JP3006577B2 - Inkjet head - Google Patents
Inkjet headInfo
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- JP3006577B2 JP3006577B2 JP10267898A JP10267898A JP3006577B2 JP 3006577 B2 JP3006577 B2 JP 3006577B2 JP 10267898 A JP10267898 A JP 10267898A JP 10267898 A JP10267898 A JP 10267898A JP 3006577 B2 JP3006577 B2 JP 3006577B2
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- ink
- pressure
- ink chamber
- nozzle
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14338—Multiple pressure elements per ink chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
を噴射させることにより印字を行うインクジェット記録
装置に使用されるインクジェットヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet head used in an ink jet recording apparatus for performing printing by ejecting ink from nozzles.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、オフィスオートメーションの発達
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを初めとして今日まで幅広く用
いられている。2. Description of the Related Art In recent years, with the development of office automation, various printers have been used for various purposes. These printers are classified into an impact print system in which impact printing is performed by a printing method and a non-impact print system in which non-impact printing is performed. Among them, non-impact printing type printers can print at relatively high speed with low noise and high resolution.
It has been widely used to date including ink jet printers.
【０００３】一般に、この種のプリンタのインクジェッ
トヘッドは、インク室を形成するための振動板を有する
ノズル付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され振動
板に振動力を付与するインク吐出用の圧電素子とを備え
たものが知られている。このように構成されたインクジ
ェットヘッドにおいては、ドライバ集積回路から駆動信
号が出力されると、圧電素子が振動し、この振動が振動
板を介してインク室に伝達され、ノズルからインクが外
部の記録用紙に噴射される。In general, an ink-jet head of this type of printer includes a pressure vessel having a nozzle having a vibration plate for forming an ink chamber, and an ink discharge nozzle which is provided in the pressure container and applies a vibration force to the vibration plate. Is known. In the ink jet head configured as described above, when a driving signal is output from the driver integrated circuit, the piezoelectric element vibrates, and this vibration is transmitted to the ink chamber via the diaphragm, and ink is ejected from the nozzle to the external recording medium. Injected on paper.
【０００４】ところで、この種のインクジェットヘッド
を用いたプリンタにおいては、特にデジタルカメラによ
って撮影した映像やスキャナ等によって得られた画像を
高画質で階調印刷することが要望されており、このため
インク液滴の吐出量および吐出速度を高精度に制御する
ことが行われている。In a printer using an ink jet head of this type, it is required to print, in particular, a high-quality image obtained by a digital camera or an image obtained by a scanner. 2. Description of the Related Art A discharge amount and a discharge speed of a droplet are controlled with high accuracy.
【０００５】従来、この種のインクジェットヘッドに
は、例えば特開平８−１１２８９４号公報に「インクジ
ェットヘッドの駆動装置」として開示されたものが採用
されている。これは、可変定電流源の電流を積分して台
形状の電圧波形で出力する台形波出力回路と、この台形
波出力回路による電圧波形の電圧上昇または下降勾配を
計測する波形傾き計測部と、この波形傾き計測部による
計測値によって可変定電流源の電流値を制御するコント
ロール部とを備えている。Heretofore, as this type of ink jet head, for example, one disclosed as an "ink jet head driving device" in JP-A-8-112894 has been adopted. This is a trapezoidal wave output circuit that integrates the current of the variable constant current source and outputs a trapezoidal voltage waveform, a waveform slope measurement unit that measures the voltage rise or fall gradient of the voltage waveform by the trapezoidal wave output circuit, A control unit for controlling the current value of the variable constant current source based on the value measured by the waveform inclination measuring unit.
【０００６】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいて、インク液滴の吐出量および吐出速度を制御
するには、インク吐出用の圧電素子に対する出力電圧の
電圧変化率を計測し、この計測値と設定値とを比較し、
この比較値を補正することにより行われる。In the ink jet head having the above-described structure, in order to control the discharge amount and the discharge speed of the ink droplet, the voltage change rate of the output voltage to the piezoelectric element for ink discharge is measured, and the measured value and the set value are set. Value and compare
This is performed by correcting the comparison value.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインク
ジェットヘッドにおいては、インク吐出用の圧電素子に
対する出力電圧のみならずその電圧変化率を制御するも
のであるため、可変定電流源の電流を積分して台形状の
電圧波形で出力する等してアナログ波形を制御する回路
を必要とし、回路全体が複雑になるという問題があっ
た。特に、多数のインク室を有する構造では、ノズル毎
に前記した回路が必要になり、一層回路が複雑になる。
なお、特開昭６３−１７９７５４号公報，特開平８−１
１２８９４号および特開平９−２１６３６１号公報に先
行技術が開示されているが、前述した課題は解決されて
いない。However, in the conventional ink jet head, since not only the output voltage to the piezoelectric element for ink ejection but also the rate of change of the voltage is controlled, the current of the variable constant current source is integrated. Therefore, a circuit for controlling an analog waveform by outputting a trapezoidal voltage waveform or the like is required, and there has been a problem that the entire circuit becomes complicated. In particular, in a structure having a large number of ink chambers, the above-described circuit is required for each nozzle, which further complicates the circuit.
It should be noted that JP-A-63-179754, JP-A-8-1
Prior art is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12894 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-216361, but the above-mentioned problem has not been solved.
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、インクを吐き出すための圧力素子とは別個にイ
ンク圧を調整するための圧力素子に対する出力電圧を制
御することにより、回路全体の簡素化を図ることができ
るインクジェットヘッドの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and controls the output voltage to the pressure element for adjusting the ink pressure separately from the pressure element for discharging the ink, so that the entire circuit is controlled. An object of the present invention is to provide an inkjet head that can be simplified .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
インク室を形成するための二つの振動板を有するノズル
付きの圧力容器と、前記二つの振動板のうち一方の振動
板に設けた、前記インク室内のインクを前記ノズルから
外部に吐出させるための圧力素子と、前記二つの振動板
のうち他方の振動板の前記ノズルの軸線方向に沿って、
外側に変位する部分と内側に変位する部分が位置するよ
うに設けた圧電素子と、前記圧電素子によって前記イン
ク室内の容積の一部を増加させるとともに他の一部を減
少させて前記インク室内の圧力を 調整し、その後前記圧
力素子を作動させて前記ノズルから外部にインクを吐出
させる構成としてある。To achieve the above object, an ink jet head according to claim 1 of the present invention comprises:
A pressure vessel with a nozzle having two diaphragms for forming an ink chamber, and a vibration of one of the two diaphragms
The ink in the ink chamber provided on the plate is passed through the nozzle from the nozzle.
A pressure element for discharging to the outside and the two diaphragms
Along the axial direction of the nozzle of the other diaphragm,
There is a part that displaces outward and a part that displaces inward.
And the piezoelectric element provided in
To increase some of the volume inside the
Adjust the pressure in the ink chamber,
Activate the force element to discharge ink from the nozzle to the outside
There is a configuration to make it.
【００１０】請求項２記載の発明は、前記圧電素子が、
外側に変位する部分と内側に変位する部分の二つの圧電
素子からなる構成としてある。According to a second aspect of the present invention, the piezoelectric element includes:
Two piezos, one that moves outward and one that moves inward
The configuration is made up of elements .
【００１１】請求項３記載の発明は、前記圧電素子が、
外側に変位する部分と内側に変位する部分を一体形成し
た単板からなる構成としてある。According to a third aspect of the present invention, the piezoelectric element comprises:
The part displaced outward and the part displaced inward are integrally formed.
It is configured as a single veneer .
【００１２】請求項４記載の発明は、前記圧力素子が一
つの圧電素子からなり、内側に変位することによってイ
ンク室内のインクを外部に吐出させる構成としてある。According to a fourth aspect of the present invention, the pressure element has one
Composed of two piezoelectric elements,
The ink in the ink chamber is ejected to the outside .
【００１３】請求項５記載の発明は、前記圧力素子が発
熱素子であって、インク室内のインク中に発生する気泡
を拡大させて、インクを外部に吐出させる構成としてあ
る。According to a fifth aspect of the present invention, the pressure element is activated.
Air bubbles generated in the ink inside the ink chamber, which are thermal elements
Is enlarged to eject ink to the outside .
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、圧力
容器２と第一圧力素子３と第二圧力素子４とを備えてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an ink jet head according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the inkjet head denoted by reference numeral 1 includes a pressure vessel 2, a first pressure element 3, and a second pressure element 4.
【００１５】 圧力容器２は振動板５とノズルプレート６
と基台７とを有し、内部には多数のインク室８およびこ
れら各インク室８にインク流路９を介して連通する共通
インク室１０が形成されている。振動板５は、それぞれ
が互いに対向する上下二つの振動板５ａ，５ｂからな
り、基台７の上下端部およびノズルプレート６の上下端
縁に装着されている。 The pressure vessel 2 includes a diaphragm 5 and a nozzle plate 6
A plurality of ink chambers 8 and a common ink chamber 10 communicating with each of these ink chambers 8 via an ink flow path 9 are formed therein. The vibration plate 5 includes upper and lower two vibration plates 5 a and 5 b that are opposed to each other, and is mounted on the upper and lower ends of the base 7 and the upper and lower edges of the nozzle plate 6.
【００１６】 ノズルプレート６は、プレート中央部にイ
ンク室８の軸線方向に開口するノズル６ａを有し、両振
動板５ａ，５ｂの先端面に装着されている。基台７は、
各インク室８の側壁およびインク流路９を形成する剛性
部材からなり、圧力容器２の両側部および内部に配置さ
れている。これにより、多数のインク室８のうち互いに
隣り合う二つのインク室同士が容積変動の影響を受ける
ことはない。 The nozzle plate 6 has a nozzle 6a which is opened in the axial direction of the ink chamber 8 at the center of the plate, and is mounted on the end surfaces of the vibration plates 5a and 5b. The base 7 is
It is made of a rigid member forming a side wall of each ink chamber 8 and an ink flow path 9, and is arranged on both sides and inside the pressure vessel 2. Thus, two ink chambers adjacent to each other among the many ink chambers 8 are not affected by the volume fluctuation.
【００１７】 第一圧力素子３は、各インク室８内のイン
クをノズル６ａから圧力容器２外に吐き出すための圧電
素子からなり、上方の振動板５ａ上に密接した状態で取
り付けられている。これにより、第一圧力素子３の各電
極ｇ１と共通電極Ｇ間に電源回路（図示せず）からの駆
動電圧が駆動信号Ｖｄとして供給される。 The first pressure element 3 is made of ink of each ink chamber 8 from the piezoelectric element to expel from the nozzle 6a in two outer pressure vessel, it is mounted in a state of close contact with on top of the diaphragm 5a. As a result, a drive voltage from a power supply circuit (not shown) is supplied as a drive signal Vd between each electrode g1 of the first pressure element 3 and the common electrode G.
【００１８】 第二圧力素子４は各インク室８内のインク
圧を調整するための二つの圧電素子４ａ，４ｂからな
り、下方の振動板５ｂ上に密接した状態で取り付けられ
ている。各圧電素子４ａ，４ｂは、ノズル６ａの軸線方
向に互いに並列して配置されている。そして、両圧電素
子４ａ，４ｂの電極ｇ２と共通電極Ｇ間には、各圧電素
子４ａ，４ｂに互いに逆の変位方向となるような駆動電
圧が駆動信号Ｖｐとして供給される。 The second pressure element 4 is two piezoelectric elements 4a for adjusting the ink pressure in the ink chamber 8, made of 4b, it is attached in a state of close contact with on the lower of the vibration plate 5b. The piezoelectric elements 4a and 4b are arranged in parallel in the axial direction of the nozzle 6a. Then, between the electrode g2 of the two piezoelectric elements 4a and 4b and the common electrode G, a driving voltage that causes the piezoelectric elements 4a and 4b to have opposite directions of displacement is supplied as a driving signal Vp.
【００１９】 これにより、両圧電素子４ａ，４ｂに対す
る電圧供給が、圧電素子４ａ（または圧電素子４ｂ）を
ノズル軸線に接近する方向に変位させることにより、ま
た圧電素子４ｂ（または圧電素子４ａ）をノズル軸線か
ら離間する方向に変位させることにより行われる。そし
て、インク室８内におけるインク圧（加速度）の調整
が、コントローラ（図示せず）によって共通電極Ｇと各
電極ｇ２間の供給電圧を制御することにより行われる。 [0019] Thus, both the piezoelectric elements 4a, the voltage supply to 4b are, by displacing in a direction approaching the piezoelectric element 4a (or piezoelectric elements 4b) to the nozzle axis, also the piezoelectric element 4b (or piezoelectric elements 4a) This is performed by displacing in a direction away from the nozzle axis. The adjustment of the ink pressure (acceleration) in the ink chamber 8 is performed by controlling the supply voltage between the common electrode G and each electrode g2 by a controller (not shown).
【００２０】 なお、圧電素子４ａ，４ｂの変位によるイ
ンク室８内のインク圧はインク室８内において容積変化
を発生させないため、圧電素子４ａ，４ｂの変位のみに
よってインクが吐き出されることはない。 [0020] Since no ink pressure in the ink chamber 8 by the piezoelectric element 4a, 4b of displacement generates a volume change in the ink chamber 8, there is no possibility that the piezoelectric elements 4a, the ink by the displacement only 4b is discharged.
【００２１】 このように構成されたインクジェットヘッ
ドによるインクジェット方法につき、図２〜図４を用い
て説明する。本インクジェットは、圧電素子４ａ，４ｂ
から振動板５ｂにインク室８内のインク圧を調整するた
めの振動力を付与し、第一圧力素子（圧電素子）３から
振動板５ａにインク室８内のインクを外部に吐き出すた
めの振動力を付与することにより行われる。 [0021] per thus configured inkjet method using an inkjet head will be described with reference to FIGS. The present ink jet uses the piezoelectric elements 4a, 4b
A vibration force for adjusting the ink pressure in the ink chamber 8 is applied to the vibration plate 5b from the first pressure element (piezoelectric element) 3, and the vibration for discharging the ink in the ink chamber 8 to the outside from the first pressure element (piezoelectric element) 3 to the vibration plate 5a. This is done by applying force.
【００２２】 すなわち、圧電素子４ａ，４ｂの駆動電圧
Ｖｐを制御することによりインク室８内のインク圧（加
速度）Ｐｖを調整し、この調整圧Ｐｖと第一圧力素子
（圧電素子）３に印加される駆動電圧Ｖｄによるインク
室８内のインク圧Ｐｄとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）によって
インク室８内のインクをノズル６ａから外部の記録用紙
（図示せず）に吐き出す。 [0022] That is, by adjusting the ink pressure (acceleration) Pv in the ink chamber 8 by controlling the piezoelectric elements 4a, 4b of the driving voltage Vp, applied to the adjustment pressure Pv and the first pressure element (piezoelectric element) 3 The ink in the ink chamber 8 is ejected from the nozzle 6a to an external recording paper (not shown) by a pressure difference (Pd-Pv) from the ink pressure Pd in the ink chamber 8 by the driving voltage Vd.
【００２３】 このとき、圧電素子４ａ，４ｂに対する駆
動（制御）信号Ｖｐおよび圧電素子３に対する駆動信号
Ｖｄは、図４に示すように印字制御（周期）信号ｆに同
期して印加される。なお、駆動信号Ｖｄは、一定の時間
遅れをもって同期する。 At this time, the drive (control) signal Vp for the piezoelectric elements 4a and 4b and the drive signal Vd for the piezoelectric element 3 are applied in synchronization with the print control (period) signal f as shown in FIG. The drive signal Vd is synchronized with a certain time delay.
【００２４】 そして、図２に示すように、駆動信号Ｖｐ
によって圧電素子４ａが外側に変位してインク室８の容
積を増加させるような振動力を振動板５ｂに付与すると
ともに、圧電素子４ｂが内側に変位してインク室８の容
積を減少させるような振動力を振動板５ａに付与し、イ
ンク室８内のインクに圧力差（調整圧）Ｐｖが生じる。
なお、各圧電素子４ａ，４ｂの変位量は、圧電素子４
ａ，４ｂに対する印加電圧を制御することにより調整可
能である。 [0024] Then, as shown in FIG. 2, the driving signal Vp
As a result, a vibration force is applied to the vibration plate 5b so that the piezoelectric element 4a is displaced outward to increase the volume of the ink chamber 8, and the piezoelectric element 4b is displaced inward to decrease the volume of the ink chamber 8. A vibration force is applied to the vibration plate 5a, and a pressure difference (adjustment pressure) Pv occurs in the ink in the ink chamber 8.
The displacement of each of the piezoelectric elements 4a and 4b is
It can be adjusted by controlling the applied voltage to a and 4b.
【００２５】 一方、図３に示すように、駆動信号Ｖｄに
よって圧電素子３がインク室８の内容積を減少させるよ
うな方向に変位し、インク室８内のインクに圧力Ｐｄが
発生する。 On the other hand, as shown in FIG. 3, by a drive signal Vd is the piezoelectric element 3 is displaced in a direction such as to reduce the internal volume of the ink chamber 8, the pressure Pd is generated in ink in the ink chamber 8.
【００２６】 したがって、本実施形態においては、イン
ク吐出圧力がインク室内のインク圧を調整するための圧
電素子４ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信
号が矩形波等任意の波形でよく、従来必要としたアナロ
グ波形を制御する回路が不要になる。 [0026] Thus, in the present embodiment, the piezoelectric elements 4a to the ink discharge pressure to adjust the ink pressure in the ink chamber, because controlled by 4b, better this control signal by the rectangular wave or the like arbitrary waveform, conventional A circuit for controlling a required analog waveform is not required.
【００２７】 次に、本発明の第二実施形態につき、図５
を用いて説明する。図５は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１〜図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。同図において、符号２１で示すイ
ンクジェットヘッドは、圧力容器２２と発熱素子２３と
第二圧力素子４とを備えている。 [0027] Next, a second embodiment of the present invention, FIG. 5
This will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a sectional view showing an ink jet head according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same members as those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted. In the figure, an ink jet head indicated by reference numeral 21 includes a pressure vessel 22, a heating element 23, and a second pressure element 4.
【００２８】 圧力容器２２は、振動板５とノズルプレー
ト６と基台２５とを有している。基台２５は、各インク
室８の側壁部およびインク流路９を形成する断面ほぼ櫛
歯形状の剛性部材によって形成されている。これによ
り、基台２５が振動しても、隣り合う二つのインク室同
士が容積変動の影響を受けることはない。 The pressure vessel 22 has a diaphragm 5, a nozzle plate 6, and a base 25. The base 25 is formed of a rigid member having a substantially comb-shaped cross section that forms the side wall of each ink chamber 8 and the ink flow path 9. As a result, even if the base 25 vibrates, two adjacent ink chambers are not affected by the volume fluctuation.
【００２９】 発熱素子２３は、電圧供給による発熱によ
って各インク室８内のインク中に発生する気泡を拡大さ
せ、インク室８内のインクをインク室８外に吐き出すた
めの発熱抵抗素子からなり、基台２５の上面部における
回路中に配置されている。これにより、発熱素子２３に
電源回路（図示せず）からの駆動電圧が駆動信号Ｖｄと
して供給されると、この供給電圧による発熱によってイ
ンク室８内のインク中に気泡が発生する。 The heating element 23 is a heating resistance element for expanding bubbles generated in the ink in each of the ink chambers 8 by the heat generated by the voltage supply and discharging the ink in the ink chamber 8 to the outside of the ink chamber 8. It is arranged in a circuit on the upper surface of the base 25. Thus, when a driving voltage from a power supply circuit (not shown) is supplied to the heating element 23 as the driving signal Vd, bubbles are generated in the ink in the ink chamber 8 due to the heat generated by the supplied voltage.
【００３０】 このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、第一実施形態と同様に、インク吐出圧力
がインク室８内のインク圧を調整するための圧電素子４
ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信号が矩形
波等任意の波形でよく、従来必要としたアナログ波形を
制御する回路が不要になる。 In the ink jet head configured as described above, as in the first embodiment, the ink ejection pressure is controlled by the piezoelectric element 4 for adjusting the ink pressure in the ink chamber 8.
Since the control signal is controlled by a and 4b, the control signal may be an arbitrary waveform such as a rectangular wave, and a circuit for controlling an analog waveform required conventionally is not required.
【００３１】 なお、本実施形態においては、インク室圧
力制御用の圧力素子として二つの圧電素子４ａ，４ｂを
用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、図６（ａ）（第三実施形態）および（ｂ）（第四
実施形態）に示すような単板を用い、これら単板の各端
部をノズル軸線に対し接近・離間する方向に変位させて
もよい。この場合、同図（ｂ）においては、第二圧力素
子（単板）４の電極ｇ２，ｇ２´に各極性の互いに異な
る電圧（絶対値が等しい）が印加される。 In this embodiment, the case where two piezoelectric elements 4a and 4b are used as the pressure elements for controlling the ink chamber pressure has been described. However, the present invention is not limited to this, and FIG. It is also possible to use veneers as shown in (third embodiment) and (b) (fourth embodiment) and displace each end of these veneers in a direction approaching / separating from the nozzle axis. In this case, in FIG. 3B, different voltages (having the same absolute value) of each polarity are applied to the electrodes g2 and g2 ′ of the second pressure element (single plate) 4.
【００３２】 また、本実施形態においては、圧電素子４
ａ，４ｂによるインク加速度の方向がインク吐出方向と
反対の方向である場合を示したが、本発明はこれに限定
されず、インク吐出方向と同一の方向でも何等差し支え
ない。 In this embodiment, the piezoelectric element 4
Although the case where the directions of the ink accelerations a and 4b are opposite to the ink ejection direction has been described, the present invention is not limited to this, and the same direction as the ink ejection direction may be used.
【００３３】 この他、本発明における圧電素子４ａ，４
ｂの接続位置は、各素子の変位方向が互いに逆方向とす
るものであればよく、前述した実施形態に限定されるも
のでないことは勿論である。 In addition, the piezoelectric elements 4a and 4
The connection position b may be such that the displacement directions of the respective elements are opposite to each other, and it is needless to say that the connection position is not limited to the above-described embodiment.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
力容器の両振動板にそれぞれ振動力を付与する二つの圧
力素子のうち一方の圧力素子が、インク室内のインクを
ノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子からな
り、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整する
ための第二圧力素子からなるので、第二圧力素子の駆動
電圧を制御することによりインク室内のインク圧を調整
し、この調整圧と第一圧力素子に印加される駆動電圧に
よるインク室内のインク圧との差圧によってインク室内
のインクがノズルから外部に吐き出される。As described above, according to the present invention, one of the two pressure elements for applying a vibrating force to both the vibration plates of the pressure vessel causes the ink in the ink chamber to move from the nozzle to the outside. The first pressure element for discharging and the other pressure element include the second pressure element for adjusting the ink pressure in the ink chamber. Therefore, by controlling the driving voltage of the second pressure element, the ink pressure in the ink chamber is controlled. Is adjusted, and the ink in the ink chamber is discharged from the nozzles to the outside by the pressure difference between the adjustment pressure and the ink pressure in the ink chamber due to the drive voltage applied to the first pressure element.
【００３５】 したがって、インク吐出圧力がインク室内
のインク圧を調整するための第二圧力素子によって制御
されるから、この制御信号が矩形波等任意の波形でよ
く、階調印刷に従来必要としたアナログ波形を制御する
回路が不要になり、回路全体の簡素化を図ることがで
き、多数のインク室を有する構造をもつプリンタに実施
してきわめて有効である。 [0035] Therefore, since the ink discharge pressure is controlled by the second pressure element for adjusting the ink pressure in the ink chamber, this control signal may be a rectangular wave or the like arbitrary waveform, and the conventionally required in gradation printing This eliminates the need for a circuit for controlling the analog waveform, simplifies the entire circuit, and is extremely effective when applied to a printer having a structure having many ink chambers.
【図１】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an inkjet head according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの第二圧力素子の変位状態示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a displacement state of a second pressure element of the inkjet head according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの第一圧力素子および第二圧力素子の変位状態を示
す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a displacement state of a first pressure element and a second pressure element of the inkjet head according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの動作について説明するために示すタイミングチャ
ートである。FIG. 4 is a timing chart shown to explain an operation of the inkjet head according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第二実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an inkjet head according to a second embodiment of the present invention.
【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の第三実施形態と
第四実施形態に係るインクジェットヘッドの圧力素子
（単板）を示す断面図である。FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views illustrating a pressure element (single plate) of an inkjet head according to a third embodiment and a fourth embodiment of the present invention.
１ インクジェットヘッド ２ 圧力容器 ３ 第一圧力素子 ４ 第二圧力素子 ４ａ，４ｂ 圧電素子 ５ 振動板 ５ａ，５ｂ 振動板 ６ ノズルプレート ６ａ ノズル ７ 基台 ８ インク室 ９ インク流路 １０ 共通インク室 Ｐｄ インク圧 Ｐｖ 調整圧 Reference Signs List 1 inkjet head 2 pressure vessel 3 first pressure element 4 second pressure element 4a, 4b piezoelectric element 5 diaphragm 5a, 5b diaphragm 6 nozzle plate 6a nozzle 7 base 8 ink chamber 9 ink flow path 10 common ink chamber Pd ink Pressure Pv Adjustment pressure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205
Claims (5)
を有するノズル付きの圧力容器と、前記二つの振動板のうち一方の振動板に設けた、前記イ
ンク室内のインクを前記ノズルから外部に吐出させるた
めの圧力素子と、 前記二つの振動板のうち他方の振動板の前記ノズルの軸
線方向に沿って、外側に変位する部分と内側に変位する
部分が位置するように設けた圧電素子と、 前記圧電素子によって前記インク室内の容積の一部を増
加させるとともに他の一部を減少させて前記インク室内
の圧力を調整し、その後前記圧力素子を作動させて前記
ノズルから外部にインクを吐出させる ことを特徴とした
インクジェットヘッド。A pressure vessel having a nozzle having two diaphragms for forming an ink chamber; and a pressure vessel provided on one of the two diaphragms.
Ink in the ink chamber is ejected from the nozzle to the outside.
Pressure element, and the axis of the nozzle of the other of the two diaphragms
Displace outward and inward along the line direction
A piezoelectric element provided so that the portion is located, and a part of the volume in the ink chamber is increased by the piezoelectric element.
To the ink chamber
And then actuating the pressure element to
An ink jet head that discharges ink from nozzles to the outside .
内側に変位する部分の二つの圧電素子からなる請求項１
記載のインクジェットヘッド。2. The method according to claim 1, wherein the piezoelectric element has a portion displaced outward.
2. The device according to claim 1 , wherein said two piezoelectric elements are displaced inward.
The inkjet head according to the above.
内側に変位する部分を一体形成した単板からなる請求項
１記載のインクジェットヘッド。3. A part in which the piezoelectric element is displaced outward.
2. The ink jet head according to claim 1, wherein the ink jet head is formed of a single plate integrally formed with a portion that is displaced inward .
り、内側に変位することによってインク室内のインクを
外部に吐出させることを特徴とした請求項１，２又は３
記載のインクジェットヘッド。Wherein said pressure element is made of a single piezoelectric element, according to claim 1, 2 or 3 characterized in that eject ink in the ink chamber to the outside by being displaced inwardly
The inkjet head as described in the above.
ク室内のインク中に発生する気泡を拡大させて、インク
を外部に吐出させることを特徴とした請求項１，２又は
３記載のインクジェットヘッド。 5. The device according to claim 5, wherein said pressure element is a heating element,
Enlarge air bubbles generated in the ink inside the ink chamber to
And discharging the liquid to the outside.
3. The inkjet head according to 3.
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