に含まれる場合は各グラフィックイメージデータ別に変動された動作電圧及び電圧駆動波形を設定する段階と
を含む、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項７】
前記（ｆ）段階は、
前記測定した液滴速度と目標とする液滴速度の差が予め設定された速度許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、
前記測定した液滴体積と目標とする液滴体積の差が予め設定された体積許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と
を含む、請求項６に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項８】
前記吐出周波数は、
前記グレースケールに該当するように前記ピエゾインクジェットヘッドの動作周波数よりも高く設定される、請求項６に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項９】
デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法であって、
（ｉ１）予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、前記グラフィックイメージデータによるパルスデータ信号を提供して、前記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する段階と、
（ｉ２）前記（ｉ１）段階におけるパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する段階と、
（ｉ３）前記（ｉ２）段階からの変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形を生成して、前記ピエゾインクジェットヘッドに供給する段階と
を含む、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１０】
前記（ｉ３）段階における電圧駆動波形は、
前記（ｉ２）段階からの電圧のレベルを有する、請求項９に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１１】
前記（ｉ３）段階における電圧駆動波形は、
互いに異なる電圧レベルを有する、請求項９に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【請求項１２】
前記吐出周波数は、
前記グレースケールに該当するように前記ピエゾインクジェットヘッドの動作周波数よりも高く設定される、請求項９に記載のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ピエゾ（ＰＺＴ）駆動型インクジェットヘッドは、圧力チャンバー、ノズル、流路及び駆動圧力を発生させるアクチュエータであるピエゾで構成される。このようなピエゾを駆動するためには、駆動電圧波形を生成する駆動ドライバー（ｄｒｉｖｅｒ）が必要である。
【０００３】
一例として、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドにおける液滴吐出過程を簡単に説明する。まず、駆動ドライバーが電圧駆動波形（ｖｏｌｔａｇｅ  ｗａｖｅｆｏｒｍ）を発生させてピエゾに提供すると、この際のピエゾは通常圧力チャンバーの周囲に密着して接着しているため、印加される電圧駆動波形によりピエゾの変位が発生し、この変位がインクジェットヘッドの内部の圧力チャンバー内に圧力を発生させて、最終的には、チャンバー内の液滴がノズルを介して外部に吐出される。
【０００４】
通常、ピエゾ駆動型インクジェットヘッドの場合、３０〜２００Ｖの範囲の電圧駆動波形が要求される。一つのインクジェットヘッド当たりノズル数は約１０〜１０００個程度であり、このようなマルチノズルを駆動するために多様な方式が用いられることができる。
【０００５】
まず、従来のプッシュプル（Ｐｕｓｈ-ｐｕｌｌ）方式のインクジェットヘッドの駆動方法について説明すると、この駆動方法ではプッシュプル（Ｐｕｓｈ-ｐｕｌｌ）増幅回路を用いてデータ信号と同じ形態の高電圧駆動波形をピエゾ（ＰＺＴ）に印加させる。
【０００６】
この際、ピエゾに加えられる電圧駆動波形のサイズは動作電圧Ｖｐｐと同じであり、ピエゾ（ＰＺＴ）に加えられる電圧駆動波形の形態はデータ信号と同じ形態を有するようになる。マルチノズルヘッドの場合は、この方式が非常に簡単であるため、ヘッド駆動部の回路部を単純化できるという長所がある。
【０００７】
しかしながら、電圧駆動波形を変化させることができる因子はただ波形のデュレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）のみであり、波形のデュレーションで液滴の速度や体積を制御しなければならないという制約がある。
【０００８】
一方、グレースケール（Ｇｒａｙ  ｓｃａｌｅ）を具現するための多様なサイズの液滴を吐出するために、同一の電圧レベルを有する波形を多数具現することにより、互いに異なるサイズの液滴を吐出することができる。
【０００９】
しかしながら、このような電圧レベルが同一の波形のデュレーション（ｄｕｒａｔｉｏｎ）のみでは、多様なサイズの液滴の速度を正確に調整することが困難であり、不安定な液滴が形成されてそれ以上吐出が行われない場合が発生する等の問題点がある。
【００１０】
このように各サイズの液滴速度が異なると、プリンティング時に液滴がプリンティングメディアに到着する位置がそれぞれ異なってしまうため、結局、プリンティング品質が低下するという問題点がある。
【００１１】
下記の特許文献１は、インクジェット式記録ヘッドの駆動装置及び駆動方法に関するもので、デジタルグレースケールを基盤とするピエゾインクジェットヘッド駆動技術については開示していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】日本特開２００３-０５４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解決するためのもので、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動時、電圧駆動波形のスルーレート（ｓｌｅｗ  ｒａｔｅ）を大きくしなくても、デジタルグレースケール基盤で、デジタルデータに応じて電圧駆動波形のレベルを変動させて適宜液滴の速度及び体積を調節できるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の課題を解決するための本発明の第１の技術的な側面によると、デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置であって、予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号を提供して、上記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する制御部と、上記制御部のパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する可変電圧供給部と、上記制御部からの電圧増幅制御により上記変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形を生成して、上記ピエゾインクジェットヘッドに供給する増幅回路部と、を含むマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動装置を提案する。
【００１５】
上記増幅回路部の電圧駆動波形は、上記変動された動作電圧の電圧レベルが増幅された電圧レベルを有するパルス波形を含むことができる。
【００１６】
上記増幅回路部の電圧駆動波形は、上記変動された動作電圧の電圧レベルにより、互いに異なる電圧レベルを有する少なくとも二つのパルス波形を含むことができる。
【００１７】
上記可変電圧供給部は、上記制御部からのパルスデータ信号をアナログ電圧信号に変換するＤＡＣと、上記ＤＡＣからのアナログ電圧信号に応じて予め設定された直流電圧を変動させて上記変動された動作電圧を生成するパワー増幅部と、を含むことができる。
【００１８】
また、本発明の課題を解決するための本発明の第２の技術的な側面によると、デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動設定方法であって、（ａ）予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、プリンティングイメージによるマルチチャンネルのイメージデータを形成する段階と、（ｂ）予め複数のパルス列を有する基本波形を設定し、上記ピエゾインクジェットヘッドの複数のノズル別に、上記マルチチャンネルのイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号を決定する段階と、（ｃ）上記パルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する段階と、（ｄ）上記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により、上記変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を有する電圧波形を生成する段階と、（ｅ）上記電圧波形を用いて上記ピエゾインクジェットヘッドを駆動させて、グレースケール液滴の速度及び体積を測定する段階と、（ｆ）上記測定した速度及び体積それぞれが予め設定された許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、（ｇ）上記測定した速度及び体積それぞれが予め設定された許容範囲に含まれない場合は上記変動された動作電圧のレベルを微細調節した後に上記（ｄ）段階に進む段階と、（ｈ）上記測定した速度及び体積それぞれが予め設定された許容範囲に含まれる場合は各グラフィックイメージデータ別に変動された動作電圧及び電圧駆動波形を設定する段階と、を含むマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法を提案する。
【００１９】
上記（ｆ）段階は、上記測定した液滴速度と目標とする液滴速度の差が予め設定された速度許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、上記測定した液滴体積と目標とする液滴体積の差が予め設定された体積許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、を含むことができる。
【００２０】
また、本発明の課題を解決するための本発明の第３の技術的な側面によると、デジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法であって、（ｉ１）予め設定された吐出周波数でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータによるパルスデータ信号を提供して、上記ピエゾインクジェットヘッドの周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する段階と、（ｉ２）上記（ｉ１）段階におけるパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する段階と、（ｉ３）上記（ｉ２）段階からの変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形を生成して、上記ピエゾインクジェットヘッドに供給する段階と、を含むマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法を提案する。
【００２１】
上記（ｉ３）段階における電圧駆動波形は、上記（ｉ２）段階からの電圧のレベルを有するようになされることができる。
【００２２】
上記（ｉ３）段階における電圧駆動波形は、互いに異なる電圧レベルを有するようになされることができる。
【００２３】
本発明の第１、第２及び第３の技術的な側面において、上記吐出周波数は、上記グレースケールに該当するように上記ピエゾインクジェットヘッドの動作周波数よりも高く設定されることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動時、電圧駆動波形のスルーレート（ｓｌｅｗ  ｒａｔｅ）を大きくしなくても、デジタルグレースケール基盤で、デジタルデータに応じて電圧駆動波形のレベルを変動させることにより、適宜液滴の速度及び体積を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッド駆動装置のブロック図である。
【図２】図１の可変電圧供給部の一具現例示図である。
【図３】本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法の初期設定フローチャートである。
【図４】本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性図である。
【図６】本発明の実施例による基本波形及びイメージデータの例示図である。
【図７】本発明の実施例によるパルスデータ信号の例示図である。
【図８】本発明の実施例によるＶｐｐラッチ及びＶｐｐ可変電圧の例示図である。
【図９】本発明の実施例により変動された動作電圧Ｖｐｐの例示図である。
【図１０】本発明の実施例による電圧駆動波形の例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下では、本発明が実施されることができる特定実施例を例として示した添付図面を参照して本発明を説明する。本発明は、後述する実施例に限定されず、本発明の思想及び範囲を外れない範囲内で多様に変更されることができる。
【００２７】
また、本発明の各実施例において、一例として説明される構造、形状及び数値は、本発明の技術的事項の理解のための一つの例示に過ぎず、これに限定されてはならず、本発明の思想及び範囲を外れない範囲内で多様に変更されることができる。
【００２８】
また、添付図面において、本発明の全内容に照らして実質的に同一の構成と機能を有する構成要素には同一の符号を用いる。
【００２９】
以下では、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるように、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッド駆動装置のブロック図である。
【００３１】
図１を参照すると、本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッド駆動装置は、予め設定された吐出周波数（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号Ｓｐｄを提供して、上記ピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する制御部１００と、上記制御部１００のパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧Ｖｐｐを生成する可変電圧供給部２００と、上記制御部１００からの電圧増幅制御により上記変動された動作電圧Ｖｐｐのレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形Ｖｄを生成して、上記ピエゾインクジェットヘッド４００に供給する増幅回路部３００と、を含むことができる。ここで、上記増幅回路部３００の増幅率は'１'となることができる。
【００３２】
この場合、上記制御部１００は、予め設定された吐出周波数（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）（例えば、１５０ｋＨｚ）でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号Ｓｐｄを提供し、上記ピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性により上記可変電圧供給部２００の電圧変動を制御し、上記増幅回路部３００の電圧増幅を制御することができる。
【００３３】
上記可変電圧供給部２００は、直流電源部５０からの直流電圧Ｖｐが供給されて動作し、上記制御部１００のパルスデータ信号に応じて、予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧Ｖｐｐを生成することができる。
【００３４】
この際、上記変動された動作電圧Ｖｐｐは一つの電圧レベルを含むことができるが、上記変動された動作電圧Ｖｐｐが少なくとも二つの電圧レベルを含む場合には、上記二つの電圧レベルは上記制御部１００のパルスデータ信号に応じて上記直流電圧のレベルが変動されてなされることができる。
【００３５】
例えば、上記変動された動作電圧Ｖｐｐが一つの電圧レベルを含む場合にこの電圧レベルは９９Ｖとなり、上記変動された動作電圧Ｖｐｐが三つの電圧レベルを含む場合にこの電圧レベルは９９Ｖ、６０Ｖ及び１５０Ｖとなることができる。
【００３６】
そして、上記増幅回路部３００は、上記制御部１００からの電圧増幅制御により上記変動された動作電圧Ｖｐｐ（例えば、９９Ｖ）のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形Ｖｄ（例えば、９９Ｖ）を生成して、上記ピエゾインクジェットヘッド４００に供給することができる。図１中、Ｓ２は、上記制御部１００から上記増幅回路部３００に提供される増幅制御信号である。
【００３７】
例えば、上記電圧駆動波形Ｖｄが一つのパルス波形を含む場合にこのパルス波形のレベルは９９Ｖとなり、上記電圧駆動波形Ｖｄが三つのパルス波形を含む場合にこのパルス波形のレベルは９９Ｖ、６０Ｖ及び１５０Ｖとなることができる。
【００３８】
また、図１を参照すると、上記増幅回路部３００の電圧駆動波形Ｖｄは、上記変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベル（例えば、３．３Ｖ）が増幅された電圧レベル（例えば、９９Ｖ）を有するパルス波形を含むことができる。
【００３９】
また、上記増幅回路部３００の電圧駆動波形Ｖｄは、上記変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルにより、互いに異なる電圧レベルを有する少なくとも二つのパルス波形を含むことができる。
【００４０】
例えば、上記電圧駆動波形Ｖｄが二つのパルス波形を含む場合にこのパルス波形のレベルは９９Ｖ及び６０Ｖとなり、上記電圧駆動波形Ｖｄが三つのパルス波形を含む場合にはこのパルス波形のレベルは９９Ｖ、６０Ｖ及び１５０Ｖとなることができる。
【００４１】
この場合、上記制御部１００の電圧駆動波形Ｖｄの電圧レベルは、上記変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルに該当することができる。例えば、前述したように、上記変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルを９９Ｖとすると、上記変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルは９９Ｖとなることができる。
【００４２】
また、上記増幅回路部３００の電圧駆動波形Ｖｄが少なくとも二つのパルス波形を含む場合、上記変動された動作電圧Ｖｐｐも少なくとも二つの電圧レベルを含むことができ、この際、上記変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルを互いに異なるように変動させると（例えば、９９Ｖ、６０Ｖ、１５０Ｖ）、上記増幅回路部３００の電圧駆動波形Ｖｄの電圧レベルも互いに異なるように変動されることができる（例えば、９９Ｖ、６０Ｖ、１５０Ｖ）。
【００４３】
図２は、図１の可変電圧供給部の一具現例示図である。
【００４４】
図２を参照すると、上記可変電圧供給部２００は、上記制御部１００からのパルスデータ信号Ｓｐｄをアナログ電圧信号Ｖａに変換するＤＡＣ２１０と、上記ＤＡＣ２１０からのアナログ電圧信号Ｖａに応じて予め設定された直流電圧を変動させて上記変動された動作電圧Ｖｐｐを生成するパワー増幅部２２０を含むことができる。
【００４５】
この場合、上記可変電圧供給部２００のＤＡＣ２１０は、上記制御部１００からのパルスデータ信号Ｓｐｄをアナログ電圧信号Ｖａに変換することができる。
【００４６】
また、上記パワー増幅部２２０は、上記ＤＡＣ２１０からのアナログ電圧信号Ｖａに応じて予め設定された直流電圧を変動させて上記変動された動作電圧Ｖｐｐを生成することができる。
【００４７】
前述によると、本発明では、上記パルスデータ信号がデジタル信号であるため、デジタル方式で電圧駆動波形Ｖｄに含まれるパルス波形のレベルを変動することができる。
【００４８】
一方、本発明の実施例による上記吐出周波数は、上記グレースケールに該当するように上記ピエゾインクジェットヘッドの動作周波数よりも高く設定されることができる。
【００４９】
例えば、上記ピエゾインクジェットヘッドの動作周波数が３０ｋＨｚのようにたとえ低い動作周波数で動作する場合でも、上記吐出周波数は１００ｋＨｚ以上の周波数（例えば、１５０ｋＨｚ）となり、この場合、上記パルスデータ信号が上記吐出周波数を有する複数のパルスを含んでも、上記複数のパルスによって吐出される液滴は最終的に一つの液滴として吐出されることができる。このような説明は本発明の各実施例に適用されることができる。
【００５０】
以下、本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法について説明する。
【００５１】
図３は、本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法の初期設定フローチャートである。
【００５２】
図３を参照すると、本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法のうち初期設定過程は、（ａ）予め設定された吐出周波数（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、プリンティングイメージによるマルチチャンネルのイメージデータを形成する段階Ｓ１０と、（ｂ）予め複数のパルス列を有する基本波形を設定し、上記ピエゾインクジェットヘッドの複数のノズル別に、上記マルチチャンネルのイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号を決定する段階Ｓ２０と、（ｃ）上記ピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性により、上記パルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧を生成する段階Ｓ３０と、（ｄ）上記変動された動作電圧のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を有する電圧波形を生成する段階Ｓ４０と、（ｅ）上記電圧波形を用いて上記ピエゾインクジェットヘッド４００を駆動させて、グレースケール液滴の速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌを測定する段階Ｓ５０と、（ｆ）上記測定した速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌそれぞれが予め設定された許容範囲に含まれるか否かを判断する段階Ｓ６０と、（ｇ）上記測定した速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌそれぞれが予め設定された許容範囲に含まれない場合は上記変動された動作電圧のレベルを微細調節した後に上記（ｄ）段階に進む段階Ｓ７０と、（ｈ）上記測定した速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌそれぞれが予め設定された許容範囲に含まれる場合は各グラフィックイメージデータ別に変動された動作電圧及び電圧駆動波形を設定する段階Ｓ８０と、を含むことができる。
【００５３】
この場合、（ａ）段階では、予め設定された吐出周波数（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）（例えば、１５０ｋＨｚ）でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、プリンティングイメージによるマルチチャンネルのイメージデータを形成することができる（Ｓ１０）。
【００５４】
上記（ｂ）段階では、予め複数のパルス列を有する基本波形を設定し、上記ピエゾインクジェットヘッドの複数のノズル別に、上記マルチチャンネルのイメージデータにより少なくとも一つのパルス波形を有するパルスデータ信号Ｓｐｄを決定することができる（Ｓ２０）。
【００５５】
上記（ｃ）段階では、上記パルスデータ信号Ｓｐｄに応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧Ｖｐｐを生成することができる（Ｓ３０）。
【００５６】
上記（ｄ）段階では、上記ピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性により、上記変動された動作電圧Ｖｐｐ（例えば、９９Ｖ）のレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧波形Ｖｄ（例えば、１００Ｖ）を生成することができる（Ｓ４０）。ここで、上記パルスデータ信号のパルス波形の個数だけでは液滴の速度と体積を精密に制御するのが困難であるため、上記周波数応答特性を用いて図４に示されたような過程を経て直流電圧のレベルを決定するようになる。このような直流電圧はプリンティング前に予め設定され、プリンティング時にはイメージの明暗により設定された電圧値と波形数によって吐出を行うようになる。
【００５７】
上記（ｅ）段階では、上記電圧波形を用いて上記ピエゾインクジェットヘッド４００を駆動させて、グレースケール液滴の速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌを測定することができる（Ｓ５０）。
【００５８】
上記（ｆ）段階では、上記測定した速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌそれぞれが予め設定された許容範囲に含まれるか否かを判断することができる（Ｓ６０）。
【００５９】
上記（ｇ）段階では、上記測定した速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌそれぞれが予め設定された許容範囲に含まれない場合は上記変動された動作電圧のレベルを微細調節した後に上記（ｄ）段階に進むことができる（Ｓ７０）。
【００６０】
上記（ｈ）段階では、上記測定した速度Ｖｅ及び体積Ｖｏｌそれぞれが予め設定された許容範囲に含まれる場合は各グラフィックイメージデータ別に変動された動作電圧及び電圧駆動波形を設定することができる（Ｓ８０）。
【００６１】
また、図３を参照すると、上記（ｆ）段階Ｓ６０は、上記測定した液滴速度Ｖｅと目標とする液滴速度の差が予め設定された速度許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、上記測定した液滴体積Ｖｏｌと目標とする液滴体積の差が予め設定された体積許容範囲に含まれるか否かを判断する段階と、を含むことができる。
【００６２】
この場合、上記（ｆ）段階Ｓ６０では、上記測定した液滴速度Ｖｅと目標とする液滴速度の差が予め設定された速度許容範囲に含まれるか否かを判断することができる。また、上記測定した液滴体積Ｖｏｌと目標とする液滴体積の差が予め設定された体積許容範囲に含まれるか否かを判断することができる。
【００６３】
前述したような過程により、グラフィックイメージデータそれぞれに該当するサイズを有する液滴を製造できるグレースケール基盤の変動された動作電圧及び駆動電圧波形を設定しておくと、このように決定された変動された動作電圧及び駆動電圧波形は、実際のグラフィックイメージのプリンティング時にインクジェットヘッドのノズルの駆動のために下記のように適用されることができる。
【００６４】
図４は、本発明の実施例によるデジタルグレースケール基盤のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法のフローチャートである。
【００６５】
図４を参照すると、本発明の実施例によるマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動方法は、（ｉ１）予め設定された吐出周波数（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータによるパルスデータ信号を提供して、上記ピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性により電圧変動を制御し、電圧増幅を制御する段階Ｓ１００と、（ｉ２）上記（ｉ１）段階におけるパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベルを変動させて、変動された動作電圧Ｖｐｐを生成する段階Ｓ２００と、（ｉ３）上記（ｉ２）段階からの変動された動作電圧Ｖｐｐのレベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含む電圧駆動波形Ｖｄを生成して、上記ピエゾインクジェットヘッド４００に供給する段階Ｓ３００と、を含むことができる。
【００６６】
この場合、上記（ｉ１）段階では、予め設定された吐出周波数（ｊｅｔｔｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）でグラフィックイメージデータによる液滴吐出をするために、上記グラフィックイメージデータによるパルスデータ信号Ｓｐｄを提供して、上記ピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性により電圧変動を制御することができ、電圧増幅を制御することができる（Ｓ１００）。ここで、上記ピエゾインクジェットヘッド４００は、後述するように周波数に応じて吐出速度が変わる周波数応答特性を有する。
【００６７】
上記（ｉ２）段階では、上記（ｉ１）段階におけるパルスデータ信号に応じて予め設定された直流電圧のレベル（例えば、３．３Ｖ）を変動させることができ、このように変動されたレベル（例えば、９９Ｖ、６０Ｖ、１５０Ｖなど）を有する変動された動作電圧Ｖｐｐを生成することができる（Ｓ２００）。
【００６８】
そして、上記（ｉ３）段階では、ピエゾ駆動に必要な電圧レベル（例えば、１００Ｖ）まで増幅する過程で、上記（ｉ２）段階からの変動された動作電圧Ｖｐｐの予め設定された該当レベル（例えば、９９Ｖ、６０Ｖ、１５０Ｖなど）を有する電圧駆動波形Ｖｄを生成し、このように増幅された電圧駆動波形Ｖｄを上記ピエゾインクジェットヘッド４００に供給することができる（Ｓ３００）。
【００６９】
また、図４を参照すると、上記（ｉ３）段階Ｓ１００における電圧駆動波形Ｖｄは、上記（ｉ２）段階Ｓ２００からの変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルを有する少なくとも一つのパルス波形を含むことができる。また、上記（ｉ３）段階Ｓ３００における電圧駆動波形Ｖｄは、上記（ｉ２）段階における変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルにより、互いに異なる電圧レベルを有する少なくとも二つのパルス波形を含むことができる。
【００７０】
この場合、上記（ｉ３）段階Ｓ３００における電圧駆動波形Ｖｄが少なくとも一つのパルス波形を含む場合、上記（ｉ２）段階Ｓ２００からの変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベル（例えば、９９Ｖ）に該当する電圧レベル（例えば、９９Ｖ）を有することができる。
【００７１】
また、上記（ｉ３）段階Ｓ３００における電圧駆動波形Ｖｄが少なくとも二つのパルス波形を含む場合、この少なくとも二つのパルス波形は、上記（ｉ２）段階における変動された動作電圧Ｖｐｐの電圧レベルにより、互いに異なる電圧レベル（９９Ｖ及び６０Ｖ又は９９Ｖ、６０Ｖ、１５０Ｖなど）を有することができる。
【００７２】
以下、図５から図１０を参照する説明は、本発明の実施例それぞれに適用されることができる。
【００７３】
図５は、本発明の実施例によるデジタルグレースケール（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｇｒａｙｓｃａｌｅ）基盤のピエゾインクジェットヘッド４００の周波数応答特性図である。
【００７４】
図５に示された周波数応答特性を参照すると、ピエゾは吐出周波数により吐出速度が異なることから、小さい電圧でも吐出周波数により速い速度の液滴を提供することができるため、パルス波形の基本値よりもパルス波形の電圧レベルを低めてピエゾインクジェットヘッドに印加することができることが分かる。
【００７５】
しかしながら、一番目の液滴と二番目の液滴が合わさるためには一番目の液滴よりも速い速度の液滴が製造されなければならないため、最終的に合わさった液滴の速度と体積が所望の値内に入るまで、図３に示されたように初期設定過程を繰り返して、最終的な可変パルスデータ信号及びパルス電圧信号を製造することができる。
【００７６】
例えば、図７に示されたように、パルスデータ信号Ｓｐｄが三つのパルス波形を含む場合、デジタルグレースケール（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｇｒａｙｓｃａｌｅ）基盤であることから、三つの液滴が製造されて三つの液滴が互いに合流して最終的に一つの液滴の速度と体積を有するようになる。
【００７７】
図３に示された初期設定過程で決定されるパルスデータ信号は、四つのグレースケールの場合には三つのパルス波形を含むことができ、八つのグレースケールの場合には七つのパルス波形を含むことができる。この際、パルス波形が一つの場合は、これに該当する一つの波形の電圧のみを調整すれば良い。
【００７８】
他の例として、上記パルスデータ信号が二つのパルス波形を含む場合、一番目のパルス波形と二番目のパルス波形が成す周波数範囲が１５０ＫＨｚ程度であると、この際のマルチノズルピエゾインクジェットヘッドの周波数特性は図５に示されたものと同様である。また、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの周波数特性において二つのパルス間の周波数が１５０ＫＨｚの場合は、ピエゾの応答速度が最も高いピーク（ｐｅａｋ）となることが分かる。
【００７９】
図６は、本発明の実施例による基本波形及びイメージデータの例示図である。
【００８０】
図６を参照すると、基本波形は継続的に繰り返されるパルス波形からなっており、このような基本波形の中からグラフィックイメージデータによりチャンネル別にパルス数が上記制御部１００又は上記パルスデータ信号を決定する段階（ｂ）で選択されることができる。
【００８１】
例えば、ｋ、ｍ及びｎチャンネルイネーブル信号（ｃｈ-ｋ、ｃｈ-ｍ、ｃｈ-ｎ）は、グラフィックイメージデータにより決定されることができる。
【００８２】
一方、プリンティングに必要なグラフィックイメージデータにより各チャンネルイネーブル信号が決定されるため、結局、チャンネルイネーブル信号により特定時点に各ノズルから吐出されるべき液滴のサイズが決定されることができる。
【００８３】
図７は、本発明の実施例によるパルスデータ信号の例示図である。
【００８４】
図６及び図７を参照すると、例えば、ｋチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｋ）の場合は一滴の液滴を、ｍチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｍ）の場合は二滴の液滴を、ｎチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｎ）の場合は三滴の液滴を吐出すると仮定すると、ｋチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｋ）では一つのパルスのみが必要であるため、ｋチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｋ）のようにパルスがイネーブルされる区間のうち一つの波形区間のみが選択されて一つのパルスを有するパルスデータ信号（Ｓｐｄ-ｋ）が生成されることができる。
【００８５】
ｍチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｍ）では二つのパルスが必要であるため、ｍチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｍ）のようにパルスがイネーブルされる区間のうち二つの波形区間が選択されて二つのパルスを有するパルスデータ信号（Ｓｐｄ-ｍ）が生成されることができる。
【００８６】
そして、ｎチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｎ）では三つのパルスが必要であるため、ｎチャンネルのノズルイネーブル信号（ｃｈ-ｎ）のようにパルスがイネーブルされる区間のうち三つの波形区間が選択されて三つのパルスを有するパルスデータ信号（Ｓｐｄ-ｎ）が生成されることができる。
【００８７】
図８は、本発明の実施例によるＶｐｐラッチ及びＶｐｐ可変電圧の例示図である。
【００８８】
図８を参照すると、上記可変電圧供給部２００からの変動された動作電圧Ｖｐｐを生成するために、Ｖｐｐラッチが供給される時点及びＶｐｐ可変電圧を示しており、Ｖｐｐを変更すべき時点でハイレベルのパルスであるＶｐｐラッチが提供されると、Ｖｐｐが可変し始め、一定時間以降に可変が完了する。Ｖｐｐに対して、例えば、Ｖｐｐ１は９９Ｖ、Ｖｐｐ２は６０Ｖ、Ｖｐｐ３は１５０Ｖとなることを示している。
【００８９】
例えば、前述したように、グラフィックイメージデータ別に予め設定されたパルスデータ信号Ｓｐｄ及び電圧駆動波形Ｖｄが設定されていることから、プリンティングすべきグラフィックイメージデータが発生すると、各グラフィックイメージデータに該当するパルスデータ信号Ｓｐｄ及び電圧駆動波形Ｖｄが決められるため、ノズル別に変動された動作電圧Ｖｐｐを変動させて維持させることができ、これにより、上記電圧駆動波形が変動されたＶｐｐのレベルを有するパルス波形を含むことができる。
【００９０】
図９は、本発明の実施例にかかる増幅回路部３００の例示図である。
【００９１】
図７、図８及び図９を参照すると、上記増幅回路部３００は上記増幅制御信号Ｓ２により動作し、上記増幅制御信号Ｓ２はハイレベル又はローレベルを有することができる。上記増幅回路部３００が、増幅率が'１'であり、且つ同一信号レベル（ハイレベル又はローレベル）で相補的にオン／オフ動作する第１及び第２のトランジスタＱ１、Ｑ２を有するインバーターからなる場合、上記第１のトランジスタＱ１がオンされ第２のトランジスタＱ２がオフされると、ピエゾＰＺＴには上記変動された動作電圧Ｖｐｐが供給され、これとは異なり、上記第１のトランジスタＱ１がオフされ第２のトランジスタＱ２がオンされると、ピエゾＰＺＴには接地レベル（０Ｖ）が印加されることができる。この際、一例として、上記第１及び第２のトランジスタＱ１、Ｑ２は、ＮＰＮトランジスタ及びＰＮＰトランジスタとなることができる。
【００９２】
このような上記増幅回路部３００の動作により、上記変動された動作電圧Ｖｐｐのレベルと接地レベルからなるパルス波形を有する電圧駆動波形がピエゾに供給されることが可能となる。
【００９３】
また、ここで、上記変動された動作電圧Ｖｐｐは、前述したようにＶｐｐ１（９９Ｖ）、Ｖｐｐ２（６０Ｖ）、Ｖｐｐ３（１５０Ｖ）などに変動されることができる。
【００９４】
図１０は、本発明の実施例による電圧駆動波形Ｖｄの例示図である。
【００９５】
図９及び図１０を参照すると、例えば、上記変動された動作電圧Ｖｐｐである９９Ｖ、６０Ｖ及び１５０Ｖが適用されて９９Ｖ、６０Ｖ及び１５０Ｖのレベルを有するパルス波形を含む電圧駆動波形Ｖｄが生成されることができ、このような電圧駆動波形Ｖｄが上記ピエゾに提供されることができる。これにより、多様なサイズの液滴が形成されることができる。
【００９６】
前述したような本発明では、マルチノズルピエゾインクジェットヘッドの駆動時、電圧駆動波形のスルーレート（ｓｌｅｗ  ｒａｔｅ）を大きくしなくても、デジタルグレースケール基盤で、デジタルデータに応じて電圧駆動波形のレベルを変動させることにより、適宜液滴の速度及び体積を調節することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１００  制御部
２００  可変電圧供給部
２１０  ＤＡＣ
２２０  パワー増幅部
３００  増幅回路部
Ｓｐｄ  パルスデータ信号
Ｖｐｐ  パルス電圧信号
Ｖｄ  電圧駆動波形
【図１】
2014008776.tif 000003
【図２】
2014008776.tif 000004
【図３】
2014008776.tif 000005
【図４】
2014008776.tif 000006
【図５】
2014008776.tif 000007
【図６】
2014008776.tif 000008
【図７】
2014008776.tif 000009
【図８】
2014008776.tif 000010
【図９】
2014008776.tif 000011
【図１０】
2014008776.tif 000012