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JP3141890B2 - Drive unit for inkjet head - Google Patents

Drive unit for inkjet head

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Publication number
JP3141890B2
JP3141890B2 JP26548590A JP26548590A JP3141890B2 JP 3141890 B2 JP3141890 B2 JP 3141890B2 JP 26548590 A JP26548590 A JP 26548590A JP 26548590 A JP26548590 A JP 26548590A JP 3141890 B2 JP3141890 B2 JP 3141890B2
Authority
JP
Japan
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ink
internal volume
pulse
nozzle
ink chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP26548590A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH04189144A (en
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高田  昇
茂夫 野々山
光男 尾崎
修 谷口
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] インク液滴を噴出するノズルとインク収容部間を連通
するインク室をインクで満たすと共に、インク室の内部
容積を変化してノズルよりインク液滴を噴出するインク
ジェットヘッドの駆動装置に関し、 インク噴射量(インクドット径)を変化して記録状態
を調整することができるインクジェットヘッドの駆動装
置を提供することを目的とし、 インク室の一部側壁を変形してインク室の内部容積を
増減する電気機械変換手段と、電気機械変換手段を制御
して前記インク室の内部容積を増加せしめた後減少せし
め、所定時間後、再びインク室の内部容積を増加、減少
せしめる電気機械変換手段駆動部と、前記内部容積の第
2の増加から第2の減少までの時間を変化させる時間可
変手段を有するように構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] An ink chamber that communicates between a nozzle that ejects ink droplets and an ink container is filled with ink, and the internal volume of the ink chamber is changed to eject ink droplets from the nozzles. An ink-jet head drive device is provided, which aims to provide an ink-jet head drive device capable of adjusting a recording state by changing an ink ejection amount (ink dot diameter) by deforming a part of a side wall of an ink chamber. An electromechanical converter for increasing or decreasing the internal volume of the ink chamber; and controlling the electromechanical converter to increase and decrease the internal volume of the ink chamber. After a predetermined time, increase or decrease the internal volume of the ink chamber again. It is configured to have an electromechanical transducer driving unit and a time variable unit that changes the time from the second increase to the second decrease of the internal volume.

[産業上の利用分野] 本発明は、インクジェットヘッドの駆動装置に係わ
り、特にインク液滴を噴出するノズルとインク収容部間
を連通するインク室をインクで満たすと共に、インク室
の内部容積を変化してノズルよりインク液滴を噴出する
インクジェットヘッドの駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving device for an ink-jet head, and more particularly, to filling an ink chamber communicating between a nozzle for ejecting ink droplets and an ink storage unit with ink, and changing the internal volume of the ink chamber. The present invention relates to a driving device for an inkjet head that ejects ink droplets from nozzles.

ノンインパクト記録方法には、静電式、電解式、放電
式、感熱式、インクジェット式等があり、このうちイン
クジェット式はインク小滴を記録紙上に所定の情報パタ
ーンで付着させて印刷するもので、高速印字、低騒音、
普通紙使用による低ランニングコスト等の特徴を持ち、
近年注目されており、更に、高画像品質が得られる技術
開発が望まれている。
Non-impact recording methods include electrostatic type, electrolytic type, discharge type, thermal type, and ink jet type. Among them, the ink jet type is a method in which ink droplets are attached to recording paper in a predetermined information pattern and printed. , High speed printing, low noise,
It has features such as low running cost by using plain paper,
In recent years, it has attracted attention, and there is a demand for the development of technology that can achieve high image quality.

[従来の技術] 第6図はマルチインクジェットヘッドの一例を示す一
部破断斜視図、第7図はインク通路に沿って切断した場
合の概略断面図である。図中、1はインク液滴を噴出す
るノズル、2はインク収容部、3はノズルとインク収容
部間を連通するインク通路(インク室)、4はインクで
満たされたインク室の内部容積を変化する圧電振動素子
等で構成される電気機械変換素子である。所定の電気機
械変換素子4を駆動して、インクで満たされた所定のイ
ンク室3の内部容積を増減すると、該インク室のノズル
1よりインク液滴5を噴出することができる。
[Prior Art] FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing an example of a multi ink jet head, and FIG. 7 is a schematic sectional view taken along an ink passage. In the figure, 1 is a nozzle for ejecting ink droplets, 2 is an ink storage section, 3 is an ink passage (ink chamber) communicating between the nozzle and the ink storage section, and 4 is the internal volume of the ink chamber filled with ink. It is an electromechanical transducer composed of a variable piezoelectric vibration element. When the predetermined electromechanical transducer 4 is driven to increase or decrease the internal volume of the predetermined ink chamber 3 filled with ink, the ink droplet 5 can be ejected from the nozzle 1 of the ink chamber.

従って、記録すべき文字あるいは画像に応じて所定の
電気機械変換素子を駆動してインク液滴を噴出させると
共に、インクジェットヘッドを紙に対して相対的に水
平、垂直方向に移動させれば、所望の画像を記録紙上に
発生することができる。
Therefore, it is desirable to drive a predetermined electromechanical transducer in accordance with a character or an image to be printed to eject ink droplets and to move the inkjet head relatively horizontally and vertically with respect to the paper. Can be generated on the recording paper.

インクジェットヘッドの駆動方法としては、第8図に
示すように2つのパルス状電圧信号EP1,EP2を電気機械
変換素子に入力し、インク室の容積を2回増減してイン
ク小適を噴出する方法が知られている。例えば、USP4,5
23,200及びUSP4,369,455を参照されたい。この駆動方法
によれば、初期時(時刻t0)、ノズル液面は第9図
(a)に示す示す状態にあり、この状態において幅広で
100(V)から0(V)まで漸減するパルス状電圧信号E
P1を電気機械変換素子に印加して内部容積を広げると液
面は第9図(a)の点線、一点鎖線のように引っ込む。
そして、時刻t1においてパルス状電圧信号EP1を100
(V)に戻して内部容積を急激に狭くすると第9図
(b)に示すように、液面がノズルから押し出される。
そして、時刻t2において幅狭で100(V)から数十ボル
ト迄漸減する第2のパルスEP2を印加すると、液面が押
し出された状態で内部容積が広がり、このため、第9図
(c)に示すように液面の周辺部が引っ込み、第9図
(d)に示すように押し出されている部分が中央部から
切れて液滴5となって飛ばされる。尚、第2のパルス状
電圧信号EP2は時刻t3において100(V)に戻る。
As a method of driving the ink jet head, as shown in FIG. 8, two pulse-like voltage signals EP1 and EP2 are inputted to the electromechanical transducer, and the volume of the ink chamber is increased and decreased twice to eject the ink. It has been known. For example, USP4,5
See 23,200 and USP 4,369,455. According to this driving method, at the initial time (time t 0 ), the nozzle liquid level is in the state shown in FIG.
Pulse-like voltage signal E gradually decreasing from 100 (V) to 0 (V)
When P1 is applied to the electromechanical transducer to increase the internal volume, the liquid level is retracted as shown by a dotted line and a dashed line in FIG. 9 (a).
Then, a pulse voltage signal EP1 at time t 1 100
When the internal volume is rapidly reduced by returning to (V), the liquid level is pushed out from the nozzle as shown in FIG. 9 (b).
Then, applying a second pulse EP2 which gradually decreases up to several tens of volts in narrow at time t 2 from 100 (V), the internal volume is expanded in a state in which the liquid surface is pushed out, Accordingly, Figure 9 (c 9), the peripheral portion of the liquid surface is retracted, and the pushed-out portion is cut off from the central portion as shown in FIG. The second pulse voltage signal EP2 at time t 3 returns to 100 (V).

このように、2つのパルス状電圧信号を用いて2回連
続的にイン室の容積を増減すると、ノズルにおけるイン
クの切れを良くすることができる。
As described above, when the volume of the IN chamber is continuously increased and decreased twice by using two pulse-shaped voltage signals, the ink can be efficiently discharged from the nozzles.

[発明が解決しようとする課題] インクジェット記録方法は、液体インクを記録紙に付
着し、蒸発、浸透によりインクを定着することにより行
なう。このため、記録状態、例えば記録濃度は記録紙に
大きく依存する。
[Problems to be Solved by the Invention] An ink jet recording method is performed by attaching a liquid ink to recording paper and fixing the ink by evaporation and permeation. Therefore, the recording state, for example, the recording density greatly depends on the recording paper.

しかしながら、従来の2パルス駆動法においては、記
録状態を調整できず、このため記録紙が変化しても、不
満な記録状態のまま使用せざるをえないという問題があ
った。
However, the conventional two-pulse driving method has a problem that the recording state cannot be adjusted, and therefore, even if the recording paper changes, there is a problem that the recording paper must be used in an unsatisfactory recording state.

又、インクジェット記録法では、温度によっても記録
状態が変化するが(例えば、低温では記録濃度は低下す
る)、かかる場合にも従来の駆動法では対応ができない
問題があった。
Further, in the ink jet recording method, the recording state changes depending on the temperature (for example, the recording density decreases at a low temperature). However, there is a problem that the conventional driving method cannot cope with such a case.

以上から、本発明の目的は、2パルス駆動法におい
て、インク噴射量(インクドット径)を変化して記録状
態を調整することができるインクジェットヘッドの駆動
装置を提供することである。
As described above, an object of the present invention is to provide an ink jet head driving device capable of adjusting a recording state by changing an ink ejection amount (ink dot diameter) in a two-pulse driving method.

本発明の別の目的は、インクジェットヘッドの固有振
動を速やかに減衰させて、記録状態の調整を容易に行え
るインクジェットヘッドの駆動装置を提供することであ
る。
Another object of the present invention is to provide a driving apparatus for an ink jet head which can easily attenuate the natural vibration of the ink jet head and easily adjust a recording state.

[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.

11はインクジェットヘッドであり、インク液滴を噴出
するノズル11aと、インク収容部11bと、これらの間を連
通するインク室11cと、インク室の内部容積を増減する
電気機械変換素子11dを有している。12は電気機械変換
素子を駆動してインク室11cの内部容積を増減する変換
素子駆動部であり、1つの指令パルスPより第1、第2
の2つの駆動パルスDP1,DP2を発生する駆動パルス発生
部12aと、第2の駆動パルスDP2のパルス時間幅を制御す
る時間可変部12bを備えている。
Reference numeral 11 denotes an ink jet head, which has a nozzle 11a for ejecting ink droplets, an ink container 11b, an ink chamber 11c communicating between them, and an electromechanical transducer 11d for increasing and decreasing the internal volume of the ink chamber. ing. Reference numeral 12 denotes a conversion element driving unit that drives an electromechanical conversion element to increase or decrease the internal volume of the ink chamber 11c.
A drive pulse generator 12a for generating the two drive pulses DP1 and DP2, and a time variable unit 12b for controlling the pulse time width of the second drive pulse DP2.

[作用] 1ドットの記録を行なうべく1個の指令パルスPが入
力されると、駆動パルス発生部12aは電気機械変換素子1
1dを駆動するために幅広の第1のパルスDP1と幅狭の第
2のパルスDP2を発生し、該第1、第2の駆動パルスで
電気機械変換素子11dを駆動してノズル11aからインク液
滴を噴出させる。即ち、第1、第2の駆動パルスDP1,DP
2を用いて電気機械変換素子11dを駆動し、前記インク室
の内部容積を増加せしめた後減少し、所定時間後、再び
インク室の内部容積を増加、減少してノズル11aからイ
ンク液滴を噴出させる。この時、記録濃度(インク噴射
量)を変化したければ、時間可変部12bにおいて、第2
駆動パルスDP2の時間幅(内部容積の第2の増加から第
2の減少までの時間幅)を調整する。第2の駆動パルス
DP2の時間幅を制御すると、インク径やインク液滴の量
を変化でき、記録濃度を調整することができる。従っ
て、紙質や室内温度に応じて第2の駆動パルス幅を変化
させれば記録状態を良好にできる。
[Operation] When one command pulse P is input to perform recording of one dot, the drive pulse generating unit 12a causes the electromechanical transducer 1
In order to drive 1d, a wide first pulse DP1 and a narrow second pulse DP2 are generated, and the first and second drive pulses drive the electromechanical transducer element 11d to cause the ink liquid to flow from the nozzle 11a. Spray the drops. That is, the first and second drive pulses DP1, DP
2 is used to drive the electromechanical transducer element 11d to increase and decrease the internal volume of the ink chamber, and after a predetermined time, increase and decrease the internal volume of the ink chamber again to discharge ink droplets from the nozzle 11a. Let it squirt. At this time, if it is desired to change the recording density (ink ejection amount), the second
The time width of the drive pulse DP2 (the time width from the second increase of the internal volume to the second decrease) is adjusted. Second drive pulse
By controlling the time width of DP2, the ink diameter and the amount of ink droplets can be changed, and the recording density can be adjusted. Therefore, if the second drive pulse width is changed according to the paper quality and the room temperature, the recording state can be improved.

また、内部容積の第1の減少から第2の減少までの時
間間隔を一定、例えば固有振動周期の1/2にすれば、さ
らにインク室の内部容積の増減制御により生じるインク
ジェットヘッドの不要な振動を速やかに減衰でき、パル
ス幅調整による記録状態の調整を容易に行うことができ
る。
Further, if the time interval from the first decrease to the second decrease of the internal volume is fixed, for example, 1/2 of the natural oscillation period, unnecessary vibration of the ink jet head caused by controlling the increase and decrease of the internal volume of the ink chamber is further improved. Can be quickly attenuated, and the recording state can be easily adjusted by adjusting the pulse width.

[実施例] 第2図は本発明に係わるインクジェットヘッド駆動装
置の一実施例構成図、第3図は動作説明用の信号波形図
である。
[Embodiment] FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of an ink jet head driving apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining the operation.

全体の構成 11はインクジェットヘッドで例えば第6図に示す従来
と同一の構成を有している。11dはインク室の内部容積
を増減するための電気機械変換素子、例えば圧電素子で
ある。
The overall configuration 11 is an ink jet head, for example, having the same configuration as the conventional one shown in FIG. 11d is an electromechanical transducer for increasing or decreasing the internal volume of the ink chamber, for example, a piezoelectric element.

12は電気機械変換素子である圧電素子11dを駆動して
インク室の内部容積を増減する変換素子駆動部であり、
1つの指令パルスPより2つの駆動パルスDP1,DP2を有
する駆動パルス信号DP発生する駆動パルス発生部12a
と、第2の駆動パルスDP2のパルス時間幅を制御する時
間可変部12bと、第2駆動パルスDP2を所定時間Td遅延す
る遅延回路12cと、圧電素子11dに第1、第2のパルス状
電圧信号EP1,EP2を加えて駆動するドライバ回路12dを備
えている。
Reference numeral 12 denotes a conversion element driving unit that drives the piezoelectric element 11d that is an electromechanical conversion element to increase or decrease the internal volume of the ink chamber,
A drive pulse generator 12a that generates a drive pulse signal DP having two drive pulses DP1 and DP2 from one command pulse P
A time variable unit 12b for controlling the pulse time width of the second drive pulse DP2, a delay circuit 12c for delaying the second drive pulse DP2 by a predetermined time Td, and a first and a second pulse-like voltage applied to the piezoelectric element 11d. A driver circuit 12d for driving by adding the signals EP1 and EP2 is provided.

駆動パルス発生部 駆動パルス発生部12aは、モノマルチ回路MMC1,MMC2と
アンドゲートAGTを備え、モノマルチ回路MMC1はパルス
幅T1の幅広のパルスD1を発生し、モノマルチ回路MMC2は
パルス幅T2の幅狭のパルスD2を発生する。パルス幅T1は
コンデンサC1と抵抗R1で構成したCR回路の時定数により
決定され、パルス幅T2は時間可変部12bにより調整され
る。
Drive pulse generator The drive pulse generator 12a includes mono-multi circuits MMC1 and MMC2 and an AND gate AGT.The mono-multi circuit MMC1 generates a wide pulse D1 having a pulse width T1, and the mono-multi circuit MMC2 generates a pulse having a pulse width T2. Generates a narrow pulse D2. The pulse width T1 is determined by the time constant of the CR circuit composed of the capacitor C1 and the resistor R1, and the pulse width T2 is adjusted by the time variable unit 12b.

時間可変部 時間可変部12bはコンデンサC2と可変抵抗R2よりなるC
R回路であり、可変抵抗R2の抵抗値を調整することによ
りモノマルチ回路MMC2から出力されるパルスD2の幅を変
更することができる。
Time variable section Time variable section 12b is composed of capacitor C2 and variable resistor R2.
This is an R circuit, and the width of the pulse D2 output from the mono-multi circuit MMC2 can be changed by adjusting the resistance value of the variable resistor R2.

遅延回路 遅延回路12cは抵抗R3とコンデンサC3で構成されるCR
回路と、インバータINV1,INV2を有し、CR回路の時定数
で定まる時間TdだけパルスD2を遅延する。この結果、駆
動パルス発生部12aのアンドゲートAGTからは、第3図に
示す2つの駆動パルスDP1,DP2を備えた駆動パルス信号D
Pが出力される。
Delay circuit The delay circuit 12c is a CR composed of a resistor R3 and a capacitor C3.
It has a circuit and inverters INV1 and INV2, and delays the pulse D2 by a time Td determined by the time constant of the CR circuit. As a result, the drive pulse signal D having two drive pulses DP1 and DP2 shown in FIG. 3 is output from the AND gate AGT of the drive pulse generator 12a.
P is output.

ドライバ回路 ドライバ回路12dは3つのトランジスタTR1〜TR3、ダ
イオードDD1〜DD4、可変抵抗R4,R5等により構成されて
いる。トランジスタTR1,TR2は通常オフしており、トラ
ンジスタTR3はオンしている。このため、通常は、+100
ボルト電源からトランジスタTR3、ダイオードDD3、可変
抵抗R4を介して圧電素子11dに+100(V)が印加され、
コンデンサである圧電素子11dは+100Vに充電されてい
る。かかる状態において、駆動パルス信号DPがローレベ
ルになると(第1の駆動パルスDP1が発生すると)、ト
ランジスタTR1,TR2がオン、トランジスタTR3がオフし、
圧電素子11dに充電された電荷は抵抗R5、ダイオードDD
4、トランジスタTR2を介して放電され、第3図に示すよ
うにその端子電圧は時定数R5・C4(C4は圧電素子の容
量)で漸減する。そして、駆動パルスDPがハイレベルに
なれば、トランジスタTR1,TR2がオフ、トランジスタTR3
がオンし、圧電素子11dの端子電圧は時定数R4・C4で急
速に+100ボルトになる。尚、駆動パルス信号DPの第2
の駆動パルスDP2が発生する場合も同様に動作する。
Driver Circuit The driver circuit 12d includes three transistors TR1 to TR3, diodes DD1 to DD4, variable resistors R4 and R5, and the like. The transistors TR1 and TR2 are normally off, and the transistor TR3 is on. For this reason, usually +100
+100 (V) is applied to the piezoelectric element 11d from the volt power supply via the transistor TR3, the diode DD3, and the variable resistor R4.
The piezoelectric element 11d as a capacitor is charged to + 100V. In this state, when the drive pulse signal DP becomes low level (when the first drive pulse DP1 is generated), the transistors TR1 and TR2 are turned on, and the transistor TR3 is turned off.
The electric charge charged in the piezoelectric element 11d is a resistor R5 and a diode DD.
4. Discharged through the transistor TR2, and the terminal voltage gradually decreases with a time constant R5 · C4 (C4 is the capacitance of the piezoelectric element) as shown in FIG. When the driving pulse DP becomes high level, the transistors TR1 and TR2 are turned off, and the transistor TR3 is turned off.
Turns on, and the terminal voltage of the piezoelectric element 11d rapidly becomes +100 volts with the time constant R4 · C4. In addition, the second of the drive pulse signal DP
The same operation is performed when the drive pulse DP2 is generated.

全体的動作 1ドットの記録を行なうべく1個の指令パルスPが入
力されると、駆動パルス発生部12aは圧電素子11dを駆動
するために幅広の第1の駆動パルスDP1と幅狭の第2の
駆動パルスDP2を有する駆動パルス信号DPを発生する。
General Operation When one command pulse P is input to perform recording of one dot, the drive pulse generator 12a drives a wide first drive pulse DP1 and a narrow second drive pulse DP1 to drive the piezoelectric element 11d. A drive pulse signal DP having the drive pulse DP2 is generated.

第1の駆動パルスDP1によりトランジスタTR3がオフす
るため、+100ボルトに充電されている圧電素子11dの端
子電圧は時定数R5・C4で漸減する(第3図の電圧信号EP
1参照)。この結果、インク室の内部容積が増大し、ノ
ズルの液面は引っ込み始める。そして、駆動パルスDP1
が消失するとトランジスタTR3がオンするため、圧電素
子11dの端子電圧は時定数R4・C4で急速に+100ボルトに
なる。この結果、インク室の内部容積は急激に減少し、
液面がノズル先端から押し出される。
Since the transistor TR3 is turned off by the first drive pulse DP1, the terminal voltage of the piezoelectric element 11d charged to +100 volts gradually decreases with the time constant R5 · C4 (the voltage signal EP in FIG. 3).
1). As a result, the internal volume of the ink chamber increases, and the liquid level of the nozzle starts to retract. And the driving pulse DP1
Disappears, the transistor TR3 is turned on, so that the terminal voltage of the piezoelectric element 11d rapidly becomes +100 volts with the time constant R4 · C4. As a result, the internal volume of the ink chamber decreases sharply,
The liquid level is pushed out from the nozzle tip.

しかる後、幅狭の第2の駆動パルスDP2が発生する
と、圧電素子11dに第3図に示すパルス状電圧信号EP2が
印加され、これにより液面が押し出された状態で内部容
積が広がり、このため、液面の周辺部が引っ込み、押し
出されている液面部分が中央部から切れて液滴となって
飛ばされる。
Thereafter, when the second drive pulse DP2 having a small width is generated, a pulse-like voltage signal EP2 shown in FIG. 3 is applied to the piezoelectric element 11d, whereby the internal volume is expanded in a state where the liquid surface is pushed out. Therefore, the peripheral portion of the liquid surface is retracted, and the extruded liquid surface portion is cut off from the central portion and is ejected as droplets.

濃度制御(インク径制御) 圧電素子11dに印加する2つのパルス状電圧信号EP1,E
P2のうち、第2のパルス状電圧信号EP2のパルス幅を変
えると噴射インク量やインク径(記録ドット径)が変化
する。第4図は第2のパルス状電圧信号EP2のパルス幅
(μs)と噴射インク量(pL)の関係図、第5図は第2
のパルス状電圧信号EP2のパルス幅(μs)と記録ドッ
ト径(μm)の関係図である。
Density control (ink diameter control) Two pulse-like voltage signals EP1, E applied to the piezoelectric element 11d
When the pulse width of the second pulse-like voltage signal EP2 is changed among P2, the ejected ink amount and the ink diameter (recording dot diameter) change. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the pulse width (μs) of the second pulsed voltage signal EP2 and the amount of ejected ink (pL), and FIG.
FIG. 6 is a relationship diagram between the pulse width (μs) of the pulsed voltage signal EP2 and the recording dot diameter (μm).

以上から、時間可変部12bの可変抵抗R2を調整して、
第2の駆動パルスDP2のパルス幅を制御して第2のパル
ス状電圧信号EP2のパルス幅を変更することにより、濃
度を変更できる。例えば、インクジェットプリンタの操
作パネルに可変抵抗器を設けて第2の駆動パルスDP2の
パルス幅を調整可能にすれば、該可変抵抗器により記録
紙や温度に応じて濃度あるいはドット径を調整し、最適
な記録状態で記録できるようになる。
From the above, by adjusting the variable resistor R2 of the time variable unit 12b,
The density can be changed by controlling the pulse width of the second drive pulse DP2 to change the pulse width of the second pulse voltage signal EP2. For example, if a variable resistor is provided on the operation panel of the inkjet printer so that the pulse width of the second drive pulse DP2 can be adjusted, the density or dot diameter is adjusted by the variable resistor according to the recording paper or temperature. Recording can be performed in an optimal recording state.

パルス状電圧信号EP1,EP2の終了タイミング 記録指令により、第1のパルス状電圧信号EP1を発生
して圧電素子11dを駆動すると、ヘッドは所定周波数で
固有振動を生じる。この固有振動は次の記録指令パルス
によって圧電素子11dを駆動する時には停止しているこ
とが望ましい。
End timing of pulse-like voltage signals EP1 and EP2 When the first pulse-like voltage signal EP1 is generated by the recording command to drive the piezoelectric element 11d, the head generates natural vibration at a predetermined frequency. It is desirable that this natural vibration be stopped when the piezoelectric element 11d is driven by the next recording command pulse.

このため、第2のパルス状電圧信号EP2により液滴の
切れを良くすると共に、第1のパルス状電圧信号EPに生
じた固有振動を減衰させることができれば好都合であ
る。すなわち、第2のパルス状電圧信号EP2により生じ
る振動が、第1のパルス状電圧信号EP1による固有振動
に逆位相で重畳できれば良い。
For this reason, it is advantageous if the droplets can be cut well by the second pulsed voltage signal EP2 and the natural vibration generated in the first pulsed voltage signal EP can be attenuated. That is, it is only necessary that the vibration generated by the second pulsed voltage signal EP2 be superimposed on the natural vibration generated by the first pulsed voltage signal EP1 in opposite phase.

そこで、本発明では、第1のパルス状電圧信号EP1の
立下り時刻(換言すれば液室容積が減少を開始する時
刻)t11と第2のパルス状電圧信号EP2の立下り時刻t12
の時間間隔Tを固有振動周期の1/2としている。この結
果、第1パルス状電圧信号EP1による内部容積減少開始
時刻から、半周期遅れた位相で第2パルス状電圧信号EP
2による内部容積の減少が開始され、各電圧信号による
内部容積の増減振動は互いに相殺されて速やかに振動が
減衰する。
Therefore, in the present invention, the falling time of the first t 11 falling time (time liquid chamber volume in other words, starts to decrease) of the pulsed voltage signal EP1 and the second pulse voltage signal EP2 t 12
Is set to の of the natural oscillation period. As a result, the second pulse-like voltage signal EP is delayed by a half cycle from the internal volume decrease start time by the first pulse-like voltage signal EP1.
The decrease of the internal volume due to 2 is started, and the increase / decrease vibrations of the internal volume due to the respective voltage signals are canceled each other, and the vibration is immediately attenuated.

本発明の他の実施例 以上では、手動により第2の駆動パルスDP2のパルス
幅を調整する場合であるが、紙質や温度を検出して自動
的に記録状態を調整するように構成することもできる。
Other Embodiments of the Present Invention In the above description, the pulse width of the second drive pulse DP2 is manually adjusted, but the recording state may be automatically adjusted by detecting paper quality and temperature. it can.

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請
求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可
能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention can be variously modified in accordance with the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.

[発明の効果] 以上本発明によれば、インクジェットヘッドの2パル
ス駆動法において、第2駆動パルスのパルス幅を変える
ことにより、換言すれば、内部容積の第2の増加から第
2の減少までの時間を変化させることにより、インク噴
出量(インクドット径)を調整して記録状態を制御する
ように構成したから、記録紙や温度に応じた最適な記録
を行うように調整することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, in the two-pulse driving method of the inkjet head, by changing the pulse width of the second drive pulse, in other words, from the second increase of the internal volume to the second decrease By changing the time, the ink ejection amount (ink dot diameter) is adjusted to control the printing state, so that it is possible to adjust so as to perform optimum printing according to the printing paper and temperature. .

また、本発明によれば、第2駆動パルスのパルス幅を
変化させるという簡単な制御、構成で、インク液滴の
径、量を変化させることができる。
Further, according to the present invention, the diameter and amount of the ink droplet can be changed with a simple control and configuration of changing the pulse width of the second drive pulse.

また、本発明によれば、電気機械変換手段に正電位か
ら漸減する第1、第2のパルス状電圧信号を印加するこ
とによりインク室容積の増減を制御するため、インク室
の側壁変位の加速度を正極性パルス状電圧信号を印加す
る場合に比べて大きくでき、従って、エネルギー効率を
良くでき、インク粒子の速度を速くできるという効果が
発生する。
According to the present invention, since the increase and decrease of the ink chamber volume is controlled by applying the first and second pulse-like voltage signals gradually decreasing from the positive potential to the electromechanical converter, the acceleration of the side wall displacement of the ink chamber is controlled. Can be increased as compared with the case where a positive polarity pulse-like voltage signal is applied, so that the energy efficiency can be improved and the speed of the ink particles can be increased.

また、本発明によれば、インク室の内部容積の第1の
減少から第2の減少までの時間を一定とし、かつ、内部
容積の第2の減少を第2の増加よりも急峻に制御するこ
とで、駆動時間を一定に保ったままインク噴出量を最適
化でき、これにより駆動周期を短くできる。
Further, according to the present invention, the time from the first decrease to the second decrease in the internal volume of the ink chamber is kept constant, and the second decrease in the internal volume is controlled more steeply than the second increase. This makes it possible to optimize the amount of ejected ink while keeping the drive time constant, thereby shortening the drive cycle.

また、本発明によれば、内部容積の第1の減少から第
2の減少までの時間を一定(固有振動周期の1/2)にす
るように構成したから、不要な固有振動を速やかに減衰
でき、パルス幅調整による記録状態の調整を容易に行う
ことができる。
Further, according to the present invention, since the time from the first decrease to the second decrease of the internal volume is set to be constant (1/2 of the natural vibration period), unnecessary natural vibrations are quickly attenuated. The recording state can be easily adjusted by adjusting the pulse width.

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

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明に係わるインクジェットヘッド駆動装置
の一実施例構成図、 第3図は動作説明用の信号波形図、 第4図は第2パルス状電圧信号EP2のパルス幅(μs)
と噴射インク量(pL)の関係図、 第5図は第2パルス状電圧信号EP2のパルス幅(μs)
と記録ドット径(μm)の関係図、 第6図はマルチインクジェットの一例を示す一部破断斜
視図、 第7図はインク通路に沿って切断した場合の概略断面
図、 第8図はパルス状電圧信号波形図、 第9図は液滴発生のメカニズム説明図である。 11……インクジェットヘッド 11d……電気機械変換素子 12……変換素子駆動部 12a……駆動パルス発生部 12b……時間可変部
FIG. 1 is a view for explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of an ink jet head driving apparatus according to the present invention, FIG. 3 is a signal waveform diagram for explaining operation, and FIG. Pulse width of voltage signal EP2 (μs)
Fig. 5 is a relationship diagram between the ink amount and the ejected ink amount (pL).
Fig. 6 is a partially cutaway perspective view showing an example of a multi-inkjet, Fig. 7 is a schematic sectional view taken along an ink passage, and Fig. 8 is a pulse-like shape. Voltage signal waveform diagram, FIG. 9 is a diagram for explaining the mechanism of droplet generation. 11: inkjet head 11d: electromechanical transducer 12: transducer drive 12a: drive pulse generator 12b: time variable

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 光男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 谷口 修 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−133067(JP,A) 特開 平2−506(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Mitsuo Ozaki 1015 Ueodanaka Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Co., Ltd. 56) References JP-A-59-133067 (JP, A) JP-A-2-506 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インク液滴を噴出するノズルとインク収容
部間を連通するインク室をインク液で満たすと共に、イ
ンク室の内部容積を変化してノズルよりインク液滴を噴
出するインクジェットヘッドの駆動装置において、 インク室の一部側壁を変形してインク室の内部容積を増
減する電気機械変換手段と、 前記電気機械変換手段を正電位から漸減する第1、第2
のパルス状電圧信号を印加することにより制御し、前記
ノズルの液面を引き込むように前記インク室の内部容積
を増加せしめた後、ノズルの液面を押し出すようインク
室内の内容容積を減少し、所定時間後、前記ノズルから
押し出したインク液とノズルの液面とが切れるようにノ
ズルの液面を引き込むように前記インク室の内部容積を
増加させ、更にインク室の内部容積を減少せしめる電気
機械変換手段駆動部と、 前記内部容積の第2の増加から第2の減少までの時間を
変化させる時間可変手段と、 前記内部容積の第1の減少から第2の減少までの時間を
一定とする手段を有し、 前記電気機械変換手段駆動部は、前記内部容積の第1及
び第2の減少を第1及び第2の増加よりも急峻に制御す
ることを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装置。
An ink-jet head which fills an ink chamber communicating between a nozzle for ejecting ink droplets and an ink storage portion with an ink liquid, and changes the internal volume of the ink chamber to eject ink droplets from the nozzle. An electromechanical converter for deforming a part of the side wall of the ink chamber to increase or decrease the internal volume of the ink chamber; and first and second means for gradually decreasing the electromechanical converter from a positive potential.
Control by applying a pulsed voltage signal of the following, after increasing the internal volume of the ink chamber to pull in the liquid level of the nozzle, reduce the content volume in the ink chamber to push out the liquid level of the nozzle, An electric machine for increasing the internal volume of the ink chamber so as to draw the liquid level of the nozzle so that the ink liquid extruded from the nozzle and the liquid level of the nozzle are cut after a predetermined time, and further reducing the internal volume of the ink chamber A converter driving unit; a time varying unit that changes a time from a second increase to a second decrease of the internal volume; and a time from a first decrease to a second decrease of the internal volume is fixed. Means for driving the ink jet head, wherein the electromechanical transducer driving unit controls the first and second decreases of the internal volume more steeply than the first and second increases. Location.
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