JPH0516359A - Driving method for liquid jet recording head - Google Patents
Driving method for liquid jet recording headInfo
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- JPH0516359A JPH0516359A JP19346391A JP19346391A JPH0516359A JP H0516359 A JPH0516359 A JP H0516359A JP 19346391 A JP19346391 A JP 19346391A JP 19346391 A JP19346391 A JP 19346391A JP H0516359 A JPH0516359 A JP H0516359A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【技術分野】本発明は、液体噴射記録へッドの駆動方法
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for driving a liquid jet recording head.
【０００２】[0002]
【従来技術】オンデマンド型のインクジェット記録装置
において、高密度による高解像度の記録を記録紙に行う
ためには、記録紙に記されるドットの径を小さくする必
要がある。そのためには、ノズルから吐出される液滴の
大きさを小さくする必要がある。ノズルから吐出される
液滴の大きさを小さくするためには、ノズル開口の径を
小さくすることが考えられるが、ノズル開口の径を小さ
くすると、ノズルの目詰りが発生し易く、また、ノズル
部分でインク液の摩擦が大きくなり、インク液がノズル
から吐出されにくくなる。ノズルを通過するインク液の
流動性との関係から、ノズル開口の径を小さくするには
自ずと限界がある。そして、ノズル開口の径を小さくす
ることにより、液滴の大きさをある程度小さくすること
は出来るが、その大きさを自由にコントロールすること
はできない。2. Description of the Related Art In an on-demand type ink jet recording apparatus, it is necessary to reduce the diameter of dots printed on the recording paper in order to perform high resolution recording with high density on the recording paper. For that purpose, it is necessary to reduce the size of the droplet discharged from the nozzle. In order to reduce the size of the liquid droplets ejected from the nozzle, it is conceivable to reduce the diameter of the nozzle opening. However, if the diameter of the nozzle opening is reduced, clogging of the nozzle easily occurs, and The friction of the ink liquid increases in the portion, and the ink liquid is less likely to be ejected from the nozzle. Due to the fluidity of the ink liquid passing through the nozzle, there is naturally a limit to reducing the diameter of the nozzle opening. The size of the droplet can be reduced to some extent by reducing the diameter of the nozzle opening, but the size cannot be freely controlled.
【０００３】この点を解決するために、例えば、特開昭
５９−１４３６５２号公報及び特開昭５９−１４３６５
３号公報に「液体放出装置」が提案されている。この公
報のものは、主パルス電圧が印加される前に、該主パル
ス電圧と同一極性又は反対の極性で、ノズル内の液の先
端位置を決める補助パルスを印加するものである。In order to solve this point, for example, JP-A-59-143652 and JP-A-59-14365.
A "liquid discharging device" is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. In this publication, before applying the main pulse voltage, an auxiliary pulse having the same polarity as the main pulse voltage or the opposite polarity to determine the tip position of the liquid in the nozzle is applied.
【０００４】また、特開昭５９−１７６０５５号公報に
提案されている「オンデマンド型インクジェット記録装
置」は、主パルスに先行して印加する補助パルスのパル
ス幅や波高値、あるいは該補助パルスと主パルスとの時
間間隔を調整可能としたものである。従来、オンデマン
ド型のインクジェットプリンタでは、印字信号の周波数
に対して、図９に示すようにインク吐出量Ｍｊの変動が
大きく、画像上のドット径をばらつかせる原因となって
いた。特に、最高駆動周波数でベタ印字をした場合、画
像の濃度ムラをおこし、著しく画像品質を劣化させる。Further, the "on-demand type ink jet recording apparatus" proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-176055 discloses a pulse width or peak value of an auxiliary pulse applied prior to the main pulse, or the auxiliary pulse. The time interval with the main pulse is adjustable. Conventionally, in the on-demand type ink jet printer, as shown in FIG. 9, the ink discharge amount Mj greatly varies with respect to the frequency of the print signal, which causes the dot diameter on the image to vary. In particular, when solid printing is performed at the highest drive frequency, density unevenness of the image is caused and the image quality is significantly deteriorated.
【０００５】本発明における駆動方法は、前述した特開
昭５９−１７６０５５号公報や特開昭５９−１４３６５
３号公報および特開昭５９−１４３６５２号公報に開示
されているように、インク滴を吐出させるパルスを印加
する時のインク液面の位置を補助パルスによって制御す
る点で類似するが、上記公報には、補助パルスの印加方
法とインク液面およびインク滴の大きさの具体的関係が
述ベられていない。従って、上記公報に記載された従来
技術では実際に補助パルスによってインク滴の大きさを
制御することは困難である。A driving method in the present invention is described in the above-mentioned JP-A-59-176055 and JP-A-59-14365.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3 and Japanese Patent Laid-Open No. 59-143652, it is similar in that the position of the ink surface when applying a pulse for ejecting an ink droplet is controlled by an auxiliary pulse. Does not describe the specific relationship between the method of applying the auxiliary pulse and the ink surface and ink droplet size. Therefore, it is difficult to actually control the size of the ink droplet by the auxiliary pulse in the conventional technique described in the above publication.
【０００６】また、上記公報には、補助パルスの電圧の
高低およびパルス幅の違いによって、インク液面の挙動
は変化し、インク液がノズル内で１回の往復運動を繰り
返すに必要とする時間（インク液振動の周期）が変化す
ると記されている。しかし、インク液の振動周期は、印
加される補助パルスによって発生した圧力波が流路およ
びノズル内に残留し、この残留圧力波の振動周期に一致
すると考えられる。上記残留圧力波の振動の原因は、流
路及びノズルの構造（寸法、材料、形状）と圧電素子の
弾性係数及びインク液の粘性、質量等を含む振動系から
定められる固有振動にインク液が共振するからである。
したがって、補助パルスの波高値およびパルス幅を変化
させても、インク液振動の周期は変化せずその振幅のみ
が変化するという観点が大きく上記従来技術と異なると
ころである。さらに、上記公報に記載されているよう
に、補助パルスと主パルスの信号の極性を反対にするこ
とは、単に駆動回路のコストを上げるだけである。Further, in the above publication, the behavior of the ink surface changes depending on the level of the voltage of the auxiliary pulse and the difference in the pulse width, and the time required for the ink solution to repeat one reciprocating motion in the nozzle. It is noted that (the cycle of ink liquid vibration) changes. However, it is considered that the vibration cycle of the ink liquid matches the vibration cycle of the residual pressure wave because the pressure wave generated by the applied auxiliary pulse remains in the flow path and the nozzle. The cause of the vibration of the residual pressure wave is that the ink liquid is caused by the natural vibration defined by the vibration system including the structure (size, material, shape) of the flow path and the nozzle, the elastic coefficient of the piezoelectric element, the viscosity of the ink liquid, and the mass. Because it resonates.
Therefore, even if the crest value and the pulse width of the auxiliary pulse are changed, the period of the ink liquid vibration does not change, and only the amplitude thereof changes, which is a point different from the above-mentioned conventional technique. Further, as described in the above publication, reversing the polarities of the auxiliary pulse signal and the main pulse signal only increases the cost of the drive circuit.
【０００７】[0007]
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、画像品質の向上と印字スピードの高速化を低コ
ストで実現するようにした液体噴射記録ヘッドの駆動方
法を提供することを目的としてなされたものである。An object of the present invention is to provide a method for driving a liquid jet recording head, which has been made in view of the above-mentioned circumstances, and which realizes an improvement in image quality and an increase in printing speed at low cost. It was done for the purpose.
【０００８】[0008]
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
流路の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設された
複数の平行流路と、該平行流路の各々に接続されて液滴
噴射するノズルと、前記平行流路に給液する接続手段
と、前記平行流路の長手方向の垂直な方向に変位を与え
て該流路の容積を可変とする圧電素子とからなり、該圧
電素子に常時流路容積が縮小するように保持する信号を
与え、選択された流路に対して流路容積を増大する向き
に変位させた後、再び流路の容積が縮小する変位を与え
るパルス信号を印加して流路に対応するノズルから液滴
を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法において、前
記パルス信号が印加される前にパルス幅または波高値の
異なる補助パルスを印加し、残留圧力波の周期に合わせ
て前記パルス信号を印加すること、或いは、（２）流路
の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設された複数
の平行流路と、該平行流路の各々に接続されて液滴噴射
するノズルと、前記平行流路に給液する接続手段と、前
記平行流路の長手方向の垂直な方向に変位を与えて該流
路の容積を可変とする圧電素子とからなり、該圧電素子
に常時流路容積が縮小するように保持する信号を与え、
選択された流路に対して流路容積を増大する向きに変位
させた後、再び流路の容積が縮小する変位を与えるパル
ス信号を印加して流路に対応するノズルから液滴を噴射
する液体噴射記録ヘッドの駆動方法において、前記パル
ス信号が印加される前に、ドット径に応じて補助パルス
の波高値またはパルス幅を変化させ、残留圧力波の周期
にあわせて前記パルス信号を印加すること、更には、
（３）流路の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設
された複数の平行流路と、該平行流路の各々に接続され
て液滴噴射するノズルと、前記平行流路に給液する接続
手段と、前記平行流路の長手方向の垂直な方向に変位を
与えて該流路の容積を可変とする圧電素子とからなり、
選択された流路に対して流路容積を減少させる向きに圧
電素子を変位させるパルス信号を印加することで流路に
対応するノズルから液滴を噴射させる液体噴射記録ヘッ
ドの駆動方法において、前記パルス信号が印加される前
に前記（１）又は（２）記載の補助パルスを印加し、残
留圧力波の周期に合わせて前記パルス信号を印加するこ
とを特徴としたものである。以下、本発明の実施例に基
づいて説明する。In order to achieve the above object, the present invention provides (1)
A plurality of parallel flow channels arranged at intervals in the longitudinal direction of the flow channels, nozzles connected to each of the parallel flow channels to eject droplets, and connections for supplying liquid to the parallel flow channels. And a piezoelectric element for changing the volume of the flow passage by displacing in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the parallel flow passage, and a signal for holding the piezoelectric element so as to constantly reduce the flow passage volume. To the selected flow path, and then a pulse signal is applied to give a displacement to reduce the flow path volume again, and then a droplet is ejected from the nozzle corresponding to the flow path. In a method of driving a liquid jet recording head that ejects, applying auxiliary pulses having different pulse widths or peak values before applying the pulse signal, and applying the pulse signal in accordance with the cycle of the residual pressure wave, Or (2) with respect to the longitudinal direction of the flow path A plurality of parallel flow channels arranged at intervals, nozzles connected to each of the parallel flow channels to eject droplets, connection means for supplying liquid to the parallel flow channels, and the parallel flow channel Of a piezoelectric element for varying the volume of the flow passage by displacing in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the piezoelectric element, and giving a signal for holding the piezoelectric element so that the flow passage volume is constantly reduced,
After displacing the selected channel in the direction of increasing the channel volume, a pulse signal is applied to give a displacement to reduce the channel volume again, and droplets are ejected from the nozzle corresponding to the channel. In a method of driving a liquid jet recording head, the crest value or pulse width of an auxiliary pulse is changed according to the dot diameter before the pulse signal is applied, and the pulse signal is applied according to the cycle of the residual pressure wave. And even,
(3) A plurality of parallel flow channels arranged at intervals in the longitudinal direction of the flow channels, nozzles connected to each of the parallel flow channels to eject droplets, and the parallel flow channels. A connecting means for liquid, and a piezoelectric element for varying the volume of the flow passage by displacing in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the parallel flow passage,
In a method of driving a liquid jet recording head, which applies a pulse signal for displacing a piezoelectric element in a direction of reducing a flow channel volume to a selected flow channel to eject droplets from a nozzle corresponding to the flow channel, Before the pulse signal is applied, the auxiliary pulse described in (1) or (2) is applied, and the pulse signal is applied according to the cycle of the residual pressure wave. Hereinafter, description will be given based on examples of the present invention.
【０００９】まず、図２（ａ）,（ｂ）は、液体噴射記
録へッドを説明するための構成図で、図（ａ）は断面
図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線矢視拡大図である。
図中、１は基板、２は圧電素子、２ａは非駆動圧電素
子、２ｂは駆動圧電素子、３は流路板、３ａはインク流
路、３ｂは壁部、４は共通液室構成部材、４ａは共通液
室、５はインク供給パイプ、６はノズルプレート、６ａ
はノズル、７は駆動用回路プリント板（ＰＢＣ）、８は
リード線、９は駆動電極、１０は充填剤、１１は保護
板、１２は流体抵抗、１３，１４は内部電極、１５は上
部隔壁である。First, FIGS. 2A and 2B are configuration diagrams for explaining a liquid jet recording head, wherein FIG. 2A is a sectional view and FIG. 2B is A in FIG. FIG. 7 is an enlarged view taken along line A-A.
In the figure, 1 is a substrate, 2 is a piezoelectric element, 2a is a non-driving piezoelectric element, 2b is a driving piezoelectric element, 3 is a flow path plate, 3a is an ink flow path, 3b is a wall portion, 4 is a common liquid chamber constituent member, 4a is a common liquid chamber, 5 is an ink supply pipe, 6 is a nozzle plate, 6a
Is a nozzle, 7 is a drive circuit printed board (PBC), 8 is a lead wire, 9 is a drive electrode, 10 is a filler, 11 is a protective plate, 12 is a fluid resistance, 13 and 14 are internal electrodes, and 15 is an upper partition wall. Is.
【００１０】集積化されたヘッドにおいて、内部電極１
３，１４を有する積層された圧電素子２は、流路３ａに
対応して、該流路３ａ方向に溝加工が施され、溝１０、
駆動圧電素子２ｂ、非駆動圧電素子２ａに区分される。
溝１０には充填剤が封入されている。溝加工が施された
圧電素子２には上部隔壁１５を介して流路板３が接合さ
れる。すなわち前記上部隔壁１５は、非駆動圧電素子２
ａと隣接する流路を隔てる壁部３ｂとで支持される。駆
動圧電素子２ａの幅は流路３ａの幅よりも僅かに狭く、
駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）上の駆動回路により選
択された駆動圧電素子２ｂにパルス状信号電圧を印加す
ると、該駆動圧電素子２ｂは厚み方向に変位し、上部隔
壁１５を介して流路３ａの容積が変化し、その結果ノズ
ル板６のノズル６ａよりインク液滴を吐出する。In the integrated head, the internal electrode 1
The laminated piezoelectric element 2 having 3, 14 is subjected to groove processing in the direction of the flow path 3a corresponding to the flow path 3a.
It is divided into a driving piezoelectric element 2b and a non-driving piezoelectric element 2a.
A filling material is enclosed in the groove 10. The flow path plate 3 is bonded to the grooved piezoelectric element 2 through the upper partition wall 15. That is, the upper partition wall 15 is the non-driving piezoelectric element 2
It is supported by a and a wall portion 3b that separates the adjacent flow path. The width of the driving piezoelectric element 2a is slightly narrower than the width of the flow path 3a,
When a pulsed signal voltage is applied to the driving piezoelectric element 2b selected by the driving circuit on the driving circuit printed board (PCB), the driving piezoelectric element 2b is displaced in the thickness direction, and the flow path 3a is passed through the upper partition wall 15. Changes, and as a result, ink droplets are ejected from the nozzles 6a of the nozzle plate 6.
【００１１】このように、図２に示すインクジェットヘ
ッドの構造において、残留振動はパルス幅を２Ｌ／Ｃｓ
の自然数倍（Ｌは加圧液室の長さ、Ｃｓは圧力波の速
度）に設定するか、または残留振動の減衰量に応じてパ
ルスの立ち下げ時間を操作することで大幅に低減でき
る。しかし、設計や製造段階で駆動波形を決めても、残
留振動は液室構造と圧電体及びインク流体の系からくる
固有振動数によるものであり、ヘッドの使用環境（温
度、湿度、経時的な劣化）が変化すると残留振動も変化
する。従って、駆動波形もそれに応じて調整しなければ
ならない。As described above, in the structure of the ink jet head shown in FIG. 2, the residual vibration has a pulse width of 2 L / Cs.
Can be significantly reduced by setting it to a natural multiple (L is the length of the pressurized liquid chamber, Cs is the velocity of the pressure wave) or by operating the pulse fall time according to the attenuation of the residual vibration. . However, even if the drive waveform is determined at the design or manufacturing stage, the residual vibration is due to the natural frequency of the liquid chamber structure and the system of the piezoelectric body and the ink fluid, and the operating environment of the head (temperature, humidity, aging When the deterioration) changes, the residual vibration also changes. Therefore, the drive waveform must also be adjusted accordingly.
【００１２】図１（ａ）,（ｂ）は、本発明による液体
噴射記録ヘッドの駆動方法を説明するための図で、残留
圧力波とメカニカス駆動について述べる。図１（ａ）の
ように、補助パルスを印加した場合、Ａ部には、図
（ｂ）のような残留圧力波によって発生した電圧振動波
形が上畳されて観察される。この振動波形の周期をＴ、
振幅をＶとすると、ノズル面近傍のメニスカスの動き
は、残留圧力波の周期Ｔに同期し、ノズル面からの移動
距離は振幅Ｖに比例して振動をくり返す。この残留圧力
波の周期Ｔに同期して、補助パルス印加後に主パルスを
印加すると、インク滴の吐出量を変化させることができ
る。FIGS. 1A and 1B are views for explaining a method of driving a liquid jet recording head according to the present invention, and a residual pressure wave and mechanics driving will be described. When the auxiliary pulse is applied as shown in FIG. 1A, the voltage oscillation waveform generated by the residual pressure wave as shown in FIG. The period of this vibration waveform is T,
When the amplitude is V, the movement of the meniscus near the nozzle surface is synchronized with the cycle T of the residual pressure wave, and the movement distance from the nozzle surface repeats vibration in proportion to the amplitude V. When the main pulse is applied after applying the auxiliary pulse in synchronization with the cycle T of the residual pressure wave, the ejection amount of the ink droplet can be changed.
【００１３】図３（ａ）〜（ｃ）は、残留圧力波とメニ
スカス（ノズル面からのインク液面の位置）を示す図で
ある。図（ａ）は、図１（ｂ）における時刻ｔ＝ｔａの
時点で主パルスを印加したもので、残留圧力波は正圧の
極大をとり、メニスカスの位置は図（ａ）に示すように
ノズル面から突出する。図（ｂ）は、図１（ｂ）におけ
る時刻ｔ＝ｔｂの時点で主パルスを印加したもので、液
面の表面張力と大気圧が釣り合った状態であり、メニス
カスの位置は図（ｂ）に示すようにノズル面とほぼ同じ
位置になる。図（ｃ）は、図１（ｂ）における時刻ｔ＝
ｔｃの時点で主パルスを印加したもので、残留圧力波が
負圧の極大をとるので、メニスカスの位置は図（ｃ）に
示すように、ノズル面の内方へ引き込まれた状態にあ
る。このとき、印加する補助パルスのパルス幅Ｐｗ２ま
たは、波高値Ｖｐ２を変化させてもメニスカス振動の振
幅量が変わるだけで、振動の周期は変化しない。3A to 3C are diagrams showing the residual pressure wave and the meniscus (the position of the ink liquid surface from the nozzle surface). In FIG. 1A, the main pulse is applied at time t = ta in FIG. 1B, the residual pressure wave has a maximum of positive pressure, and the position of the meniscus is as shown in FIG. It projects from the nozzle surface. FIG. 1B shows a state in which the main pulse is applied at time t = tb in FIG. 1B, the surface tension of the liquid surface and the atmospheric pressure are balanced, and the position of the meniscus is shown in FIG. 1B. As shown in, the position is almost the same as the nozzle surface. FIG. 1C shows time t = in FIG. 1B.
Since the main pulse is applied at the time of tc and the residual pressure wave has the maximum of negative pressure, the position of the meniscus is in a state of being drawn inward of the nozzle surface as shown in FIG. At this time, even if the pulse width Pw2 of the auxiliary pulse to be applied or the peak value Vp2 is changed, only the amplitude amount of the meniscus vibration is changed, and the vibration cycle is not changed.
【００１４】図４（ａ）〜（ｃ）は、メニスカス振動の
一定周期性と主パルス印加のタイミングの関係を示す図
で、図５（ａ）〜（ｃ）は、主パルス印加のタイミング
をインク滴の吐出の状態を示す図である。図４（ａ）〜
（ｃ）と図５（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）〜（ｃ）に
各々対応している。図４（ａ）において、補助パルス
（Ｐｗ２，Ｖｐ２）と主パルス（Ｐｗ１，Ｖｐ１）との
遅延時間をＴｄとすると、Ｔｄ＝ｔａ＝Ｔであり、その
場合のメニスカスの位置は前述した図３（ａ）であり、
その状態から主パルス（Ｐｗ１，Ｖｐ１）が印加される
ので、図５（ａ）に示すようにインク滴が吐出する。こ
の場合のインク吐出量ＭｊはＭｊａである。図４（ｂ）
において、補助パルス（Ｐｗ２，Ｖｐ２）と主パルス
（Ｐｗ１，Ｖｐ１）との遅延時間はＴｄ＝Ｔｂ＝（５／
４）Ｔであり、その場合のメニスカスの位置は、前述し
た図３（ｂ）となり、その状態から主パルス（Ｐｗ１，
Ｖｐ１）が印加されるので、図５（ｂ）に示すようにイ
ンク滴が吐出する。この場合のインク吐出量ＭｊはＭｊ
ｂである。図５（ａ）の場合と、図５（ｂ）の場合とを
比較すると、インク滴の吐出量は図５（ａ）の場合が多
くなる。すなわちＭｊａ＞Ｍｊｂである。FIGS. 4A to 4C are diagrams showing the relationship between the constant periodicity of meniscus vibration and the timing of main pulse application, and FIGS. 5A to 5C show the timing of main pulse application. It is a figure which shows the discharge state of an ink drop. 4 (a)-
(C) and FIGS. 5 (a)-(c) correspond to FIGS. 3 (a)-(c), respectively. In FIG. 4A, when the delay time between the auxiliary pulse (Pw2, Vp2) and the main pulse (Pw1, Vp1) is Td, Td = ta = T, and the position of the meniscus in that case is shown in FIG. (A),
Since the main pulse (Pw1, Vp1) is applied from that state, ink droplets are ejected as shown in FIG. The ink ejection amount Mj in this case is Mja. Figure 4 (b)
, The delay time between the auxiliary pulse (Pw2, Vp2) and the main pulse (Pw1, Vp1) is Td = Tb = (5 /
4) T, and the position of the meniscus in that case is as shown in FIG. 3 (b), and from that state, the main pulse (Pw1,
Since Vp1) is applied, ink droplets are ejected as shown in FIG. In this case, the ink ejection amount Mj is Mj
b. Comparing the case of FIG. 5A and the case of FIG. 5B, the ejection amount of the ink droplets is larger in the case of FIG. 5A. That is, Mja> Mjb.
【００１５】図４（ｃ）において、補助パルス（Ｐｗ
２，Ｖｐ２）と主パルス（Ｐｗ１，Ｖｐ１）との遅延時
間は、Ｔｄ＝ｔｃ＝（３／２）Ｔであり、その場合のメ
ニスカスの位置は前述した図３（ｃ）となり、その状態
から主パルス（Ｐｗ１，Ｖｐ１）が印加されるので、図
５（ｃ）に示すようなインク滴が吐出する。この場合の
インク吐出量はＭｊはＭｊｃである。図５（ｂ）の場合
と図５（ｃ）の場合とを比較すると、インク滴の吐出量
は図５（ｂ）の場合が多くなる。すなわちＭｊｂ＞Ｍｊ
ｃである。このように、残留圧力波の周期にあわせて、
補助パルス印加後に、主パルスを印加すると、図６に示
すように、インク滴吐出量Ｍｊを変化させることができ
る。In FIG. 4C, the auxiliary pulse (Pw
2, Vp2) and the main pulse (Pw1, Vp1) have a delay time of Td = tc = (3/2) T, and the position of the meniscus in this case is as shown in FIG. 3 (c). Since the main pulse (Pw1, Vp1) is applied, ink droplets as shown in FIG. 5C are ejected. In this case, the ink ejection amount Mj is Mjc. Comparing the case of FIG. 5B and the case of FIG. 5C, the ejection amount of the ink droplets in the case of FIG. 5B increases. That is, Mjb> Mj
c. In this way, according to the cycle of the residual pressure wave,
When the main pulse is applied after the auxiliary pulse is applied, the ink droplet ejection amount Mj can be changed as shown in FIG.
【００１６】図６からわかるように、Ｍｊを極大にさせ
るＴｄはＴｄ＝Ｔに限らず、Ｔの整数倍であればよく、
またＭｊを極小にさせるＴｄはＴｄ＝（３／２）Ｔに限
らず、（１／２）Ｔの奇数倍であればよい。補助パルス
の印加そのもので、インク滴が吐出してしまうと、紙面
を汚し、画像品質を損ねてしまうので、図７，図８に示
すようにパルス幅Ｐｗ２とその波高値Ｖｐ２は制限され
る。Ｐｗ２は、残留圧力波の最大振幅ＶｍがＶｍ０を越
えるようなパルス幅に設定すると、補助パルス自身でイ
ンク滴を吐出させてしまう。またＶｍ＜Ｖｍ０であれ
ば、Ｐｗ２が大きい方が、Ｍｊ変動量△Ｍｊは大きくな
る。また、Ｖｐ２も同様に、Ｖｍ＞Ｖｍ０の場合は、補
助パルス自身によってインク滴が吐出してしまうが、Ｖ
ｍ＜Ｖｍ０であれば、Ｖｐ２が大きい方が、△Ｍｊは大
きい。とくに、駆動回路の構成を考えた場合は、Ｖｐ１
＝Ｖｐ２と設定したほうが、低コスト化に有利である。As can be seen from FIG. 6, Td for maximizing Mj is not limited to Td = T, and may be any integral multiple of T,
Further, Td for minimizing Mj is not limited to Td = (3/2) T, and may be an odd multiple of (1/2) T. If ink droplets are ejected by the application of the auxiliary pulse itself, the paper surface is stained and the image quality is impaired. Therefore, as shown in FIGS. 7 and 8, the pulse width Pw2 and its peak value Vp2 are limited. If Pw2 is set to a pulse width such that the maximum amplitude Vm of the residual pressure wave exceeds Vm0, the auxiliary pulse itself ejects ink droplets. If Vm <Vm0, the larger Pw2 is, the larger the Mj fluctuation amount ΔMj is. Similarly, for Vp2, if Vm> Vm0, ink droplets are ejected by the auxiliary pulse itself,
If m <Vm0, the larger Vp2 is, the larger ΔMj is. Especially when considering the configuration of the drive circuit, Vp1
= Vp2 is more advantageous for cost reduction.
【００１７】以上のようにＰｗ２とＶｐ２を変化させる
ことで、残留圧力波の振幅を変えることができるので、
インク滴面の位置を変化させることができるが、圧力波
の振幅を変動させると、メニスカスの振動が不安定にな
り、ひいては気泡を吸い込んで主パルスによるインク滴
吐出が不能になる場合もある。従って、Ｐｗ２またはＶ
ｐ２を可変させるよりも、残留圧力波の周期に合わせて
Ｔｄを変化させるほうが好ましい。Since the amplitude of the residual pressure wave can be changed by changing Pw2 and Vp2 as described above,
Although it is possible to change the position of the ink drop surface, if the amplitude of the pressure wave is changed, the vibration of the meniscus becomes unstable, and eventually the bubbles may be sucked and the ink drop may not be ejected by the main pulse. Therefore, Pw2 or V
It is preferable to change Td according to the cycle of the residual pressure wave rather than changing p2.
【００１８】次に、本発明の具体例について説明する。具体例１
図２のようなヘッド構造において、パルス波高値Ｖｐ１
＝Ｖｐ２＝２２（Ｖ）、主パルス幅Ｐｗ１＝１４（μ
ｓ）、補助パルス幅Ｐｗ２＝７（μｓ）、遅延時間Ｔｄ
＝Ｔ＝２８（μｓ）（Ｔは残留圧力波の周期）として、
駆動したところ、ｆ＝８ＫＨｚでの吐出量がＭｊ＝９０
×１０-9（ｃｃ）からＭｊ＝１２０×１０-9（ｃｃ）へ
増加し、べた画像（ｆ＝８ＫＨｚで印字）の濃度ムラが
なくなり、画像印質が著しく向上した。具体例２
本発明にてドット径変調を実現するには、Ｔｄを濃度信
号に合わせて可変させる場合、Ｔｄ＝Ｔ〜（３／２）Ｔ
まで可変させれば、△Ｍｊのインク滴吐出量の変動が得
られる。また、より精密に吐出量を制御させたい場合
は、残留圧力波の減衰を利用して、Ｔｄの変化量△Ｔｄ
を大きく取り、振幅Ｖの極大点、極小点を多くとって、
Ｔｄの設定点を多くすればよい。Next, a specific example of the present invention will be described.Specific example 1
In the head structure as shown in FIG. 2, the pulse peak value Vp1
= Vp2 = 22 (V), main pulse width Pw1 = 14 (μ
s), auxiliary pulse width Pw2 = 7 (μs), delay time Td
= T = 28 (μs) (T is the period of the residual pressure wave),
When driven, the ejection amount at f = 8 KHz was Mj = 90.
× 10-9From (cc), Mj = 120 × 10-9To (cc)
Increased density unevenness of solid image (printed at f = 8KHz)
The image quality is significantly improved.Example 2
In order to realize dot diameter modulation in the present invention, Td is a density signal.
Td = T to (3/2) T when changing according to the number
Can be varied up to a variation of ΔMj
To be Also, if you want to control the discharge amount more precisely
Is the amount of change ΔTd of Td using the attenuation of the residual pressure wave.
Is set to be large, and the maximum point and the minimum point of the amplitude V are set to many,
It is sufficient to increase the set point of Td.
【００１９】[0019]
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。
（１）残留圧力波の周期にあわせて、補助パルスと主パ
ルスの遅延時間のみを設定することで、インク滴の吐出
量を自由に可変することができるので、低コストな駆動
回路で安定した高画像品質、高速印字が実現できる。
（２）残留圧力波の周期にあわせて、補助パルスの波高
値またはパルス幅と主パルスとの遅延時間を設定するこ
とで、より効率的にインク滴の吐出量を可変することが
できるので、高画像品質、高速印字、階調表現が実現で
きる。As is apparent from the above description, the present invention has the following effects. (1) Since only the delay time of the auxiliary pulse and the main pulse is set in accordance with the cycle of the residual pressure wave, the ejection amount of the ink droplet can be freely changed, so that the driving circuit is stable at a low cost. High image quality and high-speed printing can be realized. (2) By setting the crest value or pulse width of the auxiliary pulse and the delay time of the main pulse in accordance with the cycle of the residual pressure wave, the ejection amount of the ink droplet can be changed more efficiently. High image quality, high-speed printing, and gradation expression can be realized.
【図１】 本発明による液体噴射記録ヘッドの駆動方法
の一実施例を説明するための構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram for explaining an example of a method of driving a liquid jet recording head according to the present invention.
【図２】 液体噴射記録ヘッドを説明するための構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram for explaining a liquid jet recording head.
【図３】 残留圧力波とメニスカスの関係を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a residual pressure wave and a meniscus.
【図４】 メニスカス振動の一定周期性と主パルス印加
のタイミングの関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the constant periodicity of meniscus vibration and the timing of main pulse application.
【図５】 主パルス印加のタイミングとインク滴の吐出
の状態を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the timing of main pulse application and the state of ink droplet ejection.
【図６】 主パルス印加のタイミングとインク滴の吐出
量の変化を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the timing of main pulse application and changes in the ejection amount of ink droplets.
【図７】 パルス幅とインク滴吐出量の関係を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a pulse width and an ink droplet ejection amount.
【図８】 波高値とインク滴吐出量の関係を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a crest value and an ink droplet ejection amount.
【図９】 印字信号の周波数に対するインク滴の吐出量
を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the ejection amount of ink droplets with respect to the frequency of a print signal.
１…基板、２…圧電素子、２ａ…非駆動圧電素子、２ｂ
…駆動圧電素子、３…流路板、３ａ…インク流路、３ｂ
…壁部、４…共通液室構成部材、４ａ…共通液室、５…
インク供給パイプ、６…ノズルプレート、６ａ…ノズ
ル、７…駆動用回路プリント板（ＰＢＣ）、８…リード
線、９…駆動電極、１０…充填剤、１１…保護板、１２
…流体抵抗、１３，１４…内部電極、１５…上部隔壁。1 ... Substrate, 2 ... Piezoelectric element, 2a ... Non-driving piezoelectric element, 2b
... Drive piezoelectric element, 3 ... Flow path plate, 3a ... Ink flow path, 3b
... Wall part, 4 ... Common liquid chamber constituent member, 4a ... Common liquid chamber, 5 ...
Ink supply pipe, 6 ... Nozzle plate, 6a ... Nozzle, 7 ... Drive circuit printed board (PBC), 8 ... Lead wire, 9 ... Drive electrode, 10 ... Filler, 11 ... Protect plate, 12
... Fluid resistance, 13, 14 ... Internal electrodes, 15 ... Upper partition wall.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲田 俊生 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshio Inada 1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks Company Ricoh
Claims (3)
けて配設された複数の平行流路と、該平行流路の各々に
接続されて液滴噴射するノズルと、前記平行流路に給液
する接続手段と、前記平行流路の長手方向の垂直な方向
に変位を与えて該流路の容積を可変とする圧電素子とか
らなり、該圧電素子に常時流路容積が縮小するように保
持する信号を与え、選択された流路に対して流路容積を
増大する向きに変位させた後、再び流路の容積が縮小す
る変位を与えるパルス信号を印加して流路に対応するノ
ズルから液滴を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法
において、前記パルス信号が印加される前にパルス幅ま
たは波高値の異なる補助パルスを印加し、残留圧力波の
周期に合わせて前記パルス信号を印加することを特徴と
する液体噴射記録へッドの駆動方法。1. A plurality of parallel flow channels arranged at intervals in the longitudinal direction of the flow channels, nozzles connected to each of the parallel flow channels to eject droplets, and the parallel flow channels. And a piezoelectric element for changing the volume of the flow passage by displacing in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the parallel flow passage, and the flow volume of the piezoelectric element is constantly reduced. Signal is applied to the selected channel to displace it in a direction that increases the volume of the channel, and then apply a pulse signal that gives a displacement to reduce the volume of the channel again. In a method for driving a liquid jet recording head that ejects liquid droplets from a nozzle, an auxiliary pulse having a different pulse width or peak value is applied before the pulse signal is applied, and the pulse signal is adjusted in accordance with the cycle of the residual pressure wave. To liquid jet recording characterized by applying How to drive the door.
けて配設された複数の平行流路と、該平行流路の各々に
接続されて液滴噴射するノズルと、前記平行流路に給液
する接続手段と、前記平行流路の長手方向の垂直な方向
に変位を与えて該流路の容積を可変とする圧電素子とか
らなり、該圧電素子に常時流路容積が縮小するように保
持する信号を与え、選択された流路に対して流路容積を
増大する向きに変位させた後、再び流路の容積が縮小す
る変位を与えるパルス信号を印加して流路に対応するノ
ズルから液滴を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法
において、前記パルス信号が印加される前に、ドット径
に応じて補助パルスの波高値またはパルス幅を変化さ
せ、残留圧力波の周期にあわせて前記パルス信号を印加
することを特徴とする液体噴射記録へッドの駆動方法。2. A plurality of parallel flow passages arranged at intervals in the longitudinal direction of the flow passages, nozzles connected to each of the parallel flow passages to eject droplets, and the parallel flow passages. And a piezoelectric element for changing the volume of the flow passage by displacing in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the parallel flow passage, and the flow volume of the piezoelectric element is constantly reduced. Signal is applied to the selected channel to displace it in a direction that increases the volume of the channel, and then apply a pulse signal that gives a displacement to reduce the volume of the channel again. In the method of driving a liquid jet recording head that jets liquid droplets from a nozzle, the peak value or pulse width of the auxiliary pulse is changed according to the dot diameter before the pulse signal is applied, and the cycle of the residual pressure wave is changed. In addition, the pulse signal is applied together Liquid ejection recording head driving method.
けて配設された複数の平行流路と、該平行流路の各々に
接続されて液滴噴射するノズルと、前記平行流路に給液
する接続手段と、前記平行流路の長手方向の垂直な方向
に変位を与えて該流路の容積を可変とする圧電素子とか
らなり、選択された流路に対して流路容積を減少させる
向きに圧電素子を変位させるパルス信号を印加すること
で流路に対応するノズルから液滴を噴射させる液体噴射
記録ヘッドの駆動方法において、前記パルス信号が印加
される前に請求項１又は２記載の補助パルスを印加し、
残留圧力波の周期に合わせて前記パルス信号を印加する
ことを特徴とする液体噴射記録へッドの駆動方法。3. A plurality of parallel flow passages arranged at intervals in the longitudinal direction of the flow passages, nozzles connected to each of the parallel flow passages to eject droplets, and the parallel flow passages. And a piezoelectric element for varying the volume of the flow path by displacing the parallel flow path in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the parallel flow path. In a method of driving a liquid jet recording head, in which a droplet signal is ejected from a nozzle corresponding to a flow path by applying a pulse signal for displacing a piezoelectric element in a direction of decreasing the amount of discharge, before applying the pulse signal. Or applying the auxiliary pulse described in 2,
A method for driving a liquid jet recording head, characterized in that the pulse signal is applied in synchronization with the cycle of the residual pressure wave.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19346391A JPH0516359A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Driving method for liquid jet recording head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19346391A JPH0516359A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Driving method for liquid jet recording head |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001222505A Division JP2002036553A (en) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Liquid ejection recorder |
| JP2001222460A Division JP2002036552A (en) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | Liquid ejection recorder |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0516359A true JPH0516359A (en) | 1993-01-26 |
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ID=16308427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP19346391A Pending JPH0516359A (en) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Driving method for liquid jet recording head |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0516359A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-07-08 JP JP19346391A patent/JPH0516359A/en active Pending
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