JPH10296969A - Ink injection device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink injection device for satisfactorily executing a canceling operation of a pressure wave vibration of ink retained after ink is injected irrespective of temperature of the ink. SOLUTION: A volume of an ink chamber is once increased according to a print command of one dot (AS), the volume is decreased after its 1.0 T, ink is injected (AE), the volume is again increased after its 0.75 T (BS), further the volume is decreased after its 1.0 T, and the ink is again injected (BE). Thereafter, a non-injection pulse signal C (pulse width 0.5T) is generated at the time point of elapsing time d2 decided as below as a center in response to the temperature of the ink in the chamber, and pressure wave vibration of the ink is canceled. At the time of 0 to 10 deg.C, d2=2.45 T, at the time of 10 to 20 deg.C, d2=2.50 T. At the time of 20 to 30 deg.C, d2=2.55 T, at the time of 30 to 40 deg.C, d2=2.60 T, where T indicates a time of one-way propagating the pressure wave of the ink in the chamber.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、印字命令に応じて
ノズルからインクを噴射して、被記録媒体に画像を形成
するインク噴射装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink ejecting apparatus which ejects ink from nozzles in accordance with a print command to form an image on a recording medium.

【０００２】[0002]

【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置の中で、原理が最も単純
で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとして、
インクジエツト方式の印字装置が挙げられる。なかで
も、印字に使用するインクのみを噴射するドロップ・オ
ン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコスト
の安さなどから急速に普及している。2. Description of the Related Art Among non-impact printers which have been replacing the conventional impact printers and are now expanding their markets, the principle is the simplest and the multi-gradation and color printing are possible. Is easy,
An ink-jet type printing device may be used. Above all, the drop-on-demand type, which ejects only ink used for printing, is rapidly spreading due to its good ejection efficiency and low running cost.

【０００３】ドロップ・オン・デマンド型の印字装置に
用いられるインク噴射装置として、例えば、特開昭６３
−２４７０５１号公報に記載の圧電材料を利用したせん
断モード型がある。この種のインク噴射装置の一例を図
５に示す。なお、図５（ａ）は図５（ｂ）のＡ−Ａ線断
面に、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面に、それ
ぞれ対応している。As an ink ejecting apparatus used in a drop-on-demand type printing apparatus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open
There is a shear mode type using a piezoelectric material described in JP-A-247051. FIG. 5 shows an example of this type of ink ejecting apparatus. 5A corresponds to a cross section taken along line AA in FIG. 5B, and FIG. 5B corresponds to a cross section taken along line BB in FIG. 5A.

【０００４】図５に示すように、インク噴射装置６００
は、底壁６０１，天壁６０２，およびその間のせん断モ
ード型のアクチュエータ壁６０３からなる。そのアクチ
ュエータ壁６０３は天壁６０２に接着され、かつ矢印６
０９方向に分極された圧電材料製の上部壁６０５と、底
壁６０１に接着され、かつ矢印６１１方向に分極された
圧電材料製の下部壁６０７とからなっている。アクチュ
エータ壁６０３は一対となって、その間にインク室６１
３を形成し、かつその隣の一対のアクチュエータ壁６０
３との間には、インク室６１３よりも狭い空間６１５を
形成している。[0004] As shown in FIG.
Is composed of a bottom wall 601, a top wall 602, and a shear mode type actuator wall 603 therebetween. The actuator wall 603 is adhered to the ceiling wall 602 and the arrow 6
An upper wall 605 made of a piezoelectric material polarized in the direction 09 and a lower wall 607 made of a piezoelectric material adhered to the bottom wall 601 and polarized in the direction of the arrow 611. The actuator walls 603 are paired, and the ink chamber 61 is located between them.
3 and a pair of adjacent actuator walls 60
3, a space 615 narrower than the ink chamber 613 is formed.

【０００５】各インク室６１３の一端には、ノズル６１
８を有するノズルプレート６１７が固着され、他端に
は、マニホールド６２６を介して図示しないインク供給
源が接続されている。なお、マニホールド６２６は、各
インク室６１３に連通する開口部を有する前部壁６２７
と、底壁６０１，天壁６０２の間を密閉する後部壁６２
８とを備え、上記インク供給源から前部壁６２７，後部
壁６２８の間に供給されたインクを、各インク室６１３
に分配するものである。[0005] One end of each ink chamber 613 has a nozzle 61
The nozzle plate 617 having the nozzle 8 is fixedly connected to an ink supply source (not shown) via the manifold 626 at the other end. The manifold 626 has a front wall 627 having an opening communicating with each ink chamber 613.
And a rear wall 62 for sealing between the bottom wall 601 and the top wall 602.
8 and supplies the ink supplied from the ink supply source between the front wall 627 and the rear wall 628 to each of the ink chambers 613.
It is distributed to.

【０００６】各アクチュエータ壁６０３の両側面には電
極６１９，６２１が金属化層として設けられている。具
体的にはインク室６１３側のアクチュエータ壁６０３に
は電極６１９が設けられ、空間６１５側およびインク噴
射装置６００外周側のアクチュエータ壁６０３には電極
６２１が設けられている。なお、電極６１９の表面はイ
ンクと絶縁するための絶縁層で覆われている。そして、
電極６２１はアース６２３に接続され、インク室６１３
内に設けられた電極６１９は制御装置６２５に接続さ
れ、後述のような電圧（駆動信号）を印加される。[0006] On both side surfaces of each actuator wall 603, electrodes 619 and 621 are provided as metallized layers. Specifically, an electrode 619 is provided on the actuator wall 603 on the ink chamber 613 side, and an electrode 621 is provided on the actuator wall 603 on the space 615 side and the outer peripheral side of the ink ejecting apparatus 600. Note that the surface of the electrode 619 is covered with an insulating layer for insulating the ink. And
The electrode 621 is connected to the ground 623 and the ink chamber 613
The electrode 619 provided therein is connected to the control device 625, and a voltage (drive signal) as described later is applied.

【０００７】そして、各インク室６１３の電極６１９に
制御装置６２５が電圧を印加することによって、各アク
チュエータ壁６０３がインク室６１３の容積を増加する
方向に圧電厚みすべり変形する。この動作の一例を図６
に示す。なお、図６では、各部６０３〜６１９の符号に
図の左側からａ，ｂ，ｃ，…の添え字を付して、それぞ
れを区別している。図６に例示するように、インク室６
１３ｃの電極６１９ｃに所定の電圧Ｅ（Ｖ）が印加され
ると、アクチュエータ壁６０３ｅ，６０３ｆにそれぞれ
失印６３１，６３２の方向の電界が発生し、アクチュエ
ータ壁６０３ｅ，６０３ｆがインク室６１３ｃの容積を
増加する方向に圧電厚みすべり変形する。このとき、ノ
ズル６１８ｃ付近を含むインク室６１３ｃ内の圧力が減
少する。[0007] When the controller 625 applies a voltage to the electrode 619 of each ink chamber 613, each actuator wall 603 undergoes a piezoelectric thickness shear deformation in a direction to increase the volume of the ink chamber 613. An example of this operation is shown in FIG.
Shown in In FIG. 6, reference numerals of the respective parts 603 to 619 are appended with suffixes a, b, c,... From the left side of the figure to distinguish them from each other. As illustrated in FIG.
When a predetermined voltage E (V) is applied to the electrode 619c of the actuator 13c, electric fields in the directions of the unmarked marks 631 and 632 are generated on the actuator walls 603e and 603f, and the actuator walls 603e and 603f reduce the volume of the ink chamber 613c. The piezoelectric thickness shear deformation occurs in the increasing direction. At this time, the pressure in the ink chamber 613c including the vicinity of the nozzle 618c decreases.

【０００８】この電圧Ｅ（Ｖ）の印加をインク室６１３
内の圧力波の片道伝播時間Ｔだけ維持する。すると、そ
の間に前述のインク供給源からインクが供給される。な
お、上記片道伝播時間Ｔはインク室６１３内のインクの
圧力波が、インク室６１３の長手方向に片道伝播する時
間であり、インク室６１３の長さＬとこのインク室６１
３内部のインク中での音速ａとによりＴ＝Ｌ／ａなる式
で算出される。The voltage E (V) is applied to the ink chamber 613.
Is maintained for the one-way propagation time T of the pressure wave inside. Then, ink is supplied from the ink supply source during that time. The one-way propagation time T is a time in which the pressure wave of the ink in the ink chamber 613 propagates in one direction in the longitudinal direction of the ink chamber 613, and the length L of the ink chamber 613 and the ink chamber 61
T = L / a based on the sound speed a in the ink inside the ink tank 3.

【０００９】圧力波の伝播理論によると、上記電圧の印
加から片道伝播時間Ｔが経過するとインク室６１３内の
圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタイミングに
合わせてインク室６１３ｃの電極６１９ｃに印加されて
いる電圧を０（Ｖ）に戻す。すると、アクチュエータ壁
６０３ｅ，６０３ｆが変形前の状態（図５）に戻り、イ
ンクに圧力が加えられる。そのとき、上記正に転じた圧
力と、アクチュエータ壁６０３ｅ，６０３ｆが変形前の
状態に戻ることにより発生した圧力とが加え合わされ、
比較的高い圧力がインク室６１３ｃのノズル６１８ｃ付
近の部分に生じて、インクがノズル６１８ｃから噴射さ
れる。According to the pressure wave propagation theory, the pressure in the ink chamber 613 reverses and turns positive when the one-way propagation time T elapses from the application of the voltage, but the electrode of the ink chamber 613c is synchronized with this timing. The voltage applied to 619c is returned to 0 (V). Then, the actuator walls 603e and 603f return to the state before deformation (FIG. 5), and pressure is applied to the ink. At this time, the pressure that has turned positive and the pressure generated by the actuator walls 603e and 603f returning to the state before deformation are added, and
A relatively high pressure is generated in a portion of the ink chamber 613c near the nozzle 618c, and ink is ejected from the nozzle 618c.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本願出願人は、前述の
ようにインク室６１３内のインクに圧力波振動を発生さ
せてノズル６１８からインクを噴射する噴射動作の終了
後、インクの圧力波振動をほぼ相殺する相殺動作を実行
することを考えた。この相殺動作は、電極６１９ｃに印
加される電圧を所定のタイミングで一旦電圧Ｅ（Ｖ）に
し、続いて０（Ｖ）に戻してインク室６１３の容積を増
減させることによってなされる。この相殺動作によって
圧力波振動が早期に収束し、残留した圧力波振動により
インクが非所望に噴射されるのを防止すると共に、次の
印字命令に対する処理に早期に移行することができる。
従って、一層正確な画像を形成すると共に、印字速度を
良好に向上させることができる。As described above, the applicant of the present invention generates the pressure wave vibration of the ink in the ink chamber 613, and after the ejection operation of ejecting the ink from the nozzle 618 is completed, the pressure wave oscillation of the ink is completed. I thought about performing an offset operation that almost cancels out. This canceling operation is performed by temporarily setting the voltage applied to the electrode 619c to a voltage E (V) at a predetermined timing, and then returning the voltage to 0 (V) to increase or decrease the volume of the ink chamber 613. Due to this canceling operation, the pressure wave vibration converges at an early stage, and it is possible to prevent the ink from being undesirably ejected due to the remaining pressure wave vibration, and to shift to the process for the next print command at an early stage.
Therefore, a more accurate image can be formed and the printing speed can be improved satisfactorily.

【００１１】ところが、上記音速ａはインクの温度に応
じて変化し、このため、片道伝播時間Ｔの実際の値もイ
ンクの温度に応じて変化する。従って、相殺動作をイン
クの温度に関わらず一定のタイミングで実行すると、圧
力波振動が良好に相殺されない可能性がある。そして、
場合によっては、圧力波振動が収束しない内に次の印字
命令に対する噴射動作が実行され、噴射されたインクが
飛沫となって飛び散ったり、インクの噴射がなされなか
ったりすることも考えられる。そこで、本発明は、イン
クの圧力波振動を相殺する相殺動作を、インクの温度に
関わらず良好に実行することのできるインク噴射装置を
提供することを目的としてなされた。However, the above-mentioned sound speed a changes according to the temperature of the ink, and therefore, the actual value of the one-way propagation time T also changes according to the temperature of the ink. Therefore, if the offset operation is executed at a constant timing regardless of the temperature of the ink, there is a possibility that the pressure wave vibration is not offset well. And
In some cases, it is conceivable that the ejection operation for the next print command is executed before the pressure wave vibration does not converge, and the ejected ink is scattered as a droplet or the ink is not ejected. Therefore, an object of the present invention is to provide an ink ejecting apparatus that can favorably execute a canceling operation for canceling the pressure wave vibration of ink regardless of the temperature of the ink.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項１記載の発明は、イン
クが噴射されるノズルと、該ノズルの背後に設けられ、
インクが充填されるインク室と、該インク室内のインク
に圧力波振動を与えるアクチュエータと、印字命令に対
して、上記アクチュエータを駆動して上記インク室内の
インクに圧力波振動を発生させて上記ノズルからインク
を噴射する噴射動作を実行する駆動手段と、を備えたイ
ンク噴射装置であって、上記駆動手段が、上記噴射動作
の終了後、上記アクチュエータを駆動して上記インクの
圧力波振動をほぼ相殺する相殺動作を、上記インク室内
のインクの温度に応じたタイミングで実行することを特
徴としている。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a nozzle from which ink is ejected, provided behind the nozzle,
An ink chamber filled with ink; an actuator for applying pressure wave vibration to the ink in the ink chamber; and a nozzle for driving the actuator to generate pressure wave vibration in the ink in the ink chamber in response to a print command. A driving unit for performing an ejection operation of ejecting ink from the ink jetting device, wherein the driving unit drives the actuator after the ejection operation to substantially reduce the pressure wave vibration of the ink. The offset operation is executed at a timing according to the temperature of the ink in the ink chamber.

【００１３】このように構成された本発明では、駆動手
段は印字命令に対してアクチュエータを駆動し、次のよ
うな噴射動作を実行する。すなわち、アクチュエータに
よって、ノズルの背後に設けられたインク室内のインク
に圧力波振動を発生させ、その圧力波振動によってノズ
ルからインクを噴射する。According to the present invention, the driving means drives the actuator in response to the print command and executes the following ejection operation. That is, a pressure wave vibration is generated in the ink in the ink chamber provided behind the nozzle by the actuator, and the ink is ejected from the nozzle by the pressure wave vibration.

【００１４】また、駆動手段は、上記噴射動作の終了
後、アクチュエータを駆動して上記インクの圧力波振動
をほぼ相殺する相殺動作を実行する。このため、インク
の圧力波振動を早期に収束させ、残留した圧力波振動に
よりインクが非所望に噴射されるのを防止すると共に、
次の印字命令に対する処理に早期に移行することができ
る。しかも、駆動手段は上記相殺動作をインク室内のイ
ンクの温度に応じたタイミングで実行する。このため、
相殺動作をインクの温度に関わらず良好に実行すること
ができる。従って、本発明では、全ての温度領域におい
て、インクが飛沫となって飛び散ったりインクの噴射が
なされなかったりすることを防止してきわめて正確な画
像を形成すると共に、インクの圧力波振動を早期に収束
させて印字速度を良好に向上させることができる。After the ejection operation is completed, the driving means drives the actuator to execute an offset operation for almost canceling the pressure wave vibration of the ink. For this reason, the pressure wave vibration of the ink is converged at an early stage, and the ink is prevented from being undesirably ejected due to the remaining pressure wave vibration.
The process can be shifted to the process for the next print command at an early stage. In addition, the driving unit executes the above-described offset operation at a timing according to the temperature of the ink in the ink chamber. For this reason,
The offset operation can be favorably executed regardless of the temperature of the ink. Therefore, in the present invention, in all the temperature regions, ink is prevented from being splattered and splattered, or ink is not ejected, and an extremely accurate image is formed. By converging, the printing speed can be improved satisfactorily.

【００１５】なお、上記相殺とは、圧力波振動を完全に
解消するものではなくてもよく、例えば、インクが噴射
されない程度に上記圧力波振動を抑制するものであって
もよい。請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に
加え、上記アクチュエータが、上記インク室の容積を変
化させるものであり、上記駆動手段が、上記噴射動作終
了後、インクの圧力波振動をインクの温度に応じたタイ
ミングでほぼ相殺するように、上記アクチュエータを駆
動して上記インク室の容積を増減させることを特徴とし
ている。The term "cancellation" does not necessarily mean that the pressure wave vibration is completely eliminated. For example, the cancellation may be such that the pressure wave vibration is suppressed to the extent that ink is not ejected. According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the actuator changes the volume of the ink chamber, and the driving means causes the pressure wave vibration of the ink to be changed after the end of the ejection operation. The invention is characterized in that the actuator is driven to increase or decrease the volume of the ink chamber so as to substantially cancel at a timing corresponding to the temperature of the ink.

【００１６】本発明では、上記アクチュエータがインク
室の容積を変化させる。このため、その容積の変化によ
りインクに圧力波振動が発生し、ノズルからインクが噴
射される。また、アクチュエータは、そのインク室の容
積を増減させることにより上記相殺動作を実行する。こ
のため、インクの圧力波振動をきわめて良好に相殺する
ことができる。従って、本発明では、請求項１記載の発
明の効果に加えて、インクの圧力波振動を一層良好に相
殺し、一層正確な画像を形成すると共に、印字速度を一
層良好に向上させることができるといった効果が生じ
る。According to the present invention, the actuator changes the volume of the ink chamber. Therefore, a pressure wave vibration is generated in the ink due to the change in the volume, and the ink is ejected from the nozzle. Further, the actuator executes the above-described offset operation by increasing or decreasing the volume of the ink chamber. For this reason, the pressure wave vibration of the ink can be canceled very well. Therefore, in the present invention, in addition to the effect of the first aspect, it is possible to more effectively cancel the pressure wave vibration of the ink, form a more accurate image, and further improve the printing speed. Such an effect is produced.

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の構
成に加え、上記駆動手段が、上記アクチュエータを駆動
して、上記容積を一旦増加させた後に上記容積を減少さ
せて上記ノズルからインクを噴射し、その後、上記イン
ク室内をインクの圧力波が片道伝播する時間（以下、片
道伝播時間という）とインクの温度とによって決められ
る時間後に、上記インク室の容積を再び増加させた後に
減少させて上記相殺動作を実行することを特徴としてい
る。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the driving means drives the actuator to temporarily increase the volume and then reduce the volume to cause the ink to flow from the nozzle. After that, after a time determined by the time during which the pressure wave of the ink propagates in the ink chamber in one way (hereinafter, referred to as a one-way propagation time) and the temperature of the ink, the volume of the ink chamber is increased and then reduced. In this case, the offset operation is performed.

【００１８】本発明では、駆動手段が噴射動作を実行す
る際、アクチュエータを駆動してインク室の容積を一旦
増加させる。すると、そのインク室内部の圧力が一旦減
少し、インク室内にインクが流入する。続いて、アクチ
ュエータを駆動してインク室の容積を減少させることに
より、インク室内に比較的高い圧力が生じ、インクがノ
ズルから噴射される。その後、駆動手段は、インク室内
をインクの圧力波が片道伝播時間とインクの温度とによ
って決められる時間後に、インク室の容積を再び増加さ
せた後に減少させて相殺動作を実行する。このため、そ
の相殺動作を片道伝播時間およびインクの温度に応じた
適切なタイミングで実行することができ、インクの圧力
波振動をきわめて良好に相殺することができる。In the present invention, when the driving means executes the ejection operation, the actuator is driven to temporarily increase the volume of the ink chamber. Then, the pressure inside the ink chamber temporarily decreases, and the ink flows into the ink chamber. Subsequently, a relatively high pressure is generated in the ink chamber by driving the actuator to reduce the volume of the ink chamber, and ink is ejected from the nozzle. Thereafter, the driving means executes the canceling operation by increasing the volume of the ink chamber again and then decreasing it after a time determined by the one-way propagation time of the pressure wave of the ink and the temperature of the ink in the ink chamber. For this reason, the offset operation can be executed at an appropriate timing according to the one-way propagation time and the temperature of the ink, and the pressure wave vibration of the ink can be offset very favorably.

【００１９】従って、本発明では、請求項２記載の発明
の効果に加えて、インクの圧力波振動を一層良好に相殺
し、一層正確な画像を形成すると共に、印字速度を一層
良好に向上させることができるといった効果が生じる。
なお、本発明では、インクの温度を参照しているので、
上記片道伝播時間は特定の温度で測定した固定値であっ
てもよい。このため、きわめて処理を簡略化することが
できる。Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the second aspect of the present invention, the pressure wave vibration of the ink is more favorably canceled, a more accurate image is formed, and the printing speed is further improved. The effect that it can do is produced.
In the present invention, since the ink temperature is referred to,
The one-way propagation time may be a fixed value measured at a specific temperature. Therefore, the processing can be extremely simplified.

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項３記載の構
成に加え、上記駆動手段が上記アクチュエータを駆動し
て、上記容積を一旦増加させた約１．０Ｔまたはその奇
数倍（Ｔは上記インク室内をインクの圧力波が片道伝播
する片道伝播時間の室温における値）後に上記容積を減
少させて上記ノズルからインクを噴射し、その約０．７
５Ｔ後に上記容積を再び増加させ、更にその約１．０Ｔ
またはその奇数倍後に上記容積を減少させて上記ノズル
から再びインクを噴射することにより、１ドットの上記
印字命令に対する噴射動作を実行し、該噴射動作が終了
してから下記の時間ｄ２が経過した時点を中心にして上
記相殺動作を実行することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the driving means drives the actuator to increase the volume once by about 1.0T or an odd multiple thereof (T is After the one-way propagation time at which the pressure wave of the ink propagates one way in the ink chamber at room temperature), the volume is reduced, and the ink is ejected from the nozzle.
After 5T, the above volume is increased again, and about 1.0T
Or, after an odd number of times, the volume is reduced and the ink is ejected again from the nozzle to execute the ejection operation for the one-dot print command, and the following time d2 has elapsed since the end of the ejection operation. The present invention is characterized in that the above-described canceling operation is executed around a point in time.

【００２１】上記インク室内のインクの温度が０〜１０
℃のとき ：ｄ２＝２．４５Ｔ 上記インク室内のインクの温度が１０〜２０℃のとき：
ｄ２＝２．５０Ｔ 上記インク室内のインクの温度が２０〜３０℃のとき：
ｄ２＝２．５５Ｔ 上記インク室内のインクの温度が３０〜４０℃のとき：
ｄ２＝２．６０Ｔ 本発明では、インク室の容積を一旦増加させた約１．０
Ｔまたはその奇数倍後に上記容積を減少させてノズルか
らインクを噴射し、その約０．７５Ｔ後に上記容積を再
び増加させ、更にその約１．０Ｔまたはその奇数倍後に
上記容積を減少させてノズルから再びインクを噴射する
ことにより、駆動手段が１ドットの印字命令に対する噴
射動作を実行する。The temperature of the ink in the ink chamber is 0 to 10
° C: d2 = 2.45T When the temperature of the ink in the ink chamber is 10 to 20 ° C:
d2 = 2.50T When the temperature of the ink in the ink chamber is 20 to 30 ° C .:
d2 = 2.55T When the temperature of the ink in the ink chamber is 30 to 40 ° C .:
d2 = 2.60T In the present invention, the volume of the ink chamber is temporarily increased to about 1.0.
After T or an odd multiple thereof, the volume is reduced, and the ink is ejected from the nozzle. After about 0.75 T, the volume is increased again, and further, the volume is reduced about 1.0 T or an odd multiple thereof, and the nozzle is reduced. , The driving means executes a jetting operation in response to a 1-dot printing command.

【００２２】インク室の容積を増減してインクを噴射す
る場合、インク室の容積を増加させてから減少させるま
での時間が約１．０Ｔまたはその奇数倍に等しいと、き
わめて良好にインクが噴射される。これは、インク室内
のインクの圧力波振動が約２Ｔの周期を有するため、上
記容積の増加後インク室内の圧力が増加するタイミング
と上記容積の減少によりインク室内の圧力が増加するタ
イミングとが一致し、インク室内に大きな圧力が生じる
からである。駆動手段はこのような噴射動作を約０．７
５Ｔの間隔を開けて２回実行するので、１ドットの印字
命令に対して２滴のインクをきわめて良好に噴射し、濃
厚な画像を良好に形成することができる。In the case of ejecting ink by increasing or decreasing the volume of the ink chamber, if the time from increasing the volume of the ink chamber to decreasing it is equal to about 1.0T or an odd multiple thereof, the ink can be ejected very well. Is done. Since the pressure wave oscillation of the ink in the ink chamber has a period of about 2T, the timing when the pressure in the ink chamber increases after the increase in the volume is equal to the timing when the pressure in the ink chamber increases due to the decrease in the volume. This is because a large pressure is generated in the ink chamber. The driving means controls such an injection operation by about 0.7.
Since the printing is executed twice with an interval of 5T, two drops of ink are ejected very well in response to a print command of one dot, and a dense image can be formed satisfactorily.

【００２３】また、駆動手段は、その噴射動作終了後、
インク室内のインクの温度に応じて決められる上記時間
ｄ２が経過した時点を中心にして相殺動作を実行する。
本発明者は、前述のタイミングでインク室の容積を増減
して２滴のインクを噴射するインク噴射装置を用いて鋭
意検討を重ねた結果、インクの温度に応じて決められる
上記時間ｄ２が経過した時点を中心にして相殺動作を実
行するときわめて良好にインクの圧力波振動が相殺され
ることを発見した。このため、本発明では、インクの圧
力波振動をきわめて良好に相殺することができる。Further, the driving means, after the end of the injection operation,
The canceling operation is performed around the time when the time d2 determined according to the temperature of the ink in the ink chamber has elapsed.
The inventor has made extensive studies using an ink ejecting apparatus that ejects two drops of ink by increasing or decreasing the volume of the ink chamber at the above-described timing. As a result, the time d2 determined according to the temperature of the ink has elapsed. It has been found that the pressure wave vibration of the ink is canceled out very well when the canceling operation is performed around the time when the ink jetting is performed. Therefore, according to the present invention, the pressure wave vibration of the ink can be canceled very well.

【００２４】従って、本発明では、請求項３記載の発明
の効果に加えて、一層濃厚な画像を良好に形成すると共
に、圧力波振動を一層良好に相殺して一層正確な画像を
形成し、印字速度を一層良好に向上させることができる
といった効果が生じる。請求項５記載の発明は、請求項
１〜４のいずれかに記載の構成に加え、上記駆動手段
が、上記アクチュエータに電圧を印加することにより上
記インク室の容積を増加または減少させるものであっ
て、しかも、上記噴射動作時にも上記相殺動作時にも同
じ電圧を印加することを特徴としている。Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the third aspect of the present invention, it is possible to form a denser image satisfactorily and to cancel out the pressure wave vibration better to form a more accurate image. There is an effect that the printing speed can be further improved. According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the driving means increases or decreases the volume of the ink chamber by applying a voltage to the actuator. In addition, the same voltage is applied both at the time of the injection operation and at the time of the offset operation.

【００２５】このように、本発明では、上記アクチュエ
ータとして電圧を印加することによりインク室の容積を
増加または減少させるものを使用し、しかも、上記噴射
動作時にも上記相殺動作時にも同じ電圧を印加するよう
にしたので、駆動信号のための電源が１つでよく、駆動
回路や制御回路の構成を簡略化することができる。ま
た、アクチュエータの制御も、電圧を印加するかしない
かの切り換えによって行われ、制御のための処理も簡単
になる。従って、本発明では、請求項１〜４のいずれか
に記載の発明の効果に加えて、装置の構成および制御を
一層簡略化することができるといった効果が生じる。As described above, according to the present invention, the actuator which increases or decreases the volume of the ink chamber by applying a voltage is used, and the same voltage is applied during both the ejection operation and the offset operation. Therefore, only one power source is required for the drive signal, and the configurations of the drive circuit and the control circuit can be simplified. Further, the control of the actuator is also performed by switching between the application and non-application of the voltage, and the processing for the control is simplified. Therefore, according to the present invention, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 4, an effect that the configuration and control of the device can be further simplified is generated.

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項１〜５のい
ずれかに記載の構成に加え、上記アクチュエータが、上
記インク室の側壁をなす圧電材料を用いて構成されてい
ることを特徴としている。本発明では、インク室の側壁
をなす圧電材料を用いて上記アクチュエータが構成され
ているので、その圧電材料に電圧を印加して変形させる
ことによってインク室の容積を変化させることができ
る。このようなアクチュエータは、構成が簡単で耐久性
にも優れ、更に安価である。従って、本発明では、請求
項１〜５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、装置
の構成を簡略化し、耐久性を向上させると共に、製造コ
ストを一層低減することができるといった効果が生じ
る。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to fifth aspects, the actuator is made of a piezoelectric material forming a side wall of the ink chamber. I have. In the present invention, since the actuator is configured by using the piezoelectric material forming the side wall of the ink chamber, the volume of the ink chamber can be changed by applying a voltage to the piezoelectric material and deforming the piezoelectric material. Such an actuator has a simple structure, excellent durability, and is inexpensive. Therefore, in the present invention, in addition to the effects of the invention described in any one of claims 1 to 5, the effects of simplifying the configuration of the device, improving the durability, and further reducing the manufacturing cost can be obtained. Occurs.

【００２７】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。本実施の形態のインク噴射装置６０
０における機械的部分の構成は、図５に示す従来のもの
と同様であるので説明を省略する。このインク噴射装置
６００の具体的な寸法を述べる。インク室６１３の長さ
Ｌが７．５ｍｍである。ノズル６１８の寸法は、ノズル
面６１７ａ側の径が４０μｍ、インク室６１３側の径が
７２μｍ、長さが１００μｍである。また、後述の実験
に供したインクの２５℃における粘度は約２ｍＰａ・
ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍである。このインク室６１
３内のインク中における音速ａと上記Ｌとの比Ｌ／ａ
（＝片道伝播時間Ｔ）は８μｓｅｃである。なお、上記
音速ａは室温（２５℃）における値である。更に、イン
ク噴射装置６００は図示しないプラテンに沿って移動す
るキャリッジに搭載され、ノズル面６１７ａとプラテン
上の記録用紙（図示せず）との間隔は１〜２ｍｍであ
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Ink jet device 60 of the present embodiment
The structure of the mechanical part at 0 is the same as that of the conventional one shown in FIG. Specific dimensions of the ink ejecting apparatus 600 will be described. The length L of the ink chamber 613 is 7.5 mm. The dimensions of the nozzle 618 are such that the diameter on the nozzle surface 617a side is 40 μm, the diameter on the ink chamber 613 side is 72 μm, and the length is 100 μm. In addition, the viscosity at 25 ° C. of the ink used for the experiment described below has a viscosity of about 2 mPa ·
s, surface tension is 30 mN / m. This ink chamber 61
The ratio L / a of the sound velocity a to the above-mentioned L in the ink in No. 3
(= One-way propagation time T) is 8 μsec. The sound speed a is a value at room temperature (25 ° C.). Further, the ink ejecting apparatus 600 is mounted on a carriage that moves along a platen (not shown), and a distance between the nozzle surface 617a and a recording sheet (not shown) on the platen is 1 to 2 mm.

【００２８】図１は、本実施の形態のインク噴射装置６
００に用いられた制御装置６２５の構成を表す回路図で
ある。図１に示すように、制御装置６２５は、充電回路
１８２，放電回路１８４，およびパルスコントロール回
路１８６から構成されている。また、図１では、アクチ
ュエータ壁６０３の圧電材料および電極６１９，６２１
をコンデンサ１９１で表しており、そのコンデンサ１９
１の端子１９１Ａ，１９１Ｂはそれぞれ電極６１９，６
２１に対応する。すなわち、端子１９１Ａが制御装置６
２５に、端子１９１Ｂがアース６２３に、それぞれ接続
されている。FIG. 1 shows an ink jetting device 6 according to this embodiment.
It is a circuit diagram showing the structure of the control device 625 used for 00. As shown in FIG. 1, the control device 625 includes a charging circuit 182, a discharging circuit 184, and a pulse control circuit 186. In FIG. 1, the piezoelectric material of the actuator wall 603 and the electrodes 619 and 621 are shown.
Is represented by a capacitor 191, and the capacitor 19
1 terminals 191A and 191B are electrodes 619 and 6
Corresponding to 21. That is, the terminal 191A is connected to the control device 6
25, and a terminal 191B is connected to the ground 623.

【００２９】充電回路１８２に設けられた入力端子１８
７と放電回路１８４に設けられた入力端子１８８とは、
それぞれインク室６１３内の電極６１９（端子１９１
Ａ）にＥ（Ｖ）の電圧（例えば２０Ｖ）または０（Ｖ）
の電圧を印加するためのパルス信号を、後述のパルスコ
ントロール回路１８６から入力するための端子である。Input terminal 18 provided in charging circuit 182
7 and the input terminal 188 provided in the discharge circuit 184
Each of the electrodes 619 (terminal 191) in the ink chamber 613
A) is a voltage of E (V) (for example, 20 V) or 0 (V).
This is a terminal for inputting a pulse signal for applying a voltage from the pulse control circuit 186 described later.

【００３０】充電回路１８２は、抵抗Ｒ１０１，Ｒ１０
２，Ｒ１０３，Ｒ１０４，Ｒ１０５、および、トランジ
スタＴＲ１０１，ＴＲ１０２から構成されている。トラ
ンジスタＴＲ１０１のベースは、抵抗Ｒ１０１を介して
入力端子１８７に接続されると共に、抵抗Ｒ１０２を介
して接地されている。トランジスタＴＲ１０１のエミッ
タは直接接地され、コレクタは、Ｅ（Ｖ）の正の電源１
８９に抵抗Ｒ１０３を介して接続されている。また、ト
ランジスタＴＲ１０２のベースは、抵抗Ｒ１０４を介し
て正の電源１８９に接続されると共に、抵抗Ｒ１０５を
介してトランジスタＴＲ１０１のコレクタに接続されて
いる。トランジスタＴＲ１０２のエミッタは正の電源１
８９に直接接続され、コレクタは抵抗Ｒ１２０を介して
端子１９１Ａに接続されている。The charging circuit 182 includes resistors R101, R10
2, R103, R104, R105, and transistors TR101, TR102. The base of the transistor TR101 is connected to the input terminal 187 via the resistor R101 and is grounded via the resistor R102. The emitter of the transistor TR101 is directly grounded, and the collector is a positive power supply 1 of E (V).
89 is connected via a resistor R103. The base of the transistor TR102 is connected to a positive power supply 189 via a resistor R104 and to the collector of the transistor TR101 via a resistor R105. The emitter of the transistor TR102 is a positive power supply 1
89, and the collector is connected to the terminal 191A via the resistor R120.

【００３１】このため、入力端子１８７にオン信号（＋
５Ｖ）が入力されると、トランジスタＴＲ１０１が導通
し、正の電源１８９からの電流がトランジスタＴＲ１０
１のコレクタからエミッタ方向に流れる。従って、正の
電源１８９に接続されている抵抗Ｒ１０４およびＲ１０
５にかかる電圧の分圧が上昇し、トランジスタＴＲ１０
２のべースに流れる電流が増加し、トランジスタＴＲ１
０２のエミッタとコレクタ間が導通する。そして、正の
電源１８９からのＥ（Ｖ）の電圧がトランジスタＴＲ１
０２のコレクタおよびエミッタ、抵抗Ｒ１２０を介して
コンデンサ１９１の端子１９１Ａに印加される。Therefore, the ON signal (+
5V), the transistor TR101 is turned on, and the current from the positive power supply 189 is applied to the transistor TR10.
1 flows from the collector to the emitter. Therefore, the resistors R104 and R10 connected to the positive power supply 189
5, the voltage applied to the transistor TR10 increases.
The current flowing to the base 2 increases, and the transistor TR1
02 conducts between the emitter and the collector. Then, the voltage of E (V) from the positive power supply 189 is applied to the transistor TR1.
02 is applied to the terminal 191A of the capacitor 191 via the collector and the emitter of the capacitor 02 and the resistor R120.

【００３２】次に、放電回路１８４について説明する。
放電回路１８４は抵抗Ｒ１０６，Ｒ１０７，トランジス
タＴＲ１０３から構成されている。トランジスタＴＲ１
０３のベースは、抵抗Ｒ１０６を介して入力端子１８８
に接続されると共に、抵抗Ｒ１０７を介して接地されて
いる。トランジスタＴＲ１０３のエミッタは直接接地さ
れ、コレクタは、前述の抵抗Ｒ１２０を介して端子１９
１Ａに接続されている。このため、入力端子１８８にオ
ン信号（＋５Ｖ）が入力されるとトランジスタＴＲ１０
３が導通し、抵抗Ｒ１２０を介してコンデンサ１９１の
端子１９１Ａを接地する。Next, the discharge circuit 184 will be described.
The discharge circuit 184 includes resistors R106 and R107 and a transistor TR103. Transistor TR1
03 is connected to an input terminal 188 via a resistor R106.
And grounded via a resistor R107. The emitter of the transistor TR103 is directly grounded, and the collector is connected to the terminal 19 via the aforementioned resistor R120.
1A. Therefore, when an ON signal (+5 V) is input to the input terminal 188, the transistor TR10
3 conducts and grounds the terminal 191A of the capacitor 191 via the resistor R120.

【００３３】次に、この充電回路１８２，放電回路１８
４によってアクチュエータ壁６０３（コンデンサ１９
１）に印加される電圧の変化を説明する。充電回路１８
２の入力端子１８７に入力される入力信号は、図２
（Ａ）のタイミングチャートに示すように、通常オフの
状態にあり、インクの噴射時には後述の所定のタイミン
グＴ１にてオンされ、タイミングＴ２にてオフされる。
その後、タイミングＴ３にてオンされ、タイミングＴ４
にてオフされ、更にタイミングＴ５にてオンされ、タイ
ミングＴ６にてオフされる。放電回路１８４の入力端子
１８８に入力される入力信号は、図２（Ｂ）のタイミン
グチャートに示すように、入力端子１８７の入力信号が
オンされるとき（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５）オフされ、入力端
子１８７の入力信号がオフされるとき（Ｔ２，Ｔ４，Ｔ
６）オンされる。Next, the charging circuit 182 and the discharging circuit 18
4, the actuator wall 603 (capacitor 19)
The change of the voltage applied to 1) will be described. Charge circuit 18
The input signal input to the input terminal 187 of FIG.
As shown in the timing chart of (A), it is normally in an off state, and is turned on at a later-described predetermined timing T1 and turned off at a timing T2 when ejecting ink.
After that, it is turned on at timing T3, and at timing T4
At timing T5, and off at timing T6. The input signal input to the input terminal 188 of the discharge circuit 184 is turned off when the input signal of the input terminal 187 is turned on (T1, T3, T5) as shown in the timing chart of FIG. When the input signal of the terminal 187 is turned off (T2, T4, T
6) It is turned on.

【００３４】この場合、コンデンサ１９１の端子１９１
Ａに印加される電圧は、図２（Ｃ）に示すように、通常
は０（Ｖ）に維持されているが、タイミングＴ１にて、
コンデンサ１９１すなわちアクチュエータ壁６０３へ電
荷が充電され、トランジスタＴＲ１０２と、抵抗Ｒ１２
０と、せん断モード型圧電素子からなるアクチュエータ
壁６０３の静電容量とにて決まる充電時間Ｔａ後に電圧
Ｅ（Ｖ）になる。またタイミングＴ２にて、トランジス
タＴＲ１０３と、抵抗Ｒ１２０と、アクチュエータ壁６
０３の静電容量とにて決まる放電時間Ｔｂ後に０（Ｖ）
になる。In this case, the terminal 191 of the capacitor 191
The voltage applied to A is normally maintained at 0 (V) as shown in FIG. 2C, but at timing T1,
Charge is charged to the capacitor 191, that is, the actuator wall 603, and the transistor TR 102 and the resistor R 12
The voltage becomes E (V) after a charging time Ta determined by 0 and the capacitance of the actuator wall 603 formed of the shear mode type piezoelectric element. Also, at timing T2, the transistor TR103, the resistor R120, and the actuator wall 6
0 (V) after the discharge time Tb determined by the electrostatic capacity of 03
become.

【００３５】このように電極６１９（端子１９１Ａ）に
実際に印加される電圧（以下、駆動信号という）の波形
は、立ち上がりと立ち下がりでそれぞれＴａ、Ｔｂの遅
れが生じるため、電圧が１／２Ｅ（Ｖ）（例えば１０
Ｖ）となる時点を、駆動信号の立ち上がりタイミング
（ＡＳ，ＢＳ，ＨＳ）および立ち下がりタイミング（Ａ
Ｅ，ＢＥ，ＨＥ）として近似する。パルスコントロール
回路１８６は、この駆動信号の立ち上がりおよび立ち下
がりが後述のタイミングとなるように、入力端子１８
７，１８８への入力信号の上記タイミングＴ１〜Ｔ６等
を制御する回路である。次に、図１に戻ってパルスコン
トロール回路１８６の構成について説明する。As described above, the waveform of the voltage actually applied to the electrode 619 (terminal 191A) (hereinafter, referred to as a drive signal) has a delay of Ta and Tb at the rise and fall, respectively. (V) (for example, 10
V) is determined by the rise timing (AS, BS, HS) and fall timing (A
E, BE, HE). The pulse control circuit 186 controls the input terminal 18 so that the rise and fall of the drive signal are at the timing described later.
7, 188 for controlling the above-mentioned timings T1 to T6 of the input signal. Next, returning to FIG. 1, the configuration of the pulse control circuit 186 will be described.

【００３６】パルスコントロール回路１８６には、各種
の演算処理を行うＣＰＵ２１０が設けられ、そのＣＰＵ
２１０には、印字データや各種のデータを記憶するＲＡ
Ｍ２１２と、パルスコントロール回路１８６の制御プロ
グラムおよび前述のタイミングＴ１〜Ｔ６でオン，オフ
信号を発生するシーケンスデータを記憶するＲＯＭ２１
４とが接続されている。ここで、ＲＯＭ２１４には、図
３に示すように、インク噴射装置制御プログラム記憶エ
リア２１４Ａと、駆動波形データ記憶エリア２１４Ｂと
が設けられている。従って、前述の駆動信号の波形に関
するシーケンスデータは、駆動波形データ記憶エリア２
１４Ｂに記憶されている。The pulse control circuit 186 is provided with a CPU 210 for performing various arithmetic processing.
An RA 210 stores print data and various data.
M212 and a ROM 21 for storing a control program for the pulse control circuit 186 and sequence data for generating on / off signals at the above-mentioned timings T1 to T6.
4 are connected. Here, as shown in FIG. 3, the ROM 214 is provided with an ink ejection device control program storage area 214A and a drive waveform data storage area 214B. Therefore, the sequence data relating to the waveform of the drive signal is stored in the drive waveform data storage area 2.
14B.

【００３７】更に、ＣＰＵ２１０は各種のデータのやり
とりをするＩ／Ｏバス２１６に接続され、当該Ｉ／Ｏバ
ス２１６には、印字データ受信回路２１８、パルスジェ
ネレータ２２０，２２２、および温度センサ２２４が接
続されている。パルスジェネレータ２２０の出力は充電
回路１８２の入力端子１８７に入力され、パルスジェネ
レータ２２２の出力は放電回路１８４の入力端子１８８
に入力されている。Further, the CPU 210 is connected to an I / O bus 216 for exchanging various data. The I / O bus 216 is connected to a print data receiving circuit 218, pulse generators 220 and 222, and a temperature sensor 224. Have been. The output of pulse generator 220 is input to input terminal 187 of charging circuit 182, and the output of pulse generator 222 is input terminal 188 of discharging circuit 184.
Has been entered.

【００３８】ＣＰＵ２１０はＲＯＭ２１４の駆動波形デ
ータ記憶エリア２１４Ｂに記憶されているシーケンスデ
ータに従って、パルスジェネレータ２２０および２２２
を制御する。従って、上記タイミングＴ１〜Ｔ６の各種
パターンを予めＲＯＭ２１４内の駆動波形データ記憶エ
リア２１４Ｂに記憶させておくことによって、１ドット
の印字命令に対して、所望の波形の駆動信号をアクチュ
エータ壁６０３に与えることができる。なお、パルスジ
ェネレータ２２０，２２２、充電回路１８２、および放
電回路１８４は、インク噴射装置６００のノズル６１８
と同じ数だけ設けられている。ＣＰＵ２１０は、印字デ
ータに応じたアクチュエータ壁６０３に駆動信号を出力
し、対応するノズル６１８からインクを噴射する。ま
た、温度センサ２２４は、インク室６１３内のインクの
温度を検出する周知のものである。The CPU 210 operates according to the sequence data stored in the drive waveform data storage area 214B of the ROM 214.
Control. Therefore, by storing the various patterns at the timings T1 to T6 in the drive waveform data storage area 214B in the ROM 214 in advance, a drive signal having a desired waveform is given to the actuator wall 603 in response to a 1-dot print command. be able to. The pulse generators 220 and 222, the charging circuit 182, and the discharging circuit 184
The same number is provided. The CPU 210 outputs a drive signal to the actuator wall 603 according to the print data, and ejects ink from the corresponding nozzle 618. Further, the temperature sensor 224 is a known sensor that detects the temperature of the ink in the ink chamber 613.

【００３９】次に、本実施の形態のインク噴射装置６０
０における、上記駆動信号の波形（以下、駆動波形とい
う）の一例を図４（Ａ）に例示する。また、図４（Ｂ）
はその駆動波形に応じたインク室６１３内の圧力の変化
を表している。図４に示すように、本例の駆動波形は、
インクを噴射するための二つの噴射パルス信号Ａ、Ｂと
上記インク室６１３内に残留した圧力波振動を相殺する
ための非噴射パルス信号Ｃとからなり、噴射パルス信号
Ａ、Ｂと非噴射パルス信号Ｃのどちらも波高値（電圧
値）はＥ（Ｖ）である。また、本例では以下に説明する
ように、パルス信号Ａ，Ｂ，Ｃのパルス幅Ｗａ，Ｗｂ，
Ｗｃを、それぞれ片道伝播時間Ｔ（８μｓｅｃ）の１．
０倍，１．０倍，０．５倍とし、噴射パルス信号Ａ，Ｂ
のパルス間隔ｄ１をＴの０．７５倍（すなわち０．７５
Ｔ）とした。Next, the ink ejection device 60 of the present embodiment
FIG. 4A shows an example of the waveform of the drive signal at 0 (hereinafter, referred to as a drive waveform). FIG. 4 (B)
Represents a change in the pressure in the ink chamber 613 according to the drive waveform. As shown in FIG. 4, the driving waveform of this example is:
It consists of two ejection pulse signals A and B for ejecting ink and a non-ejection pulse signal C for canceling the pressure wave vibration remaining in the ink chamber 613. The ejection pulse signals A and B and the non-ejection pulse The peak value (voltage value) of each of the signals C is E (V). In this example, as described below, the pulse widths Wa, Wb,
Wc is calculated as 1.1 of the one-way propagation time T (8 μsec).
0, 1.0, and 0.5 times, and ejection pulse signals A and B
Is 0.75 times T (that is, 0.75 times T).
T).

【００４０】タイミングＡＳで噴射パルス信号Ａが立ち
上がると、図６にてインク室６１３ｃを例に説明したよ
うに、アクチュエータ壁６０３に電界が発生し、インク
室６１３の容積が増大してノズル６１８付近を含むイン
ク室６１３内の圧力が減少する。その後、インク室６１
３にはインクが流入する一方、容積の増大によって生じ
た圧力波振動による圧力が増加して正の圧力に転じ、片
道伝播時間Ｔを経過する時点の近傍でピークに達する。
噴射パルス信号Ａは、タイミングＡＳから１．０Ｔ経過
後のタイミングＡＥで立ち下がる。すると、インク室６
１３の容積が減少し、そのことにより発生した圧力と、
上記正に転じた圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力
がインク室６１３のノズル６１８付近に生じて、インク
がノズル６１８から噴射される。When the ejection pulse signal A rises at the timing AS, an electric field is generated in the actuator wall 603 as described with reference to the ink chamber 613c in FIG. The pressure in the ink chamber 613 including the pressure decreases. Then, the ink chamber 61
While the ink flows into 3, the pressure due to the pressure wave vibration generated by the increase in the volume increases and turns to a positive pressure, and reaches a peak near the time when the one-way propagation time T elapses.
The ejection pulse signal A falls at a timing AE after a lapse of 1.0T from the timing AS. Then, the ink chamber 6
13 has a reduced volume and the resulting pressure
The positive pressure is added to the pressure, and a relatively high pressure is generated near the nozzle 618 of the ink chamber 613, and the ink is ejected from the nozzle 618.

【００４１】続いて、タイミングＡＥから０．７５Ｔ経
過したタイミングＢＳにて噴射パルス信号Ｂが立ち上が
り、更に１．０Ｔ経過したタイミングＢＥにて噴射パル
ス信号Ｂが立ち下がると、同様にして２滴目のインクが
ノズル６１８から噴射される。更に、その後、時間ｄ２
が経過した時点を中心にして非噴射パルス信号Ｃが発生
する。この非噴射パルス信号Ｃの中心ＨＣは、インク室
６１３の圧力が正から負に転じる時点に配設するのが望
ましい。この場合、次のようにしてインク室６１３内の
インクの圧力波振動を相殺することができる。Subsequently, when the ejection pulse signal B rises at a timing BS when 0.75T has elapsed from the timing AE and further falls at a timing BE when 1.0T has elapsed, the second drop is similarly performed. Is ejected from the nozzle 618. Further, after that, the time d2
The non-injection pulse signal C is generated around the time when has elapsed. It is desirable that the center HC of the non-ejection pulse signal C is arranged at the time when the pressure of the ink chamber 613 changes from positive to negative. In this case, the pressure wave vibration of the ink in the ink chamber 613 can be canceled as follows.

【００４２】すなわち、インク室６１３の圧力が正から
負に転じる前のタイミングＨＳにて非噴射パルス信号Ｃ
が立ち上がると、未だ正である上記圧力が急減する。ま
た、上記圧力が負に転じた後のタイミングＨＥで非噴射
パルス信号Ｃが立ち下がると、負に転じた上記圧力が急
増する。このため、上記圧力波の振動が相殺され、その
振動が急速に収束に向かう。このように圧力波振動が相
殺されるとインクが非所望に噴射されることが防止さ
れ、次の印字命令に対する処理に早期に移行することも
できる。従って、きわめて良好な画像を形成すると共に
印字速度を向上させることができる。なお、非噴射パル
ス信号Ｃは前述のように圧力波振動を相殺するものであ
り、しかも、パルス幅Ｗｃは片道伝播時間Ｔの奇数倍と
大きく異なるので、このパルス信号が発生してもインク
は噴射されない。That is, at the timing HS before the pressure of the ink chamber 613 changes from positive to negative, the non-ejection pulse signal C
Rises, the pressure, which is still positive, drops sharply. When the non-injection pulse signal C falls at the timing HE after the pressure has turned negative, the pressure that has turned negative suddenly increases. Therefore, the vibration of the pressure wave is canceled, and the vibration rapidly converges. When the pressure wave vibration is canceled in this way, undesired ejection of the ink is prevented, and the process can be shifted to the process for the next print command at an early stage. Therefore, an extremely good image can be formed and the printing speed can be improved. Note that the non-ejection pulse signal C cancels the pressure wave vibration as described above, and the pulse width Wc is significantly different from the odd multiple of the one-way propagation time T. Not injected.

【００４３】ところが、インク室６１３内のインク中に
おける音速ａは、インクの温度によって変化する。この
ため、片道伝播時間Ｔの実際の値（Ｌ／ａ）も変化し、
図４（Ｂ）に示すインクの圧力波振動の周期、延いては
時間ｄ２の適切な値も、インクの温度に応じて変化す
る。そこで、本実施の形態では、時間ｄ２を次のように
設定している。本願出願人は、インク噴射装置６００を
用いて、種々のインク温度において時間ｄ２の値を種々
に変化させてインクの噴射実験を行い、各温度における
ｄ２の適切な値を調べた。実験結果を表１に示す。However, the sound speed a in the ink in the ink chamber 613 changes depending on the temperature of the ink. Therefore, the actual value (L / a) of the one-way propagation time T also changes,
The cycle of the pressure wave oscillation of the ink shown in FIG. 4B, and hence the appropriate value of the time d2, also changes according to the temperature of the ink. Therefore, in the present embodiment, the time d2 is set as follows. The applicant of the present application conducted an ink ejection experiment using the ink ejection device 600 while varying the value of the time d2 at various ink temperatures, and examined an appropriate value of d2 at each temperature. Table 1 shows the experimental results.

【００４４】[0044]

【表１】 [Table 1]

【００４５】なお、表１では、時間ｄ２を片道伝播時間
Ｔ（２５℃における値）に対する比の値で、温度を℃で
表している。表１に示すように、着弾乱れもしぶきも発
生することなく良好な噴射が行える時間ｄ２の適切な値
は、インクの温度に応じて徐々に大きくなる。そして、
ｄ２の値が適切な値から少しずれると、次の印字命令に
対するインクの噴射時までインク室６１３内の圧力信号
が残留する。このため、その噴射時に噴射されたインク
滴の飛翔速度が適切な値からずれ、インク滴が記録用紙
の適切な位置に付着しない着弾乱れが発生する。ｄ２の
値が更にずれると、噴射されたインクが飛沫となって飛
び散るしぶきが発生したり、その飛沫がノズル面６１７
ａに付着してインクが吐出されなくなったりする。In Table 1, the time d2 is a ratio value to the one-way propagation time T (value at 25 ° C.), and the temperature is expressed in ° C. As shown in Table 1, the appropriate value of the time d2 during which good ejection can be performed without occurrence of landing disturbance or splashing gradually increases according to the temperature of the ink. And
When the value of d2 slightly deviates from an appropriate value, the pressure signal in the ink chamber 613 remains until the ink is ejected for the next print command. For this reason, the flying speed of the ink droplet ejected at the time of the ejection deviates from an appropriate value, and a landing disturbance in which the ink droplet does not adhere to an appropriate position on the recording paper occurs. If the value of d2 further deviates, the ejected ink becomes droplets to generate splashes, or the droplets are sprayed on the nozzle surface 617.
a, and the ink is not discharged.

【００４６】そこで、本実施の形態では、温度センサ２
２４を介して検出したインクの温度に基づいて、次の表
２を用いて時間ｄ２を設定し、その時間ｄ２に応じて上
記タイミングＴ１〜Ｔ６を設定している。このため、イ
ンクが如何なる温度（０〜４０℃）であっても、着弾乱
れもしぶきも発生することなくきわめて良好に印字を行
うことができた。従って、きわめて正確な画像を形成す
ると共に、インクの圧力波振動を早期に収束させて印字
速度をきわめて良好に向上させることができた。Therefore, in this embodiment, the temperature sensor 2
The time d2 is set based on the temperature of the ink detected via the reference numeral 24 using the following Table 2, and the timings T1 to T6 are set according to the time d2. For this reason, it was possible to print very well without any disturbance of landing or splashing at any temperature (0 to 40 ° C.) of the ink. Accordingly, it was possible to form a very accurate image and to converge the pressure wave vibration of the ink at an early stage, thereby improving the printing speed very well.

【００４７】[0047]

【表２】 [Table 2]

【００４８】なお、上記実施の形態において、アクチュ
エータ壁６０３および電極６１９，６２１がアクチュエ
ータに、制御装置６２５が駆動手段に、それぞれ相当す
る。また、本発明は上記実施の形態になんら限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の形態で実施することができる。例えば、時間ｄ２の値
は、表１で「○」が記載された範囲内に設定されるので
あれば表２以外によって設定してもよく、この場合も上
記実施の形態と同様の作用・効果が生じる。In the above embodiment, the actuator wall 603 and the electrodes 619 and 621 correspond to the actuator, and the control device 625 corresponds to the driving means. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. For example, if the value of the time d2 is set within the range indicated by “「 ”in Table 1, any value other than Table 2 may be set. In this case, the same operation and effect as in the above-described embodiment are also used. Occurs.

【００４９】また、パルス幅Ｗａ，Ｗｂやパルス間隔ｄ
１は種々に変更してもよい。例えば、Ｗａ，Ｗｂ，ｄ１
をインクの温度に応じて変更すれば、それらが片道伝播
時間Ｔの実際の値に対応した数値となり、一層良好にイ
ンクを噴射することができる。但し、この場合、時間ｄ
２の適切な値も変化する。The pulse widths Wa and Wb and the pulse interval d
1 may be variously changed. For example, Wa, Wb, d1
Is changed according to the temperature of the ink, they become numerical values corresponding to the actual value of the one-way propagation time T, and the ink can be ejected more favorably. However, in this case, the time d
The appropriate value of 2 also changes.

【００５０】更に、上記実施の形態では、１ドットの印
字命令に対して２滴のインクを噴射しているが、１滴の
インクを噴射してもよい。但し、上記実施の形態のよう
に１ドットの印字命令に対して複数滴（３滴以上でもよ
い）のインクを連続的に噴射する場合、記録用紙に一層
濃厚で見やすい画像を形成することができる。Further, in the above embodiment, two drops of ink are ejected in response to a one-dot printing command, but one drop of ink may be ejected. However, when a plurality of ink droplets (or three or more ink droplets) are continuously ejected in response to a one-dot print command as in the above-described embodiment, a thicker and easier-to-view image can be formed on the recording paper. .

【００５１】また、所定の温度範囲毎に片道伝播時間Ｔ
をそれぞれ設定し、その各Ｔに基づいたタイミングで、
圧力波振動を相殺する動作を実行することもできる。但
し、上記実施の形態のように、一定の温度における上記
Ｔを基準に温度毎の係数を乗じることで、制御が簡便に
なる。The one-way propagation time T for each predetermined temperature range
Are set, and at the timing based on each T,
An operation for canceling the pressure wave vibration can also be performed. However, control is simplified by multiplying a coefficient for each temperature based on the above T at a constant temperature as in the above embodiment.

【００５２】また、非噴射パルス信号ＣとしてＥ（Ｖ）
より低い電圧や負の電圧を印加することにより、圧力波
振動の相殺時にインクが噴射されないようにすることも
できる。但し、上記実施の形態では、パルス信号Ａ，
Ｂ，Ｃの電圧を一定値とし、その出力タイミングＡＳ〜
ＨＥを調整することによりインクの噴射および圧力波振
動の相殺を行っているので、各パルス信号を出力するた
めの電源が１つでよく、装置の構成および制御を一層簡
略化することができる。The non-ejection pulse signal C is expressed as E (V)
By applying a lower voltage or a negative voltage, it is possible to prevent the ink from being ejected when the pressure wave vibration is canceled. However, in the above embodiment, the pulse signals A,
The voltages of B and C are set to constant values, and the output timings AS to
Since the ink is ejected and the pressure wave vibration is canceled by adjusting the HE, only one power source is required to output each pulse signal, and the configuration and control of the apparatus can be further simplified.

【００５３】更に、本発明は、インク室６１３の容積を
いきなり減少させてインクを噴射する装置や、圧電材料
を用いて構成されたアクチュエータ以外の手段によって
インクに圧力波振動を与える装置、印字装置本体にイン
ク噴射装置６００を固定したいわゆるラインプリンタ等
にも適用することができる。但し、上記実施の形態のよ
うに圧電材料を用いたアクチュエータを使用する場合、
装置の構成を一層簡略化し、耐久性を向上させると共
に、製造コストを一層低減することができる。Further, the present invention relates to a device for ejecting ink by suddenly reducing the volume of the ink chamber 613, a device for applying pressure wave vibration to ink by means other than an actuator constituted by using a piezoelectric material, and a printing device. The invention can also be applied to a so-called line printer or the like in which the ink ejecting device 600 is fixed to the main body. However, when using an actuator using a piezoelectric material as in the above embodiment,
The structure of the apparatus can be further simplified, the durability can be improved, and the manufacturing cost can be further reduced.

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

【図１】本発明が適用されたインク噴射装置の制御装置
の構成を表す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a control device of an ink ejecting apparatus to which the present invention has been applied.

【図２】その制御装置の充電回路，放電回路の動作を表
すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing operations of a charging circuit and a discharging circuit of the control device.

【図３】その制御装置のＲＯＭの構成を表す説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a ROM of the control device.

【図４】その制御装置が出力するインク噴射装置の駆動
波形を例示する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram exemplifying a driving waveform of an ink ejecting device output by the control device.

【図５】従来技術および本発明に関わるインク噴射装置
の構成を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an ink ejecting apparatus according to the related art and the present invention.

【図６】そのインク噴射装置の動作の一例を表す説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of an operation of the ink ejecting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１８２…充電回路 １８４…放電回路 １８６…パ
ルスコントロール回路 １８７，１８８…入力端子 ２２４…温度センサ
６００…インク噴射装置 ６０３…アクチュエータ壁 ６１８…ノズル
６１９，６２１…電極 ６２５…制御装置182: charging circuit 184: discharging circuit 186: pulse control circuit 187, 188: input terminal 224: temperature sensor
600: ink ejecting device 603: actuator wall 618: nozzle
619, 621: Electrode 625: Control device

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 インクが噴射されるノズルと、 該ノズルの背後に設けられ、インクが充填されるインク
室と、 該インク室内のインクに圧力波振動を与えるアクチュエ
ータと、 印字命令に対して、上記アクチュエータを駆動して上記
インク室内のインクに圧力波振動を発生させて上記ノズ
ルからインクを噴射する噴射動作を実行する駆動手段
と、 を備えたインク噴射装置であって、 上記駆動手段が、上記噴射動作の終了後、上記アクチュ
エータを駆動して上記インクの圧力波振動をほぼ相殺す
る相殺動作を、上記インク室内のインクの温度に応じた
タイミングで実行することを特徴とするインク噴射装
置。1. A nozzle from which ink is ejected, an ink chamber provided behind the nozzle and filled with ink, an actuator for applying pressure wave vibration to the ink in the ink chamber, A driving unit that drives the actuator to generate pressure wave vibrations in the ink in the ink chamber and performs an ejection operation of ejecting ink from the nozzles.An ink ejecting apparatus comprising: An ink ejecting apparatus, wherein after the ejection operation is completed, an offset operation for driving the actuator to substantially cancel the pressure wave vibration of the ink is executed at a timing according to the temperature of the ink in the ink chamber. 【請求項２】 上記アクチュエータが、上記インク室の
容積を変化させるものであり、 上記駆動手段が、上記噴射動作終了後、インクの圧力波
振動をインクの温度に応じたタイミングでほぼ相殺する
ように、上記アクチュエータを駆動して上記インク室の
容積を増減させることを特徴とする請求項１記載のイン
ク噴射装置。2. The method according to claim 1, wherein the actuator changes the volume of the ink chamber, and the driving means substantially cancels the pressure wave vibration of the ink at a timing corresponding to the temperature of the ink after the end of the ejection operation. 2. The ink jetting device according to claim 1, wherein the actuator is driven to increase or decrease the volume of the ink chamber. 【請求項３】 上記駆動手段が、上記アクチュエータを
駆動して、上記容積を一旦増加させた後に上記容積を減
少させて上記ノズルからインクを噴射し、その後、上記
インク室内をインクの圧力波が片道伝播する時間とイン
クの温度とによって決められる時間後に、上記インク室
の容積を再び増加させた後に減少させて上記相殺動作を
実行することを特徴とする請求項２記載のインク噴射装
置。3. The driving means drives the actuator to increase the volume once and then reduce the volume to eject ink from the nozzles. Thereafter, a pressure wave of the ink flows in the ink chamber. 3. The ink ejecting apparatus according to claim 2, wherein after a time determined by the one-way propagation time and the temperature of the ink, the volume of the ink chamber is increased again and then reduced to execute the canceling operation. 【請求項４】 上記駆動手段が上記アクチュエータを駆
動して、上記容積を一旦増加させた約１．０Ｔまたはそ
の奇数倍（Ｔは上記インク室内をインクの圧力波が片道
伝播する片道伝播時間の室温における値）後に上記容積
を減少させて上記ノズルからインクを噴射し、その約
０．７５Ｔ後に上記容積を再び増加させ、更にその約
１．０Ｔまたはその奇数倍後に上記容積を減少させて上
記ノズルから再びインクを噴射することにより、１ドッ
トの上記印字命令に対する噴射動作を実行し、該噴射動
作が終了してから下記の時間ｄ２が経過した時点を中心
にして上記相殺動作を実行することを特徴とする請求項
３記載のインク噴射装置。 上記インク室内のインクの温度が０〜１０℃のとき ：
ｄ２＝２．４５Ｔ 上記インク室内のインクの温度が１０〜２０℃のとき：
ｄ２＝２．５０Ｔ 上記インク室内のインクの温度が２０〜３０℃のとき：
ｄ２＝２．５５Ｔ 上記インク室内のインクの温度が３０〜４０℃のとき：
ｄ２＝２．６０Ｔ4. The drive means drives the actuator to increase the volume once, or about 1.0 T or an odd multiple thereof (T is a one-way propagation time for the ink pressure wave to propagate in the ink chamber in one way). After the value is reduced at room temperature, the volume is reduced and the ink is ejected from the nozzle, the volume is increased again about 0.75 T later, and the volume is reduced again about 1.0 T or an odd multiple thereof. Injecting the ink from the nozzles again to execute an ejection operation for the one-dot printing command, and executing the offset operation centered on a point in time when the following time d2 has elapsed since the end of the ejection operation. The ink ejecting apparatus according to claim 3, wherein: When the temperature of the ink in the ink chamber is 0 to 10 ° C .:
d2 = 2.45T When the temperature of the ink in the ink chamber is 10 to 20 ° C .:
d2 = 2.50T When the temperature of the ink in the ink chamber is 20 to 30 ° C .:
d2 = 2.55T When the temperature of the ink in the ink chamber is 30 to 40 ° C .:
d2 = 2.60T 【請求項５】 上記駆動手段が、上記アクチュエータに
電圧を印加することにより上記インク室の容積を増加ま
たは減少させるものであって、しかも、上記噴射動作時
にも上記相殺動作時にも同じ電圧を印加することを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載のインク噴射装
置。5. The drive means for increasing or decreasing the volume of the ink chamber by applying a voltage to the actuator, and applying the same voltage both during the ejection operation and during the offset operation. The ink ejecting apparatus according to claim 1, wherein 【請求項６】 上記アクチュエータが、上記インク室の
側壁をなす圧電材料を用いて構成されていることを特徴
とする請求項１〜５のいずれかに記載のインク噴射装
置。6. The ink jetting device according to claim 1, wherein the actuator is formed using a piezoelectric material forming a side wall of the ink chamber.