JP2000318173A - Ink jet recording head, ink jet recording apparatus and method - Google Patents

Ink jet recording head, ink jet recording apparatus and method

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JP2000318173A
JP2000318173A JP12799899A JP12799899A JP2000318173A JP 2000318173 A JP2000318173 A JP 2000318173A JP 12799899 A JP12799899 A JP 12799899A JP 12799899 A JP12799899 A JP 12799899A JP 2000318173 A JP2000318173 A JP 2000318173A
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ink
discharge
jet recording
seal liquid
function
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JP12799899A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Suwabe
恭史 諏訪部
Yasushi Oki
靖 大木
Susumu Hirakata
進 平潟
Hiroaki Sato
博昭 佐藤
Yuji Suemitsu
裕治 末光
Megumi Hasebe
恵 長谷部
Satoru Mori
哲 毛利
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the resistance of a seal liquid at the time of discharge of ink. SOLUTION: A heat 10 is equipped with the ink discharge orifice 12 provided to an ink discharge surface, a discharge means 14 and an ink sump 18 for supplying ink to the discharge chamber 16. The discharge means 14 draws in a seal liquid so as to separate the same into the seal liquid 22A positioned at the ink discharge orifice 12 and the seal liquid 22B positioned around the ink discharge orifice 12 to discharge ink in this state. Therefore, when a plurality of the ink discharge orifices are provided, the drawing-in of the seal liquid and the discharge of ink can be performed at every discharge orifice and, as a result, the seal liquid can be drawn in without being lost and ink can be discharge in the optimum drawn-in state at every discharge orifice.

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、インクジェット記
録ヘッド、インクジェット記録装置、及びインクジェッ
ト記録方法に係り、より詳しくは、インクを吐出するイ
ンク吐出口をシール液体でシールするインクジェット記
録ヘッド、インクジェット記録装置、及びインクジェッ
ト記録方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording head, an ink jet recording apparatus, and an ink jet recording method, and more particularly, to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus for sealing an ink discharge port for discharging ink with a sealing liquid. And an ink jet recording method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェット記録装置において
は、非動作時のインクの乾燥、増粘に起因するノズルの
目詰まりを防止することが大きな課題である。この課題
を解決するために種々のインク材料が開発されている
が、インク溶媒の蒸発を低減することは依然として困難
である。市販のインクジェット記録装置では、非印字
時、長期休止時には、樹脂製のキャッピング手段等によ
り、ノズルと外気とを遮蔽してインクの乾燥を遅延させ
ようとしている。しかし、このキャッピング手段では、
ノズルの気密状態をより効果的に高めるためには、複雑
な手順と装置が必要となる。また、このキャッピング手
段では、ノズルを空気から完全に遮蔽することができ
ず、保存中に、ノズル内部のインクの乾燥、増粘が徐々
に進行し、ノズルの目詰まりが発生してしまうことがあ
る。
2. Description of the Related Art In a conventional ink jet recording apparatus, it is a major problem to prevent nozzle clogging due to drying and thickening of ink during non-operation. Various ink materials have been developed to solve this problem, but it is still difficult to reduce evaporation of the ink solvent. In a commercially available ink jet recording apparatus, at the time of non-printing or during a long period of non-operation, the nozzle and the outside air are shielded by a capping means made of resin or the like to delay the drying of the ink. However, this capping means
In order to more effectively increase the airtightness of the nozzle, complicated procedures and devices are required. Also, with this capping means, the nozzle cannot be completely shielded from the air, and during storage, the drying and thickening of the ink inside the nozzle gradually progress, which may cause nozzle clogging. is there.

【0003】市販されているインクジェット記録装置で
は、長期休止によるノズルの目詰まりを回復するため
に、様々なメンテナンス動作が必要となっている。例え
ば、ノズル内の詰まりをノズルの外部から負圧により引
き出すバキューム動作による回復では、装置内にポンプ
や廃インクの吸収体が必要であり、装置を複雑化、大型
化し、装置のコストを高めている。また、ノズル面を一
括して負圧にするため、目詰まりの発生していないノズ
ルからも大量のインクを吸い出して廃棄することにな
り、ランニングコストが高くなる。また、ダミージェッ
ト動作やワイピング動作を繰り返して回復する場合で
は、メンテナンス位置にヘッドを移動したり、ヘッド面
にブレードなどの部材を押し当てて摺擦運動する機構が
必要となるなど装置が複雑化してコストが高くなる。イ
ンクジェット記録装置の長期休止後には、印字前にこれ
らの動作を組み合わせてメンテナンス動作をさせてお
り、印字前の待ち時間や、メンテナンス動作による騒音
なども発生し、ユーザーに不利益を与えている。
[0003] In a commercially available ink jet recording apparatus, various maintenance operations are required in order to recover clogging of nozzles due to long-term suspension. For example, in the recovery by a vacuum operation in which a clog in the nozzle is pulled out from the outside of the nozzle by a negative pressure, a pump and an absorber of waste ink are required in the device, which complicates and enlarges the device, and increases the cost of the device. I have. Further, since the nozzle surfaces are collectively made to have a negative pressure, a large amount of ink is also sucked out from nozzles where no clogging occurs and discarded, thereby increasing running costs. In addition, in the case where the recovery is performed by repeating the dummy jet operation and the wiping operation, the device becomes complicated, for example, a mechanism for moving the head to the maintenance position or pressing a member such as a blade against the head surface to perform a sliding motion is required. Cost increases. After a long-term suspension of the inkjet recording apparatus, a maintenance operation is performed by combining these operations before printing, and a waiting time before printing and noise due to the maintenance operation are generated, which is disadvantageous to the user.

【0004】長期休止後の目詰まりに起因する問題を回
避する手段としては、特開昭52−104130号公報
に開示されているように、インクに不溶のシール液体
と、シール液体の膜を張る手段によって、インク吐出口
を密封してインクを空気から遮蔽し、インクの乾燥を防
ぐ方法が知られている。
As means for avoiding the problem caused by clogging after a long period of suspension, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-104130, a film of a seal liquid insoluble in ink and a film of the seal liquid are provided. There is known a method in which the ink discharge port is sealed by means to shield the ink from the air and prevent the ink from drying.

【0005】また、特開昭49−115548号公報に
は、シール液体とぬれ機構により印字装置の非動作時に
インク吐出口を密封し、動作時にはシール液体の供給路
に設けた開閉器によってシール液体の供給を止める方法
が記載されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-115548 discloses that a seal liquid and a wetting mechanism seal an ink discharge port when the printing apparatus is not operating, and a seal liquid supply path is provided by a switch provided in a seal liquid supply path during operation. A method for stopping the supply of the water is described.

【0006】しかし、これらの方法では、シール液体が
表面では区切られているものの内部では実質的に周囲の
シール液体と連続しているために、吐出開始時にインク
吐出の抵抗が高いという欠点を有している。印字装置を
使用する環境の温度が低くなると、シール液体の粘度が
高くなることがあり、最悪の場合はインクを吐出できな
いという問題が発生する。
However, these methods have a disadvantage that the resistance of ink discharge is high at the start of discharge because the seal liquid is separated on the surface but is substantially continuous with the surrounding seal liquid inside. are doing. When the temperature of the environment in which the printing apparatus is used becomes low, the viscosity of the seal liquid may increase, and in the worst case, there is a problem that ink cannot be ejected.

【0007】特開昭54−69436号公報には、シー
ル液体による密封方式におけるインク滴の吐出安定性を
改善するために、シール液体膜の形成・解除を行う方法
が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-69436 discloses a method of forming and releasing a seal liquid film in order to improve the ejection stability of ink droplets in a sealing method using a seal liquid.

【0008】特開平5−177841号公報では、必要
に応じてシール液体によってノズルをシールする方法
や、キャリッジ走査に連動してシール液体によるシール
を開閉する方法が述べられている。
JP-A-5-177841 describes a method of sealing a nozzle with a seal liquid as necessary, and a method of opening and closing a seal with a seal liquid in conjunction with carriage scanning.

【0009】しかし、いずれの方法でも、シール液体に
よりシールされている状態とシールが解除された状態の
切り替えに、ポンプや電磁石、支持体による開閉などの
外力が必要であり、ヘッドの構造の複雑化、およびそれ
に伴う印字装置の大型化を招くこととなる。
However, in either method, switching between the state of being sealed by the sealing liquid and the state of being unsealed requires an external force such as opening and closing by a pump, an electromagnet, and a support, and the structure of the head is complicated. This leads to an increase in the size of the printing apparatus.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のシ
ール液体によるノズルの密封方法では、吐出時のシール
液体の抵抗が高く、環境が変わってシール液体の粘度が
高くなった場合など、最悪の場合はインクを吐出できな
いという欠点を有している。また、一般的には、蒸気圧
が低く不揮発性の液体は分子量が大きいために動粘度が
高いものが多い。このため、より長期間シール液体を不
揮発にして目詰まりに対するシール性能を維持させるに
は動粘度が高いシール液体を選択するのが望ましい。し
たがって、より長期間の目詰まりを防止するような仕様
を採用するためには、動粘度の高いシール液体を用いた
り、あるいはシール液体の厚みを厚くしたりせざるを得
ず、吐出抵抗がさらに高くなってしまい、目詰まり防止
の性能と吐出性能との両立が難しくなってしまう。これ
らの問題点を回避しようとしてシール液体のシールを開
閉する手段を設けた場合には、装置が複雑化、大型化し
てしまう。
As described above, in the conventional method of sealing a nozzle with a sealing liquid, the worst case is when the sealing liquid has a high resistance at the time of discharge and the viscosity of the sealing liquid increases due to an environment change. The case (1) has a disadvantage that ink cannot be ejected. In general, many non-volatile liquids having a low vapor pressure have a high kinematic viscosity due to a large molecular weight. Therefore, it is desirable to select a seal liquid having a high kinematic viscosity in order to make the seal liquid non-volatile for a longer period of time and maintain the sealing performance against clogging. Therefore, in order to adopt a specification that prevents clogging for a longer period of time, a sealing liquid having a high kinematic viscosity must be used, or the thickness of the sealing liquid must be increased, and the discharge resistance further increases. As a result, it becomes difficult to achieve both clogging prevention performance and discharge performance. If means for opening and closing the seal of the seal liquid is provided to avoid these problems, the apparatus becomes complicated and large.

【0011】本発明は、前記のような従来技術の有する
問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、インク
吐出時のシール液体の抵抗を低くすることの可能なイン
クジェット記録ヘッド、インクジェット記録装置、及び
インクジェット記録方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art, and has as its object to provide an ink jet recording head and an ink jet recording capable of reducing the resistance of a seal liquid at the time of ink ejection. An apparatus and an inkjet recording method are provided.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため請求
項1記載の発明は、インクを吐出するためのインク吐出
口、前記インク吐出口をシールするシール液体、及び、
前記シール液体の前記インク吐出口に位置するシール液
体と前記シール液体の前記インク吐出口の周囲に位置す
るシール液体とが区切られるように前記シール液体を前
記インク吐出口内に引き込む第1の機能と、入力された
画像信号に応じて前記インク吐出口からインクを吐出す
る第2の機能と、を有するインク吐出手段を有する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an ink discharge port for discharging ink, a sealing liquid for sealing the ink discharge port, and
A first function of drawing the seal liquid into the ink discharge port so that the seal liquid of the seal liquid positioned at the ink discharge port and the seal liquid of the seal liquid positioned around the ink discharge port are separated; A second function of ejecting ink from the ink ejection port in response to an input image signal.

【0013】即ち、インク吐出口にはシール液体が自動
的に又は手動で供給される。インク吐出口がシール液体
でシールされている状態で、インク吐出手段が、インク
吐出口からインクを吐出させようとした場合、シール液
体の粘性などにより、シール液体のインク吐出口に位置
するシール液体ばかりでなく、シール液体のインク吐出
口の周囲に位置するシール液体も、インク吐出を妨げよ
うとする。
That is, the seal liquid is supplied to the ink discharge port automatically or manually. When the ink discharge unit attempts to discharge ink from the ink discharge port while the ink discharge port is sealed with the seal liquid, the seal liquid positioned at the ink discharge port of the seal liquid due to the viscosity of the seal liquid. Not only that, the seal liquid positioned around the ink outlet of the seal liquid also tries to prevent ink discharge.

【0014】そこで、本発明では、インク吐出手段が、
シール液体のインク吐出口に位置するシール液体と、シ
ール液体のインク吐出口の周囲に位置するシール液体
と、が区切られるように、シール液体をインク吐出口内
に引き込む。なお、インク吐出手段は、請求項10のよ
うに、第1の機能を実行するモードと第2の機能を実行
するモードの2つのモードで駆動する。
Therefore, according to the present invention, the ink discharging means comprises:
The seal liquid is drawn into the ink discharge port so that the seal liquid positioned at the seal liquid ink discharge port and the seal liquid positioned around the seal liquid ink discharge port are separated. The ink discharging means is driven in two modes, a mode for executing the first function and a mode for executing the second function.

【0015】このように、シール液体のインク吐出口に
位置するシール液体と、シール液体のインク吐出口の周
囲に位置するシール液体と、が区切られるように、シー
ル液体をインク吐出口内に引き込むので、インク吐出口
からインクを吐出させようとした場合、インク吐出口の
周囲に位置するシール液体のインク吐出を妨げようとす
る影響を無くすことができ、安定してインクを吐出する
ことができる。
As described above, the seal liquid is drawn into the ink discharge port so that the seal liquid located at the ink discharge port of the seal liquid and the seal liquid located around the ink discharge port of the seal liquid are separated. In the case where the ink is to be ejected from the ink ejection port, it is possible to eliminate the effect of preventing the seal liquid located around the ink ejection port from ejecting the ink, and to stably eject the ink.

【0016】特に、本発明では、インク吐出手段は、上
記のようにシール液体のインク吐出口に位置するシール
液体とシール液体のインク吐出口周囲に位置するシール
液体とが区切られるようにシール液体をインク吐出口内
に引き込む第1の機能と、インクを吐出する第2の機能
と、を有するので、複数のインク吐出口があるような場
合、各吐出口毎にシール液体の引き込み及びインクの吐
出を行うことができるので、ロスなくシール液体の引き
込みを行うことができると共に、各吐出口毎に最適な引
き込み状態でインク吐出を行うようにすることができ
る。
In particular, according to the present invention, the ink discharge means is arranged so that the seal liquid positioned at the ink discharge port of the seal liquid and the seal liquid positioned around the ink discharge port of the seal liquid are separated as described above. Has a first function of drawing ink into the ink ejection ports and a second function of ejecting ink. Therefore, when there are a plurality of ink ejection ports, the sealing liquid is drawn and the ink is ejected for each ejection port. Therefore, the seal liquid can be drawn in without any loss, and the ink can be discharged in an optimum drawing state for each discharge port.

【0017】ここで、インク吐出手段は、請求項2のよ
うに、吐出室内の容積を変化させるようにしてもよい。
これにより、インクの引き込み量を、精度良く所定の値
に設定することができる。なお、シール液体の引き込み
は容積を増加させ、この状態で容積を減少させてインク
の吐出を行う。
Here, the ink discharge means may change the volume in the discharge chamber.
Thus, the amount of ink drawn in can be set to a predetermined value with high accuracy. The drawing of the sealing liquid increases the volume, and in this state, the volume is reduced to discharge the ink.

【0018】インク吐出手段は、請求項3のように、圧
電部材を備え、該圧電部材を変形させて、前記第1の機
能及び前記第2の機能を実行するようにしてもよい。こ
れにより、高精度に第1の機能及び第2の機能を実行す
ることができる。即ち、圧電部材は電気信号で高精度に
変形の挙動を制御できるので、高画質化が可能である。
この場合、インク吐出手段は、請求項4記載の発明のよ
うに、圧電部材の電界を印加する面積を制御して、第1
の機能及び第2の機能を実行してもよく、請求項5のよ
うに、前記圧電部材の少なくとも片側に設けられる電極
を、面積の異なる複数の電極で構成し、電極を切り替え
て電界を印加することで、第1の機能及び第2の機能を
実行したり、請求項6のように、前記圧電部材の少なく
とも片側に設けられる電極を、複数の電極で構成し、選
択される電極の数を変えて電界を印加することで、第1
の機能及び第2の機能を実行するようにしてもよい。
The ink discharging means may include a piezoelectric member and deform the piezoelectric member to execute the first function and the second function. Thus, the first function and the second function can be executed with high accuracy. That is, since the deformation of the piezoelectric member can be controlled with high accuracy by an electric signal, high image quality can be achieved.
In this case, the ink discharge means controls the area of the piezoelectric member to which the electric field is applied, thereby controlling the first area.
And the second function may be executed. As in claim 5, the electrodes provided on at least one side of the piezoelectric member are constituted by a plurality of electrodes having different areas, and the electrodes are switched to apply an electric field. By doing so, the first function and the second function are executed, and the electrode provided on at least one side of the piezoelectric member is constituted by a plurality of electrodes as in claim 6, and the number of selected electrodes By applying an electric field while changing the
And the second function may be executed.

【0019】請求項7記載の発明のように、重ねられた
複数の圧電部材の電界を印加する圧電部材の厚さを制御
して、前記第1の機能及び前記第2の機能を実行しても
よい。この場合、請求項8のように、前記圧電部材の厚
み方向に、複数の厚さの異なる圧電部材と電極を交互に
積層して構成し、電極を切り替えて電界を印加すること
で、第1の機能及び第2の機能を実行したり、請求項9
のように、前記圧電部材の厚み方向に、複数の圧電部材
と電極を交互に積層して構成し、選択される電極の組数
を変えると同時に選択された各組の電極間に電界を印加
することで、第1の機能及び第2の機能を実行するよう
にしてもよい。
According to a seventh aspect of the present invention, the first function and the second function are executed by controlling the thickness of the piezoelectric member for applying an electric field to the plurality of piezoelectric members stacked on each other. Is also good. In this case, as in claim 8, a plurality of piezoelectric members having different thicknesses and electrodes are alternately stacked in the thickness direction of the piezoelectric member, and the first electrode is applied by switching the electrodes to apply the electric field. And executing the second function and the second function.
A plurality of piezoelectric members and electrodes are alternately stacked in the thickness direction of the piezoelectric member, and the number of selected electrode sets is changed, and at the same time, an electric field is applied between the selected pairs of electrodes. By doing so, the first function and the second function may be executed.

【0020】ところで、請求項11のように、シール液
体を引き込んだ状態を保持する保持手段を有するように
してもよい。このように、引き込んだ状態を保持すれ
ば、引き込んだ状態で、複数発のインク吐出を行うこと
ができ、インク吐出毎にシール液体の引き込みを行わな
くてよく、インク吐出間隔を短くすることができる。
By the way, a holding means for holding a state in which the sealing liquid is drawn may be provided. In this manner, if the retracted state is maintained, a plurality of ink discharges can be performed in the retracted state, and the seal liquid does not need to be retracted for each ink discharge, and the ink discharge interval can be shortened. it can.

【0021】なお、保持手段は、請求項12のように、
シール液体を引き込む際の第1の機能の実行状態を継続
させることにより、引き込んだ状態を保持してもように
よい。そして、請求項13のように、引き込んだ状態で
複数発のインク吐出を行うことができ、即ち、インクの
吐出毎に引き込み動作しないようにでき、吐出間隔を短
くすることができる。
[0021] The holding means may be as follows.
By continuing the execution state of the first function when the sealing liquid is drawn in, the drawn-in state may be maintained. As described in claim 13, a plurality of ink discharges can be performed in the pulled-in state, that is, the drawing-in operation can be prevented every time the ink is discharged, and the discharge interval can be shortened.

【0022】そして、請求項14のように、シール液体
の引き込まれた状態を元の状態に解除するための解除信
号を、シール液体引き込み手段に出力する出力手段を備
えるようにしてもよい。
[0022] According to a fourteenth aspect, an output means for outputting a release signal for releasing the state in which the sealing liquid has been drawn into the original state to the sealing liquid drawing means may be provided.

【0023】引き込み解除信号によって、毎回速やかに
引き込み状態を戻せば、シール液体によって各々の吐出
口12が一様にシールされている状態(図5(B)参
照)にできるので、インクが空気にさらされている時間
をより短くし、乾燥によるインクの粘度上昇や、ノズル
の目詰まり発生をより効果的に防止できるという効果を
有する。更に、毎回の引き込み前の状態を同じ状態にし
て次の吐出サイクルに備えることが可能になり、吐出が
より安定し、さらに高画質化できるという効果を有す
る。
If the retracted state is quickly returned each time by the retracting release signal, each discharge port 12 can be uniformly sealed by the sealing liquid (see FIG. 5B), so that the ink is converted into air. This has the effect of shortening the exposure time and more effectively preventing the increase in ink viscosity due to drying and the occurrence of nozzle clogging. Furthermore, it is possible to make the state before each pull-in the same state and prepare for the next ejection cycle, and this has an effect that ejection is more stable and higher image quality can be achieved.

【0024】一方、請求項15のように、引き込み信号
を出力してから予め定められた吐出基本周期内に前記シ
ール液体の引き込み及び前記インクの吐出が終了するよ
うに、前記インク吐出手段を制御する制御手段を備える
ようにしてもよい。
On the other hand, the ink discharge means is controlled so that the drawing of the seal liquid and the discharge of the ink are completed within a predetermined basic discharge period after outputting the pull-in signal. May be provided.

【0025】このように、引き込み信号を出力してから
予め定められた吐出基本周期内にシール液体の引き込み
及びインクの吐出を終了すると、引き込み及びインク吐
出を規則的に実行でき、インクの吐出を安定して行うこ
とができる。
As described above, when the drawing of the sealing liquid and the discharging of the ink are completed within a predetermined basic discharging period after the output of the drawing signal, the drawing and the discharging of the ink can be executed regularly, and the discharging of the ink can be performed. It can be performed stably.

【0026】制御手段は、請求項16のように、引き込
み信号の出力時から所定遅延時間後にインクの吐出を実
行するようにインク吐出手段を制御するようにしてもよ
い。また、制御手段は、請求項17のように、所定遅延
時間を可変制御するようにしてもよい。即ち、環境が変
化した場合や、ヘッドの状態に応じて、所定遅延時間を
可変制御することができる。よって、環境が変化しても
最適な時間で制御でき、インクを安定して吐出すること
ができる。
The control means may control the ink discharge means so as to discharge the ink after a predetermined delay time from the output of the pull-in signal. Further, the control means may variably control the predetermined delay time. That is, the predetermined delay time can be variably controlled according to a change in the environment or the state of the head. Therefore, even if the environment changes, the control can be performed in an optimum time, and the ink can be stably ejected.

【0027】また、制御手段は、請求項18のように、
画像信号の入力毎に、シール液体の引き込みを実行する
ようにインク吐出手段を制御するようにしてもよい。こ
れにより、必要に応じてシール液体の引き込みの制御を
行うことができ、無駄な制御を排除することができる。
即ち、このように、引き込み信号の出力毎に、シール液
体の引き込みを実行する場合は、各インク吐出口に対し
て個別にシール液体の引き込みを行うことができ、無駄
な制御を排除することができる。
[0027] The control means may be as follows.
The ink discharge unit may be controlled so as to execute the drawing of the sealing liquid every time the image signal is input. Thereby, the control of drawing in the sealing liquid can be performed as needed, and unnecessary control can be eliminated.
In other words, when the sealing liquid is drawn every time the pull-in signal is output, the sealing liquid can be drawn into each ink ejection port individually, thereby eliminating unnecessary control. it can.

【0028】更に、制御手段は、請求項19のように、
シール液体を引き込むモードとインクを吐出するモード
の2つのモードで駆動する。
[0028] Further, the control means may be as follows.
Driving is performed in two modes, a mode for drawing in the seal liquid and a mode for discharging ink.

【0029】また、制御手段は、請求項20のように、
インク吐出前に毎回シール液体を引き込むようにインク
吐出手段を制御してもよい。
[0029] Further, the control means includes:
The ink discharging means may be controlled so as to draw in the sealing liquid every time before discharging the ink.

【0030】なお、インクジェット記録装置は、請求項
21のように、請求項1乃至請求項20のいずれか1項
のインクジェット記録ヘッドを備えるようにしてもよ
い。
The ink jet recording apparatus may include the ink jet recording head according to any one of the first to twentieth aspects.

【0031】また、請求項21記載のインクジェット記
録装置のインクジェット記録方法は、請求項22のよう
に、少なくともインク吐出前にシール液体を引き込む。
In the ink jet recording method for an ink jet recording apparatus according to the present invention, the seal liquid is drawn at least before the ink is ejected.

【0032】この場合、請求項23のように、前記シー
ル液体が引き込まれた状態を保持したり、請求項24の
ように、前記シール液体が引き込まれた状態を保持して
いるときにインクを複数回吐出するようにしてもよい。
また、請求項25のように、インク吐出前に毎回シール
液体を引き込むようにしてもよい。
In this case, as in claim 23, the state where the sealing liquid is drawn in is maintained, and as in claim 24, when the sealing liquid is maintained in the drawn state, ink is discharged. You may make it discharge several times.
Further, the seal liquid may be drawn in every time before the ink is ejected.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、図面
を参照して、本発明の第1の実施の形態を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0034】本実施の形態のインクジェット記録ヘッド
10の基本的な構成例を図1に示す。本実施の形態のイ
ンクジェット記録ヘッド10(以下、単に「ヘッド1
0」という場合がある)は、インク吐出面に設けらたイ
ンク吐出口12、引き込み手段を兼ねる吐出手段14が
設けられた吐出室16、及び吐出室16にインクを供給
するインク溜18を備えている。ヘッド10には、例え
ば毛管力や圧力差によって生じる作用により、ヘッド1
0外部のインクタンク30とインク供給路28(不図
示)によってインクが供給されている。
FIG. 1 shows a basic configuration example of the ink jet recording head 10 of the present embodiment. The ink jet recording head 10 of the present embodiment (hereinafter simply referred to as “head 1
0) is provided with an ink discharge port 12 provided on the ink discharge surface, a discharge chamber 16 provided with a discharge means 14 also serving as a drawing means, and an ink reservoir 18 for supplying ink to the discharge chamber 16. ing. The head 10 is provided with the head 1 by an action caused by, for example, a capillary force or a pressure difference.
The ink is supplied from an external ink tank 30 and an ink supply path 28 (not shown).

【0035】図1には1つのインク吐出口12のみを示
したが、インク吐出口12はインク吐出面に複数設けら
れていてもよい。なお、図においては、便宜上、インク
吐出口12が横方向に配置された図を示しているが、イ
ンク吐出方向、即ち、記録ヘッド10の配置方向は所望
により適宜選択することができ、一般的にはインク滴は
重力方向(下方)に向けて吐出される。
FIG. 1 shows only one ink ejection port 12, but a plurality of ink ejection ports 12 may be provided on the ink ejection surface. Although the drawing shows the ink discharge ports 12 arranged in the horizontal direction for the sake of convenience, the ink discharge direction, that is, the arrangement direction of the recording head 10 can be appropriately selected as desired, and a general Is ejected in the direction of gravity (downward).

【0036】本実施の形態において使用可能なシール液
体は、インク吐出口12をシールし、インク吐出口12
のインクを空気から遮蔽する機能を有する。このような
機能を維持するシール液体は、少なくともインクに不溶
な成分を含み、インクと相溶せず、かつ、インクとは自
発的に乳化しないものである。
The seal liquid usable in the present embodiment seals the ink discharge ports 12 and
Has a function of shielding the ink from the air. The seal liquid that maintains such a function contains at least a component insoluble in the ink, is incompatible with the ink, and does not spontaneously emulsify with the ink.

【0037】シール液体とインクが、非相溶性であるた
めには、具体的には、シール液体のインクに対する溶解
度が、ヘッド10あるいは記録装置を使用する環境下で
0.1重量%以下であるのが好ましい。
In order for the sealing liquid and the ink to be incompatible, specifically, the solubility of the sealing liquid in the ink is 0.1% by weight or less in an environment where the head 10 or the recording apparatus is used. Is preferred.

【0038】さらに、シール液体が不揮発性であると、
ヘッド10の休止中に蒸発せず、シール液体による吐出
口12のシール状態に変化が生じないので好ましい。不
揮発性とは、具体的にはヘッド10あるいは記録装置を
使用する環境下での蒸気圧が0.1mmHg以下である
ことをいう。
Further, when the sealing liquid is non-volatile,
This is preferable because the liquid does not evaporate while the head 10 is at rest and the sealing liquid does not change the sealing state of the discharge port 12. Non-volatile refers specifically to a vapor pressure of 0.1 mmHg or less under an environment in which the head 10 or the recording device is used.

【0039】本実施の形態で利用できるシール液体の動
粘度は、目詰まり防止の期間設定、吐出手段14、吐出
口12の直径、記録ヘッド10の吐出周波数、シール液
体の膜厚、シール液体を配置する方法などの設計仕様に
対して適宜選択可能であり、動粘度は低粘度のものから
高粘度のものまで広く利用できる。ただし、一般的に
は、蒸気圧が低く不揮発性の液体は分子量が大きいため
に動粘度が高いものが多い。このため、より長期間シー
ル液体を不揮発にして目詰まりに対するシール性能を維
持させるには動粘度が高いシール液体を選択するのが望
ましく、より低エネルギで吐出させるためには動粘度が
低い方が望ましいことを考え合わせると、ヘッド10あ
るいは記録装置を使用する環境下でのシール液体の動粘
度としては1〜200mm2/sの範囲が望ましい。
The kinematic viscosity of the seal liquid that can be used in the present embodiment is determined by setting the period for preventing clogging, the diameter of the discharge means 14 and the discharge port 12, the discharge frequency of the recording head 10, the film thickness of the seal liquid, and the seal liquid. It can be appropriately selected according to design specifications such as a method of arrangement, and the kinematic viscosity can be widely used from low viscosity to high viscosity. However, in general, many non-volatile liquids having a low vapor pressure have a high kinematic viscosity due to a large molecular weight. For this reason, it is desirable to select a seal liquid having a high kinematic viscosity to maintain the sealing performance against clogging by making the seal liquid non-volatile for a longer period of time. Considering this, the kinematic viscosity of the sealing liquid in the environment where the head 10 or the recording device is used is preferably in the range of 1 to 200 mm 2 / s.

【0040】また、本実施の形態において好適に利用で
きるシール液体の表面張力は、ヘッド10あるいは記録
装置を使用する環境下で15〜70mN/mの範囲であ
り、インク吐出口12のインクの表面にシール液体がぬ
れ進むためには、50mN/m以下であることが望まし
く、さらに、使用するインクの表面張力より小さいこと
が望ましい。
The surface tension of the sealing liquid which can be suitably used in the present embodiment is in the range of 15 to 70 mN / m in an environment where the head 10 or the recording apparatus is used. In order for the sealing liquid to wet, the pressure is preferably 50 mN / m or less, and more preferably smaller than the surface tension of the ink used.

【0041】元々これらの性質に適した液体を単独で使
用することもできるし、複数の材料を混合して粘度や表
面張力を好ましい範囲に調整して使用してもよい。
A liquid originally suitable for these properties may be used alone, or a plurality of materials may be mixed to adjust the viscosity or surface tension to a preferred range before use.

【0042】水性のインクを用いる場合のシール液体と
しては、常温で液体の有機溶媒やオイル類を用いること
ができる。例えば、オクタン、ノナン、テトラデカン、
ドデカンなどの炭化水素、オレイン酸、リノール酸など
の高級脂肪酸、n−デカノール、ジメチルブタノールな
どの非水溶性のアルコール類、フタル酸ジブチル、マレ
イン酸ジブチルなどの可塑剤を用いることができる。あ
るいは植物油、鉱物油、シリコーンオイル、フッ素オイ
ルなどを用いることもできる。これらは、単独で用いて
も、あるいは均一に混合し得るものであれば、複数種を
混合して用いてもよい。
When a water-based ink is used, an organic solvent or oil that is liquid at normal temperature can be used as the seal liquid. For example, octane, nonane, tetradecane,
Hydrocarbons such as dodecane, higher fatty acids such as oleic acid and linoleic acid, water-insoluble alcohols such as n-decanol and dimethylbutanol, and plasticizers such as dibutyl phthalate and dibutyl maleate can be used. Alternatively, vegetable oil, mineral oil, silicone oil, fluorine oil and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more as long as they can be mixed uniformly.

【0043】シール液体は、印字開始前に、刷毛、布、
ブレードによる塗布などの方法によりインク吐出面に供
給される。この場合、シール液体の供給は手動でもよく
自動でもよい。また、インク吐出面の近傍に管や多孔質
部材を配置し、毛管力、表面張力、または圧力差等によ
って、シール液体をインク吐出面に供給する機構を備え
ていて、自動的に供給してもよい。これらの方法により
インク吐出面に供給されたシール液体22は、図5(B)
に示すように、インク吐出口12のインク表面にシール
液体の膜を形成する。
Before starting printing, the seal liquid is applied to a brush, cloth,
The ink is supplied to the ink ejection surface by a method such as coating with a blade. In this case, the supply of the sealing liquid may be manual or automatic. In addition, a tube or a porous member is arranged near the ink ejection surface, and a mechanism for supplying a sealing liquid to the ink ejection surface by a capillary force, surface tension, a pressure difference, or the like is provided. Is also good. The seal liquid 22 supplied to the ink ejection surface by these methods is as shown in FIG.
As shown in (1), a film of the seal liquid is formed on the ink surface of the ink discharge port 12.

【0044】本実施の形態において、インク吐出面上の
シール液体の膜厚は、シール性能を維持する期間、吐出
手段14、吐出口12の直径、記録ヘッド10の吐出周
波数、シール液体の動粘度、シール液体を配置する方法
などの設計仕様に対して適宜設定可能である。ただし、
目詰まりに対するシール性能とより低エネルギで吐出さ
せることを考え合わせると、1μm以上200μm以下
であることが好ましい。シール液体の膜厚は、例えば、
シール液体の供給量を調節したり、記録ヘッド10周縁
部等をシール液体の保持量を規制する形状にすることに
よって制御することができる。
In the present embodiment, the thickness of the seal liquid on the ink discharge surface is determined by the period during which the sealing performance is maintained, the diameter of the discharge means 14, the diameter of the discharge port 12, the discharge frequency of the recording head 10, and the kinematic viscosity of the seal liquid. It can be set as appropriate with respect to design specifications such as a method of arranging the sealing liquid. However,
Taking into account the sealing performance against clogging and the fact that ejection is performed with lower energy, it is preferable that the thickness be 1 μm or more and 200 μm or less. The film thickness of the sealing liquid is, for example,
It can be controlled by adjusting the supply amount of the sealing liquid, or by forming the periphery of the recording head 10 or the like into a shape that regulates the holding amount of the sealing liquid.

【0045】シール液体は、予めインクジェット記録ヘ
ッド10に配置されていても、使用時にインクジェット
記録ヘッド10に適宜供給してもよい。
The sealing liquid may be arranged in the ink jet recording head 10 in advance, or may be supplied to the ink jet recording head 10 as needed.

【0046】吐出手段14は、図1に示すように、イン
ク吐出口12に位置するシール液体22Aと、インク吐
出口12周囲に位置するシール液体22Bと、が区切ら
れるように、シール液体22をインク吐出口12に引き
込む機能を有すると共に、このように区切った状態で、
吐出口12のインクを吐出する機能を有する。引き込む
シール液体の量は、シール液体の動粘度、表面張力、吐
出口の径、吐出口の形状等により、適宜選択する。一例
として、吐出口の形状が、吐出方向に断面積の変化しな
い構成の場合は、シール液体膜厚以上引き込むと良好に
区切られる。このように、引き込む機能と吐出する機能
を有するためには、吐出手段14は、吐出室16の圧力
を吐出口12の外部の圧力に対して負圧にして引き込
み、引き込んだ状態の圧力を基準に正圧(相対的な圧力
をいい、絶対的な圧力ではない。)にして吐出する。即
ち、例えば、吐出手段14は、吐出室16の圧力を吐出
口12の外部の圧力に対して強負圧(絶対的圧力)にし
て引き込み、強負圧から弱負圧(絶対的圧力)にして吐
出する。あるいは、外部の圧力と同じ圧力に戻したり、
外部の圧力に対して絶対正圧になるようにして、吐出す
るインク滴の体積や速度を調整することも可能である。
As shown in FIG. 1, the discharge means 14 discharges the seal liquid 22 so that the seal liquid 22A located at the ink discharge port 12 and the seal liquid 22B located around the ink discharge port 12 are separated. In addition to having a function of drawing into the ink ejection port 12, while being separated in this manner,
It has a function of discharging ink from the discharge port 12. The amount of the sealing liquid to be drawn is appropriately selected depending on the kinematic viscosity of the sealing liquid, the surface tension, the diameter of the discharge port, the shape of the discharge port, and the like. As an example, in the case of a configuration in which the shape of the discharge port does not change the cross-sectional area in the discharge direction, it is possible to satisfactorily separate the shape by drawing in the seal liquid film thickness or more. As described above, in order to have the function of drawing in and the function of discharging, the discharging means 14 pulls in the pressure of the discharge chamber 16 at a negative pressure with respect to the pressure outside the discharge port 12 and sets the pressure in the retracted state as a reference. At a positive pressure (meaning a relative pressure, not an absolute pressure). That is, for example, the discharge unit 14 pulls the pressure of the discharge chamber 16 into a strong negative pressure (absolute pressure) with respect to the pressure outside the discharge port 12, and changes the strong negative pressure to a weak negative pressure (absolute pressure). To discharge. Or return to the same pressure as the outside pressure,
It is also possible to adjust the volume and speed of the ejected ink droplet so that the pressure becomes absolute positive with respect to the external pressure.

【0047】負圧と正圧を発生する方法としては様々な
方法があるが、本実施の形態では、小型で応答性良く正
圧と負圧を制御できるので、図2に示すように、吐出室
16の容積を増加させて負圧を発生し、吐出室16の容
積を減少させて正圧を発生させる方法を用いるのが好ま
しい。本発明の場合、吐出手段14は吐出室16の壁面
や底面に配置して、吐出室16の容積が増加/減少する
ように吐出室16の壁面や底面を変形させる。図3に示
すように、複数の吐出口12を持つヘッド10では、個
々の吐出口12に応じて引き込み手段を兼ねる吐出手段
14を設ける。
There are various methods for generating the negative pressure and the positive pressure. In the present embodiment, since the positive pressure and the negative pressure can be controlled with good responsiveness and small, as shown in FIG. It is preferable to use a method of increasing the volume of the chamber 16 to generate a negative pressure and reducing the volume of the discharge chamber 16 to generate a positive pressure. In the case of the present invention, the discharge means 14 is arranged on the wall surface or the bottom surface of the discharge chamber 16 and deforms the wall surface or the bottom surface of the discharge chamber 16 so that the volume of the discharge chamber 16 increases / decreases. As shown in FIG. 3, in the head 10 having a plurality of discharge ports 12, a discharge unit 14 serving as a drawing-in unit is provided according to each of the discharge ports 12.

【0048】上記した変形を生じさせる方法としては、
電気歪み材料、磁気歪み材料などが利用できる。また、
ばね材やゴム材などの弾性部材にこれらの変形する部材
を組み合わせて変形を生じさせてもよく、あるいは、こ
れらの弾性部材に磁気力や静電気力などを作用させて変
形させてもよい。変形する部材や、弾性部材などを複数
の材料で構成してもかまわない。
As a method of causing the above-described deformation,
Electrostrictive materials, magnetostrictive materials, and the like can be used. Also,
The deformation may be caused by combining these deformable members with an elastic member such as a spring material or a rubber material, or the elastic member may be deformed by applying a magnetic force or an electrostatic force to the elastic member. The deformable member, the elastic member, and the like may be made of a plurality of materials.

【0049】これらの方法のうち、圧電部材を利用する
のが、電気信号で高精度に変形の挙動を制御できるの
で、高画質化が可能であり、好ましい方法である。即
ち、図4に示すように、例えば吐出室16の内壁の一部
として弾性部材42を備え、この弾性部材42に圧電部
材38を固着して構成する。特に、圧電部材は、インク
ジェットヘッドや振動子などのデバイスにも実用化され
ており、高度な製造技術も確立しているので、装置の仕
様に合わせて様々な形状や材料を適宜選択でき、結果と
してコストの安い小型のヘッド設計を可能にするので、
吐出室16の容積を変化させる方法に利用するのに好適
である。
Of these methods, the use of a piezoelectric member is a preferable method because the deformation behavior can be controlled with high accuracy by an electric signal, so that high image quality can be achieved. That is, as shown in FIG. 4, for example, an elastic member 42 is provided as a part of the inner wall of the discharge chamber 16, and the piezoelectric member 38 is fixed to the elastic member 42. In particular, piezoelectric members have been put to practical use in devices such as ink jet heads and vibrators, and advanced manufacturing technology has been established.Therefore, various shapes and materials can be appropriately selected according to the specifications of the device. As it enables a small head design with low cost,
It is suitable for use in a method of changing the volume of the discharge chamber 16.

【0050】圧電部材としては、電界を印加することで
歪みや変形を生じる振動子などに用いられている材料を
広く利用できる。例えば、水晶、チタン酸ジルコン酸鉛
(PZT)、チタン酸バリウム、ニオブ酸鉛、ニオブ酸
リチウム、ビスマスゲルマネイト、タンタル酸リチウム
などの多結晶体や単結晶体、酸化亜鉛、窒化アルミニウ
ムなどの薄膜からなる無機圧電材料、あるいは、ポリ尿
素、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)や、PVDFの
共重合体などの圧電性高分子材料、あるいは、無機圧電
材料と圧電性高分子材料との複合圧電材料を用いること
もできる。
As the piezoelectric member, there can be widely used materials used for a vibrator or the like which generates distortion or deformation when an electric field is applied. For example, thin films of polycrystals and single crystals, such as quartz, lead zirconate titanate (PZT), barium titanate, lead niobate, lithium niobate, bismuth germanate, and lithium tantalate, zinc oxide, and aluminum nitride Use of an inorganic piezoelectric material consisting of, or a piezoelectric polymer material such as polyurea, polyvinylidene fluoride (PVDF) or a copolymer of PVDF, or a composite piezoelectric material of an inorganic piezoelectric material and a piezoelectric polymer material You can also.

【0051】引き込み手段を兼ねる吐出手段14は、図
5(A)に示すように、引き込んだシール液体22Aを
周囲のシール液体22Bと区切るように吐出手段14が
動作する引き込みモードと、区切られた後に画像信号に
応じてインク滴が吐出するように吐出手段14が動作す
る吐出モードを持つ。本実施の形態では、吐出前に引き
込みモードで動作して引き込んだ状態にし、この状態で
吐出モードでインクを吐出する。
As shown in FIG. 5A, the discharge means 14 also serving as the drawing means is divided into a drawing mode in which the discharge means 14 operates to separate the drawn sealing liquid 22A from the surrounding sealing liquid 22B. There is an ejection mode in which the ejection unit 14 operates so that ink droplets are ejected in accordance with an image signal later. In the present embodiment, the ink is ejected in the ejection mode in the ejection mode by operating in the ejection mode before ejection to make the ejection state.

【0052】引き込み手段を兼ねる吐出手段14が引き
込みモードで動作するには、シール液体を区切るため
に、負圧を発生して引き込みを行う。変形によって負圧
を発生させる場合は、変形量を調整して必要な体積分を
引き込めるように設定する。また、区切るために必要な
引き込み量は、吐出口12の直径、シール液体の膜厚、
シール液体の動粘度、シール液体の表面張力などの設計
値により、適宜最適な値に設定する。さらに、これらの
条件が環境などによって変化した場合に対応して、引き
込み量を可変に制御してもよい。
In order for the discharge means 14 also serving as the drawing means to operate in the drawing mode, a negative pressure is generated to separate the sealing liquid and the drawing is performed. When a negative pressure is generated by deformation, the amount of deformation is adjusted so that a necessary volume is drawn. In addition, the amount of pull-in required for separation is determined by the diameter of the discharge port 12, the thickness of the seal liquid,
The optimum value is appropriately set according to design values such as the kinematic viscosity of the sealing liquid and the surface tension of the sealing liquid. Further, the pull-in amount may be variably controlled in response to a case where these conditions change due to an environment or the like.

【0053】シール液体を引き込んで区切る場合、特
に、目詰まりの性能をより長期間維持するためにシール
液体膜厚を厚くする設定の場合などは、区切るために必
要な引き込み量が大きくなることがある。引き込みの負
圧発生の条件と、吐出モードでの正圧発生の条件とが大
きく異ならない場合には、印加する電圧の極性や電圧を
各モードに最適な設定にする。2つのモードでの条件差
が大きい場合には、例えば、変形する部材の有効面積
や、変形を生じさせる電界などの作用方向をモードによ
り変えることで必要な変形を得ることもできる。圧電部
材を用いる場合は、印加する電圧を大きくして圧電部材
のたわみ量を大きくする以外に、圧電部材の変形する部
分の有効面積を大きくして、変形によって生じる引き込
み体積を大きくする。あるいは、電界を作用させる厚み
を変えて、変形を大きくすることもできる。これらの場
合は、例えば2つのモードにより用いる電極を切り替え
て、異なる駆動を行う。
In the case where the sealing liquid is drawn in and separated, especially in the case where the sealing liquid film thickness is set to be large in order to maintain the performance of clogging for a longer period of time, the amount of drawing-in required for separation may be large. is there. If the conditions for the generation of the negative pressure in the pull-in and the conditions for the generation of the positive pressure in the ejection mode are not significantly different, the polarity and the voltage of the applied voltage are set to be optimal for each mode. When the condition difference between the two modes is large, for example, the necessary deformation can be obtained by changing the effective area of the member to be deformed or the action direction of the electric field causing the deformation depending on the mode. When a piezoelectric member is used, in addition to increasing the amount of deflection of the piezoelectric member by increasing the applied voltage, the effective area of the deformable portion of the piezoelectric member is increased, and the drawing volume caused by the deformation is increased. Alternatively, the deformation can be increased by changing the thickness of the applied electric field. In these cases, for example, the electrodes to be used are switched in two modes to perform different driving.

【0054】圧電部材の変形する部分の有効面積を変化
させる場合には、圧電部材に電界を印加する面積を制御
する方法を用いる。圧電部材に電界を印加する面積を制
御するには、圧電部材に設けられた複数の電極を、引き
込みモードと吐出モードで切り替える方法を用いる。例
えば図17(A)、図17(B)に示すように、圧電部
材38の少なくとも片側に設けられる電極を、面積の異
なる複数の電極(40B1、40B2)で構成し、引き
込みモードと吐出モードで電極を切り替えて電界を印加
して、圧電部材38に電界を印加する面積を制御する。
あるいは図18(A)、図18(B)に示すように、圧
電部材38の少なくとも片側に設けられる電極を、複数
の電極(40B1、40B2、40B3)で構成し、引
き込みモードと吐出モードで選択される電極の数を変え
て(例えば基準電極40Aに対して引き込みモードで4
0B1、40B2、40B3の3つの電極を選択し、吐
出モードで40B2の1つの電極のみを選択する)電界
を印加して、圧電部材に電界を印加する面積を制御す
る。これらの複数の電極の形状は、吐出室や吐出手段の
形状によって適宜最適な形状に設定可能であるが、例え
ば複数の長方形の電極を並べて構成したり、櫛形の形状
を組み合わせて構成する。あるいは、図6の様に、ひと
つの電極の周囲に別の電極を形成して複数の電極を構成
することも可能である。また、複数の電極は圧電部材の
両側に設けても良いが、圧電部材の厚さ方向の一方側の
電極を他方側の複数電極に対する共通電極として構成す
ることも可能であり、この場合は、電極作製の工程が簡
易になる。
To change the effective area of the deformable portion of the piezoelectric member, a method of controlling the area for applying an electric field to the piezoelectric member is used. In order to control an area for applying an electric field to the piezoelectric member, a method of switching a plurality of electrodes provided on the piezoelectric member between a drawing mode and a discharge mode is used. For example, as shown in FIGS. 17 (A) and 17 (B), the electrodes provided on at least one side of the piezoelectric member 38 are constituted by a plurality of electrodes (40B1, 40B2) having different areas. The area for applying the electric field to the piezoelectric member 38 is controlled by switching the electrodes and applying the electric field.
Alternatively, as shown in FIGS. 18 (A) and 18 (B), the electrodes provided on at least one side of the piezoelectric member 38 are constituted by a plurality of electrodes (40B1, 40B2, 40B3), and are selected in a pull-in mode and a discharge mode. By changing the number of electrodes (for example, 4
The three electrodes 0B1, 40B2, and 40B3 are selected, and only one electrode of 40B2 is selected in the ejection mode.) An electric field is applied to control the area where the electric field is applied to the piezoelectric member. The shape of the plurality of electrodes can be appropriately set to an optimum shape depending on the shape of the discharge chamber and the discharge means. For example, the electrodes are configured by arranging a plurality of rectangular electrodes or by combining comb shapes. Alternatively, as shown in FIG. 6, it is also possible to form a plurality of electrodes by forming another electrode around one electrode. Further, the plurality of electrodes may be provided on both sides of the piezoelectric member, but it is also possible to configure one electrode in the thickness direction of the piezoelectric member as a common electrode with respect to the other electrode on the other side, in this case, The electrode manufacturing process is simplified.

【0055】なお、引き込みモードと吐出モードでの電
極の切り替えは、スイッチによって切り替えるが、切り
替えと同時に各電極に印加する電圧を予め設定された電
圧に変化させても良い。印加する電圧をモード毎に変化
させれば、吐出されるインク滴の大きさや速度を適宜設
定できるほか、印字装置の使用環境などによって吐出さ
れるインク滴の大きさや速度を安定に保つ制御も可能で
あり、さらには、後述するように引き込んだ状態を保持
するバイアス状の電圧を印加し続けることも可能とな
る。なお、印加する電圧は、電極毎に異なる設定をして
も良い。
The switching of the electrodes in the pull-in mode and the discharge mode is performed by a switch, but the voltage applied to each electrode may be changed to a preset voltage simultaneously with the switching. By changing the applied voltage for each mode, the size and speed of the ink droplet to be ejected can be set appropriately, and the control to keep the size and speed of the ejected ink droplet stable depending on the usage environment of the printing device is also possible. Further, it is also possible to continue to apply a bias-like voltage for maintaining the drawn state as described later. The voltage to be applied may be set differently for each electrode.

【0056】図6に示すように、例えば吐出室16の内
壁の一部として保護層44を介して弾性膜42を備え
る。この弾性膜42に、共通電極40Aと、第1の電極
40B1及び第2の電極40B2と、で挟まれた圧電部
材(PZT層)38を固着して吐出手段を構成する。共
通電極40Aと第1の電極40B1とは、電源及びスイ
ッチSW2を介して接続され、共通電極40Aと第2の
電極40B2とは、該電源及びスイッチSW1を介して
接続されている。なお、第1の電極40B1と第2の電
極40B2との間には絶縁層40Cが配置されている。
図6(A)に示すように、第1の電極40B1と第2の
電極40B2の合計した面積は、第1の電極40B1の
面積より大きくなっている。
As shown in FIG. 6, for example, an elastic film 42 is provided via a protective layer 44 as a part of the inner wall of the discharge chamber 16. A piezoelectric member (PZT layer) 38 sandwiched between the common electrode 40A, the first electrode 40B1, and the second electrode 40B2 is fixed to the elastic film 42 to form a discharging unit. The common electrode 40A and the first electrode 40B1 are connected via a power supply and a switch SW2, and the common electrode 40A and the second electrode 40B2 are connected via the power supply and a switch SW1. Note that an insulating layer 40C is arranged between the first electrode 40B1 and the second electrode 40B2.
As shown in FIG. 6A, the total area of the first electrode 40B1 and the second electrode 40B2 is larger than the area of the first electrode 40B1.

【0057】ここで、スイッチSW1及びスイッチSW
2を閉じると、第1の電極40B1及び第2の電極40
B2に電圧が印加され、第1の電極40B1及び第2の
電極40B2を合わせた面積の圧電部材が変形する。こ
れにより、引き込みモードに必要な変形量を得ることが
できる。この状態で、スイッチSW2を開くと、第2の
電極40B2の面積に相当する形分のみの変形が解除さ
れ、吐出モードに必要な体積の変形(相対的にヘッド1
0内部の体積を減少させる方向の変形)により吐出に必
要な正圧を得ることができる。なお、吐出モードに必要
な体積の変形が得られれば、第2の電極40B2の電圧
は、0Vに限らず、最適な電圧に設定可能である。
Here, the switch SW1 and the switch SW
2, the first electrode 40B1 and the second electrode 40
A voltage is applied to B2, and the piezoelectric member having the combined area of the first electrode 40B1 and the second electrode 40B2 is deformed. As a result, the amount of deformation required for the pull-in mode can be obtained. When the switch SW2 is opened in this state, the deformation of only the shape corresponding to the area of the second electrode 40B2 is released, and the deformation of the volume required for the ejection mode (relatively, the head 1).
(Deformation in the direction of decreasing the volume inside the zero), it is possible to obtain a positive pressure necessary for ejection. Note that, if the deformation of the volume required for the ejection mode is obtained, the voltage of the second electrode 40B2 is not limited to 0 V and can be set to an optimal voltage.

【0058】以上のように、圧電部材の電界が印加され
る面積を制御して、引き込みモード及び吐出モードを実
行することができる。即ち、引き込み体積を大きくする
場合には、引き込みモード時における圧電部材の電界が
印加される面積を、吐出モード時における圧電部材の変
形を生じさせる(上記例では電界を解除する)面積より
大きくする。
As described above, the drawing mode and the ejection mode can be executed by controlling the area of the piezoelectric member to which the electric field is applied. That is, when increasing the drawing volume, the area to which the electric field of the piezoelectric member is applied in the drawing mode is made larger than the area that causes the deformation of the piezoelectric member in the ejection mode (in the above example, the electric field is released). .

【0059】なお、第1の電極及び第2の電極に代え
て、小さい電極を多数、圧電部材上に配置し、引き込み
モード時における圧電部材の電界が印加される面積が吐
出モード時における圧電部材の変形を生じさせる面積よ
り大きくなるように、電極に選択的に電圧を印加するよ
うにしてもよい。さらに、引き込みモードで圧電部材の
電界が印加される面積より、吐出モードにおける圧電部
材の変形を生じさせる面積を大きくすることも可能であ
り、この場合、引き込みモードでの体積変化に対して、
吐出モードでの体積変化をより大きくして、吐出インク
滴の体積や速度をより大きく設定することもできる。
A large number of small electrodes are arranged on the piezoelectric member instead of the first and second electrodes, and the area of the piezoelectric member to which the electric field is applied in the pull-in mode is equal to the piezoelectric member in the ejection mode. Alternatively, a voltage may be selectively applied to the electrodes so as to be larger than the area that causes the deformation. Further, it is also possible to increase the area that causes deformation of the piezoelectric member in the discharge mode, compared to the area where the electric field of the piezoelectric member is applied in the retracting mode. In this case, with respect to the volume change in the retracting mode,
By increasing the volume change in the ejection mode, the volume and speed of the ejected ink droplet can be set larger.

【0060】圧電部材の変形する部分の厚みを変化させ
る場合には、厚み方向に積層させた圧電部材において電
界を印加する圧電部材の厚さを制御する方法を用いる。
電界を印加する圧電部材の厚さを制御するには、圧電部
材の厚み方向に積層させて設けられた複数の電極を、引
き込みモードと吐出モードで切り替える方法を用いる。
例えば図19(A)、図19(B)の様に、圧電部材の
厚み方向に、複数の厚さの異なる圧電部材(PZT層)
(38A、38B:ここでは38Aの厚さ<38Bの厚
さになっている)と電極(40A、40B1、40B
2)を交互に積層して構成し、引き込みモードと吐出モ
ードで電極を切り替えて(例えば引き込みモードで40
B1と40B2の電極を選択し、吐出モードで40Aと
40B1の電極を選択するように切り替えて)電界を印
加して、圧電部材に電界を印加する厚さを制御する。あ
るいは図20(A)、図20(B)の様に、圧電部材の
厚み方向に、複数の圧電部材(PZT層)(38A、3
8B)と電極(40A、40B1、40B2)を交互に
積層して構成し、引き込みモードと吐出モードで選択さ
れる電極の組数を変える(例えば引き込みモードで40
Aに対して40B1、40B1に対して40B2の2組
の電極を選択し、吐出モードで40B1と40B2の1
組の電極を選択する)と同時に選択された各組の電極間
に電界を印加して(例えば引き込みモードで40Aと4
0B1、および40B1と40B2間にそれぞれ電界を
印加する)、圧電部材に電界を印加する厚さを制御す
る。各電極間での圧電部材の厚さは、それぞれのモード
に最適な値に設定するが、誘電層を設けて変形量を調節
することも可能である。これらの複数の電極の形状は、
吐出室や吐出手段の形状によって適宜最適な形状に設定
可能であるが、例えば図7の様に複数の同型の長方形の
電極を圧電部材(PZT層)と交互に積層して構成す
る。
To change the thickness of the deformable portion of the piezoelectric member, a method of controlling the thickness of the piezoelectric member to which an electric field is applied in the piezoelectric members stacked in the thickness direction is used.
In order to control the thickness of the piezoelectric member to which an electric field is applied, a method is used in which a plurality of electrodes stacked in the thickness direction of the piezoelectric member are switched between a drawing mode and a discharging mode.
For example, as shown in FIGS. 19A and 19B, a plurality of piezoelectric members (PZT layers) having different thicknesses in the thickness direction of the piezoelectric member.
(38A, 38B: 38A thickness <38B thickness) and electrodes (40A, 40B1, 40B)
2) are alternately laminated, and the electrodes are switched between the pull-in mode and the discharge mode (for example, 40 in the pull-in mode).
An electric field is applied (switching to select the electrodes B1 and 40B2 and selecting the electrodes 40A and 40B1 in the discharge mode) to control the thickness of applying the electric field to the piezoelectric member. Alternatively, as shown in FIGS. 20A and 20B, a plurality of piezoelectric members (PZT layers) (38A,
8B) and the electrodes (40A, 40B1, 40B2) are alternately stacked, and the number of sets of electrodes selected in the pull-in mode and the discharge mode is changed (for example, 40 in the pull-in mode).
Select two sets of electrodes 40B1 for 40A and 40B2 for 40B1, and select one of 40B1 and 40B2 in the ejection mode.
At the same time, an electric field is applied between the selected pairs of electrodes (for example, 40A and 4A in the pull-in mode).
0B1, and an electric field is applied between 40B1 and 40B2), and the thickness of applying the electric field to the piezoelectric member is controlled. The thickness of the piezoelectric member between the electrodes is set to an optimum value for each mode, but it is also possible to provide a dielectric layer to adjust the amount of deformation. The shape of these multiple electrodes is
The shape can be appropriately set to an optimum shape depending on the shape of the discharge chamber and the discharge means. For example, as shown in FIG. 7, a plurality of rectangular electrodes of the same type are alternately stacked with the piezoelectric member (PZT layer).

【0061】なお、引き込みモードと吐出モードでの電
極の切り替えは、スイッテによって切り替えるが、切り
替えと同時に各電極に印加する電圧を予め設定された電
圧に変化させても良い。印加する電圧をモード毎に変化
させれば、吐出されるインク滴の大きさや速度を適宜設
定できるほか、印字装置の使用環境などによって吐出さ
れるインク滴の大きさや速度を安定に保つ制御も可能で
あり、さらには、後述するように引き込んだ状態を保持
するバイアス状の電圧を印加す続けることも可能とな
る。
The switching of the electrodes between the pull-in mode and the discharge mode is performed by a switch, but the voltage applied to each electrode may be changed to a preset voltage simultaneously with the switching. By changing the applied voltage for each mode, the size and speed of the ink droplet to be ejected can be set appropriately, and the control to keep the size and speed of the ejected ink droplet stable depending on the usage environment of the printing device is also possible. Further, as described later, it becomes possible to continue applying a bias-like voltage for maintaining the drawn state.

【0062】図7に示すように、例えば吐出室16の内
壁の一部として保護層44を介して弾性膜42を備え
る。この弾性膜42に、共通電極40A、第1の圧電部
材(PZT層)38A、第1の電極40B1、第2の圧
電部材(PZT層)38B、及び第2の電極40B2を
順に重ねたものを固着して吐出手段を構成する。
As shown in FIG. 7, for example, an elastic film 42 is provided as a part of the inner wall of the discharge chamber 16 via a protective layer 44. On the elastic film 42, a common electrode 40A, a first piezoelectric member (PZT layer) 38A, a first electrode 40B1, a second piezoelectric member (PZT layer) 38B, and a second electrode 40B2 are sequentially stacked. The discharge means is formed by being fixed.

【0063】第1の圧電部材(PZT層)38A及び第
2の圧電部材(PZT層)38Bは厚み方向に分極さて
おり、正の方向に電圧が印加されるように、共通電極4
0A、第1の電極40B1、第2の電極40B2に、電
源がスイッチSW1、SW2を介して接続されている。
The first piezoelectric member (PZT layer) 38A and the second piezoelectric member (PZT layer) 38B are polarized in the thickness direction, and the common electrode 4 is applied so that a voltage is applied in the positive direction.
0A, a first electrode 40B1, and a second electrode 40B2 are connected to a power supply via switches SW1, SW2.

【0064】ここで、スイッチSW1、SW2が閉じる
と、第1の圧電部材(PZT層)38A及び第2の圧電
部材(PZT層)38Bに電界が印加され、圧電部材全
体が大きく変形し、引き込みモードに必要な変形量を得
ることができる。この状態でスイッチSW2が開くと、
第2の圧電部材(PZT層)38Bへの電界の印加が遮
断され、よって、第2の圧電部材(PZT層)38Bの
変形が解除され、吐出モードに必要な体積の変形(相対
的にヘッド10内部の体積を減少させる方向の変形)に
より吐出に必要な正圧を得ることができる。なお、吐出
モードに必要な変形が得られれば、第2の圧電部材(P
ZT層)38Bの電界は最適な値に設定可能である。
Here, when the switches SW1 and SW2 are closed, an electric field is applied to the first piezoelectric member (PZT layer) 38A and the second piezoelectric member (PZT layer) 38B, so that the entire piezoelectric member is largely deformed and retracted. The amount of deformation required for the mode can be obtained. When the switch SW2 opens in this state,
The application of the electric field to the second piezoelectric member (PZT layer) 38B is interrupted, so that the deformation of the second piezoelectric member (PZT layer) 38B is released, and the volume required for the ejection mode (relatively the head (Deformation in the direction of decreasing the volume inside 10), it is possible to obtain a positive pressure necessary for ejection. If the deformation required for the ejection mode is obtained, the second piezoelectric member (P
The electric field of the (ZT layer) 38B can be set to an optimum value.

【0065】以上のようにして、重ねられた複数(上記
例では2個)の圧電部材における電界を印加する個数を
制御して、引き込みモード及び吐出モードを実行するこ
とができる。引き込み体積を大きくする場合には、引き
込みモード時における電界を印加する圧電部材の個数
を、吐出モード時における変形を生じさせる個数より多
くする。さらに、引き込みモードにおける電界を印加す
る圧電部材の個数より、吐出モードにおける変形を生じ
させる圧電部材の個数を多くすることも可能であり、こ
の場合、引き込みモードでの体積変化に対して、吐出モ
ードでの体積変化をより大きくして、吐出インク滴の体
積や速度をより大きく設定することもできる。
As described above, the pull-in mode and the discharge mode can be executed by controlling the number of applied electric fields in the plurality of (two in the above example) piezoelectric members stacked. When increasing the drawing volume, the number of piezoelectric members to which an electric field is applied in the drawing mode is set to be larger than the number of piezoelectric members that cause deformation in the discharging mode. Further, it is possible to increase the number of piezoelectric members that cause deformation in the ejection mode, rather than the number of piezoelectric members that apply an electric field in the drawing mode. And the volume and speed of the ejected ink droplet can be set to be larger.

【0066】引き込みモードでは、シール液体を時間を
かけて徐々に引き込むと、吐出口12周囲のシール液体
も一部流れ込んで一緒に引き込まれるので、区切るまで
の引き込み量が多くなる。したがって、引き込みのため
の負圧を短時間で印加してすばやく引き込めば、区切る
までの引き込み量を少なくできる。結果として、引き込
み手段の大きさや変形量を小さくでき、装置を小型化で
きる。また、より短い時間で引き込んだ方が、吐出周波
数を大きくでき、印字に要する時間を短縮できるという
利点を有する。すなわち、負圧印加開始から最大負圧印
加までの立ち上がり時間は短い方が好ましい。
In the drawing mode, when the sealing liquid is gradually drawn in over time, a part of the sealing liquid around the discharge port 12 also flows in and is drawn together, so that the drawing amount until the separation is increased. Therefore, if a negative pressure for pull-in is applied in a short time and the pull-in is performed quickly, the amount of pull-in until the separation can be reduced. As a result, the size and the amount of deformation of the retracting means can be reduced, and the device can be downsized. Further, when the pull-in is performed in a shorter time, there is an advantage that the ejection frequency can be increased and the time required for printing can be reduced. That is, it is preferable that the rising time from the start of the application of the negative pressure to the application of the maximum negative pressure be short.

【0067】引き込み手段を兼ねる吐出手段14が吐出
モードで動作するには、引き込んで区切った状態から正
圧(相対的な正圧)を印加して吐出室16内に引き込ん
だインクとシール液体を吐出する。変形して引き込んで
いる場合は、吐出室16の体積を減少させるように変形
して正圧を印加する。圧電部材を変形させて吐出する場
合は、引き込み時に印加していた電位に対して、圧電部
材の変形を戻す方向に電圧を変化させて、正圧を印加す
るような変形をさせる。この電位は、吐出口12の直
径、シール液体の膜厚、シール液体の動粘度、シール液
体の表面張力、吐出するインク滴の径や速度に対して適
宜最適な電位を選択する。
In order for the discharge means 14 also serving as the drawing means to operate in the discharge mode, the ink and the sealing liquid drawn into the discharge chamber 16 by applying a positive pressure (relative positive pressure) from the separated and drawn state. Discharge. If the discharge chamber 16 is deformed and pulled in, the discharge chamber 16 is deformed so as to reduce its volume and a positive pressure is applied. When the piezoelectric member is deformed and ejected, the voltage is changed in a direction in which the deformation of the piezoelectric member is restored with respect to the potential applied at the time of drawing, so that the piezoelectric member is deformed to apply a positive pressure. As the potential, an optimal potential is appropriately selected with respect to the diameter of the discharge port 12, the thickness of the seal liquid, the kinematic viscosity of the seal liquid, the surface tension of the seal liquid, the diameter and speed of the ink droplet to be discharged.

【0068】次に、本実施の形態の作用を説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0069】本発明では、上記した引き込み手段を兼ね
る吐出手段14により、インク吐出前までにシール液体
を吐出口12に引き込んで、吐出口12周囲のシール液
体と区切る。具体的には、図8に示すように、吐出に前
にまず吐出手段14が引き込みモードで作動してシール
液体を吐出口12に引き込み、図5(A)に示すよう
に、引き込んだシール液体22Aを周囲のシール液体2
2Bと区切る。次に、区切った状態で吐出手段14が吐
出モードで作動してインク吐出口12のインクをシール
液体と共に吐出する。なお、吐出時に、吐出口12内の
シール液体は完全にインクと共に吐出されなくてもかま
わない。印字終了後は、図5(B)に示すように、吐出
手段14を引き込み前の状態に戻し、インク溜のインク
が吐出口12まで再供給され、吐出口12周囲のシール
液体がインク吐出口12のインクをシールして目詰まり
を防止する。
According to the present invention, the seal liquid is drawn into the discharge port 12 by the discharge means 14 also serving as the drawing means before the ink is discharged, and is separated from the seal liquid around the discharge port 12. Specifically, as shown in FIG. 8, before discharging, first, the discharging means 14 operates in the pull-in mode to draw the seal liquid into the discharge port 12, and as shown in FIG. 22A to surrounding sealing liquid 2
Separate with 2B. Next, in the divided state, the discharge means 14 operates in the discharge mode, and discharges the ink in the ink discharge ports 12 together with the seal liquid. At the time of discharge, the seal liquid in the discharge port 12 may not be completely discharged together with the ink. After the printing is completed, as shown in FIG. 5B, the ejection means 14 is returned to the state before being pulled in, the ink in the ink reservoir is re-supplied to the ejection port 12, and the sealing liquid around the ejection port 12 is supplied to the ink ejection port. Twelve inks are sealed to prevent clogging.

【0070】ところで、吐出手段14として圧電部材を
用いた場合、引き込みモード時における印加電圧V1と
吐出モード時における印加電圧V2は、別々に、最適な
値を設定可能である。更に、吐出モード時では、印加す
る波形は、矩形波に限定されず、吐出したインク(イン
クドロップ)の体積や速度を最適にするように、台形波
でも三角波でも任意の波形に設定してもよい。
When a piezoelectric member is used as the discharging means 14, the applied voltage V1 in the pull-in mode and the applied voltage V2 in the discharging mode can be set to optimal values separately. Further, in the ejection mode, the waveform to be applied is not limited to a rectangular wave, and may be set to a trapezoidal wave, a triangular wave, or an arbitrary waveform so as to optimize the volume and speed of the ejected ink (ink drop). Good.

【0071】シール液体を引き込んだ状態を保持しても
よく、この状態で複数発の吐出を行ってもかまわない。
このように、シール液体を引き込んだ状態で、複数発の
インクの吐出を行うようにすれば、毎回の吐出ごとに引
き込み動作を行う必要がなく、吐出間隔が短くなるため
吐出周波数を高くできるという利点を有する。この保持
は、引き込み動作の後、吐出手段14で負圧を維持して
保持する方法を利用する。印字終了後には、保持を解除
して、確実にシール状態に戻すことで、不必要に吐出口
のインクを空気にさらすことなく、目詰まりを防止する
ことができる。保持解除は、引き込み手段の作動状態解
除により行う。
The state in which the sealing liquid is drawn may be maintained, and a plurality of ejections may be performed in this state.
In this manner, if a plurality of inks are ejected in a state where the seal liquid is drawn in, it is not necessary to perform the drawing operation for each discharge, and the discharge interval can be shortened and the discharge frequency can be increased. Has advantages. This holding uses a method of holding the negative pressure by the discharge means 14 after the pull-in operation. After the printing is completed, the holding is released and the seal is reliably returned to the sealed state, so that clogging can be prevented without unnecessarily exposing the ink at the ejection ports to the air. The release of the holding is performed by releasing the operating state of the retracting means.

【0072】引き込み状態を吐出手段14の負圧を維持
して保持するには、例えば、吐出手段14の変形のため
の電圧をバイアス状に印加し続けるバイアス印加手段
(図9参照)を用いて負圧を維持し続ける。圧電部材を
吐出手段14に利用する場合は、図8に示すように、バ
イアス印加手段からバイアス印加信号を供給して吐出手
段14にバイアス状の引き込み電位を印加して変形を維
持しておく。画像信号が入力されると、画像信号に応じ
て吐出モードで駆動(吐出信号に応じて一次的に印加電
圧を下げる)した後もこのバイアス電位を維持する。即
ち、シール液体の引き込み状態を維持するように制御す
る。保持を解除する場合には、バイアス状の引き込み電
位を基準電位にもどして、引き込みを戻す。
In order to maintain the pull-in state while maintaining the negative pressure of the discharging means 14, for example, using a bias applying means (see FIG. 9) for continuously applying a voltage for deforming the discharging means 14 in a bias state. Continue to maintain negative pressure. When the piezoelectric member is used for the ejection unit 14, as shown in FIG. 8, a bias application signal is supplied from the bias application unit to apply a bias-like potential to the ejection unit 14 to maintain the deformation. When an image signal is input, the bias potential is maintained even after driving in the ejection mode according to the image signal (primarily lowering the applied voltage according to the ejection signal). That is, control is performed so as to maintain the state of drawing in the sealing liquid. To release the holding, the bias-like pull-in potential is returned to the reference potential, and the pull-in is returned.

【0073】以上説明したように、本発明においては、
吐出口12にシール液体を引き込むことで、シール液体
を周囲のシール液体と区切って吐出抵抗を下げるもので
あるが、以下にこの作用を向上させる好ましい手段につ
いて説明する。引き込み手段を兼ねる吐出手段14は、
小型で応答性良く正圧と負圧を制御できるので、吐出室
16の容積が増加/減少するように吐出室16の壁面や
底面を変形させるのが好ましい。また、圧電部材を用い
ることも、電気信号で高精度に変形の挙動を制御でき、
高画質化が可能なので好ましい。
As described above, in the present invention,
The seal liquid is drawn into the discharge port 12 to separate the seal liquid from the surrounding seal liquid to lower the discharge resistance. Hereinafter, preferable means for improving this effect will be described. The discharging means 14 which also serves as the drawing means,
Since the positive pressure and the negative pressure can be controlled with good responsiveness and small, it is preferable to deform the wall surface and the bottom surface of the discharge chamber 16 so that the volume of the discharge chamber 16 increases / decreases. In addition, the use of a piezoelectric member also enables the deformation behavior to be controlled with high accuracy using an electric signal,
This is preferable because high image quality can be achieved.

【0074】さらには、吐出周波数を高くできるので引
き込み状態を保持して複数の吐出を行うことも好まし
く、この場合は、吐出手段14で負圧を維持して保持す
る。
Further, since the discharge frequency can be increased, it is preferable to perform a plurality of discharges while maintaining the retracted state. In this case, the discharge means 14 maintains the negative pressure.

【0075】本実施の形態のインクジェット記録装置
は、インク吐出口12と、インク吐出口12をシールす
るシール液体と、画像信号に応じて前記インク吐出口1
2からインクを吐出するインク吐出手段14であると共
に前記シール液体を引き込むシール液体引き込み手段を
兼ねるインク吐出手段14を有するインクジェット記録
装置である。このインクジェット記録装置により、画像
記録媒体に画像信号に応じたインクを吐出させて画像を
記録する。本発明のインクジェット記録装置では、引き
込み手段を兼ねる吐出手段14は、引き込み時に負圧を
発生してシール液体を引き込んで区切り、吐出時に正圧
を発生してインクを吐出するが、小型で応答性よく圧力
を制御できるので、吐出室16の容積を増減させて圧力
を発生させる方法を用いるのが好ましい。引き込み手段
を兼ねる吐出手段14には圧電部材を利用するのが、電
気信号で高精度に変形の挙動を制御できるので、高画質
化が可能であり、好ましい。また、吐出周波数を高くで
きるので引き込み状態を保持して複数の吐出を行うこと
も好ましい。
The ink jet recording apparatus according to the present embodiment comprises an ink ejection port 12, a sealing liquid for sealing the ink ejection port 12, and the ink ejection port 1 according to an image signal.
2 is an ink jet recording apparatus having an ink discharge means 14 for discharging ink from the ink jet head 2 and also serving as a seal liquid drawing means for drawing the seal liquid. With this inkjet recording apparatus, an image is recorded by discharging ink corresponding to an image signal onto an image recording medium. In the ink jet recording apparatus of the present invention, the discharging means 14 which also serves as the drawing means generates a negative pressure at the time of drawing to draw the seal liquid and separates it, and generates a positive pressure at the time of discharging to discharge the ink. Since the pressure can be controlled well, it is preferable to use a method of increasing or decreasing the volume of the discharge chamber 16 to generate the pressure. It is preferable to use a piezoelectric member for the discharging means 14 which also serves as the drawing means, since the behavior of the deformation can be controlled with high accuracy by an electric signal, so that high image quality can be achieved. In addition, since the ejection frequency can be increased, it is preferable to perform a plurality of ejections while maintaining the drawn state.

【0076】本実施の形態によれば、吐出口12のシー
ル液体22Aと、吐出口12周囲のシール液体22Bと
を区切られた状態(分離)にすることによって、吐出口
12周囲のシール液体22Bからのインク吐出を妨げる
影響を無くすことができ、よって、吐出時の抵抗を低く
することができる。このため、シール液体の粘度が上昇
するような低温の環境下でも、吐出不良が発生せず、鮮
明な画像を印字することができる。また、吐出抵抗が低
いので、配置するシール液体を厚くしたり、高粘度のシ
ール液体材料を選択しても、目詰まりに対する性能と吐
出性能との両立ができ、より長期間にわたって目詰まり
を防止するようなヘッド10設計も可能となる。また、
本実施の形態ではシール液体により吐出口12がシール
されているため、長期休止後であってもインクの乾燥に
よる目詰まりが発生しないので、必要時にただちに吐出
動作を行うことが可能となり、長期休止後のメンテナン
ス工程を軽減あるいは省略することができる。このた
め、記録装置の小型化、低コスト化が可能になるほか、
長期休止後のメンテナンスにより発生していた印字前の
待ち時間やメンテナンスによる騒音を低減でき、大量の
インク廃棄に伴うランニングコストの上昇を抑えること
も可能になる。
According to the present embodiment, the seal liquid 22A around the discharge port 12 is separated from the seal liquid 22A around the discharge port 12 by separating the seal liquid 22B around the discharge port 12 from the seal liquid 22B. Therefore, it is possible to eliminate the effect of hindering ink ejection from the ink jet head, thereby reducing the resistance during ejection. For this reason, even in a low temperature environment in which the viscosity of the sealing liquid increases, a clear image can be printed without causing ejection failure. In addition, since the discharge resistance is low, even if the seal liquid to be arranged is thick or a high-viscosity seal liquid material is selected, both performance against clogging and discharge performance can be achieved, preventing clogging for a longer period of time. Such a design of the head 10 is also possible. Also,
In the present embodiment, since the discharge port 12 is sealed by the seal liquid, clogging due to drying of the ink does not occur even after a long period of suspension, so that the discharge operation can be performed immediately when necessary, The subsequent maintenance step can be reduced or omitted. Therefore, the size and cost of the recording device can be reduced,
It is possible to reduce the waiting time before printing and the noise due to the maintenance, which are caused by the maintenance after the long-term suspension, and it is also possible to suppress an increase in the running cost due to a large amount of ink disposal.

【0077】なお、インク吐出口12に位置するシール
液体22Aと周囲のシール液体22Bとが区切るため
に、本実施の形態では、インク吐出口12に位置するシ
ール液体を必要量引き込む。即ち、インク吐出口12に
位置するシール液体を必要量引き込むように予め定めら
れた時間内に、引き込み手段24を予め定められた作動
量駆動する。ところで、特開平3−132356号公報
に記載されているように、ホットメルトインクの固化収
縮でシール液体を引き込むものもある。しかし、冷却固
化時の収縮では、本実施の形態の引き込みよりゆっくり
した速度でシール液体を引き込むので、周囲シール液体
が該引き込みに応じて徐々に吐出口内に流入して、区切
ることができない。また、引き込んだ状態では、インク
21が固化しているので、インク21を吐出することが
できない。更に、冷却固化時の収縮では、数分から長い
場合には数時間の冷却時間を要してしまうのに対し、本
実施の形態では、引き込みに要する時間は、シール液体
の動粘度、表面張力、厚さ、吐出口の径、吐出口の形状
により適宜選ばれるが、効果的に区切るためには、1秒
以内に引き込み、動作を行うことが好ましく、(0.1
秒以内に)ステップ状に引き込み、手段を動作させるこ
とが好ましい。即ち、特開平3−132356号公報に
記載の内容と本願の内容とは本質的に相違する。
In this embodiment, in order to separate the seal liquid 22A located at the ink discharge port 12 from the surrounding seal liquid 22B, the required amount of the seal liquid located at the ink discharge port 12 is drawn. That is, the drawing-in means 24 is driven by a predetermined operation amount within a predetermined time so as to draw a required amount of the sealing liquid located at the ink discharge port 12. By the way, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-132356, there is a method in which a sealing liquid is drawn by solidification shrinkage of hot melt ink. However, in the shrinkage during cooling and solidification, the sealing liquid is drawn in at a slower speed than the drawing in the present embodiment, so that the surrounding sealing liquid gradually flows into the discharge port in accordance with the drawing and cannot be separated. Further, in the retracted state, the ink 21 cannot be discharged because the ink 21 is solidified. Further, in the case of shrinkage during cooling and solidification, a cooling time of several hours is required in the case of a long time from several minutes, whereas in the present embodiment, the time required for retraction is the kinematic viscosity of the sealing liquid, the surface tension, The thickness is appropriately selected depending on the thickness, the diameter of the discharge port, and the shape of the discharge port. In order to effectively separate the discharge port, it is preferable that the pull-in operation is performed within one second.
It is preferred to step in (within seconds) and operate the means. That is, the contents described in JP-A-3-132356 are essentially different from the contents of the present application.

【0078】本実施の形態では、個々の吐出口12に応
じて引き込み手段24を設けている。したがって、吐出
口12毎の吐出毎に引き込みを制御すれば、吐出動作し
ない吐出口12について不必要に引き込み制御すること
を排除でき、また、最適な引き込み状態を選んで吐出す
るような設定もでき、シール液体をロス無く引き込むこ
とも可能になる。また、引き込み手段と吐出手段14を
兼ねる構成なので、引き込み手段と吐出手段14を同一
の基板上に一括して形成して作成することもでき、ヘッ
ド10の構成が簡単になり、装置の低価格化が可能にな
る。さらに、引き込み手段の駆動手段と吐出手段14の
駆動手段も兼ねられるため、小型化と低価格化が可能に
なる。
In the present embodiment, the drawing-in means 24 is provided for each of the discharge ports 12. Therefore, if the pull-in is controlled for each discharge of each discharge port 12, it is possible to eliminate unnecessary control of the pull-in for the discharge ports 12 that do not perform the discharge operation, and it is also possible to set such that the optimum pull-in state is selected and discharged. Also, it is possible to draw in the sealing liquid without loss. In addition, since the drawing means and the discharging means 14 are combined, the drawing means and the discharging means 14 can be formed and formed collectively on the same substrate, which simplifies the structure of the head 10 and reduces the cost of the apparatus. Becomes possible. Furthermore, since the driving means of the drawing means and the driving means of the discharge means 14 are also used, the size and the price can be reduced.

【0079】[0079]

【第1の実施例】以下、第1の実施例により本実施の形
態をより詳細に説明するが、本実施の形態は、これに限
定されるものではない。
First Embodiment Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to a first embodiment, but the present embodiment is not limited to this.

【0080】図9に示すように、ヘッド10は内部にイ
ンク溜18を持ち、直径40μmの吐出口12に通じる
吐出室16には、圧電部材を有するシール液体引き込み
手段を兼ねるインク吐出手段14が配されている。
As shown in FIG. 9, the head 10 has an ink reservoir 18 inside, and an ink discharge means 14 which also serves as a seal liquid drawing means having a piezoelectric member is provided in a discharge chamber 16 communicating with a discharge port 12 having a diameter of 40 μm. Are arranged.

【0081】シール液体としては複数種類のシリコーン
オイルを混合して調製した液体(動粘度30mm2
s、表面張力20.8mN/m、比重1.0)を用い
た。このシール液体の25℃での蒸気圧は0.1mmH
g以下であり、用いたインクに対しての相溶性もなかっ
た。
As the sealing liquid, a liquid prepared by mixing a plurality of types of silicone oils (kinematic viscosity: 30 mm 2 /
s, surface tension 20.8 mN / m, specific gravity 1.0). The vapor pressure of this sealing liquid at 25 ° C. is 0.1 mmH
g or less, and there was no compatibility with the used ink.

【0082】使用したインクは、水60重量%、ジエチ
レングリコール38重量%、および染料2重量%からな
り動粘度2.0mm2/s、表面張力40mN/m、比
重1.06である。
The ink used was composed of 60% by weight of water, 38% by weight of diethylene glycol and 2% by weight of a dye, and had a kinematic viscosity of 2.0 mm 2 / s, a surface tension of 40 mN / m and a specific gravity of 1.06.

【0083】圧電部材からなる引き込み手段を兼ねる吐
出手段は、図10にも示すように、PZT(チタン酸ジ
ルコン酸鉛)圧電部材を用いて構成され、PZT層38
Aの両側に設けた電極40B1、40B2に電圧を印加
することによりたわみ変形し、ヘッド10内部の容積を
増加させる。圧電部材からなる吐出手段14は、シリコ
ン単結晶基板を熱酸化して形成した厚さ1.0μmの酸
化シリコンの保護層44と、スパッタ法により形成した
厚さ0.8μmの酸化ジルコニウムからなる弾性膜42
と、スパッタ法により形成した厚さ0.2μmの白金か
らなる第1電極40B1と、ゾルゲル法を複数回繰り返
して形成した厚さ1.0μmのPZTの層38Aと、ス
パッタ法により形成した厚さ0.1μmの白金からなる
第2電極40B2により構成されている。この圧電部材
からなる吐出手段14は、シリコン単結晶基板上に、順
次、保護層44、弾性膜42、第1電極40B1、PZ
T層38A、第2電極40B2を積層して形成した後、
シリコン単結晶部分をエッチング除去して作成した。ま
た、PZT層38Aと第2電極40B2はフォトレジス
トとエッチングによって所定の形状にパターニング可能
で、本実施例では幅400μm、長さ1200μmの長
方形に形成されている。こうして作製した吐出手段14
を接着してインク溜の壁面を構成するが、第1電極40
B1と第2電極40B2との間に20Vの電圧を印可し
たところ、吐出手段14からなるインク溜18の壁面の
中央部に最大で2μmの凹状のたわみ変形が発生し、イ
ンク溜の体積は増加した。ヘッド10内部にインクを満
たし、この条件でインクを引き込んだところ、吐出口か
らヘッド10内部へ向かって25μmの位置までインク
が引き込まれた。
As shown in FIG. 10, the discharging means also serving as a drawing means made of a piezoelectric member is constituted by using a PZT (lead zirconate titanate) piezoelectric member.
When a voltage is applied to the electrodes 40B1 and 40B2 provided on both sides of A, the electrode A is bent and deformed, and the volume inside the head 10 is increased. The ejection means 14 made of a piezoelectric member is composed of a protective layer 44 of silicon oxide having a thickness of 1.0 μm formed by thermally oxidizing a silicon single crystal substrate and an elastic layer made of zirconium oxide having a thickness of 0.8 μm formed by sputtering. Membrane 42
A first electrode 40B1 made of platinum having a thickness of 0.2 μm formed by a sputtering method, a PZT layer 38A having a thickness of 1.0 μm formed by repeating a sol-gel method a plurality of times, and a thickness formed by a sputtering method. The second electrode 40B2 is made of 0.1 μm platinum. The discharging means 14 composed of the piezoelectric member sequentially forms the protective layer 44, the elastic film 42, the first electrode 40B1, and the PZ on the silicon single crystal substrate.
After laminating and forming the T layer 38A and the second electrode 40B2,
It was formed by etching away a silicon single crystal portion. Further, the PZT layer 38A and the second electrode 40B2 can be patterned into a predetermined shape by photoresist and etching, and are formed in a rectangular shape having a width of 400 μm and a length of 1200 μm in this embodiment. The discharging means 14 thus manufactured
To form the wall surface of the ink reservoir,
When a voltage of 20 V is applied between B1 and the second electrode 40B2, a concave bending deformation of at most 2 μm occurs at the center of the wall of the ink reservoir 18 formed by the ejection means 14, and the volume of the ink reservoir increases. did. When the inside of the head 10 was filled with the ink and the ink was drawn in under these conditions, the ink was drawn from the ejection port toward the inside of the head 10 to a position of 25 μm.

【0084】バイアス印加手段45はIC回路を用いて
作製しヘッド10外壁に配置した。バイアス印加手段4
5は、吐出信号に先だって圧電部材に引き込み電位を印
加して吐出手段14を引き込みモード動作させる。バイ
アス印加手段45は吐出手段14に印加する電位を0V
から20Vに切り替えて、設定時間この電位を印加し続
ける。吐出手段14には、バイアス印加手45段で引き
込みのための電位が印加された後、画像信号に応じて吐
出信号が印加される。
The bias applying means 45 was manufactured using an IC circuit, and was arranged on the outer wall of the head 10. Bias applying means 4
In 5, a pull-in potential is applied to the piezoelectric member prior to the discharge signal to cause the discharge means 14 to operate in the pull-in mode. The bias application unit 45 sets the potential applied to the ejection unit 14 to 0 V
To 20 V, and keep applying this potential for a set time. After a potential for pull-in is applied to the ejection unit 14 at 45 steps of bias application, an ejection signal is applied in accordance with an image signal.

【0085】本実施例のヘッド10を用いて吐出の様子
を拡大観察した。上記ヘッド10の吐出口の並ぶ表面に
シール液体を厚さ20μmになるように膜状に配置し
た。まず、バイアス印加手段45で、吐出手段14であ
る圧電部材に20Vの電圧を印加し吐出室16の容積を
増加させるように変形させた。この容積増加で負圧を発
生し、吐出口に接するシール液体を吐出口に引き込み周
囲のシール液体と区切った。この状態で画像信号に応じ
て吐出手段である圧電部材に印加する電圧を20Vから
5Vに切り替えて吐出室16の容積を減少するように変
形させてインクを吐出させたところ、安定してインク滴
18が吐出する様子が観察された。一連の吐出後に、バ
イアスを解除して電位を0Vにし、引き込んでいたイン
クを戻してシール状態に復帰させた。
Using the head 10 of this embodiment, the state of ejection was observed under magnification. The sealing liquid was disposed in a film shape on the surface of the head 10 where the ejection ports were arranged so as to have a thickness of 20 μm. First, a voltage of 20 V was applied to the piezoelectric member serving as the discharge unit 14 by the bias applying unit 45 to deform the piezoelectric member so as to increase the volume of the discharge chamber 16. Negative pressure was generated by this volume increase, and the sealing liquid in contact with the discharge port was drawn into the discharge port to separate it from the surrounding seal liquid. In this state, the voltage applied to the piezoelectric member, which is the discharging means, is switched from 20 V to 5 V in accordance with the image signal, and the discharge chamber 16 is deformed so as to reduce the volume, and the ink is discharged. 18 was observed to be discharged. After a series of ejections, the bias was released to set the potential to 0 V, and the drawn ink was returned to return to the sealed state.

【0086】本実施例では、ヘッド10が1ライン分
(キャリッジで片道分)移動しながら吐出を行うのに先
立ちバイアスを印加してシール液体を引き込み、ヘッド
10を移動しながら画像信号に応じた吐出を行った。ヘ
ッド10が1ライン分移動後、バイアスを解除して引き
込みを戻してシール状態に復帰する。この一連の動作を
繰り返して印字を行った。
In the present embodiment, a bias is applied to draw in the seal liquid before the head 10 performs ejection while moving one line (one way by the carriage), and the head 10 moves according to the image signal while moving. Discharge was performed. After the head 10 moves by one line, the bias is released, the drawing is returned, and the head 10 returns to the sealed state. Printing was performed by repeating this series of operations.

【0087】常温環境下で、記録紙を送る機構を備えた
記録装置に本実施例のヘッド10を取り付けて、常温
(気温25℃、相対湿度50%)の部屋で画像の印字を
行い、印字された画像を肉眼で観察したところ、かすれ
などの印字欠陥はなく、鮮明な画像が記録されていた。
In a normal temperature environment, the head 10 of this embodiment is attached to a recording apparatus having a mechanism for feeding recording paper, and an image is printed in a room at normal temperature (temperature: 25 ° C., relative humidity: 50%). Observation of the resulting image with the naked eye revealed that there was no print defect such as blurring and a clear image was recorded.

【0088】さらにこの記録装置を低温環境(気温5
℃、相対湿度30%)の下に24時間放置した後にこの
低温環境下で印字テストを行ったところ、先のテストと
同様に鮮明な印字が可能だった。印字された画像を肉眼
で観察したところ、常温での印字テストと差は見られ
ず、鮮明な画像が記録されていた。
Further, this recording apparatus is used in a low-temperature environment (temperature
(C, 30% relative humidity) for 24 hours, and a printing test was performed in this low-temperature environment. As a result, clear printing was possible as in the previous test. Observation of the printed image with the naked eye revealed no difference from the printing test at room temperature, and a clear image was recorded.

【0089】さらに、このインクジェット記録ヘッド1
0を気温25℃、相対湿度30%RHの環境に30日間
放置しておいた後、通常のインクジェット記録装置のメ
ンテナンス動作は一切行わずに印字テストを行って出力
画像を観察した。インク吐出口に目詰まりによる吐出不
良は発生しておらず、印字された画像にはドットの乱れ
もなく、放置前と同じく鮮明な画像が記録されていた。
なお、シール液体を配置しない以外は本実施例の記録ヘ
ッド10と同様のヘッド10を同じ条件で30日間放置
した後、印字テストを行ってみたが、半分以上の吐出口
で目詰まりが発生しており、部分的にしか印字すること
ができなかった。
Further, the ink jet recording head 1
0 was left for 30 days in an environment at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 30% RH, and then a print test was performed without performing any ordinary maintenance operation of the ink jet recording apparatus to observe an output image. No ejection failure due to clogging occurred in the ink ejection ports, and the printed image had no disturbance of the dots, and a clear image was recorded as before leaving.
A print test was performed after leaving the same head 10 as the recording head 10 of the present embodiment under the same conditions for 30 days except that the seal liquid was not disposed, and clogging occurred in more than half of the discharge ports. And could only be partially printed.

【0090】比較のために、吐出手段を引き込みモード
で駆動しない以外は本実施例のヘッド10と同様のヘッ
ド10を用い、吐出口の並ぶ表面にシール液体を厚さ2
0μmになるように膜状に配置した。このヘッド10の
吐出観察を行い、実施例のヘッド10と同様の吐出が得
られるように吐出手段に−16Vの電圧を10μsの時
間印可して正圧のみで吐出するように調整した。実施例
の場合に比較して吐出に要する電圧が大きくなっている
のは、吐出口に位置するシール液体と、吐出口周囲に位
置するシール液体とが区切れていないため、吐出口の周
囲に位置するシール液体によって、吐出が妨げられるか
らだと考えられる。さらにこのヘッド10を記録装置に
取り付けて、常温(気温25℃、相対湿度50%)の部
屋で画像の印字テストを行ったところ、肉眼では実施例
による印字結果と有意な差は見られなかった。しかし、
低温環境(気温5℃、相対湿度30%)の下に24時間
放置した後にこの低温環境下で印字テストを行ったとこ
ろ、印字されていない不良部分が目立ち、不鮮明な画像
しか得られなかった。 (第2の実施の形態)次に、本発明の第2の実施の形態
を説明する。本実施の形態は、前述した第1の実施の形
態と同様の構成(第1の実施の形態の各種構成パターン
は同様に本実施の形態に適用できる)であるので、同一
部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
For comparison, a head 10 similar to the head 10 of this embodiment was used except that the ejection means was not driven in the pull-in mode, and a seal liquid having a thickness of 2
It was arranged in a film shape so as to have a thickness of 0 μm. The ejection of the head 10 was observed and adjusted so that a voltage of -16 V was applied to the ejection means for 10 μs and the ejection was performed only at the positive pressure so that the same ejection as that of the head 10 of the example was obtained. The reason why the voltage required for ejection is higher than in the case of the embodiment is that the seal liquid located at the ejection port and the seal liquid located around the ejection port are not separated, so that the voltage around the ejection port is small. It is considered that the ejection is hindered by the sealing liquid located. Further, when this head 10 was attached to a recording apparatus, and a print test of an image was performed in a room at room temperature (air temperature 25 ° C., relative humidity 50%), no significant difference was observed with the naked eye from the print result of the example. . But,
After left for 24 hours in a low-temperature environment (temperature 5 ° C., relative humidity 30%), a printing test was performed in this low-temperature environment. As a result, defective portions where no printing was performed were conspicuous, and only unclear images were obtained. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment has the same configuration as the above-described first embodiment (the various configuration patterns of the first embodiment can be similarly applied to this embodiment). The reference numerals are attached and the description is omitted.

【0091】本実施の形態は、図11に示すように、後
述する吐出基本信号及び画像信号に基づいて、引き込み
手段を兼ねる吐出手段14を、引き込みモードで駆動す
るための引き込み信号と、画像信号に応じて、引き込み
手段を兼ねる吐出手段14を、吐出モードで駆動するた
めの吐出信号を制御する信号制御手段60を有する。信
号制御手段60は、少なくともインク吐出前にシール液
体を引き込むように、引き込み信号を出力して吐出手段
14を駆動してから、吐出信号を出力して吐出手段14
を駆動する。この引き込みから吐出の終了までを、同一
の吐出口12から連続してインク滴を吐出する場合の吐
出周期(以下「吐出基本周期」(図12参照)と呼ぶ)
内に行う。本発明の信号制御手段60は、引き込んだシ
ール液体が周囲のシール液体と区切られた後にインクを
吐出させるように、引き込み信号から所定の時間遅延さ
せて吐出信号を出力する。
In this embodiment, as shown in FIG. 11, a pull-in signal for driving the discharge means 14 also serving as a pull-in means in a pull-in mode, based on a discharge basic signal and an image signal described later, and an image signal And a signal control means 60 for controlling a discharge signal for driving the discharge means 14 also serving as a drawing means in a discharge mode. The signal control means 60 outputs the pull-in signal to drive the discharge means 14 so as to draw the seal liquid at least before discharging the ink, and then outputs the discharge signal and outputs the discharge signal.
Drive. An ejection cycle in which ink droplets are continuously ejected from the same ejection port 12 from the pull-in to the end of ejection (hereinafter, referred to as “basic ejection cycle” (see FIG. 12))
Do within. The signal control means 60 of the present invention outputs a discharge signal with a predetermined time delay from the pull-in signal so as to discharge the ink after the drawn-in seal liquid is separated from the surrounding seal liquid.

【0092】信号制御手段60は、図12に示すよう
に、同一の吐出口12から連続してインク滴を吐出する
場合の吐出周波数(=1/吐出基本周期)の基本信号
(以下「吐出基本信号」と呼ぶ)と、画像情報に応じて
吐出手段14からインクが吐出する際の吐出/非吐出を
選択する画像信号とを元にして、引き込み信号を出力
し、引き込み信号から所定の遅延時間a(詳細は後述)
遅延した吐出信号を出力する。遅延した吐出信号を出力
するには、信号制御手段60は、画像信号を遅延させて
吐出信号としたり、吐出基本信号に対して遅延した信号
を元に画像信号を発生させてこれを吐出信号とする。こ
の遅延時間aは、吐出手段14、吐出口12の直径、吐
出基本周波数、シール液体の膜厚、シール液体の動粘
度、シール液体の表面張力などの設計仕様を考慮して、
引き込んだシール液体が周囲のシール液体と区切られた
後の最適な時間を設定する。また、この遅延時間aは次
の引き込みにまでに吐出が終了するように設定する。
As shown in FIG. 12, the signal control means 60 controls the basic signal (hereinafter referred to as the “basic ejection”) of the ejection frequency (= 1 / basic ejection cycle) when ink droplets are continuously ejected from the same ejection port 12. Signal) and an image signal for selecting ejection / non-ejection when the ink is ejected from the ejection means 14 in accordance with the image information. a (Details will be described later)
Output the delayed ejection signal. In order to output a delayed ejection signal, the signal control means 60 delays the image signal to make an ejection signal, or generates an image signal based on a signal delayed with respect to the ejection basic signal, and sets this as an ejection signal. I do. The delay time a is determined in consideration of design specifications such as the diameter of the discharge unit 14, the discharge port 12, the basic discharge frequency, the thickness of the seal liquid, the kinematic viscosity of the seal liquid, and the surface tension of the seal liquid.
Set the optimal time after the drawn sealing liquid is separated from the surrounding sealing liquid. Further, the delay time a is set so that the ejection is completed by the next pull-in.

【0093】また信号制御手段60は、吐出信号の遅延
時間aを可変に制御するのも好ましい。環境や装置の情
報を元に可変制御を行えば、環境や装置の状態によって
最適な遅延時間を得るように制御できるので、毎回の引
き込みが同じ状態になる条件を選んで吐出を行うことが
でき、さらに吐出が安定し、印字される画質が向上す
る。情報となる信号としては、インク温度、ヘッド表面
温度、記録装置内温度、記録装置内湿度、記録装置内気
圧などの使用環境を元にした信号、吐出基本周波数、記
録中のヘッド移動速度の設定値、記録する画像解像度の
設定値などの記録装置の設定を元にした信号、インク残
量、記録中のヘッド位置などの記録装置の状態を元にし
た信号などがある。
It is also preferable that the signal control means 60 variably controls the delay time a of the ejection signal. If variable control is performed based on information on the environment and equipment, control can be performed so as to obtain the optimum delay time depending on the environment and equipment conditions, so that discharge can be performed by selecting conditions under which the same pull-in is performed each time. Further, the ejection is stabilized, and the image quality of the printed image is improved. Signals used as information include signals based on the operating environment such as ink temperature, head surface temperature, temperature inside the printing device, humidity inside the printing device, and atmospheric pressure inside the printing device, the basic ejection frequency, and the setting of the head moving speed during printing. There are a signal based on the setting of the printing apparatus such as a value, a setting value of an image resolution to be printed, and a signal based on a state of the printing apparatus such as a remaining ink amount and a head position during printing.

【0094】この信号制御手段60は、図11に示すよ
うに、ヘッドに配置してもよく、図13に示すように、
ヘッド以外の記録装置内に配置してもよく、また、ヘッ
ドや装置を制御する電気回路などと共に配置してもかま
わない。
The signal control means 60 may be arranged on the head as shown in FIG. 11, and as shown in FIG.
It may be arranged in a recording apparatus other than the head, or may be arranged together with an electric circuit for controlling the head and the apparatus.

【0095】この信号制御手段60は、上記のように遅
延させた吐出信号を出力するために、引き込み手段を兼
ねる吐出手段14を構成する例えば圧電部材に印加する
信号を制御してもよく、引き込み手段を兼ねる吐出手段
14につながる途中の信号を制御してもよく、吐出基本
信号と画像信号を制御してもよく、吐出基本信号と画像
信号の生成時に遅延した信号を発生させて制御してもよ
い。また、信号制御手段60は、引き込み手段を兼ねる
吐出手段14の駆動回路や、吐出基本信号発生回路や、
画像信号発生回路や、基本クロック発生回路などを含ん
で構成されていてもかまわない。
The signal control means 60 may control a signal applied to, for example, a piezoelectric member constituting the discharge means 14 which also serves as the pull-in means, in order to output the discharge signal delayed as described above. The signal on the way to the discharge means 14 which also functions as the means may be controlled, the discharge basic signal and the image signal may be controlled, and a signal delayed when generating the discharge basic signal and the image signal may be generated and controlled. Is also good. The signal control unit 60 includes a driving circuit of the ejection unit 14 also serving as a pull-in unit, an ejection basic signal generation circuit,
It may be configured to include an image signal generation circuit, a basic clock generation circuit, and the like.

【0096】信号制御手段60で画像信号を遅延させる
には、各種知られている遅延回路を利用する。例えば、
コンデンサと抵抗からなる遅延回路、複数個のバッファ
回路を縦列接続にした遅延回路、発信回路とカウンタ回
路とコンパレータ回路からなる遅延回路などを利用する
ことができるが、これ以外にも各種の電気回路やIC回
路などで信号制御手段60を構成してもよく、専用のI
C回路などを作製することも可能である。また、マイコ
ン制御などにより、入力された信号をデータ化してメモ
リ上のデータとの比較などを行うことで遅延を行うこと
も可能である。
To delay the image signal by the signal control means 60, various known delay circuits are used. For example,
A delay circuit including a capacitor and a resistor, a delay circuit including a plurality of buffer circuits connected in cascade, a delay circuit including a transmission circuit, a counter circuit, and a comparator circuit can be used. The signal control means 60 may be constituted by an IC or an IC circuit.
It is also possible to manufacture a C circuit and the like. Further, it is also possible to perform a delay by converting an input signal into data by a microcomputer control and comparing the data with data on a memory.

【0097】画像信号毎にシール液体を引き込む場合、
本実施の形態の制御系は、図14に示すように、基本ク
ロック発生回路62からのクロック信号の入力タイミン
グに従って、装置設定情報発生回路64からの装置設定
情報に基づいて、吐出基本信号を出力する吐出基本信号
発生回路66、基本クロック発生回路62からのクロッ
ク信号の入力タイミングに従って、画像情報発生回路6
8からの画像情報に基づいて、画像信号を出力する画像
信号発生回路70、吐出基本信号及び画像信号に基づい
て、引き込み手段駆動電源72の電源で、シール液体引
き込み手段を兼ねる吐出手段14を制御すると共に、吐
出手段駆動電源74の電源で、該吐出手段14を制御す
る上記信号制御手段60を備えている。吐出手段駆動電
源74は引き込み手段駆動電源72を兼ねる構成でも良
い。
When the seal liquid is drawn in for each image signal,
As shown in FIG. 14, the control system according to the present embodiment outputs the ejection basic signal based on the device setting information from the device setting information generating circuit 64 in accordance with the input timing of the clock signal from the basic clock generating circuit 62. In accordance with the input timing of the clock signal from the ejection basic signal generation circuit 66 and the basic clock generation circuit 62, the image information generation circuit 6
An image signal generating circuit 70 for outputting an image signal based on the image information from 8 and a discharge unit 14 serving also as a sealing liquid drawing unit are controlled by a power supply of a drawing unit driving power supply 72 based on the discharge basic signal and the image signal. In addition, the above-mentioned signal control means 60 for controlling the discharge means 14 with the power supply of the discharge means drive power supply 74 is provided. The discharge unit driving power supply 74 may be configured to also serve as the drawing unit driving power supply 72.

【0098】信号制御手段60は、吐出基本信号発生回
路66及び画像信号発生回路70に接続された遅延回路
76と、引き込み手段駆動電源72、吐出基本信号発生
回路66、及び画像信号発生回路70に接続された引き
込み手段駆動回路78と、遅延回路76及び吐出手段駆
動電源74に接続された吐出手段駆動回路80と、を備
えている。
The signal control means 60 includes a delay circuit 76 connected to the ejection basic signal generation circuit 66 and the image signal generation circuit 70, and a pull-in means driving power supply 72, the ejection basic signal generation circuit 66, and the image signal generation circuit 70. It has a pull-in means driving circuit 78 connected thereto, and a discharge means driving circuit 80 connected to the delay circuit 76 and the discharge means driving power supply 74.

【0099】次に、本実施の形態の作用を説明する。Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0100】信号制御手段60は、図12に示すよう
に、画像信号に応じて引き込み信号を出力する。この方
式では、インクの吐出がある直前にのみ、オンデマンド
で吐出口12のシール液体が引き込まれる。吐出の直前
のみ引き込みを行うので引き込みに無駄がなく、複数の
吐出口12を持つヘッド10を用いる場合は、各吐出口
12各々に対応して引き込みを制御することが可能であ
る。よって、この方式では、吐出に最適な引き込み制御
を個別の吐出口12ごとに行うことができ、高画質化が
可能になるという利点を有する。
The signal control means 60 outputs a pull-in signal according to the image signal as shown in FIG. In this method, the seal liquid of the discharge port 12 is drawn on demand only immediately before ink is discharged. Since the retraction is performed only immediately before the ejection, there is no waste in the retraction. When the head 10 having a plurality of ejection ports 12 is used, the retraction can be controlled corresponding to each of the ejection ports 12. Therefore, this method has an advantage that the optimal pull-in control for ejection can be performed for each individual ejection port 12, and high image quality can be achieved.

【0101】そして、信号制御手段60は、画像信号入
力時より遅延時間a後に、吐出信号を出力して、インク
を吐出させる。なお、吐出基本信号毎に引き込み信号を
出力してもよい。
Then, the signal control means 60 outputs an ejection signal and ejects ink after a delay time a from the input of the image signal. Note that a pull-in signal may be output for each ejection basic signal.

【0102】引き込み手段を兼ねる吐出手段14は、図
12に示すように、引き込み信号に応じて引き込みモー
ドで動作する。変形によって負圧を発生させる場合は、
変形量を調整して必要な体積分を引き込めるように設定
する。即ち、前述したように、吐出手段14に圧電部材
を用いる場合、引き込みモードでは、インク吐出口12
の容積が増加すように、圧電部材に印加する電圧が変化
する(第1の期間T1)。また、区切るために必要な引
き込み量は、吐出口12の直径、シール液体の膜厚、シ
ール液体の動粘度、シール液体の表面張力などの設計値
により、適宜最適な値に設定する。一例として、吐出口
の形状が吐出方向に断面積の変化しない構成の場合は、
シール液体の膜圧以上引き込むと良好に区切られるので
好ましい。さらに、これらの条件が環境などによって変
化した場合に対応して、信号制御手段60が引き込み量
を可変に制御してもよい。
The discharge means 14, which also serves as the pull-in means, operates in the pull-in mode according to the pull-in signal, as shown in FIG. When negative pressure is generated by deformation,
It is set so that the necessary volume can be drawn by adjusting the amount of deformation. That is, as described above, when a piezoelectric member is used for the ejection unit 14, in the pull-in mode, the ink ejection port 12 is used.
The voltage applied to the piezoelectric member changes so as to increase the volume of the first member (first period T1). Further, the amount of pull-in required for separation is appropriately set to an optimum value according to design values such as the diameter of the discharge port 12, the thickness of the seal liquid, the kinematic viscosity of the seal liquid, and the surface tension of the seal liquid. As an example, in the case of a configuration in which the shape of the discharge port does not change the cross-sectional area in the discharge direction,
It is preferable to draw in the sealing liquid at a film pressure or more because the liquid is well separated. Furthermore, the signal control means 60 may variably control the amount of pull-in in response to a case where these conditions change due to the environment or the like.

【0103】引き込み手段を兼ねる吐出手段14は、図
12に示すように、吐出信号に応じて吐出モードで動作
する。吐出モードでは、引き込んで区切った状態から正
圧を印加して吐出室16内に引き込んだインクとシール
液体を吐出する。即ち、前述したように、吐出手段14
に圧電部材を用いる場合、吐出モードでは、インク吐出
口12の容積が減少すように、圧電部材に印加する電圧
が変化する(第2の期間T2)。このように、変形によ
って正圧を発生させる場合は、変形して引き込んでいる
状態から、変形前の状態に戻すように変形を解除する
か、強制的に引き込みと逆の変形動作をさせて正圧を印
加する。圧電部材を変形させて吐出する場合は、信号制
御手段60は、引き込み時に印加していた電位を基準電
位に切り替えるか(例えば+10Vから0Vへ切り替え
る)、吐出電位に切り替えて(例えば+10Vを+5V
へ切り替えて)、引き込みと逆の変形動作をさせる。こ
の電位や立ち上がり(あるいは立ち下がり)時間は、吐
出口12の直径、シール液体の膜厚、シール液体の動粘
度、シール液体の表面張力、吐出するインク滴の径や速
度に対して適宜最適な時間を選択する。
The discharge means 14, which also serves as the pull-in means, operates in the discharge mode according to the discharge signal, as shown in FIG. In the discharge mode, a positive pressure is applied from the drawn and partitioned state to discharge the ink and the seal liquid drawn into the discharge chamber 16. That is, as described above, the ejection unit 14
When a piezoelectric member is used in the ejection mode, the voltage applied to the piezoelectric member changes so that the volume of the ink ejection port 12 decreases (second period T2). As described above, when a positive pressure is generated by the deformation, the deformation is released from the deformed state of the retracted state to return to the state before the deformation, or the deformation operation is forcibly performed in the reverse direction of the retracted state. Apply pressure. When the piezoelectric member is deformed and discharged, the signal control unit 60 switches the potential applied at the time of pulling in to the reference potential (for example, switches from +10 V to 0 V) or switches to the discharge potential (for example, +10 V to +5 V).
Switch to) to perform the reverse deformation operation of the pull-in. The potential and the rise (or fall) time are appropriately optimized for the diameter of the discharge port 12, the thickness of the seal liquid, the kinematic viscosity of the seal liquid, the surface tension of the seal liquid, the diameter and speed of the ink droplet to be discharged. Choose a time.

【0104】本発明のインクジェット記録装置は、イン
ク吐出口12と、インク吐出口12をシールするシール
液体と、画像信号に応じて前記インク吐出口12からイ
ンクを吐出するインク吐出手段14であると共に前記シ
ール液体を引き込むシール液体引き込み手段を兼ねるイ
ンク吐出手段14を有するインクジェット記録装置であ
る。このインクジェット記録装置により、画像記録媒体
に画像信号に応じたインクを吐出させて画像を記録す
る。本発明のインクジェット記録装置では、引き込み手
段を兼ねる吐出手段14は、引き込み時に負圧を発生し
てシール液体を引き込んで区切り、吐出時に正圧を発生
してインクを吐出するが、小型で応答性よく圧力を制御
できるので、吐出室16の容積を増減させて圧力を発生
させる方法を用いるのが好ましい。引き込み手段を兼ね
る吐出手段14には圧電部材を利用するのが、電気信号
で高精度に変形の挙動を制御できるので、高画質化が可
能であり、好ましい。
The ink jet recording apparatus of the present invention includes an ink discharge port 12, a seal liquid for sealing the ink discharge port 12, and ink discharge means 14 for discharging ink from the ink discharge port 12 in accordance with an image signal. This is an ink jet recording apparatus having an ink ejection unit 14 also serving as a sealing liquid drawing unit for drawing the sealing liquid. With this inkjet recording apparatus, an image is recorded by discharging ink corresponding to an image signal onto an image recording medium. In the ink jet recording apparatus of the present invention, the discharging means 14 which also serves as the drawing means generates a negative pressure at the time of drawing to draw the seal liquid and separates it, and generates a positive pressure at the time of discharging to discharge the ink. Since the pressure can be controlled well, it is preferable to use a method of increasing or decreasing the volume of the discharge chamber 16 to generate the pressure. It is preferable to use a piezoelectric member for the discharging means 14 which also serves as the drawing means, since the behavior of the deformation can be controlled with high accuracy by an electric signal, so that high image quality can be achieved.

【0105】信号制御手段60は、ヘッドに組み込まれ
ていてもよく、あるいは記録装置内のヘッド外部に配置
されていてもよい。また、吐出信号を可変制御するの
も、環境や装置の設定や状態に応じてより安定した条件
を選んで吐出を行うことができるので好ましい。
The signal control means 60 may be incorporated in the head, or may be arranged outside the head in the recording apparatus. It is also preferable to control the ejection signal variably, because ejection can be performed under more stable conditions according to the environment and the setting and state of the apparatus.

【0106】本実施形態によれば、信号制御手段60を
設けて毎回引き込んで、引き込んでから吐出するまでの
時間を制御しているので、引き込んだ状態を毎回同じに
して吐出するように設定できる。その結果、吐出したイ
ンクの状態(量や速度等)を毎回一定にでき、印字され
るインクドットの大きさや、インクドットの着弾位置の
ばらつきが少なくなり、印字される画質が向上する。引
き込み直後だと、引き込み手段24やメニスカス液面に
残っている振動の振幅が大きいこともあるので、その場
合は振動が十分小さくなってから吐出させるように設定
にすると、より安定して吐出できる。
According to the present embodiment, since the signal control means 60 is provided to control the time from drawing in to discharging each time by pulling in each time, it is possible to set so that the state of drawing in is the same every time discharging is performed. . As a result, the state (amount, speed, and the like) of the ejected ink can be made constant every time, and the size of the ink dot to be printed and the variation in the landing position of the ink dot are reduced, thereby improving the image quality of the printed image. Immediately after the retraction, the amplitude of the vibration remaining on the retraction means 24 or the meniscus liquid level may be large. In this case, if the discharge is set after the vibration is sufficiently reduced, the discharge can be performed more stably. .

【0107】さらに、引き込んでから吐出するまでの遅
延時間aを様々な条件に基づいて可変に制御すれば、環
境変動などにより引き込んだ状態が安定になるまでの時
間が変化しても、引き込んだ状態が毎回同じになってか
ら吐出するように設定できるので、さらに吐出が安定
し、印字される画質が向上する。環境の変動や装置の設
定や状態等により、引き込んでから区切られるまでの時
間や、引き込み直後のシール液体表面に残っている振動
の減衰時間が変化することがあるので、その状態によっ
て最適な時間を選んで吐出させると、環境や装置の設定
や状態に対しての作用・効果を安定にすることができ
る。
Furthermore, if the delay time a from the retracting to the discharge is controlled variably on the basis of various conditions, even if the time until the retracted state becomes stable due to environmental fluctuations or the like changes, the retracted state is obtained. Since the ejection can be set after the state becomes the same every time, the ejection is further stabilized, and the image quality of printing is improved. Due to environmental fluctuations, device settings and conditions, etc., the time from retraction to separation and the decay time of vibrations remaining on the seal liquid surface immediately after retraction may change. By selecting and discharging, it is possible to stabilize the operation and effect on the environment and the setting and state of the apparatus.

【0108】本実施の形態では、個々の吐出口12に応
じて引き込み手段を兼ねる吐出手段14を設け、引き込
みと吐出を行う。したがって、複数の吐出口12を備え
た場合には、各吐出口12毎のインク吐出毎に引き込み
を制御することができ、シール液体をロス無く引き込む
ことができると共に、各吐出口12毎に最適な引き込み
状態を選んで吐出するような設定もでき、高画質化が可
能になる。
In the present embodiment, a discharge means 14 which also serves as a pull-in means is provided for each discharge port 12 to perform pull-in and discharge. Therefore, when a plurality of discharge ports 12 are provided, the pull-in can be controlled for each ink discharge of each discharge port 12, so that the sealing liquid can be drawn without loss, and optimal for each discharge port 12. It is also possible to set such that the ejection state is selected and ejected, thereby achieving high image quality.

【0109】また、引き込み手段と吐出手段14を兼ね
る構成なので、引き込み手段と吐出手段14を同一の基
板上に一括して形成して作成することもでき、ヘッドの
構成が簡単になり、装置の低価格化が可能になる。さら
に、引き込み手段の駆動手段と吐出手段14の駆動手段
も兼ねられるため、小型化と低価格化が可能になる。
Further, since the drawing means and the discharging means 14 are configured to serve as the drawing means, the drawing means and the discharging means 14 can be formed and formed on the same substrate at a time. The price can be reduced. Furthermore, since the driving means of the drawing means and the driving means of the discharge means 14 are also used, the size and the price can be reduced.

【0110】[0110]

【第2の実施例】以下、第2の実施例により本発明をよ
り詳細に説明するが、本発明は、これに限定されるもの
ではない。
Second Embodiment Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to a second embodiment, but the present invention is not limited to this.

【0111】図15に示すように、ヘッドは内部にイン
ク溜18を持ち、直径40μmの吐出口12に通じる吐
出室16にはインク吐出手段14が配されている。ま
た、インク溜18の壁面には圧電部材からなるシール液
体引き込み手段を兼ねる吐出手段14が配置されてい
る。
As shown in FIG. 15, the head has an ink reservoir 18 therein, and an ink discharge means 14 is disposed in a discharge chamber 16 communicating with the discharge port 12 having a diameter of 40 μm. In addition, on the wall surface of the ink reservoir 18, there is disposed an ejection unit 14 also serving as a sealing liquid drawing unit made of a piezoelectric member.

【0112】シール液体としては複数種類のシリコーン
オイルを混合して調製した液体(動粘度30mm2
s、表面張力20.8mN/m、比重1.0)を用い
た。このシール液体の25℃での蒸気圧は0.1mmH
g以下であり、用いたインクに対しての相溶性もなかっ
た。
As the sealing liquid, a liquid prepared by mixing a plurality of types of silicone oils (kinematic viscosity: 30 mm 2 /
s, surface tension 20.8 mN / m, specific gravity 1.0). The vapor pressure of this sealing liquid at 25 ° C. is 0.1 mmH
g or less, and there was no compatibility with the used ink.

【0113】使用したインクは、水60重量%、ジエチ
レングリコール38重量%、および染料2重量%からな
り動粘度2.0mm2/s、表面張力40mN/m、比
重1.06である。
The ink used was composed of 60% by weight of water, 38% by weight of diethylene glycol, and 2% by weight of a dye, and had a kinematic viscosity of 2.0 mm 2 / s, a surface tension of 40 mN / m, and a specific gravity of 1.06.

【0114】圧電部材からなる引き込み手段を兼ねる吐
出手段14は、図16に示すように、PZT(チタン酸
ジルコン酸鉛)圧電部材を用いて構成され、PZT層3
8Aの両側に設けた電極40B1、40B2に電圧を印
加することによりたわみ変形し、ヘッド内部の容積を増
加させる。圧電部材からなる吐出手段14は、シリコン
単結晶基板を熱酸化して形成した厚さ1.0μmの酸化
シリコンの保護層40と、スパッタ法により形成した厚
さ0.8μmの酸化ジルコニウムからなる弾性膜42
と、スパッタ法により形成した厚さ0.2μmの白金か
らなる第1電極40B1と、ゾルゲル法を複数回繰り返
して形成した厚さ1.0μmのPZTの層38Aと、ス
パッタ法により形成した厚さ0.1μmの白金からなる
第2電極40B2により構成されている。この圧電部材
からなる吐出手段14は、シリコン単結晶基板上に、順
次、保護層44、弾性膜42、第1電極40B1、PZ
T層38A、第2電極40B2を積層して形成した後、
シリコン単結晶部分をエッチング除去して作成した。ま
た、PZT層と第2電極はフォトレジストとエッチング
によって所定の形状にパターニング可能で、本実施例で
は幅400μm、長さ1200μmの長方形に形成され
ている。こうして作製した吐出手段14を接着してイン
ク溜の壁面を構成するが、第1電極40B1と第2電極
40B2との間に20Vの電圧を印可したところ、吐出
手段14からなるインク溜の壁面の中央部に最大で2μ
mの凹状のたわみ変形が発生し、インク溜の体積は増加
した。ヘッド内部にインクを満たし、この条件でインク
を引き込んだところ、吐出口12からヘッド内部へ向か
って25μmの位置までインクが引き込まれた。
As shown in FIG. 16, the discharge means 14, which also serves as a drawing means made of a piezoelectric member, is constituted by using a PZT (lead zirconate titanate) piezoelectric member.
When a voltage is applied to the electrodes 40B1 and 40B2 provided on both sides of the head 8A, the electrodes 40B1 and 40B2 bend and deform, thereby increasing the volume inside the head. The ejection means 14 made of a piezoelectric member is composed of a protective layer 40 of silicon oxide having a thickness of 1.0 μm formed by thermally oxidizing a silicon single crystal substrate and an elastic layer made of zirconium oxide having a thickness of 0.8 μm formed by sputtering. Membrane 42
A first electrode 40B1 made of platinum having a thickness of 0.2 μm formed by a sputtering method, a PZT layer 38A having a thickness of 1.0 μm formed by repeating a sol-gel method a plurality of times, and a thickness formed by a sputtering method. The second electrode 40B2 is made of 0.1 μm platinum. The discharging means 14 composed of the piezoelectric member sequentially forms the protective layer 44, the elastic film 42, the first electrode 40B1, and the PZ on the silicon single crystal substrate.
After laminating and forming the T layer 38A and the second electrode 40B2,
It was formed by etching away a silicon single crystal portion. In addition, the PZT layer and the second electrode can be patterned into a predetermined shape by photoresist and etching, and are formed in a rectangular shape having a width of 400 μm and a length of 1200 μm in this embodiment. The ejection means 14 thus manufactured is bonded to form a wall surface of the ink reservoir. When a voltage of 20 V is applied between the first electrode 40B1 and the second electrode 40B2, the wall surface of the ink reservoir formed by the ejection means 14 is formed. 2μ at the center
m of the concave deflection deformation occurred, and the volume of the ink reservoir increased. When the inside of the head was filled with ink and the ink was drawn in under these conditions, the ink was drawn from the ejection port 12 toward the inside of the head to a position of 25 μm.

【0115】信号制御手段60はIC回路を用いて作製
しヘッド外壁に配置した。信号制御手段60は、吐出信
号を出力する回路を遅延回路を用いて構成した。信号制
御手段60は、画像信号に応じて引き込み信号を出力し
て引き込みモードで吐出手段14を駆動し、画像信号を
遅延させて一定時間後に吐出信号を出力して吐出モード
で吐出手段14を駆動する。引き込みモードでは吐出手
段14に印加する電位を0Vから20Vに切り替え、吐
出モードでは吐出手段14に印加する電位を20Vから
5Vに切り替えた。画像信号が入力してから吐出信号を
出力するまでの遅延時間は100μsに設定した。ま
た、画像信号が入力してから110μs後に吐出手段1
4の電位を0Vに戻す。
The signal control means 60 was manufactured using an IC circuit and was arranged on the outer wall of the head. In the signal control means 60, a circuit for outputting the ejection signal is configured using a delay circuit. The signal control unit 60 outputs a pull-in signal in accordance with the image signal to drive the discharge unit 14 in the pull-in mode, delays the image signal, outputs a discharge signal after a predetermined time, and drives the discharge unit 14 in the discharge mode. I do. In the pull-in mode, the potential applied to the ejection means 14 was changed from 0 V to 20 V, and in the ejection mode, the potential applied to the ejection means 14 was changed from 20 V to 5 V. The delay time from the input of the image signal to the output of the ejection signal was set to 100 μs. Further, 110 μs after the input of the image signal, the ejection unit 1
4 is returned to 0V.

【0116】本実施例のヘッドを用いて吐出の様子を拡
大観察した。上記ヘッドの吐出口12の並ぶ表面にシー
ル液体を厚さ20μmになるように膜状に配置した。ま
ず、信号制御手段60に画像信号を入力して引き込み信
号を出力させ、吐出手段14である圧電部材に20Vの
電圧を印加し吐出室16の容積を増加させるように変形
させた。この容積増加で負圧を発生し、吐出口12に接
するシール液体を吐出口12に引き込み、画像信号入力
から100μsまでに周囲のシール液体と区切った。画
像信号入力から100μs後に信号制御手段60は吐出
信号を出力し、吐出手段14である圧電部材に印加する
の電圧を5Vに切り替えて吐出室16の容積を減少する
ように変形させてインクを吐出させたところ、安定して
インク滴が吐出する様子が観察された。吐出手段14は
画像信号入力から110μsに元の状態に戻り、吐出口
12のインクを初期状態に戻して、引き込み手段が作動
してから500μsの経過時間までに吐出口12周囲の
シール液体が吐出口12のインクをシールしている状態
に戻した。画像信号を連続パルスで入力し、この吐出サ
イクルを1kHzの周波数で繰り返したところ、毎回吐
出前にシール液体が引き込まれて、その状態で安定して
吐出するのが観察された。また、吐出基本信号の周波数
1kHzの下で画像情報に応じた画像信号を入力してイ
ンクを吐出させたところ、吐出されるインク滴の径と吐
出速度の計測結果は、画像信号の連続/不連続(すなわ
ち吐出の時間間隔)によらずほぼ一定であり、安定して
吐出しているのが観察された。
Using the head of this example, the state of ejection was observed under magnification. The sealing liquid was disposed in a film shape on the surface of the head where the ejection ports 12 were arranged so as to have a thickness of 20 μm. First, an image signal was input to the signal control means 60 to output a pull-in signal, and a voltage of 20 V was applied to the piezoelectric member serving as the discharge means 14 so as to increase the volume of the discharge chamber 16. A negative pressure was generated due to this increase in volume, and the sealing liquid in contact with the discharge port 12 was drawn into the discharge port 12 and separated from the surrounding seal liquid by 100 μs from the input of the image signal. 100 μs after the input of the image signal, the signal control means 60 outputs a discharge signal, switches the voltage applied to the piezoelectric member, which is the discharge means 14, to 5 V, and deforms the discharge chamber 16 so as to reduce the volume, thereby discharging the ink. As a result, it was observed that ink droplets were stably ejected. The ejection means 14 returns to the original state at 110 μs from the input of the image signal, returns the ink of the ejection port 12 to the initial state, and discharges the seal liquid around the ejection port 12 by 500 μs after the operation of the drawing means. The ink at the outlet 12 was returned to the sealed state. When an image signal was input as a continuous pulse and this discharge cycle was repeated at a frequency of 1 kHz, it was observed that the seal liquid was drawn in before every discharge, and that the liquid was stably discharged in that state. Further, when an image signal corresponding to image information is input at a frequency of 1 kHz of the basic ejection signal and ink is ejected, the measurement results of the diameter of the ejected ink droplet and the ejection speed indicate that the image signal is continuous / inconsistent. Regardless of the continuity (that is, the time interval of the ejection), it was observed that the ejection was stable and stable.

【0117】常温環境下で、記録紙を送る機構を備えた
記録装置に本実施例のヘッドを取り付けて、常温(気温
25℃、相対湿度50%)の部屋で画像の印字を行い、
印字された画像を肉眼で観察したところ、かすれなどの
印字欠陥はなく、鮮明な画像が記録されていた。
In a normal temperature environment, the head of this embodiment is attached to a recording apparatus provided with a mechanism for feeding recording paper, and an image is printed in a room at normal temperature (temperature: 25 ° C., relative humidity: 50%).
When the printed image was observed with the naked eye, there was no printing defect such as blurring, and a clear image was recorded.

【0118】さらにこの記録装置を低温環境(気温5
℃、相対湿度30%)の下に24時間放置した後にこの
低温環境下で印字テストを行ったところ、先のテストと
同様に鮮明な印字が可能だった。印字された画像を肉眼
で観察したところ、常温での印字テストと差は見られ
ず、鮮明な画像が記録されていた。
Further, this recording apparatus is used in a low-temperature environment (temperature
(C, 30% relative humidity) for 24 hours, and a printing test was performed in this low-temperature environment. As a result, clear printing was possible as in the previous test. Observation of the printed image with the naked eye revealed no difference from the printing test at room temperature, and a clear image was recorded.

【0119】さらに、このインクジェット記録ヘッドを
気温25℃、相対湿度30%RHの環境に30日間放置
しておいた後、通常のインクジェット記録装置のメンテ
ナンス動作は一切行わずに印字テストを行って出力画像
を観察した。インク吐出口12に目詰まりによる吐出不
良は発生しておらず、印字された画像にはドットの乱れ
もなく、放置前と同じく鮮明な画像が記録されていた。
なお、シール液体を配置しない以外は本実施例の記録ヘ
ッドと同様のヘッドを同じ条件で30日間放置した後、
印字テストを行ってみたが、半分以上の吐出口12で目
詰まりが発生しており、部分的にしか印字することがで
きなかった。
Further, after leaving the ink jet recording head in an environment of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 30% RH for 30 days, a print test was performed without performing any maintenance operation of a normal ink jet recording apparatus, and an output was performed. The image was observed. No ejection failure due to clogging occurred in the ink ejection port 12, and the printed image had no disturbance of dots, and a clear image was recorded as before leaving.
A head similar to the recording head of the present embodiment was left under the same conditions for 30 days except that no seal liquid was disposed,
When a printing test was performed, clogging occurred in more than half of the discharge ports 12, and printing could be performed only partially.

【0120】比較のために、吐出手段14を引き込みモ
ードで駆動しない以外は本実施例のヘッドと同様のヘッ
ドを用い、吐出口12の並ぶ表面にシール液体を厚さ2
0μmになるように膜状に配置した。このヘッドの吐出
観察を行い、実施例のヘッドと同様の吐出が得られるよ
うに吐出手段14に−16Vの電圧を10μsの時間印
可して正圧のみで吐出するように調整した。吐出に要す
る電圧が大きくなっているのは、吐出口に位置するシー
ル液体と、吐出口周囲に位置するシール液体とが区切ら
れていたため、吐出口の周囲に位置するシール液体によ
って、吐出が妨げられるからだと考えられる。さらにこ
のヘッドを記録装置に取り付けて、常温(気温25℃、
相対湿度50%)の部屋で画像の印字テストを行ったと
ころ、肉眼では実施例による印字結果と有意な差は見ら
れなかった。しかし、低温環境(気温5℃、相対湿度3
0%)の下に24時間放置した後にこの低温環境下で印
字テストを行ったところ、印字されていない不良部分が
目立ち、不鮮明な画像しか得られなかった。
For comparison, a head similar to the head of this embodiment was used except that the discharge means 14 was not driven in the pull-in mode, and a seal liquid having a thickness of 2
It was arranged in a film shape so as to have a thickness of 0 μm. The ejection of this head was observed, and an adjustment was made so that a voltage of -16 V was applied to the ejection means 14 for 10 μs for a period of 10 μs so that the same ejection as the head of the example was obtained, and the ejection was performed only with positive pressure. The reason why the voltage required for ejection is high is that the seal liquid located at the ejection port and the seal liquid located around the ejection port are separated, so that the ejection is hindered by the seal liquid located around the ejection port. It is thought that it is possible. Further, this head is attached to a recording device, and is operated at normal temperature (temperature: 25 ° C.,
When a print test of an image was performed in a room with a relative humidity of 50%), no significant difference was observed with the naked eye from the print result of the example. However, in a low temperature environment (temperature 5 ° C, relative humidity 3)
(0%) for 24 hours, and a printing test was performed in this low-temperature environment. As a result, defective portions where no printing was performed were conspicuous, and only unclear images were obtained.

【0121】[0121]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インク吐
出手段は、シール液体を引き込む第1の機能と、インク
を吐出する第2の機能と、を有するので、複数のインク
吐出口があるような場合、各吐出口毎にシール液体の引
き込み及びインクの吐出を行うことができ、ロスなくシ
ール液体の引き込みを行うことができると共に、各吐出
口毎に最適な引き込み状態でインク吐出を行うようにす
ることができる、という効果を有する。
As described above, according to the present invention, since the ink discharging means has the first function of drawing in the sealing liquid and the second function of discharging ink, there are a plurality of ink discharging ports. In such a case, it is possible to perform the drawing of the seal liquid and the discharge of the ink for each discharge port, to perform the drawing of the seal liquid without loss, and to perform the ink discharge in the optimum drawing state for each discharge port. This has the effect of being able to do so.

【0122】また、本発明は、インク吐出口に位置する
シール液体と、インク吐出口周囲のシール液体とを区切
られた状態(分離した)にすることによって、インク吐
出口周囲のシール液体からのインク吐出を妨げる影響を
無くすことができ、よって、吐出時の抵抗を低くするこ
とができる。このため、シール液体の粘度が上昇するよ
うな低温の環境下でも、吐出不良が発生せず、鮮明な画
像を印字することができる。また、吐出抵抗が低いの
で、配置するシール液体を厚くしたり、高粘度のシール
液体材料を選択しても、目詰まりに対する性能と吐出性
能との両立ができ、より長期間にわたって目詰まりを防
止するようなヘッド設計も可能となる。また、本実施例
の形態ではシール液体によりインク吐出口がシールされ
ているため、長期休止後であってもインクの乾燥による
目詰まりが発生しないので、必要時にただちに吐出動作
を行なうことが可能となり、長期休止後のメンテナンス
工程を軽減あるいは省略することができる。このため、
記録装置の小型化、低コスト化が可能になるほか、長期
休止後のメンテナンスにより発生していた印字前の待ち
時間やメンテナンスによる騒音を低減でき、大量のイン
ク廃棄に伴うランニングコストの上昇を抑えることも可
能となる、という効果を有する。
Further, according to the present invention, by separating (separating) the seal liquid located at the ink discharge port from the seal liquid around the ink discharge port, the seal liquid around the ink discharge port can be separated from the seal liquid. The effect of hindering ink ejection can be eliminated, and thus the resistance during ejection can be reduced. For this reason, even in a low temperature environment in which the viscosity of the sealing liquid increases, a clear image can be printed without causing ejection failure. In addition, since the discharge resistance is low, even if the seal liquid to be arranged is thick or a high-viscosity seal liquid material is selected, both performance against clogging and discharge performance can be achieved, preventing clogging for a longer period of time. Such a head design is also possible. Further, in the embodiment of the present invention, since the ink discharge ports are sealed by the sealing liquid, clogging due to drying of the ink does not occur even after a long period of suspension, so that the discharge operation can be performed immediately when necessary. In addition, the maintenance process after a long-term suspension can be reduced or omitted. For this reason,
In addition to reducing the size and cost of the recording device, it also reduces the waiting time before printing and the noise caused by maintenance, which have been caused by maintenance after a long pause, and suppresses the rise in running costs due to large amounts of ink disposal. This also has the effect that it becomes possible.

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

【図1】 第1の実施の形態に係るインクジェット記録
ヘッドの基本構成を示した断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a basic configuration of an inkjet recording head according to a first embodiment.

【図2】 吐出室の容積変化により負圧/正圧を発生さ
せる方法を説明する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method of generating a negative pressure / positive pressure by a change in the volume of a discharge chamber.

【図3】 個々の吐出口に対応した個別の吐出手段を持
つヘッドの構成を示した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a head having individual ejection means corresponding to individual ejection ports.

【図4】 吐出手段として圧電素子を用いた構成を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration using a piezoelectric element as a discharge unit.

【図5】 吐出口のシール液体が引き込まれた状態とシ
ール状態とを示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a sealing liquid is discharged from a discharge port and a sealing state.

【図6】 圧電部材の有効面積を変える吐出手段の構成
を示した図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a discharge unit that changes an effective area of a piezoelectric member.

【図7】 電界を作用させる厚みを変える吐出手段の構
成を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a discharge unit for changing a thickness for applying an electric field.

【図8】 第1の実施の形態に係るタイミングチャート
である。
FIG. 8 is a timing chart according to the first embodiment.

【図9】 第1の実施例の構成を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the first embodiment.

【図10】 第1の実施例における吐出手段(圧電部
材)を示した図である。
FIG. 10 is a view showing a discharging means (piezoelectric member) in the first embodiment.

【図11】 第2の実施の形態に係るインクジェット記
録ヘッドの基本構成を示した断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a basic configuration of an inkjet recording head according to a second embodiment.

【図12】 第2の実施の形態に係るタイミングチャー
トである。
FIG. 12 is a timing chart according to the second embodiment.

【図13】 第2の実施の形態に係るインクジェット記
録ヘッドの他の基本構成を示した断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating another basic configuration of the inkjet recording head according to the second embodiment.

【図14】 第2の実施の形態の制御系のブロック図で
ある。
FIG. 14 is a block diagram of a control system according to the second embodiment.

【図15】 第2の実施例の構成を示した図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a second example.

【図16】 第2の実施例における吐出手段(圧電部
材)を示した図である。
FIG. 16 is a view showing a discharging means (piezoelectric member) in a second embodiment.

【図17】 (A)、(B)は、圧電部材に電界を印加
する面積を制御する方法を説明する説明図である。
FIGS. 17A and 17B are explanatory diagrams illustrating a method for controlling an area for applying an electric field to a piezoelectric member. FIGS.

【図18】 (A)、(B)は、圧電部材に電界を印加
する面積を制御する他の方法を説明する説明図である。
FIGS. 18A and 18B are explanatory views illustrating another method for controlling an area for applying an electric field to a piezoelectric member.

【図19】 (A)、(B)は、電界を印加する圧電部
材の厚さを制御する方法を説明する説明図である。
FIGS. 19A and 19B are explanatory diagrams illustrating a method of controlling the thickness of a piezoelectric member to which an electric field is applied.

【図20】 (A)、(B)は、電界を印加する圧電部
材の厚さを制御する他の方法を説明する説明図である。
FIGS. 20A and 20B are explanatory views illustrating another method for controlling the thickness of a piezoelectric member to which an electric field is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ヘッド 12 インク吐出口 14 吐出手段(引き込み手段と兼ねる吐出手段) 16 吐出室 18 インク溜 22 シール液体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Head 12 Ink discharge port 14 Discharge means (discharge means also serving as drawing-in means) 16 discharge chamber 18 ink reservoir 22 seal liquid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平潟 進 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 佐藤 博昭 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 末光 裕治 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 長谷部 恵 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 毛利 哲 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA17 EC08 EC28 FA04 HA20 JA24 2C057 AF72 AG04 AG12 AG42 AG44 AG47 AM40 BA05 BA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Susumu Hirata 430 Green Tech Nakai, Nakai-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd. Inside (72) Inventor Yuji Suemitsu 430 Green Tech Nakai, Nakaicho, Kanagawa Prefecture, Fuji Xerox Co., Ltd. Within Fuji Xerox Co., Ltd. 72) Inventor Tetsu Mohri 430 Green Tech Nakai, Nakai-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture F-term in Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インクを吐出するためのインク吐出口
と、 前記インク吐出口をシールするシール液体と、 前記シール液体の前記インク吐出口に位置するシール液
体と、前記シール液体の前記インク吐出口の周囲に位置
するシール液体と、が区切られるように、前記シール液
体を前記インク吐出口内に引き込む第1の機能と、入力
された画像信号に応じて前記インク吐出口からインクを
吐出する第2の機能と、を有するインク吐出手段と、 を有するインクジェット記録ヘッド。
1. An ink discharge port for discharging ink, a seal liquid sealing the ink discharge port, a seal liquid of the seal liquid positioned at the ink discharge port, and the ink discharge port of the seal liquid. A first function of drawing the seal liquid into the ink discharge port so that the seal liquid is separated from the seal liquid positioned around the ink discharge port, and a second function of discharging ink from the ink discharge port in response to an input image signal. And an ink discharging unit having the function described above.
【請求項2】 前記インク吐出手段は、吐出室内の容積
を変化させることを特徴とする請求項1記載のインクジ
ェット記録ヘッド。
2. An ink jet recording head according to claim 1, wherein said ink discharge means changes a volume in a discharge chamber.
【請求項3】 前記インク吐出手段は、圧電部材を備
え、該圧電部材を変形させて、前記第1の機能及び前記
第2の機能を実行することを特徴とする請求項1又は請
求項2記載のインクジェット記録ヘッド。
3. The ink jetting device according to claim 1, wherein the ink discharging unit includes a piezoelectric member, and executes the first function and the second function by deforming the piezoelectric member. The inkjet recording head according to the above.
【請求項4】 前記インク吐出手段は、前記圧電部材の
電界を印加する面積を制御して、前記第1の機能及び前
記第2の機能を実行することを特徴とする請求項3記載
のインクジェット記録ヘッド。
4. The ink-jet apparatus according to claim 3, wherein the ink discharge unit controls the area of the piezoelectric member to which an electric field is applied to execute the first function and the second function. Recording head.
【請求項5】 前記圧電部材の少なくとも片側に設けら
れる電極を、面積の異なる複数の電極で構成し、電極を
切り替えて電界を印加することで、第1の機能及び第2
の機能を実行することを特徴とする請求項3又は請求項
4記載のインクジェット記録ヘッド。
5. An electrode provided on at least one side of the piezoelectric member includes a plurality of electrodes having different areas, and the first function and the second function are provided by switching the electrodes and applying an electric field.
5. The ink jet recording head according to claim 3, wherein the ink jet recording head performs the following function.
【請求項6】 前記圧電部材の少なくとも片側に設けら
れる電極を、複数の電極で構成し、選択される電極の数
を変えて電界を印加することで、第1の機能及び第2の
機能を実行することを特徴とする請求項3又は請求項4
記載のインクジェット記録ヘッド。
6. An electrode provided on at least one side of the piezoelectric member is constituted by a plurality of electrodes, and the first function and the second function are performed by changing the number of selected electrodes and applying an electric field. 5. The method according to claim 3, wherein the step is performed.
The inkjet recording head according to the above.
【請求項7】 前記インク吐出手段は、重ねられた複数
の圧電部材における電界を印加する圧電部材の厚さを制
御して、前記第1の機能及び前記第2の機能を実行する
ことを特徴とする請求項3記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
7. The ink discharge means executes the first function and the second function by controlling the thickness of a piezoelectric member to which an electric field is applied in a plurality of superposed piezoelectric members. The ink jet recording head according to claim 3, wherein
【請求項8】 前記圧電部材の厚み方向に、複数の厚さ
の異なる圧電部材と電極を交互に積層して構成し、電極
を切り替えて電界を印加することで、第1の機能及び第
2の機能を実行することを特徴とする請求項7記載のイ
ンクジェット記録ヘッド。
8. A structure in which a plurality of piezoelectric members having different thicknesses and electrodes are alternately stacked in the thickness direction of the piezoelectric member, and the first function and the second function are performed by switching the electrodes and applying an electric field. 8. The ink jet recording head according to claim 7, which performs the following function.
【請求項9】 前記圧電部材の厚み方向に、複数の圧電
部材と電極を交互に積層して構成し、選択される電極の
組数を変えると同時に選択された各組の電極間に電界を
印加することで、第1の機能及び第2の機能を実行する
ことを特徴とする請求項7記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
9. A structure in which a plurality of piezoelectric members and electrodes are alternately stacked in the thickness direction of the piezoelectric member, and an electric field is applied between the selected pairs of electrodes while changing the number of selected electrode pairs. 8. The ink jet recording head according to claim 7, wherein the first function and the second function are executed by applying the voltage.
【請求項10】 前記インク吐出手段を、前記第1の機
能を実行するモードと前記第2の機能を実行するモード
の2つのモードで駆動することを特徴とする請求項1乃
至請求項9の何れか1項に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the ink discharge unit is driven in two modes, a mode for executing the first function and a mode for executing the second function. The inkjet recording head according to any one of the preceding claims.
【請求項11】 前記シール液体を引き込んだ状態を保
持する保持手段を有することを特徴とする請求項1乃至
請求項10の何れか1項に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
11. The ink jet recording head according to claim 1, further comprising a holding unit for holding a state in which the sealing liquid is drawn.
【請求項12】 前記保持手段は、前記シール液体を引
き込む際の第1の機能の実行状態を継続させることによ
り、前記引き込んだ状態を保持することを特徴とする請
求項11に記載のインクジェット記録ヘッド。
12. The inkjet recording according to claim 11, wherein the holding unit holds the drawn-in state by continuing the execution state of the first function when drawing in the sealing liquid. head.
【請求項13】 前記保持手段により前記シール液体が
引き込んだ状態で保持されているときに、前記インク吐
出手段は、前記インクを複数回吐出することを特徴とす
る請求項11又は請求項12記載のインクジェット記録
ヘッド。
13. The ink discharging device according to claim 11, wherein the ink discharging device discharges the ink a plurality of times when the seal liquid is held in a state of being drawn by the holding device. Inkjet recording head.
【請求項14】 前記シール液体の引き込まれた状態を
元の状態に解除することを特徴とする請求項11乃至請
求項13のいずれか1項に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
14. The ink jet recording head according to claim 11, wherein a state in which the sealing liquid is drawn is released to an original state.
【請求項15】 引き込み信号を出力してから予め定め
られた吐出基本周期内に前記シール液体の引き込み及び
前記インクの吐出が終了するように、前記インク吐出手
段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項
1乃至請求項10の何れか1項に記載のインクジェット
記録ヘッド。
15. A control means for controlling the ink discharge means so that the drawing of the seal liquid and the discharge of the ink are completed within a predetermined discharge basic cycle after outputting the pull-in signal. The inkjet recording head according to any one of claims 1 to 10, wherein:
【請求項16】 前記制御手段は、前記引き込み信号の
出力時から所定遅延時間後に前記インクの吐出を実行す
るように前記インク吐出手段を制御することを特徴とす
る請求項15記載のインクジェット記録ヘッド。
16. The ink jet recording head according to claim 15, wherein said control means controls said ink discharge means so as to execute discharge of said ink after a predetermined delay time from the output of said pull-in signal. .
【請求項17】 前記制御手段は、前記所定遅延時間を
可変制御することを特徴とする請求項16記載のインク
ジェット記録ヘッド。
17. An ink jet recording head according to claim 16, wherein said control means variably controls said predetermined delay time.
【請求項18】 前記制御手段は、前記画像信号の入力
毎に、シール液体の引き込みを実行するように前記イン
ク吐出手段を制御することを特徴とする請求項15乃至
請求項17の何れか1項に記載のインクジェット記録ヘ
ッド。
18. The ink jet printer according to claim 15, wherein the control unit controls the ink discharge unit so as to execute the drawing of the seal liquid every time the image signal is input. Item 7. The ink jet recording head according to item 1.
【請求項19】 前記制御手段は、シール液体を引き込
むモードとインクを吐出するモードの2つのモードで駆
動するように前記インク吐出手段を制御することを特徴
とする請求項15乃至請求項18の何れか1項に記載の
インクジェット記録ヘッド。
19. The apparatus according to claim 15, wherein said control means controls said ink discharge means to be driven in two modes, a mode for drawing in a seal liquid and a mode for discharging ink. The inkjet recording head according to any one of the preceding claims.
【請求項20】 前記制御手段は、インク吐出前に毎回
シール液体を引き込むように前記インク吐出手段を制御
することを特徴とする請求項15乃至請求項19のいず
れか1項に記載のインクジェット記録ヘッド。
20. An ink jet recording apparatus according to claim 15, wherein said control means controls said ink discharge means so as to draw in the sealing liquid every time before ink discharge. head.
【請求項21】 請求項1乃至請求項20のいずれか1
項に記載のインクジェット記録ヘッドを備えたインクジ
ェット記録装置。
21. Any one of claims 1 to 20
13. An ink jet recording apparatus comprising the ink jet recording head according to item 9.
【請求項22】 請求項21記載のインクジェット記録
装置のインクジェット記録方法であって、少なくともイ
ンク吐出前にシール液体を引き込むインクジェット記録
方法。
22. The ink jet recording method for an ink jet recording apparatus according to claim 21, wherein a seal liquid is drawn in at least before ink ejection.
【請求項23】 前記シール液体が引き込まれた状態を
保持することを特徴とする請求項22記載のインクジェ
ット記録方法。
23. The ink jet recording method according to claim 22, wherein a state in which the sealing liquid is drawn is maintained.
【請求項24】 前記シール液体が引き込まれた状態を
保持しているときに、前記インクを複数回吐出すること
を特徴とする請求項23記載のインクジェット記録方
法。
24. The ink jet recording method according to claim 23, wherein the ink is ejected a plurality of times while maintaining the state in which the seal liquid is drawn.
【請求項25】 インク吐出前に毎回シール液体を引き
込むことを特徴とする請求項22記載のインクジェット
記録方法。
25. The ink jet recording method according to claim 22, wherein the sealing liquid is drawn in each time before the ink is ejected.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020001369A (en) * 2018-06-20 2020-01-09 セイコーエプソン株式会社 Liquid injection head and liquid injection device

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