JP3254937B2 - Printing apparatus and driving method thereof - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクチュエータに静電気
を用いたインクジェットヘッドの駆動方法及びその装
置、特にそのアクチュエータを構成する振動板に残留す
る残留電荷の影響を排除することに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for driving an ink-jet head using static electricity for an actuator, and more particularly to eliminating the influence of residual charges remaining on a diaphragm constituting the actuator.

【０００２】[0002]

【従来の技術】インクジェットプリンタは、記録時の騒
音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、イ
ンクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなど
多くの利点を有する。この中でも記録の必要な時にのみ
インク液滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマン
ド方式が、記録に不要なインク液滴の回収を必要としな
いため、現在主流となっている。2. Description of the Related Art Ink jet printers have many advantages such as extremely low noise during recording, high-speed printing, and the use of inexpensive plain paper with a high degree of freedom of ink. Among them, the so-called ink-on-demand method, which discharges ink droplets only when recording is necessary, is currently the mainstream because it does not require collection of ink droplets unnecessary for recording.

【０００３】従来のインク・オン・デマンド方式の駆動
方法には例えば特公平２−２４２１８号公報に開示され
ている駆動方法がある。この駆動方法においては、イン
ク噴射圧力を発生する圧力室の容積を変化させる圧電素
子を備え、圧電素子には待機状態で圧電素子の分極電圧
と同方向の電気的パルスが印加され、圧電素子を充電し
て圧力室の容積を減少させておき、インク噴射時には圧
電素子を徐々に放電させて圧力室の容積を増大させた後
に、再び圧電素子に電気的パルスを印加して圧電素子を
急速に充電させ、圧力室の容積を減少させることにより
ノズルからインクを噴射させている。そして、この駆動
方法においては、インク液滴を低電圧で最も効率良く噴
射させるために、圧力室へのインクの吸入時に起きるイ
ンク系の減衰振動の極大値近傍で圧電素子に再び電圧を
印加し急速に圧力室の容積を減少させている。As a conventional ink-on-demand driving method, there is a driving method disclosed in Japanese Patent Publication No. 24218/1990. In this driving method, a piezoelectric element that changes the volume of a pressure chamber that generates ink ejection pressure is provided, and an electric pulse in the same direction as the polarization voltage of the piezoelectric element is applied to the piezoelectric element in a standby state, and the piezoelectric element is turned on. After charging, the volume of the pressure chamber is reduced, and at the time of ink jetting, the piezoelectric element is gradually discharged to increase the volume of the pressure chamber. The ink is ejected from the nozzles by charging and reducing the volume of the pressure chamber. In this driving method, in order to eject ink droplets most efficiently at a low voltage, a voltage is applied again to the piezoelectric element in the vicinity of the maximum value of the damping vibration of the ink system that occurs when the ink is sucked into the pressure chamber. The pressure chamber volume is rapidly decreasing.

【０００４】一方、アクチュエータの駆動に静電気力を
用いたインクジェットヘッドには、例えばＵＳＰ４，５
２０，３７５号に開示されている構造が知られている。On the other hand, an ink jet head using an electrostatic force for driving an actuator includes, for example, US Pat.
The structure disclosed in JP 20,375 is known.

【０００５】ＵＳＰ４，５２０，３７５号には、主に絶
縁手段により間隔をあけて対向する２枚のキャパシター
プレートからなるとキャパシターと、インクを収容する
リザーバとからなり、キャパシタープレートの内一枚が
例えばシリコンの半導体製の薄い振動板を形成し、キャ
パシターに時間的に変化する電圧を印加することによ
り、振動板に機械的振動を生じさせ、振動板の動きに応
答して、例えばインクの様な液体をノズルより吐出させ
る液体噴射装置が開示されている。[0005] US Pat. No. 4,520,375 discloses that a capacitor mainly comprises two capacitor plates opposed to each other at an interval by an insulating means and a reservoir for accommodating ink. By forming a thin diaphragm made of silicon semiconductor and applying a time-varying voltage to the capacitor, a mechanical vibration is generated in the diaphragm, and in response to the movement of the diaphragm, for example, ink such as ink is formed. A liquid ejecting apparatus that ejects liquid from a nozzle is disclosed.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来のインクジ
ェットヘッドの駆動方法はアクチュエータに圧電素子を
用いたインク・オン・デマンド方式のものには最適な方
法の一つである。The above-mentioned conventional method of driving an ink jet head is one of the most suitable methods for an ink-on-demand type using a piezoelectric element as an actuator.

【０００７】しかし、ＵＳＰ４，５２０，３７５号に示
されるアクチュエータの駆動に静電気力を用いたインク
ジェットヘッドをインク・オン・デマンド方式で駆動さ
せる場合、上述の圧電素子によるものの駆動方法を単純
に適用したのでは、以下に述べるような問題を生じ、実
用化が困難であった。However, when an ink jet head using electrostatic force for driving an actuator disclosed in US Pat. No. 4,520,375 is driven by an ink-on-demand method, the above-described driving method using a piezoelectric element is simply applied. In this case, the following problems occurred, and it was difficult to put it to practical use.

【０００８】アクチュエータに静電気を用いたインクジ
ェットヘッドは、圧電素子を用いたものと異なり、振動
板と個別電極間にパルス電圧を印加した後に、振動板及
び電極間の誘電体に電荷が残留し、この残留電荷が作り
出す電界により振動板と個別電極との相対変位量が低下
する。この相対変位量が低下は、インク液滴の吐出量や
インクスピードの低下等の吐出不良の原因となり、例え
ば印字濃度や画素ずれ等の印刷品質不良や画素抜け等の
信頼性の低下を招くという問題点があった。In an ink jet head using static electricity for an actuator, unlike a device using a piezoelectric element, after a pulse voltage is applied between a diaphragm and an individual electrode, electric charges remain on a dielectric between the diaphragm and the electrode. The relative displacement between the diaphragm and the individual electrodes is reduced by the electric field generated by the residual charges. The decrease in the relative displacement amount causes a discharge failure such as a decrease in the discharge amount of the ink droplet or the ink speed, and causes a reduction in the reliability such as a print quality defect such as a print density or a pixel shift or a pixel omission. There was a problem.

【０００９】そして更に、残留電荷は後述するように、
過去の印加電圧の履歴によってその大きさが異なるとい
う性質を示すため、振動板と個別電極との相対変位量は
一義的に定まらず不安定になり、その結果として、イン
ク液滴の吐出量や吐出速度等が不安定になり、いずれに
しても、印字濃度や画素ずれ等の印刷品質不良や画素抜
け等、信頼性が低下する要因となっていた。Further, as will be described later, the residual charge
Due to the characteristic that the magnitude differs depending on the history of the applied voltage in the past, the relative displacement between the diaphragm and the individual electrode is undefined and unstable, and as a result, the ejection amount of the ink droplet and the Ejection speed and the like become unstable, and in any case, print quality is poor such as print density and pixel shift, and pixels are missing.

【００１０】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的は、振動板−電極間
に蓄積される残留電荷がインクジェットヘッドの駆動に
与える悪影響を排除し、振動板と個別電極との相対変位
量を安定なものにするインクジェットヘッドの駆動方法
及びその装置を提供し、良好な印字品質を得るようにし
た印刷装置を提供し、また、振動板−電極間に蓄積され
る残留電荷がインクジェットヘッドの駆動に与える悪影
響を排除する回復手段を、電源の立ち上げ時に簡便に実
行できる印刷装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to eliminate the adverse effect of residual charges accumulated between a diaphragm and an electrode on driving of an ink jet head. Provided is a method and an apparatus for driving an ink-jet head for stabilizing the relative displacement between a diaphragm and an individual electrode, and a printing apparatus for obtaining good printing quality. An object of the present invention is to provide a printing apparatus which can easily execute a recovery means for eliminating an adverse effect on the driving of the ink jet head due to residual charges accumulated in the ink jet head when the power is turned on.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の印刷装置の駆動
方法は、ノズルと、該ノズルに連通するインク流路と、
該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に対向し
て設けられた電極とからなるアクチュエータとを有し、
前記アクチュエータに順方向の電気パルスを印加し、前
記振動板を静電気力により変形させ、前記ノズルからイ
ンク液滴を吐出し、記録を行う印刷装置の駆動方法にお
いて、前記アクチュエータに電圧を供給する電源の立ち
上げ時に、振動板側の電位の変化を抑制し、前記順方向
の電気パルスとは、極性の異なる逆方向の電圧を前記ア
クチュエータに印加することを特徴とする。A method of driving a printing apparatus according to the present invention comprises a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle,
A diaphragm provided in a part of the flow path, and an actuator including an electrode provided to face the diaphragm,
In a driving method of a printing apparatus for applying a forward electric pulse to the actuator, deforming the vibration plate by electrostatic force, discharging ink droplets from the nozzles, and performing recording, a power supply for supplying a voltage to the actuator At the time of startup, a change in potential on the diaphragm side is suppressed, and a reverse voltage having a different polarity from the forward electric pulse is applied to the actuator.

【００１２】また、本発明の印刷装置は、ノズルと、該
ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けら
れた振動板と、該振動板に対向して設けられた電極とか
らなるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータに
順方向の電気パルスを印加し、前記振動板を静電気力に
より変形させ、前記ノズルからインク液滴を吐出し、記
録を行う印刷装置において、前記アクチュエータに電圧
を供給する電源の立ち上げ時に、振動板側の電位の変化
を抑制し、前記順方向の電気パルスとは、極性の異なる
逆方向の電圧を前記アクチュエータに印加する残留電荷
除去手段を有することを特徴とする。Further, the printing apparatus of the present invention comprises a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided to face the vibration plate. A printing apparatus that applies a forward electric pulse to the actuator, deforms the vibration plate by electrostatic force, discharges ink droplets from the nozzles, and performs recording. voltage at the time of start-up of power supplies, the potential change of the diaphragm-side
And a residual electric charge removing means for applying a reverse voltage having a different polarity from the forward electric pulse to the actuator.

【００１３】前記残留電荷除去手段の好ましい形態にお
いて、本発明の印刷装置は、前記振動板が、Ｐ形半導体
基板からなる場合、前記電源の立ち上げ時の所定の期
間、前記電極側の電位が、前記振動板側の電位よりも大
きくなるように、前記振動板側の電位の変化を抑制する
抑制手段を有し、一方、前記振動板が、Ｎ形半導体基板
からなる場合、前記電源の立ち上げ時の所定の期間、前
記電極側の電位が、前記振動板側の電位よりも小さくな
るように、前記振動板側の電位の変化を抑制する抑制手
段を有する。In a preferred form of the residual charge removing means, in the printing apparatus of the present invention, when the diaphragm is formed of a P-type semiconductor substrate, the potential on the electrode side is maintained for a predetermined period when the power supply is turned on. And suppressing means for suppressing a change in the potential on the diaphragm side so as to be higher than the potential on the diaphragm side. On the other hand, when the diaphragm is formed of an N-type semiconductor substrate, the power supply is turned off. There is provided suppression means for suppressing a change in the potential on the diaphragm side such that the potential on the electrode side is lower than the potential on the diaphragm side for a predetermined period at the time of raising.

【００１４】この抑制手段とは、例えば、前記振動板側
もしくは前記電極側に接続されたコンデンサであっても
良いし、前記電源の出力電圧が、所定の電位に達した時
に作動する、例えば前記電源の出力に接続されたツェナ
ーダイオードと、前記電源の出力電圧が前記ツェナーダ
イオードのツェナー電圧に到達した時に作動するトラン
ジスタとからなるスイッチング回路であってもよい。The suppression means may be, for example, a capacitor connected to the diaphragm side or the electrode side, or operates when the output voltage of the power supply reaches a predetermined potential. The switching circuit may include a zener diode connected to an output of a power supply and a transistor that operates when the output voltage of the power supply reaches the zener voltage of the zener diode.

【００１５】[0015]

【作用】本発明においては、インクジェットヘッドの振
動板と個別電極間（アクチュエータ）に順方向の電気パ
ルス（以下印字パルスと呼ぶ）を印加することにより、
振動板とこれに対向して配置された個別電極との間に静
電気力による引力が働き、この静電気力によって振動板
を変形させる。次にその印字パルスを解除することによ
り、振動板の復元力によりインク液滴をノズル孔より吐
出させる。According to the present invention, a forward electric pulse (hereinafter, referred to as a printing pulse) is applied between the diaphragm of the ink jet head and the individual electrodes (actuator), whereby
An attractive force by an electrostatic force acts between the diaphragm and the individual electrode arranged opposite thereto, and the diaphragm is deformed by the electrostatic force. Next, by releasing the print pulse, ink droplets are ejected from the nozzle holes by the restoring force of the diaphragm.

【００１６】ところが、印字パルスを解除しても振動板
と個別電極との間の電荷が残留し、その残留電荷が作り
出す電界のため、振動板が完全に復元せずに撓みを含む
ことになる。それでは、振動板と個別電極との相対変位
量が低下し、駆動時間とともに、インク液滴の吐出量や
吐出速度等も低下し、印字濃度や画素ずれ等の印刷品質
不良や画素抜け等の不具合が生じることになる。However, even if the printing pulse is canceled, the electric charge between the diaphragm and the individual electrode remains, and the electric field generated by the residual charge causes the diaphragm to bend without being completely restored. . Then, the relative displacement amount between the diaphragm and the individual electrode decreases, the ejection amount and the ejection speed of the ink droplets decrease along with the driving time, and the printing density is poor and the printing quality is poor such as the pixel shift, and the defect such as the missing pixel. Will occur.

【００１７】本発明においては、電源の立ち上げ時に、
例えば、電源の出力に接続されたツェナーダイオード
と、電源の出力電圧がツェナーダイオードのツェナー電
圧に到達した時に作動するトランジスタとからなるスイ
ッチング回路によって、振動板側の電位の変化を抑制
し、所定の期間、印字パルスの駆動電圧の極性とは反対
の電圧がアクチュエータに印加されるので、前回の印刷
動作で蓄積された残留電荷が消滅する。（以下これを振
動板の回復処理と呼ぶ）このため、振動板と個別電極と
の相対変位量は低下しない。In the present invention, when the power is turned on,
For example, a switching circuit composed of a zener diode connected to the output of the power supply and a transistor that operates when the output voltage of the power supply reaches the zener voltage of the zener diode suppresses a change in the potential on the diaphragm side, and a predetermined circuit. During the period, a voltage opposite to the polarity of the drive voltage of the print pulse is applied to the actuator, so that the residual charges accumulated in the previous printing operation disappear. (Hereinafter, this is referred to as a diaphragm recovery process.) Therefore, the relative displacement between the diaphragm and the individual electrodes does not decrease.

【００１８】[0018]

【実施例】図２は本発明の一実施例におけるインクジェ
ットヘッドの分解斜視図である。本実施例はインク液滴
を基板の端部に設けたノズル孔から吐出させるエッジイ
ジェクトタイプの例を示すものであるが、基板の上面部
に設けたノズル孔からインク液滴を吐出させるフェイス
イジュクトタイプでもよい。図３は組み立てられたイン
クジェットヘッド全体の断面側面図、図４は図３のＡ−
Ａ線矢視図である。本実施例のインクジェットヘッド１
０は次に詳述する構造を持つ３枚の基板１、２、３を重
ねて接合した積層構造となっている。FIG. 2 is an exploded perspective view of an ink jet head according to an embodiment of the present invention. This embodiment shows an example of an edge eject type in which ink droplets are ejected from a nozzle hole provided at an end of a substrate. It may be an object type. FIG. 3 is a cross-sectional side view of the entire assembled inkjet head, and FIG.
It is an arrow A view. Inkjet head 1 of this embodiment
Reference numeral 0 denotes a laminated structure in which three substrates 1, 2, and 3 having a structure described in detail below are stacked and joined.

【００１９】中間の第１の基板１は、シリコン基板であ
り、複数のノズル孔４を構成するように、基板１の表面
に一端より平行に等間隔で形成された複数のノズル溝１
１と、各々のノズル溝１１に連通し、底壁を振動板５と
する吐出室６を構成することになる凹部１２と、凹部１
２の後部に設けられたオリフィス７を構成することにな
るインク流入口のための細溝１３と、各々の吐出室６に
インクを供給するための共通のインクキャビティ８を構
成することになる凹部１４とを有する。また、振動板５
の下部には後述する電極を装着するため振動室９を構成
することになる凹部１５が設けられている。本実施例で
は、各オリフィス７は、主に流路抵抗を増加させるた
め、また、細溝の一つが詰まったとしてもインクジェッ
トヘッドの正常な動作を保つために、３つの平行な細溝
１３から形成されてる。The intermediate first substrate 1 is a silicon substrate and has a plurality of nozzle grooves 1 formed at equal intervals in parallel from one end on the surface of the substrate 1 so as to form a plurality of nozzle holes 4.
1 and a recess 12 communicating with each nozzle groove 11 to form a discharge chamber 6 having a diaphragm 5 as a bottom wall;
2, a narrow groove 13 for an ink inlet, which forms an orifice 7 provided in the rear part, and a concave portion, which forms a common ink cavity 8 for supplying ink to each discharge chamber 6. 14. Also, the diaphragm 5
Is provided with a concave portion 15 for forming a vibration chamber 9 for mounting an electrode to be described later. In the present embodiment, each orifice 7 has three parallel narrow grooves 13 mainly for increasing the flow path resistance and maintaining the normal operation of the ink jet head even if one of the narrow grooves is clogged. It is formed.

【００２０】本実施例においては、振動板５とこれに対
向して配置される電極との対向間隔、即ちギャップ部１
６の長さＧ（図３参照、以下「ギャップ長」と記す。）
が、凹部１５の深さと電極の厚さとの差になるように、
間隔保持手段を第１の基板１の下面に形成した振動室用
の凹部１５により構成している。また、別の例として凹
部の形成は第２の基板２の上面でもよい。ここでは、凹
部１５の深さをエッチングにより０．６μｍとしてい
る。なお、ノズル溝１１のピッチは０．７２ｍｍであ
り、その幅は７０μｍである。In this embodiment, the gap between the diaphragm 5 and the electrode arranged opposite to the diaphragm 5, that is, the gap 1
6, a length G (see FIG. 3, hereinafter referred to as "gap length")
Is the difference between the depth of the recess 15 and the thickness of the electrode,
The spacing means is constituted by a recess 15 for the vibration chamber formed on the lower surface of the first substrate 1. Further, as another example, the concave portion may be formed on the upper surface of the second substrate 2. Here, the depth of the concave portion 15 is set to 0.6 μm by etching. The pitch of the nozzle grooves 11 is 0.72 mm, and the width thereof is 70 μm.

【００２１】また、第１の基板１への共通電極１７の付
与については、半導体及び電極である金属の材料による
仕事関数の大小が重要であり、本実施例では共通電極材
料にはチタンを下付けとし白金、またはクロムを下付け
とし金を使用しているが、本実施例に限定されるもので
はなく、半導体及び電極材料の特性により別の組合わせ
でもよい。また、本実施例で用いられる半導体材料の抵
抗率は８〜１２Ωｃｍである。In addition, in providing the common electrode 17 to the first substrate 1, it is important that the work function of the semiconductor and the metal material as the electrode is large. In this embodiment, titanium is used as the common electrode material. Although platinum or chromium is used as an undercoat and gold is used as an undercoat, the present invention is not limited to this embodiment, and another combination may be used depending on the characteristics of the semiconductor and the electrode material. The resistivity of the semiconductor material used in this embodiment is 8 to 12 Ωcm.

【００２２】第１の基板１の下面に接合される下側の第
２の基板２にはホウ珪酸系ガラスを使用し、この第２の
基板２の接合によって振動室９を構成するとともに、第
２の基板２上の振動板５に対応する各々の位置に、金を
０．１μｍスパッタし、振動板５とほぼ同じ形状に金パ
ターンを形成して個別電極２１としている。個別電極２
１はリード部２２及び端子部２３を持つ。更に、電極端
子部２３を除きパイレックススパッタ膜を全面に０．２
μｍ被覆して絶縁層２４を形成し、インクジェットヘッ
ド駆動時の絶縁破壊、ショートを防止するための膜を形
成している。The lower second substrate 2 bonded to the lower surface of the first substrate 1 is made of borosilicate glass. The vibration chamber 9 is formed by the bonding of the second substrate 2, At each position corresponding to the vibration plate 5 on the second substrate 2, gold is sputtered at 0.1 μm, and a gold pattern is formed in substantially the same shape as the vibration plate 5 to form an individual electrode 21. Individual electrode 2
1 has a lead portion 22 and a terminal portion 23. Further, a Pyrex sputtered film is formed on the entire surface except for the electrode terminal portions 23 by 0.2.
The insulating layer 24 is formed by coating with a thickness of μm, and a film for preventing dielectric breakdown and short circuit when the inkjet head is driven is formed.

【００２３】第１の基板１の上面に接合される上側の第
３の基板３は、第２の基板２と同じくホウ珪酸系ガラス
を用いている。この第３の基板３の接合によって、ノズ
ル孔４、吐出室６、オリフィス７及びインクキャビティ
８が構成される。そして、第３の基板３にはインクキャ
ビティ８に連通するインク供給口３１が設けられる。イ
ンク供給口３１は接続パイプ３２及びチューブ３３を介
して図示しないインクタンクに接続される。The upper third substrate 3 bonded to the upper surface of the first substrate 1 is made of borosilicate glass, like the second substrate 2. By joining the third substrate 3, the nozzle hole 4, the discharge chamber 6, the orifice 7, and the ink cavity 8 are formed. The third substrate 3 is provided with an ink supply port 31 communicating with the ink cavity 8. The ink supply port 31 is connected to an ink tank (not shown) via a connection pipe 32 and a tube 33.

【００２４】次に、第１の基板１と第２の基板２を温度
３００〜５００℃、電圧５００〜８００Ｖの印加で陽極
接合し、また同条件で第１の基板１と第３の基板３を接
合し、図３のようにインクジェットヘッドを組み立て
る。陽極の接合後に、振動板５と第２の基板２上の個別
電極２１との間に形成されるギャップ長さＧは、凹部１
５の深さと個別電極２１の厚さとの差であり、本実施例
では０．５μｍとしてある。また、振動板５と個別電極
２１上の絶縁層２４との空隙間隔Ｇ１は０．３μｍとな
っている。Next, the first substrate 1 and the second substrate 2 are anodically bonded at a temperature of 300 to 500 ° C. and a voltage of 500 to 800 V, and under the same conditions, the first substrate 1 and the third substrate 3 And an ink jet head is assembled as shown in FIG. The gap length G formed between the vibration plate 5 and the individual electrode 21 on the second substrate 2 after the bonding of the anode is equal to the concave length 1
5 and the thickness of the individual electrode 21, which is 0.5 μm in the present embodiment. The gap G1 between the diaphragm 5 and the insulating layer 24 on the individual electrode 21 is 0.3 μm.

【００２５】上記のようにインクジェットヘッドを組み
立てた後は、共通電極１７と個別電極２１の端子部２３
間にそれぞれ配線１０１により駆動回路１０２を接続
し、インクジェットプリンタを構成する。インク１０３
は、図示しないインクタンクよりインク供給口３１を経
て第１の基板１の内部に供給され、インクキャビティ
８、吐出室６等を満たしている。そして、吐出室６のイ
ンクは、図３に示されるように、インクジェットヘッド
１０の駆動時にノズル孔４よりインク液滴１０４となっ
て吐出され、記録紙１０５に印字される。After assembling the ink jet head as described above, the common electrode 17 and the terminal portions 23 of the individual electrodes 21 are formed.
A driving circuit 102 is connected between the wirings 101 by wirings 101 to form an ink jet printer. Ink 103
Is supplied from the ink tank (not shown) to the inside of the first substrate 1 through the ink supply port 31, and fills the ink cavity 8, the discharge chamber 6, and the like. Then, as shown in FIG. 3, the ink in the ejection chamber 6 is ejected as ink droplets 104 from the nozzle holes 4 when the inkjet head 10 is driven, and is printed on the recording paper 105.

【００２６】次に上記のように構成された本実施例の電
気的接続について説明する。Next, the electrical connection of the present embodiment configured as described above will be described.

【００２７】金属−絶縁層−半導体層からなる構造、い
わゆるＭＩＳ構造において、印加電圧の極性により、電
流の値に大きな差がある場合と差のない場合が生ずるこ
とが、空間電荷層（空乏層ともいう）の影響から現象と
して知られている。基板材質である半導体がＰ形シリコ
ンの場合は、基板電極側にプラス電圧をかけた時は導体
とみなせるが、マイナス電圧をかけた時は空間電荷層の
存在により導体とはみなせずに容量を持つことがわかっ
ている。In a structure composed of a metal-insulating layer-semiconductor layer, that is, a so-called MIS structure, depending on the polarity of the applied voltage, there may be a case where there is a large difference in current value and a case where there is no difference in the current value. This effect is also known as a phenomenon. When the semiconductor as the substrate material is P-type silicon, when a positive voltage is applied to the substrate electrode side, it can be regarded as a conductor, but when a negative voltage is applied, the capacitance is not considered as a conductor due to the presence of the space charge layer. I know I have.

【００２８】図５は本実施例における振動板と個別電極
の部分拡大詳細図であり、電荷の様子を模式化して示し
たものである。第１の基板１にＰ形シリコンを用い、第
１の基板１（振動板５）側、すなわち共通電極１７をプ
ラス極性、個別電極２１側をマイナス極性になるように
駆動回路１０２に接続し、共通電極１７と個別電極２１
に駆動回路１０２によりパルス電圧を印加した場合であ
る。FIG. 5 is a partially enlarged detailed view of the diaphragm and the individual electrodes in this embodiment, and schematically shows the state of electric charges. P-type silicon is used for the first substrate 1 and connected to the drive circuit 102 so that the first substrate 1 (diaphragm 5) side, that is, the common electrode 17 has a positive polarity and the individual electrode 21 side has a negative polarity, Common electrode 17 and individual electrode 21
Is a case in which a pulse voltage is applied by the drive circuit 102 to the pulse voltage.

【００２９】Ｐ形シリコンはボロンをドープしており、
電子がドープされたボロンの数だけ不足するので、ドー
プ量と等しい正孔を持っていることが知られている。Ｐ
形シリコン中の正孔１９は共通電極１７のプラス電荷に
より、絶縁層２６側へ反発させられる。この正孔１９の
移動により、アクセプター（イオン化したボロン）は、
基板電極１７から電荷の供給を受けるので、第１の基板
１内には正孔の流れが生じ、空間電荷層を発生せず導体
とみなすことができる。また個別電極２１側はマイナス
電荷が帯電され、この結果、印加したパルス電圧が振動
板５を撓ませるに充分な静電気による吸引力を発生す
る。したがって、振動板５は個別電極２１側へ撓むこと
になる。P-type silicon is doped with boron,
It is known that electrons have holes equal to the doping amount, because electrons are deficient in the number of doped boron. P
The holes 19 in the shaped silicon are repelled toward the insulating layer 26 by the positive charge of the common electrode 17. Due to the movement of the holes 19, the acceptor (ionized boron) becomes
Since charge is supplied from the substrate electrode 17, holes flow in the first substrate 1 and can be regarded as a conductor without generating a space charge layer. In addition, the individual electrode 21 is charged with a negative charge, and as a result, the applied pulse voltage generates an attractive force due to static electricity sufficient to deflect the diaphragm 5. Therefore, the diaphragm 5 bends toward the individual electrode 21.

【００３０】図６及び図７は図５の振動板と個別電極と
の間にある誘電体の残留電荷に着目した模式図であり、
図６は図５と同様に電圧を印加したときの状態を示して
おり、図７はその電界を取り去ったときの状態を示して
いる。次に、残留電荷の発生を図６及び図７を参照しな
がら説明する。図６及び図７において、前述したように
振動板５は半導体であり、共通電極１７は金属で形成さ
れ、それらは、オーミック接続されている。FIGS. 6 and 7 are schematic diagrams focusing on the residual charges of the dielectric between the diaphragm and the individual electrodes of FIG.
FIG. 6 shows a state when a voltage is applied similarly to FIG. 5, and FIG. 7 shows a state when the electric field is removed. Next, generation of a residual charge will be described with reference to FIGS. 6 and 7, as described above, the diaphragm 5 is a semiconductor, the common electrode 17 is formed of metal, and they are ohmic-connected.

【００３１】この振動板５は絶縁層２６で覆われてい
る。そして、個別電極２１に形成された絶縁層２４はギ
ャップ１６を介して絶縁層２６と対向しており、これら
の絶縁層２６、ギャップ１６及び絶縁層２４は全体とし
て絶縁層２７を形成している。従って、ここでは振動板
５と個別電極２１とによって構成される平行平板コンデ
ンサ内に誘電体が介在したモデルとしてとらえることが
できる。誘電体は保護膜絶縁層２４，２６に相当する。
平行平板に電圧を印加すると、誘電体は図６に示すよう
に印加電界を打ち消すような方向（電界とは逆方向に）
の分極２８を発生する。この分極２８のほとんどは印加
電圧を切り、コンデンサに蓄えられた電荷を抵抗４６を
介して放電すると短い時間で消滅する。放電後から分極
が消滅するまでの遅れ時間を緩和時間といい、分極の種
類によって大きく異なる。The diaphragm 5 is covered with an insulating layer 26. The insulating layer 24 formed on the individual electrode 21 faces the insulating layer 26 via the gap 16, and the insulating layer 26, the gap 16, and the insulating layer 24 form an insulating layer 27 as a whole. . Therefore, it can be considered here as a model in which a dielectric is interposed in a parallel plate capacitor constituted by the diaphragm 5 and the individual electrodes 21. The dielectric corresponds to the protective film insulating layers 24 and 26.
When a voltage is applied to the parallel flat plate, the direction of the dielectric is such that the applied electric field cancels out (as opposed to the electric field) as shown in FIG.
The polarization 28 is generated. Most of the polarization 28 disappears in a short time when the applied voltage is cut off and the electric charge stored in the capacitor is discharged through the resistor 46. The delay time from the discharge to the disappearance of the polarization is called the relaxation time, which varies greatly depending on the type of polarization.

【００３２】本実施例の振動板５と個別電極２１の内部
の誘電体（絶縁層）の分極の場合には、緩和時間の短い
原子分極や電子分極以外に、イオン分極や界面分極と呼
ばれる比較的分極緩和時間の長い分極成分を含んでい
る。イオン分極は絶縁層内部のＮａ＋，Ｋ＋，Ｂ＋等が
印加電界に沿って移動することによって発生するもので
あり、界面分極は、誘電体が不均質構造である場合、誘
電率の異なる媒質が接触する境界面に発生する分極であ
り、酸化シリコンと純シリコンの境界面に生ずるもので
ある。このため、本実施例の振動板５と個別電極２１の
内部の誘電体（２４，２６）は、図７に示すように、電
界の繰返し印加もしくは長時間の連続印加により分極の
一部が完全に消失せず分極が長時間にわたって残る。こ
れにより誘電体は残留分極２９を有するようになり、振
動板５−電極２１間に残留する分極が作り出す残留電界
Ｐが振動板５と個別電極２１との相対変位量の低下を招
く。In the case of the polarization of the dielectric (insulating layer) inside the diaphragm 5 and the individual electrode 21 of the present embodiment, in addition to the atomic polarization and the electron polarization having a short relaxation time, a comparison called ionic polarization or interface polarization is made. It contains a polarization component having a long polarization relaxation time. Ionic polarization is caused by the movement of Na +, K +, B +, etc. in the insulating layer along the applied electric field. When the dielectric has a heterogeneous structure, media having different dielectric constants come into contact with each other. The polarization is generated at the interface between the silicon oxide and the pure silicon. For this reason, as shown in FIG. 7, a part of the polarization of the dielectric 5 (24, 26) inside the diaphragm 5 and the individual electrode 21 in this embodiment is completely reduced by repeated application of the electric field or continuous application for a long time. Polarization does not disappear for a long time. As a result, the dielectric has remanent polarization 29, and the residual electric field P generated by the polarization remaining between the diaphragm 5 and the electrode 21 causes a reduction in the relative displacement between the diaphragm 5 and the individual electrodes 21.

【００３３】図８は振動板と個別電極の撓みを経時的に
示した図である。図８（ａ）は振動板５と個別電極２１
間に電圧を印加していない状態であり、図示のように振
動板５と個別電極２１とは平行になっている。図８
（ｂ）は振動板５と個別電極１７に電圧を印加したとき
の状態であり、図示のように振動板５は撓む。ここでは
その撓みの量をΔＶ１とする。次に、図８（ｃ）は振動
板５と個別電極１７に蓄えられた電荷を放電した後の状
態であり、放電後も、残留電荷が作り出す残留電界によ
り振動板５が撓んでおり、例えばその撓みの量をΔＶ２
とする。従って、振動板５と個別電極２１との相対変位
量はΔＶ１−ΔＶ２となり、相対変位量が低下すること
が分かる。FIG. 8 is a diagram showing the deflection of the diaphragm and the individual electrodes with time. FIG. 8A shows the diaphragm 5 and the individual electrodes 21.
In this state, no voltage is applied therebetween, and the diaphragm 5 and the individual electrodes 21 are parallel to each other as shown in the figure. FIG.
(B) is a state when a voltage is applied to the diaphragm 5 and the individual electrodes 17, and the diaphragm 5 is bent as shown in the figure. Here, the amount of the bending is defined as ΔV1. Next, FIG. 8C shows a state after the electric charges stored in the diaphragm 5 and the individual electrodes 17 have been discharged. Even after the discharge, the diaphragm 5 is bent by the residual electric field generated by the residual charges. The amount of deflection is ΔV2
And Therefore, the relative displacement between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 is ΔV1−ΔV2, and it can be seen that the relative displacement is reduced.

【００３４】このような振動板５と個別電極２１との相
対変位量の低下は、上述のように、インク液滴の吐出量
やインクスピード低下等の吐出不良の原因となり、イン
クジェットプリンタの信頼性や印刷品質に悪影響を及ぼ
してしまう。そこで、本実施例においては後述するよう
に振動板５と個別電極２１との間に図６とは逆方向の電
界を印加することにより、上述の残留電荷を消滅させて
いる。Such a decrease in the relative displacement between the vibration plate 5 and the individual electrode 21 causes a discharge failure such as a drop in the amount of ink droplets and a drop in ink speed, as described above, and the reliability of the ink-jet printer. And adversely affect print quality. Therefore, in the present embodiment, as described later, the above-described residual charges are eliminated by applying an electric field between the diaphragm 5 and the individual electrodes 21 in a direction opposite to that in FIG.

【００３５】図１は本発明の一実施例のインクジェット
プリンタの概念図である。図において、２０２はインク
ジェットヘッドを移動させたり、紙等の印刷媒体を移動
させたりする駆動モータ、２０３はインクジェットヘッ
ド１０及び駆動モータ２０２を主な構成要素としたプリ
ンタである。このプリンタ２０３はインクジェットヘッ
ド１０や印刷媒体を駆動モータ２０２により移動しなが
ら、インクジェットヘッド１０よりインクを吐出して印
刷媒体に到達せしめることにより文字や画像を印刷す
る。２０４は計時手段であり、時間の計測を行う。２０
６はノズルの目詰りの回復処理を制御するノズルの目詰
り回復処理手段である。２０７は入力手段であり、２１
０は印刷の制御や入力手段２０７からの入力信号を受け
て各種の演算制御を行う印刷演算制御手段２１０であ
る。この印刷演算制御手段２１０は計時手段２０４を起
動するための初期化信号や、プリンタ２０３を制御する
ための印刷制御信号を出力したり、各種の制御を行う。
２１１は記憶手段であり、印刷演算制御手段２１０の演
算処理の際に用いられる各種のデータが格納される。２
１２は振動板の残留電荷除去手段であり、後述するよう
に振動板の残留電荷に対する回復処理を行うために、振
動板回復処理制御信号を出力する。FIG. 1 is a conceptual diagram of an ink jet printer according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 202 denotes a drive motor for moving an ink jet head or a print medium such as paper, and reference numeral 203 denotes a printer having the ink jet head 10 and the drive motor 202 as main components. The printer 203 prints characters and images by ejecting ink from the inkjet head 10 to reach the print medium while moving the inkjet head 10 and the print medium by the drive motor 202. Reference numeral 204 denotes a time measuring means for measuring time. 20
Reference numeral 6 denotes nozzle clogging recovery processing means for controlling the nozzle clogging recovery processing. 207 is an input means;
Reference numeral 0 denotes a print operation control unit 210 that performs various types of operation control in response to print control and an input signal from the input unit 207. The print calculation control unit 210 outputs an initialization signal for activating the clock unit 204, a print control signal for controlling the printer 203, and performs various controls.
Reference numeral 211 denotes a storage unit that stores various types of data used when the print operation control unit 210 performs an operation process. 2
Numeral 12 denotes a diaphragm residual charge removing unit, which outputs a diaphragm recovery processing control signal in order to perform a recovery processing on the residual charge of the diaphragm as described later.

【００３６】２１３はインクジェットヘット１０の駆動
制御回路であり、図９の回路構成からなっている。この
駆動制御回路２１３にはノズル回復処理制御信号、印刷
制御信号及び振動板回復処理制御信号が入力され、これ
らの制御信号に基いてインクジェットヘット１０の駆動
を制御する。２１４は駆動モータ２０２の駆動制御回路
であり、ノズル回復処理制御信号、印刷制御信号及び振
動板回復処理制御信号が入力され、これらの制御信号に
基いて駆動モータ２０２の駆動を制御する。A drive control circuit 213 for the ink jet head 10 has the circuit configuration shown in FIG. The drive control circuit 213 receives a nozzle recovery processing control signal, a print control signal, and a diaphragm recovery processing control signal, and controls the driving of the inkjet head 10 based on these control signals. A drive control circuit 214 for the drive motor 202 receives a nozzle recovery processing control signal, a print control signal, and a diaphragm recovery processing control signal, and controls the drive of the drive motor 202 based on these control signals.

【００３７】図９はインクジェットヘッド１０の駆動制
御回路の構成を示した図である。この駆動制御回路２１
３は、図示のように、制御回路２１５及び駆動回路１０
２ａから構成されている。駆動回路１０２ａはトランジ
スタ１０６〜１０９及び増幅器１１０〜１１３から構成
されている。制御回路２１５はノズル回復処理制御信
号、印刷制御信号及び振動板回復処理制御信号が入力さ
れ、それらの制御信号に基いてパルス電圧Ｐ１〜Ｐ４を
増幅器１１０〜１１３に適宜出力し、増幅器１１０〜１
１３の出力によりにトランジスタ１０６〜１０９が駆動
され、その結果、振動板５と個別電極２１によって構成
されるコンデンサ１１４に電荷がチャージされ又はデス
チャージすることにより、インク液滴１０４がノズル孔
４から吐出される。ここで、抵抗１１５は放電速度を決
める抵抗で、抵抗１１６は充電速度を決める抵抗であっ
て、各々の抵抗値及びコンデンサ１１４の容量で充放電
の時定数が定まる。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a drive control circuit of the ink jet head 10. As shown in FIG. This drive control circuit 21
3, the control circuit 215 and the drive circuit 10
2a. The drive circuit 102a includes transistors 106 to 109 and amplifiers 110 to 113. The control circuit 215 receives the nozzle recovery processing control signal, the print control signal, and the diaphragm recovery processing control signal, and outputs pulse voltages P1 to P4 to the amplifiers 110 to 113 as appropriate based on the control signals.
13, the transistors 106 to 109 are driven. As a result, the capacitor 114 formed by the diaphragm 5 and the individual electrode 21 is charged or discharged, so that the ink droplet 104 is discharged from the nozzle hole 4. Discharged. Here, the resistor 115 is a resistor that determines the discharging speed, and the resistor 116 is a resistor that determines the charging speed. The time constant of charging and discharging is determined by each resistance value and the capacity of the capacitor 114.

【００３８】図１０は上述のインクジェットヘッド１０
を搭載したプリンタの概要図である。３００は記録紙１
０５を搬送するプラテン、３０１は内部にインクを貯蔵
するインクタンクであり、インク供給チューブ３０６を
介してインクジェットヘッド１０にインクを供給する。
３０２はキャリッジであり、インクジェットヘッド１０
を記録紙１０５の搬送方向と直行する方向に移動させ
る。３０３はポンプであり、インクジェットヘッド１０
のインク吐出不良等の場合、キャップ３０４、廃インク
回収チューブ３０８を介してインクを吸引し、排インク
溜３０５に回収する機能を果たしている。FIG. 10 shows the ink jet head 10 described above.
FIG. 1 is a schematic diagram of a printer equipped with a printer. 300 is the recording paper 1
A platen 301 for transporting the ink jet head 05 supplies ink to the inkjet head 10 via an ink supply tube 306.
Reference numeral 302 denotes a carriage, which is the ink jet head 10
Is moved in a direction perpendicular to the conveying direction of the recording paper 105. Reference numeral 303 denotes a pump,
In the case of a defective ink ejection, the function of sucking ink through the cap 304 and the waste ink collecting tube 308 and collecting the ink in the discharged ink reservoir 305 is achieved.

【００３９】[0039]

【００４０】[0040]

【００４１】[0041]

【００４２】[0042]

【００４３】[0043]

【００４４】[0044]

【００４５】[0045]

【００４６】[0046]

【００４７】[0047]

【００４８】[0048]

【００４９】[0049]

【００５０】[0050]

【００５１】[0051]

【００５２】[0052]

【００５３】図１１（ａ）は、本実施例の一様態に係わ
る回路図を示すものである。なお、本実施例において
は、振動板５はＰ形半導体で形成されている。この構成
によれば、図１１（ｂ）に示すように振動板５の電位
は、抵抗５０８を通してコンデンサ５０３に充電されな
がら上昇する。電源立ち上げ時にトランジスタ５００が
ＯＦＦ状態になる制御をすることにより、個別電極２１
は電源立ち上げと同時にＶＨになる。そのため、電源立
ち上げ時にヘッドに逆電圧が印加されることになり、前
回駆動した時の残留電荷が振動板に残留している場合、
電源立ち上げ直後に、ノズルからインク液滴が吐出され
ることなく、この残留電荷を完全に除去することができ
る。FIG. 11A is a circuit diagram according to one embodiment of the present embodiment. In this embodiment, the diaphragm 5 is formed of a P-type semiconductor. According to this configuration, the potential of the vibration plate 5 as shown in FIG. 11 (b), it rises while being charged through resistor 508 to capacitor 503. By controlling the transistor 500 to be turned off when the power is turned on, the individual electrode 21 is controlled.
Becomes VH at the same time when the power is turned on. Therefore, when the power is turned on, a reverse voltage is applied to the head, and when residual charges from the previous driving remain on the diaphragm,
Immediately after the power is turned on, this residual charge can be completely removed without discharging ink droplets from the nozzles.

【００５４】この制御を行う際には、図１１（ｂ）に示
した個別電極２１の電位変化のように、電源投入時にお
けるＶＨの立ち上がりを早くする必要がある。ＶＨの立
ち上がりが遅くては、本発明の効果は期待できない。そ
のため、図１２（ａ）に示した構成と同様な動作を行う
スイッチング回路を用い、ＶＨの立ち上がり速度を早く
してやれば良い。５１２は電源であり、出力ＶＨ０は、
個別電極側の電源入力端子に、出力端子ＶＨは、共通電
極側の電源入力端子に接続され、プリンタの駆動に必要
な電源を供給している。一般に電源は出力に大容量のコ
ンデンサが設けられているため、立ち上がり直後の出力
ＶＨ０は、図１２（ｂ）に示したカーブで変化する。ツ
ェナーダイオード５１１のツェナー電圧をＶＺとする
と、電源５１２の出力電圧がＶＺに上昇するまではツェ
ナーダイオード５１１はＯＦＦ状態であるため、トラン
ジスタ５１３もＯＦＦ状態になっている。そのため、出
力ＶＨには電源電圧が供給されない。電源５１２の出力
ＶＨ０がツェナーダイオード５１１のツェナー電圧ＶＺ
より高くなると、ツェナーダイオード５１１がＯＮ状態
になってＡ点の電位がＶＺに固定され、Ａ点とＶＨ０の
間に電位差が生じる。さらに、トランジスタ５１３をＯ
Ｎ状態にするのに充分な電位差がＡ点とＶＨ０の間に生
じる電圧ＶＳまでＶＨ０が上昇すると、トランジスタ５
１３がＯＮ状態になり共通電極側の電圧ＶＨは急速にＶ
Ｓまで上昇する。[0054] In making this control, as the potential change of the individual electrode 21 shown in FIG. 11 (b), it is necessary to quickly rise of VH at power-on. If the rise of VH is slow, the effect of the present invention cannot be expected. Therefore, using a switching circuit for performing a configuration similar to the operation shown in FIG. 12 (a), it may be Shiteyare faster rise speed of the VH. 512 is a power supply, and the output VH0 is
The output terminal VH is connected to the power input terminal on the individual electrode side, and the output terminal VH is connected to the power input terminal on the common electrode side, and supplies power required for driving the printer. Since generally powered large-capacity capacitor is provided on the output, immediately after the rising output VH0 changes in the curve shown in Figure 12 (b). Assuming that the Zener voltage of the Zener diode 511 is VZ, the transistor 513 is also in the OFF state because the Zener diode 511 is in the OFF state until the output voltage of the power supply 512 rises to VZ. Therefore, no power supply voltage is supplied to the output VH. The output VH0 of the power supply 512 is equal to the Zener voltage VZ of the Zener diode 511.
When the voltage becomes higher, the Zener diode 511 is turned on, the potential at the point A is fixed at VZ, and a potential difference occurs between the point A and VH0. Further, the transistor 513 is
When VH0 rises to a voltage VS at which a potential difference sufficient to make the N state occurs between point A and VH0, transistor 5
13 is turned on and the voltage VH on the common electrode side
It rises to S.

【００５５】このため、図１１（ａ）に示した回路図に
おける個別電極２１の電位と振動板５の電位は図１１
（ｂ）に示した電位変化とほぼ等しい変化となり、プリ
ンタの電源スイッチを入れた直後に、ノズルからインク
液滴が吐出されることなく、この残留電荷を完全に除去
することができる。特に、印字頻度が小さいアプリケー
ションで使用する際には、本構成による実施が可能であ
る。Therefore, FIG.11In the circuit diagram shown in (a)
The potential of the individual electrode 21 and the potential of the diaphragm 5 in FIG.11
The change is substantially equal to the potential change shown in FIG.
Immediately after turning on the power switch of the printer,
Completely removes this residual charge without drop ejection
can do. In particular, applications that print less frequently
When used in an application, implementation with this configuration is possible.
You.

【００５６】また、本実施例では、振動板５がＰ型半導
体の場合について説明したが、振動板５にＮ型半導体を
用いる場合、接続配線はＰ形半導体の場合とは逆とする
必要があるのは、前述した通りである。In this embodiment, the case where the diaphragm 5 is a P-type semiconductor has been described. However, when an N-type semiconductor is used for the diaphragm 5, the connection wiring needs to be reversed from that in the case of a P-type semiconductor. This is as described above.

【００５７】[0057]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、振動
板と個別電極間にパルス電圧を印加することにより、個
別電極とこれに対向して配置された振動板との間に静電
引力を働かせてインク吐出を行う印刷装置において、電
源の立ち上げ時に、振動板側の電位の変化を抑制し、所
定の期間、印字パルスの駆動電圧の極性とは反対の電圧
がアクチュエータに印加されるので、前回の印刷動作で
蓄積された残留電荷が消滅し、振動板と個別電極との相
対変位量が低下せず、従って、インク液滴の吐出不良の
原因がなくなっているので、高い印刷品質や信頼性が得
られる。また、簡単な回路構成のみで、電源の立ち上げ
とほぼ同時に、残留電荷の除去が行われるため、複雑な
制御を要さない。As described above, according to the present invention, by applying a pulse voltage between the diaphragm and the individual electrode, an electrostatic force is applied between the individual electrode and the diaphragm arranged opposite thereto. In a printing apparatus that uses attractive force to eject ink, when the power is turned on, a change in the potential of the diaphragm is suppressed, and a voltage opposite to the polarity of the driving voltage of the printing pulse is applied to the actuator for a predetermined period. Therefore, the residual charge accumulated in the previous printing operation disappears, the relative displacement between the diaphragm and the individual electrode does not decrease, and the cause of the ink droplet ejection failure is eliminated. Quality and reliability can be obtained. In addition, with a simple circuit configuration only, the residual charges are removed almost simultaneously with the power-on, so that complicated control is not required.

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

【図１】 本発明の一実施例に係るインクジェットプリ
ンタの概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an inkjet printer according to one embodiment of the present invention.

【図２】 前記実施例のインクジェットヘッドの分解斜
視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the ink jet head of the embodiment.

【図３】 前記実施例のインクジェットヘッドの断面側
面図である。FIG. 3 is a sectional side view of the ink jet head of the embodiment.

【図４】 図３のＡ−Ａ線矢視図である。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG. 3;

【図５】 前記実施例の振動板と個別電極の部分詳細模
式図である。FIG. 5 is a partial detailed schematic view of the diaphragm and individual electrodes of the embodiment.

【図６】 図５の振動板及び個別電極の分極に着目した
模式図である。6 is a schematic diagram focusing on the polarization of the diaphragm and the individual electrodes of FIG. 5;

【図７】 図５の振動板及び個別電極の残留分極に着目
した模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram focusing on the residual polarization of the diaphragm and the individual electrodes of FIG. 5;

【図８】 前記実施例における振動板の撓みを経時的に
示した模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing flexure of the diaphragm in the embodiment over time.

【図９】 前記実施例のインクジェットヘッドの駆動制
御回路の構成を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a drive control circuit of the inkjet head of the embodiment.

【図１０】 前記実施例のジェットヘッドを搭載したプ
リンタの概要図である。FIG. 10 is a schematic view of a printer equipped with the jet head of the embodiment.

【図１１】 電源立ち上げ時に振動板の回復処理動作をFIG. 11 shows a diaphragm recovery processing operation when power is turned on.
行うためのインクジェットヘッドの駆動回路図及び振動Circuit diagram and vibration of inkjet head to perform
板、個別電極の電位変化図。FIG. 5 is a diagram showing potential changes of a plate and an individual electrode.

【図１２】 図１１に示した回路を動作させるための電FIG. 12 is a circuit diagram for operating the circuit shown in FIG. 11;
源スイッチング回路図及び出力電圧の変化を示すタイミSource switching circuit diagram and timing diagram showing changes in output voltage
ングチャート。Chart.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−344250（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−162049（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−159748（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−344253（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−50601（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/06 Continuation of front page (56) References JP-A-4-344250 (JP, A) JP-A-2-162049 (JP, A) JP-A-3-159748 (JP, A) JP-A-4-344253 (JP) , A) JP-A-5-50601 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) B41J 2/01 B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ノズルと、該ノズルに連通するインク流
路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に
対向して設けられた電極とからなるアクチュエータとを
有し、前記アクチュエータに順方向の電気パルスを印加
し、前記振動板を静電気力により変形させ、前記ノズル
からインク液滴を吐出し、記録を行う印刷装置の駆動方
法において、 前記アクチュエータに電圧を供給する電源の立ち上げ時
に、振動板側の電位の変化を抑制し、前記順方向の電気
パルスとは、極性の異なる逆方向の電圧を前記アクチュ
エータに印加することを特徴とする印刷装置の駆動方
法。An actuator comprising a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided to face the vibration plate. And applying a forward electric pulse to the actuator, deforming the vibration plate by electrostatic force, discharging ink droplets from the nozzles, and performing recording, wherein a voltage is supplied to the actuator. A method of driving a printing apparatus , comprising: suppressing a change in potential on the diaphragm side when a power supply is turned on, and applying a reverse voltage having a different polarity from the forward electric pulse to the actuator. . 【請求項２】 ノズルと、該ノズルに連通するインク流
路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に
対向して設けられた電極とからなるアクチュエータとを
有し、前記アクチュエータに順方向の電気パルスを印加
し、前記振動板を静電気力により変形させ、前記ノズル
からインク液滴を吐出し、記録を行う印刷装置におい
て、 前記アクチュエータに電圧を供給する電源の立ち上げ時
に、振動板側の電位の変化を抑制し、前記順方向の電気
パルスとは、極性の異なる逆方向の電圧を前記アクチュ
エータに印加する残留電荷除去手段を有することを特徴
とする印刷装置。2. An actuator comprising a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided to face the vibration plate. In a printing apparatus that applies a forward electric pulse to the actuator, deforms the vibration plate by electrostatic force, discharges ink droplets from the nozzles, and performs recording, a power supply for supplying a voltage to the actuator is provided. A printing apparatus comprising: a residual charge removing unit that suppresses a change in potential on the diaphragm side at the time of startup and applies a reverse voltage having a different polarity from the forward electric pulse to the actuator. . 【請求項３】 前記振動板が、Ｐ形半導体基板からなる
場合、前記電源の立ち上げ時の所定の期間、前記電極側
の電位が、前記振動板側の電位よりも大きくなるよう
に、前記振動板側の電位の変化を抑制する抑制手段を有
することを特徴とする請求項２記載の印刷装置。3. When the diaphragm is made of a P-type semiconductor substrate, the potential on the electrode side is higher than the potential on the diaphragm side during a predetermined period when the power supply is turned on. The printing apparatus according to claim 2, further comprising a suppression unit that suppresses a change in potential on the diaphragm side. 【請求項４】 前記振動板が、Ｎ形半導体基板からなる
場合、前記電源の立ち上げ時の所定の期間、前記電極側
の電位が、前記振動板側の電位よりも小さくなるよう
に、前記振動板側の電位の変化を抑制する抑制手段を有
することを特徴とする請求項２記載の印刷装置。4. When the diaphragm is formed of an N-type semiconductor substrate, the potential on the electrode side is smaller than the potential on the diaphragm side during a predetermined period when the power supply is turned on. The printing apparatus according to claim 2, further comprising a suppression unit that suppresses a change in potential on the diaphragm side. 【請求項５】 前記抑制手段が、前記振動板側に接続さ
れたコンデンサであることを特徴とする請求項３又は請
求項４記載の印刷装置。5. The printing apparatus according to claim 3, wherein the suppression unit is a capacitor connected to the diaphragm. 【請求項６】 前記抑制手段が、前記電源の出力電圧
が、所定の電位に達した時に作動するスイッチング回路
であることを特徴とする請求項３又は請求項４記記載の
印刷装置。6. The printing apparatus according to claim 3, wherein the suppression unit is a switching circuit that operates when an output voltage of the power supply reaches a predetermined potential. 【請求項７】 前記スイッチング回路が、前記電源の出
力に接続されたツェナーダイオードと、前記電源の出力
電圧が前記ツェナーダイオードのツェナー電圧に到達し
た時に作動するトランジスタとからなることを特徴とす
る請求項６記載の印刷装置。7. The switching circuit according to claim 1, wherein the switching circuit includes a Zener diode connected to an output of the power supply, and a transistor that operates when an output voltage of the power supply reaches a Zener voltage of the Zener diode. Item 7. The printing device according to Item 6.