JP2002337333A - Ink jet recorder and method for driving ink jet recording head for use therein - Google Patents

Ink jet recorder and method for driving ink jet recording head for use therein

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JP2002337333A
JP2002337333A JP2001117303A JP2001117303A JP2002337333A JP 2002337333 A JP2002337333 A JP 2002337333A JP 2001117303 A JP2001117303 A JP 2001117303A JP 2001117303 A JP2001117303 A JP 2001117303A JP 2002337333 A JP2002337333 A JP 2002337333A
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JP
Japan
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waveform element
voltage
ink jet
contraction
jet recording
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JP2001117303A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Hosono
野 聡 細
Kenji Okita
賢 二 音喜多
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent erroneous ejection of an ink drop when the oscillator voltage is recovered by a voltage recovering means. SOLUTION: A drive signal being fed to a piezoelectric oscillator includes expansion waveform elements P1, P2 and P3 for expanding a pressure generation chamber, a contraction waveform element P5 for contracting the pressure generation chamber expanded by the expansion waveform elements to eject an ink drop from a nozzle opening, and a damping waveform element P7 varying from the end voltage VL of the contraction waveform element P5 to a damping voltage VM in order to damp the residual oscillation of meniscus in the pressure generation chamber after ejecting an ink drop. Start voltage and end voltage of the drive signal are equal to each other and correspond to a waiting voltage VL being set as the voltage of the piezoelectric oscillator, when the drive signal is not fed and the damping voltage VM is set between the waiting voltage VL and the highest voltage of the drive signal.

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、圧電振動子の振動
によりノズル開口からインク滴を吐出させて記録紙等に
印刷を行うインクジェット式記録装置およびそれに用い
るインクジェット式記録ヘッドの駆動方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for printing on a recording paper or the like by ejecting ink droplets from nozzle openings by vibration of a piezoelectric vibrator, and a method of driving an ink jet recording head used in the apparatus. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、インクジェット式記録装置は、
副走査方向(記録紙送り方向)に多数のノズル開口を備
えた記録ヘッドを有しており、この記録ヘッドをキャリ
ッジ機構によって主走査方向(記録紙幅方向)に移動さ
せ、所定の紙送りを行うことで所望の印刷結果を得るも
のである。そして、ホストコンピュータから入力された
印刷データを展開して得られたドットパターンデータに
基づいて、記録ヘッドの各ノズル開口からインク滴がそ
れぞれ所定のタイミングで吐出され、これらの各インク
滴が記録紙等の印刷記録媒体に着弾し付着することによ
りドットが形成され、印刷が行われる。
2. Description of the Related Art Generally, an ink jet recording apparatus is
It has a recording head provided with a large number of nozzle openings in the sub-scanning direction (recording paper feed direction), and moves the recording head in the main scanning direction (recording paper width direction) by a carriage mechanism to perform a predetermined paper feed. Thus, a desired print result is obtained. Then, based on the dot pattern data obtained by developing the print data input from the host computer, ink droplets are respectively ejected from the nozzle openings of the recording head at a predetermined timing, and these ink droplets are recorded on the recording paper. A dot is formed by landing and adhering to a print recording medium such as, and printing is performed.

【0003】上記記録ヘッドは、一般に、圧電振動子の
変形を振動板に伝え、圧力発生室を収縮させて内部の圧
力を上昇させ、ノズル開口からインク滴を吐出するよう
になっている。上記圧電振動子の変形は、圧電振動子に
入力される駆動電圧を変化させることによって行われ
る。したがって、インク滴の吐出は、圧力発生室を膨張
収縮させることによって行われる。
In general, the recording head transmits the deformation of the piezoelectric vibrator to the diaphragm, contracts the pressure generating chamber to increase the internal pressure, and discharges ink droplets from the nozzle openings. The deformation of the piezoelectric vibrator is performed by changing a driving voltage input to the piezoelectric vibrator. Therefore, the ejection of the ink droplet is performed by expanding and contracting the pressure generating chamber.

【0004】また、インクジェット式記録装置の記録ヘ
ッドに用いられる各圧電振動子は、設計上、理想的なコ
ンデンサであるとみなされている。すなわち、圧電振動
子の電圧(セグメント電圧)は、先の駆動信号の供給停
止時点における電圧を保持し続けると考えられている。
この考えに基づき、駆動信号はその始端電圧と終端電圧
とが同じレベルに揃えられている。
Each piezoelectric vibrator used in the recording head of the ink jet recording apparatus is regarded as an ideal capacitor in design. That is, it is considered that the voltage (segment voltage) of the piezoelectric vibrator keeps maintaining the voltage at the time when the supply of the drive signal is stopped.
Based on this idea, the drive signal has its start and end voltages set to the same level.

【0005】ところが、実際の圧電振動子は絶縁抵抗を
有しており、駆動信号を供給せずに放置すると、自然放
電によって振動子電圧が次第に降下することが判った。
この振動子電圧の降下は、例えば、圧電体層における圧
電体の不均一性に起因して生じる。また、圧電振動子の
電極間に介在する異物によって電極間がショートしてい
る場合にも、振動子電圧の降下が引き起こされる。
However, it has been found that an actual piezoelectric vibrator has insulation resistance, and if left without supplying a drive signal, the vibrator voltage gradually drops due to natural discharge.
This drop in the transducer voltage occurs due to, for example, non-uniformity of the piezoelectric material in the piezoelectric layer. Also, when the electrodes are short-circuited due to foreign matter interposed between the electrodes of the piezoelectric vibrator, a drop in the vibrator voltage is caused.

【0006】そこで、駆動信号が印加されずに待機状態
にある圧電振動子に対して、放電により低下した振動子
電圧を、圧電振動子の待機電圧である中間電圧まで回復
させるように、圧電振動子に電圧を印加する手段(以下
「電圧回復手段」と言う。)が提案されている。例え
ば、特許第3097155号(特開平4−310748
号、特願平3−77718号)には、圧電素子の印字タ
イミングと異なるタイミングで、圧電素子を充電する充
電電圧を圧電素子に印加することにより、圧電素子の放
電による電荷の減少を補償する圧電素子充電手段が記載
されている。
Therefore, the piezoelectric vibrator which is in a standby state with no drive signal applied thereto is restored so that the vibrator voltage reduced by the discharge is restored to an intermediate voltage which is a standby voltage of the piezoelectric vibrator. Means for applying a voltage to the element (hereinafter referred to as “voltage recovery means”) have been proposed. For example, Japanese Patent No. 3097155 (JP-A-4-310748)
Japanese Patent Application No. 3-77718) discloses that a charge voltage for charging a piezoelectric element is applied to the piezoelectric element at a timing different from the printing timing of the piezoelectric element, thereby compensating for a decrease in charge due to discharge of the piezoelectric element. A piezoelectric element charging means is described.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、振動子電圧
の降下量は、先の駆動信号の供給終了から後の駆動信号
の供給開始までの時間、すなわち、駆動信号の非供給期
間が長いほど大きくなる。また、圧電振動子の膜厚が薄
いほど(電界強度が強くなるほど)、振動子電圧の降下
が顕著である。このため、昨今要求されている体積の小
さい(膜厚が薄い)圧電振動子では、駆動信号の非供給
期間が極く短い時間であっても、放電により降下した振
動子電圧と後の波形要素の始端電圧との差が多くなって
しまう。
By the way, the amount of drop of the oscillator voltage increases as the time from the end of the supply of the previous drive signal to the start of the supply of the subsequent drive signal, that is, as the non-supply period of the drive signal becomes longer. Become. Further, as the film thickness of the piezoelectric vibrator becomes thinner (as the electric field intensity becomes higher), the drop of the vibrator voltage becomes remarkable. For this reason, in a piezoelectric vibrator having a small volume (thin film thickness) demanded recently, even if the non-supply period of the drive signal is extremely short, the vibrator voltage dropped by the discharge and the subsequent waveform element , The difference from the starting voltage increases.

【0008】さらに、近年、インク滴を吐出した後に圧
電振動子に印加する制振波形の高低差を大きくとるため
に、待機電圧である中間電圧を高く設定する傾向にあ
る。そして、振動子電圧の降下量は振動子電圧が高いほ
ど大きくなるので、結局、中間電圧を高く設定すればす
るほど振動子電圧の降下量が大きくなる。
Further, in recent years, there has been a tendency to set an intermediate voltage, which is a standby voltage, high in order to increase a difference in vibration control waveform applied to a piezoelectric vibrator after an ink droplet is ejected. Then, since the drop amount of the oscillator voltage increases as the oscillator voltage increases, the drop amount of the oscillator voltage eventually increases as the intermediate voltage is set higher.

【0009】このように近年は振動子電圧の降下量が増
大する傾向にあり、振動子電圧が大幅に降下した状態に
おいて電圧回復手段により振動子電圧を回復させた場
合、それと同時にノズル開口からインク滴が誤って吐出
されてしまうという問題がある。
As described above, in recent years, the drop amount of the oscillator voltage tends to increase. When the oscillator voltage is recovered by the voltage recovery means in a state where the oscillator voltage is greatly reduced, the ink is simultaneously discharged from the nozzle opening. There is a problem that the droplet is ejected by mistake.

【0010】また、上述した従来のインクジェット式記
録装置においては、中ドット用の駆動波形と微小ドット
用の駆動波形とを、1印字周期(1駆動周期)の駆動信
号(COM)の中に含ませることが極めて困難であっ
た。これは、中ドット用の駆動波形に適した待機電圧
と、微小ドット用の駆動波形に適した待機電圧とが、一
般に一致しないことによるものである。そして、中ドッ
ト用の駆動波形の待機電圧を微小ドット用の駆動波形の
待機電圧に合わせた場合、中ドット用の駆動波形の高低
差が大きくなり過ぎて、その結果、中ドット吐出時にノ
ズル開口内に気泡が取り込まれやすくなるという問題が
あった。このように、ノズル開口内に気泡が取り込まれ
ると、圧力発生室内が正常に昇圧されず、インク滴が正
常に吐出されなずに吐出不良を引き起こす原因となる。
In the above-described conventional ink jet recording apparatus, the driving signal for one printing cycle (one driving cycle) includes a driving waveform for medium dots and a driving waveform for minute dots. It was extremely difficult to do so. This is because the standby voltage suitable for the driving waveform for medium dots and the standby voltage suitable for the driving waveform for minute dots generally do not match. When the standby voltage of the drive waveform for the medium dot is adjusted to the standby voltage of the drive waveform for the minute dot, the height difference of the drive waveform for the medium dot becomes too large. There is a problem that air bubbles are easily taken in the inside. In this way, when air bubbles are taken into the nozzle opening, the pressure in the pressure generating chamber is not normally increased, and the ink droplets are not normally ejected, which causes an ejection failure.

【0011】また、上述した従来のインクジェット式記
録装置では、装置周辺の環境温度が変化することにより
インクの粘度等に変化が生じた場合でも、環境の変化に
関わらず同一の駆動信号で吐出が行われる。このため、
例えば高温環境等でインクの粘度が低下した場合には、
メニスカスが不安定になりやすく、上述したようなノズ
ル開口内への気泡の取り込みが生じやすくなる。さら
に、装置の使用環境が変化してインクの粘度等に変化が
生じた場合、吐出特性にも変化が生じ、一定の印字品質
が得られにくいという問題もある。
In the above-described conventional ink jet recording apparatus, even if the viscosity of ink changes due to a change in the ambient temperature around the apparatus, the same drive signal can be used regardless of the change in the environment. Done. For this reason,
For example, if the viscosity of the ink decreases in a high temperature environment,
The meniscus is likely to be unstable, and air bubbles are easily taken into the nozzle opening as described above. Furthermore, when the use environment of the apparatus changes and the viscosity of the ink changes, the ejection characteristics also change, and there is a problem that it is difficult to obtain a constant print quality.

【0012】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたもので、電圧回復手段により振動子電圧を回復さ
せる際のインク滴の誤吐出を確実に防止することができ
るインクジェット式記録装置およびそれに用いるインク
ジェット式記録ヘッドの駆動方法を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an ink jet recording apparatus capable of reliably preventing erroneous ejection of ink droplets when voltage of a vibrator is recovered by voltage recovery means. It is an object of the present invention to provide a method of driving an ink jet recording head used for the same.

【0013】また、本発明は、ノズル開口内に気泡を取
り込むことなくインク滴を吐出できるようにしたインク
ジェット式記録装置およびそれに用いるインクジェット
式記録ヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of ejecting ink droplets without taking air bubbles into a nozzle opening, and a method of driving an ink jet recording head used therefor.

【0014】また、本発明は、装置周辺の環境条件が変
化してもノズル開口内への気泡の取り込みを防止しうる
インクジェット式記録装置およびそれに用いるインクジ
ェット式記録ヘッドの駆動方法を提供することを目的と
する。
It is another object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of preventing air bubbles from being taken into a nozzle opening even when environmental conditions around the apparatus change, and a method of driving an ink jet recording head used therefor. Aim.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ノズル開口に連通する圧力発生室を膨張
及び収縮させるための圧電振動子を有する記録ヘッド
と、前記圧電振動子を駆動するために前記圧電振動子に
印加される駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を
備え、前記駆動信号は、前記圧力発生室を膨張させるよ
うに電圧が変化する膨張波形要素と、前記膨張波形要素
により膨張させた前記圧力発生室を収縮させて前記ノズ
ル開口からインク滴を吐出させるように電圧が変化する
収縮波形要素と、インク滴吐出後の前記圧力発生室のメ
ニスカスの残留振動を抑えるために、前記収縮波形要素
により収縮させた前記圧力発生室を膨張させるように前
記収縮波形要素の終端電圧から制振電圧まで電圧が変化
する制振波形要素と、を含み、前記駆動信号の始端電圧
と終端電圧とが等しく且つ前記駆動信号の非供給時にお
ける前記圧電振動子の電圧として設定されている待機電
圧に相当し、前記制振電圧は、前記待機電圧と前記駆動
信号における最高電圧との間にあることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a recording head having a piezoelectric vibrator for expanding and contracting a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening, and a recording head comprising the piezoelectric vibrator. A drive signal generating means for generating a drive signal applied to the piezoelectric vibrator for driving, the drive signal includes an expansion waveform element whose voltage changes so as to expand the pressure generation chamber; and A contraction waveform element in which the voltage changes so as to cause the pressure generation chamber expanded by the expansion waveform element to contract to discharge ink droplets from the nozzle opening, and a residual vibration of the meniscus of the pressure generation chamber after ink droplet discharge. A damping waveform element whose voltage changes from a terminal voltage of the contraction waveform element to a damping voltage so as to expand the pressure generating chamber contracted by the contraction waveform element, Wherein the start voltage and the end voltage of the drive signal are equal and correspond to a standby voltage set as the voltage of the piezoelectric vibrator when the drive signal is not supplied, and the vibration damping voltage is the standby voltage And the highest voltage in the drive signal.

【0016】また、好ましくは、前記膨張波形要素は、
波形要素前部と、前記波形要素前部の後に位置する波形
要素後部と、前記波形要素前部の終端と前記波形要素後
部の始端とを接続する波形要素接続部と、を含み、前記
波形要素接続部は前記待機電圧と前記最高電圧との間の
中間電圧に位置しており、前記波形要素前部の傾きが前
記波形要素後部の傾きよりも小さい。
Preferably, the expansion corrugated element comprises:
A waveform element front part, a waveform element rear part located after the waveform element front part, and a waveform element connection part connecting an end of the waveform element front part and a start end of the waveform element rear part, wherein the waveform element The connection is located at an intermediate voltage between the standby voltage and the highest voltage, and the slope of the front of the waveform element is smaller than the slope of the rear of the waveform element.

【0017】また、好ましくは、環境温度の上昇に応じ
て前記待機電圧と前記中間電圧との電圧差を小さくする
ようにする。
[0017] Preferably, a voltage difference between the standby voltage and the intermediate voltage is reduced in accordance with an increase in environmental temperature.

【0018】また、好ましくは、前記波形要素前部の継
続時間は、前記圧力発生室の固有振動周期よりも長く設
定されている。
Preferably, the duration of the front part of the waveform element is set longer than the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0019】また、好ましくは、前記駆動信号は、前記
制振波形要素の後に位置して前記制振電圧から前記待機
電圧まで変化する復帰波形要素を含む。
Preferably, the drive signal includes a return waveform element located after the vibration suppression waveform element and changing from the vibration suppression voltage to the standby voltage.

【0020】また、好ましくは、前記復帰波形要素の傾
きは前記収縮波形要素の傾きよりも小さい。
Preferably, the slope of the return waveform element is smaller than the slope of the contraction waveform element.

【0021】また、好ましくは、前記復帰波形要素の継
続時間は、前記圧力発生室の固有振動周期よりも長く設
定されている。
Preferably, the duration of the return waveform element is set longer than the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0022】また、好ましくは、前記待機電圧が前記駆
動信号における最小電圧である。
[0022] Preferably, the standby voltage is a minimum voltage in the drive signal.

【0023】また、好ましくは、前記波形要素後部の継
続時間は、前記圧電振動子の固有振動周期以上、前記圧
力発生室の固有振動周期以下に設定されている。
Preferably, the duration of the rear part of the waveform element is set to be equal to or longer than the natural oscillation cycle of the piezoelectric vibrator and equal to or shorter than the natural oscillation cycle of the pressure generating chamber.

【0024】また、好ましくは、前記収縮波形要素の継
続時間が前記圧電振動子の固有振動周期以上に設定され
ている。
Preferably, the duration of the contraction waveform element is set to be equal to or longer than the natural vibration period of the piezoelectric vibrator.

【0025】また、好ましくは、前記制振波形要素の継
続時間が、前記圧電振動子の固有振動周期以上に設定さ
れている。
Preferably, the duration of the vibration-damping waveform element is set to be equal to or longer than the natural vibration period of the piezoelectric vibrator.

【0026】また、好ましくは、前記収縮波形要素によ
って収縮された前記圧力発生室の収縮状態を保持する収
縮保持波形要素が前記収縮波形要素に後続しており、前
記収縮波形要素及び前記収縮保持波形要素の合計の継続
時間が前記圧力発生室の固有振動周期の整数倍と実質的
に等しくなるように設定されている。
Preferably, a contraction holding waveform element for maintaining a contracted state of the pressure generating chamber contracted by the contraction waveform element follows the contraction waveform element, and the contraction waveform element and the contraction holding waveform The total duration of the elements is set to be substantially equal to an integral multiple of the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0027】また、好ましくは、前記収縮波形要素及び
前記収縮保持波形要素の合計の継続時間が前記圧力発生
室の固有振動周期と実質的に等しくなるように設定され
ている。
Preferably, the total duration of the contraction waveform element and the contraction holding waveform element is set to be substantially equal to the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0028】また、好ましくは、環境温度の上昇に応じ
て前記収縮波形要素自身の電圧差を小さくするようにす
る。
Preferably, the voltage difference of the contraction waveform element itself is reduced in accordance with an increase in environmental temperature.

【0029】また、好ましくは、環境温度の上昇に応じ
て前記制振波形要素自身の電圧差を大きくするようにす
る。
[0029] Preferably, the voltage difference between the vibration suppression waveform elements themselves is increased in accordance with the rise in the environmental temperature.

【0030】また、好ましくは、前記膨張波形要素によ
って膨張された前記圧力発生室の膨張状態を保持する膨
張保持波形要素が前記膨張波形要素に後続しており、環
境温度の上昇に応じて前記膨張保持波形要素の継続時間
を長くするようにする。
[0030] Preferably, an expansion holding waveform element for maintaining an expansion state of the pressure generating chamber expanded by the expansion waveform element follows the expansion waveform element, and the expansion holding element expands in response to an increase in environmental temperature. Increase the duration of the holding waveform element.

【0031】上記課題を解決するために、本発明は、ノ
ズル開口に連通する圧力発生室を膨張及び収縮させるた
めの圧電振動子を有するインクジェット式記録ヘッドを
駆動する方法において、前記圧電振動子を駆動するため
に前記圧電振動子に印加される駆動信号を発生させる工
程と、前記駆動信号を前記圧電振動子に印加して前記圧
電振動子を駆動する工程と、を備え、前記駆動信号は、
前記圧力発生室を膨張させるように電圧が変化する膨張
波形要素と、前記膨張波形要素により膨張させた前記圧
力発生室を収縮させて前記ノズル開口からインク滴を吐
出させるように電圧が変化する収縮波形要素と、インク
滴吐出後の前記圧力発生室のメニスカスの残留振動を抑
えるために、前記収縮波形要素により収縮させた前記圧
力発生室を膨張させるように前記収縮波形要素の終端電
圧から制振電圧まで電圧が変化する制振波形要素と、を
含み、前記駆動信号の始端電圧と終端電圧とが等しく且
つ前記駆動信号の非供給時における前記圧電振動子の電
圧として設定されている待機電圧に相当し、前記制振電
圧は、前記待機電圧と前記駆動信号における最高電圧と
の間にあることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a method of driving an ink jet recording head having a piezoelectric vibrator for expanding and contracting a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening. Generating a drive signal to be applied to the piezoelectric vibrator for driving; anddriving the piezoelectric vibrator by applying the drive signal to the piezoelectric vibrator, wherein the drive signal comprises:
An expansion waveform element in which the voltage changes so as to expand the pressure generation chamber; and a contraction in which the voltage changes so as to discharge the ink droplet from the nozzle opening by contracting the pressure generation chamber expanded by the expansion waveform element. In order to suppress the residual vibration of the waveform element and the meniscus of the pressure generation chamber after ink droplet ejection, the vibration is controlled from the terminal voltage of the contraction waveform element so as to expand the pressure generation chamber contracted by the contraction waveform element. A damping waveform element whose voltage changes to a voltage, wherein the start voltage and the end voltage of the drive signal are equal and the standby voltage set as the voltage of the piezoelectric vibrator when the drive signal is not supplied. Correspondingly, the damping voltage is between the standby voltage and the highest voltage in the drive signal.

【0032】また、好ましくは、前記膨張波形要素は、
波形要素前部と、前記波形要素前部の後に位置する波形
要素後部と、前記波形要素前部の終端と前記波形要素後
部の始端とを接続する波形要素接続部と、を含み、前記
波形要素接続部は前記待機電圧と前記最高電圧との間の
中間電圧に位置しており、前記波形要素前部の傾きが前
記波形要素後部の傾きよりも小さい。
Preferably, the expansion waveform element is
A waveform element front part, a waveform element rear part located after the waveform element front part, and a waveform element connection part connecting an end of the waveform element front part and a start end of the waveform element rear part, wherein the waveform element The connection is located at an intermediate voltage between the standby voltage and the highest voltage, and the slope of the front of the waveform element is smaller than the slope of the rear of the waveform element.

【0033】また、好ましくは、環境温度の上昇に応じ
て前記待機電圧と前記中間電圧との電圧差を小さくする
ようにする。
Preferably, the voltage difference between the standby voltage and the intermediate voltage is reduced in accordance with an increase in the environmental temperature.

【0034】また、好ましくは、前記波形要素前部の継
続時間は、前記圧力発生室の固有振動周期よりも長く設
定されている。
Preferably, the duration of the front part of the waveform element is set longer than the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0035】また、好ましくは、前記駆動信号は、前記
制振波形要素の後に位置して前記制振電圧から前記待機
電圧まで変化する復帰波形要素を含む。
Preferably, the drive signal includes a return waveform element located after the vibration suppression waveform element and changing from the vibration suppression voltage to the standby voltage.

【0036】また、好ましくは、前記復帰波形要素の傾
きは前記収縮波形要素の傾きよりも小さい。
Preferably, the slope of the return waveform element is smaller than the slope of the contraction waveform element.

【0037】また、好ましくは、前記復帰波形要素の継
続時間は、前記圧力発生室の固有振動周期よりも長く設
定されている。
[0037] Preferably, the duration of the return waveform element is set longer than the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0038】また、好ましくは、前記待機電圧が前記駆
動信号における最小電圧である。
Preferably, the standby voltage is a minimum voltage in the drive signal.

【0039】また、好ましくは、前記波形要素後部の継
続時間は、前記圧電振動子の固有振動周期以上、前記圧
力発生室の固有振動周期以下に設定されている。
Preferably, the duration of the rear part of the waveform element is set to be equal to or longer than the natural oscillation cycle of the piezoelectric vibrator and equal to or shorter than the natural oscillation cycle of the pressure generating chamber.

【0040】また、好ましくは、前記収縮波形要素の継
続時間が前記圧電振動子の固有振動周期以上に設定され
ている。
Preferably, the duration of the contraction waveform element is set to be equal to or longer than the natural vibration period of the piezoelectric vibrator.

【0041】また、好ましくは、前記制振波形要素の継
続時間が、前記圧電振動子の固有振動周期以上に設定さ
れている。
Preferably, the duration of the vibration-damping waveform element is set to be equal to or longer than the natural vibration period of the piezoelectric vibrator.

【0042】また、好ましくは、前記収縮波形要素によ
って収縮された前記圧力発生室の収縮状態を保持する収
縮保持波形要素が前記収縮波形要素に後続しており、前
記収縮波形要素及び前記収縮保持波形要素の合計の継続
時間が前記圧力発生室の固有振動周期の整数倍と実質的
に等しくなるように設定されている。
Preferably, a contraction holding waveform element for maintaining a contracted state of the pressure generating chamber contracted by the contraction waveform element follows the contraction waveform element, and the contraction waveform element and the contraction holding waveform The total duration of the elements is set to be substantially equal to an integral multiple of the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0043】また、好ましくは、前記収縮波形要素及び
前記収縮保持波形要素の合計の継続時間が前記圧力発生
室の固有振動周期と実質的に等しくなるように設定され
ている。
Preferably, the total duration of the contraction waveform element and the contraction holding waveform element is set to be substantially equal to the natural oscillation period of the pressure generating chamber.

【0044】また、好ましくは、環境温度の上昇に応じ
て前記収縮波形要素自身の電圧差を小さくするようにす
る。
Preferably, the voltage difference of the contraction waveform element itself is reduced in accordance with an increase in environmental temperature.

【0045】また、好ましくは、環境温度の上昇に応じ
て前記制振波形要素自身の電圧差を大きくするようにす
る。
Preferably, the voltage difference between the damping waveform elements themselves is increased in accordance with an increase in environmental temperature.

【0046】また、好ましくは、前記膨張波形要素によ
って膨張された前記圧力発生室の膨張状態を保持する膨
張保持波形要素が前記膨張波形要素に後続しており、環
境温度の上昇に応じて前記膨張保持波形要素の継続時間
を長くするようにする。
Preferably, an expansion holding waveform element following the expansion waveform element for holding the expansion state of the pressure generating chamber expanded by the expansion waveform element follows the expansion waveform element. Increase the duration of the holding waveform element.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態によるインクジェット式記録装置の周辺構造を示す図
である。この装置は、上部にインクカートリッジ101
が搭載され、下面に記録ヘッド10が取り付けられたキ
ャリッジ102を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a peripheral structure of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. This device has an ink cartridge 101
And a carriage 102 having a recording head 10 attached to the lower surface.

【0048】上記キャリッジ102は、タイミングベル
ト103を介してステッピングモータ104に接続さ
れ、ガイドバー105に案内されて記録紙106の紙幅
方向(主走査方向)に往復移動するようになっている。
また、上記キャリッジ102には、記録紙106と対向
する面(この例では下面)に、記録ヘッド10が取り付
けられている。そして、この記録ヘッド10にインクカ
ートリッジ101からインクが供給され、キャリッジ1
02を移動させながら記録紙106上面にインク滴を吐
出させて記録紙106に画像や文字をドットマトリック
スにより印刷するようになっている。
The carriage 102 is connected to a stepping motor 104 via a timing belt 103, and is guided by a guide bar 105 to reciprocate in the paper width direction (main scanning direction) of the recording paper 106.
The recording head 10 is attached to the surface of the carriage 102 facing the recording paper 106 (the lower surface in this example). Then, ink is supplied from the ink cartridge 101 to the recording head 10 and the carriage 1
The image and the characters are printed on the recording paper 106 in a dot matrix by ejecting ink droplets on the upper surface of the recording paper 106 while moving 02.

【0049】図1において、符号107は印刷休止中等
に記録ヘッド10のノズル開口を封止することによりノ
ズル開口の乾燥をできるだけ防ぐキャップであり、符号
108は記録紙を送る紙送りローラである。
In FIG. 1, reference numeral 107 denotes a cap which seals the nozzle opening of the recording head 10 during printing suspension or the like to prevent the nozzle opening from drying as much as possible, and reference numeral 108 denotes a paper feed roller for feeding the recording paper.

【0050】図2は、本発明の第1の実施の形態のイン
クジェット式記録装置の機能ブロック図である。このイ
ンクジェット式記録装置は、プリンタコントローラ1と
プリントエンジン2とから構成されている。プリンタコ
ントローラ1は、ホストコンピュータ(図示せず)等か
らの印刷データ等を受信するインターフェース(以下
「I/F」という)3と、各種データの記憶等を行うR
AM4と、各種データ処理のためのルーチン等を記憶し
たROM5と、CPU等からなる制御部6と、発振回路
7と、後述する記録ヘッド10への駆動信号を発生させ
る駆動信号発生回路(駆動信号発生手段)8と、ドット
パターンデータ(ビットマップデータ)に展開された印
字データおよび駆動信号等をプリントエンジン2に送信
するためのI/F9とを備えている。
FIG. 2 is a functional block diagram of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. This ink jet recording apparatus includes a printer controller 1 and a print engine 2. The printer controller 1 has an interface (hereinafter, referred to as “I / F”) 3 for receiving print data and the like from a host computer (not shown) and an R for storing various data.
AM4, a ROM 5 storing routines for various data processing, a control unit 6 including a CPU, an oscillation circuit 7, and a drive signal generation circuit (drive signal (Generating means) 8 and an I / F 9 for transmitting print data, drive signals, and the like developed into dot pattern data (bitmap data) to the print engine 2.

【0051】上記I/F3は、例えばキャラクタコー
ド、グラフィック関数、イメージデータのいずれか1つ
のデータまたは複数のデータからなる印刷データをホス
トコンピュータ等から受信する。また、このI/F3
は、ホストコンピュータに対してビジー信号(BUS
Y)やアクノレッジ信号(ACK)等を出力することが
できる。
The I / F 3 receives, for example, any one of character code, graphic function, and image data or print data including a plurality of data from a host computer or the like. Also, this I / F3
Is a busy signal (BUS) to the host computer.
Y) and an acknowledgment signal (ACK) can be output.

【0052】上記RAM4は、受信バッファ4a、中間
バッファ4b、出力バッファ4cおよびワークメモリ
(図示せず)等として利用されるものである。受信バッ
ファ4aには、I/F3が受信したホストコンピュータ
からの印刷データが一時的に記憶される。中間バッファ
4bには、制御部6によって中間コードに変換された中
間コードデータが記憶される。出力バッファ4cには、
階調データをデコードした後のドットパターンデータが
展開される。上記ROM5は、制御部6によって実行さ
れる各種制御ルーチンとフォントデータおよびグラフィ
ック関数、各種手続き等を記憶している。
The RAM 4 is used as a receiving buffer 4a, an intermediate buffer 4b, an output buffer 4c, a work memory (not shown), and the like. The print data from the host computer received by the I / F 3 is temporarily stored in the reception buffer 4a. The intermediate buffer 4b stores the intermediate code data converted into the intermediate code by the control unit 6. In the output buffer 4c,
The dot pattern data after the gradation data is decoded is developed. The ROM 5 stores various control routines executed by the control unit 6, font data, graphic functions, various procedures, and the like.

【0053】上記制御部6は、受信バッファ4a内の印
刷データを読み出して中間コードに変換し、この中間コ
ードデータを中間バッファ4bに記憶する。つぎに、制
御部6は、中間バッファ4bから読み出した中間コード
データを解析し、ROM5内のフォントデータおよびグ
ラフィック関数等を参照して中間コードデータをドット
パターンデータに展開する。この展開されたドットパタ
ーンデータは、必要な装飾処理が行われた後、出力バッ
ファ4cに記憶される。
The control section 6 reads out the print data in the reception buffer 4a, converts it into an intermediate code, and stores the intermediate code data in the intermediate buffer 4b. Next, the control unit 6 analyzes the intermediate code data read from the intermediate buffer 4b, and develops the intermediate code data into dot pattern data with reference to font data and graphic functions in the ROM 5. The developed dot pattern data is stored in the output buffer 4c after necessary decoration processing is performed.

【0054】記録ヘッド10の1行分に相当するドット
パターンデータが得られると、この1行分のドットパタ
ーンデータは、I/F9を介して記録ヘッド10にシリ
アル伝送される。出力バッファ4cから1行分のドット
パターンデータが出力されると、中間バッファ4bの内
容が消去されて、つぎの中間コード変換が行われる。
When dot pattern data corresponding to one line of the recording head 10 is obtained, the dot pattern data for one line is serially transmitted to the recording head 10 via the I / F 9. When one line of dot pattern data is output from the output buffer 4c, the contents of the intermediate buffer 4b are erased and the next intermediate code conversion is performed.

【0055】上記プリントエンジン2は、記録ヘッド1
0と、紙送り機構11と、キャリッジ機構12とを備え
ている。上記紙送り機構11は、紙送りモータおよび紙
送りローラ等からなり、記録紙等の印刷記憶媒体を順次
送り出して副走査を行うものである。上記キャリッジ機
構12は、記録ヘッド10を搭載するキャリッジと、こ
のキャリッジをタイミングベルト等を介して走行させる
キャリッジモータ等からなり、記録ヘッド10を主走査
させるものである。
The print engine 2 includes a recording head 1
0, a paper feed mechanism 11, and a carriage mechanism 12. The paper feed mechanism 11 includes a paper feed motor, a paper feed roller, and the like, and sequentially feeds a print storage medium such as a recording paper to perform sub-scanning. The carriage mechanism 12 includes a carriage on which the recording head 10 is mounted, a carriage motor for moving the carriage via a timing belt or the like, and causes the recording head 10 to perform main scanning.

【0056】上記記録ヘッド10は、副走査方向に多数
(例えば96個等)のノズル開口を有し、所定のタイミ
ングで各ノズル開口からインク滴を吐出させるものであ
る。ドットパターンデータに展開された印字データは、
発振回路7からのクロック信号(CK)に同期して、I
/F9からシフトレジスタ13にシリアル伝送される。
このシリアル転送された印字データ(SI)は、一旦、
ラッチ回路14によってラッチされる。ラッチされた印
字データは、電圧増幅器であるレベルシフタ15によっ
て、スイッチ回路16を駆動できる電圧、例えば数十ボ
ルト程度の所定の電圧値まで昇圧される。所定の電圧値
まで昇圧された印字データは、スイッチ回路16に与え
られる。スイッチ回路16の入力側には、駆動信号発生
回路8からの駆動信号(COM)が印加されており、ス
イッチ回路16の出力側には、圧電振動子17が接続さ
れている。
The recording head 10 has a large number (for example, 96) of nozzle openings in the sub-scanning direction, and discharges ink droplets from each nozzle opening at a predetermined timing. Print data expanded to dot pattern data
In synchronization with the clock signal (CK) from the oscillation circuit 7, I
/ F9 is serially transmitted to the shift register 13.
The serially transferred print data (SI) is temporarily
Latched by the latch circuit 14. The latched print data is boosted by the level shifter 15 as a voltage amplifier to a voltage that can drive the switch circuit 16, for example, a predetermined voltage value of about several tens of volts. The print data boosted to a predetermined voltage value is given to the switch circuit 16. A drive signal (COM) from the drive signal generation circuit 8 is applied to an input side of the switch circuit 16, and a piezoelectric vibrator 17 is connected to an output side of the switch circuit 16.

【0057】印字データは、スイッチ回路16の作動を
制御する。例えば、スイッチ回路16に加わる印字デー
タが「1」である期間中は、駆動信号が圧電振動子17
に入力され、この駆動信号に応じて圧電振動子17は伸
縮変形を行う。一方、スイッチ回路16に加わる印字デ
ータが「0」の期間中は、圧電振動子17への駆動信号
の供給が遮断され、圧電振動子17は、直前の電荷を保
持し、直前の変位状態が保持される。
The print data controls the operation of the switch circuit 16. For example, while the print data applied to the switch circuit 16 is “1”, the drive signal is
The piezoelectric vibrator 17 expands and contracts according to the drive signal. On the other hand, while the print data applied to the switch circuit 16 is “0”, the supply of the drive signal to the piezoelectric vibrator 17 is cut off, and the piezoelectric vibrator 17 retains the previous electric charge and the previous displacement state is changed. Will be retained.

【0058】ここで、圧電振動子17に駆動信号が印加
されない状態においては、後述する図4において波線で
示したように圧電振動子17の電圧が放電により徐々に
降下してしまう。そこで、本実施の形態においては、放
電により低下した圧電振動子17の電圧を、駆動信号の
非供給時における圧電振動子の電圧として設定されてい
る待機電圧まで回復させる電圧回復手段30(図2)が
設けられている。
Here, when the drive signal is not applied to the piezoelectric vibrator 17, the voltage of the piezoelectric vibrator 17 gradually decreases due to the discharge as shown by the broken line in FIG. 4 described later. Therefore, in the present embodiment, the voltage recovery means 30 (FIG. 2) for recovering the voltage of the piezoelectric vibrator 17 reduced by the discharge to the standby voltage set as the voltage of the piezoelectric vibrator when the drive signal is not supplied. ) Is provided.

【0059】つぎに、上記記録ヘッド10について詳し
く説明する。
Next, the recording head 10 will be described in detail.

【0060】上記記録ヘッド10としては、例えば、縦
振動モードの圧電振動子17が取り付けられた記録ヘッ
ド10が用いられる。この記録ヘッド10は、図3に示
すように、合成樹脂製の基台21と、この基台21の前
面(図の左側)に貼着された流路ユニット22とを備え
ている。そして、この流路ユニット22は、ノズル開口
28が穿設されたノズルプレート25と、振動板26
と、流路形成板27とから構成されている。
As the recording head 10, for example, a recording head 10 to which a piezoelectric vibrator 17 in a longitudinal vibration mode is attached is used. As shown in FIG. 3, the recording head 10 includes a base 21 made of a synthetic resin, and a flow path unit 22 attached to a front surface (left side in the figure) of the base 21. The flow path unit 22 includes a nozzle plate 25 having a nozzle opening 28 formed therein and a diaphragm 26.
And a flow path forming plate 27.

【0061】上記基台21は、前面と背面に開放された
収容空間24が設けられたブロック状部材である。上記
収容空間24には、固定基板20に固定された圧電振動
子17が収容されている。
The base 21 is a block-shaped member provided with a housing space 24 opened at the front and back. The housing space 24 houses the piezoelectric vibrator 17 fixed to the fixed substrate 20.

【0062】上記ノズルプレート25は、副走査方向に
沿って多数のノズル開口28が穿設された薄い板状部材
である。各ノズル開口28は、ドット形成密度に対応し
た所定ピッチで開設されている。振動板26は、圧電振
動子17が当接する厚肉のアイランド部29と、このア
イランド部29の周囲を囲うように設けられ弾性を有す
る薄肉部30とを備えた板状部材である。上記アイラン
ド部29は、1つのノズル開口28に1つのアイランド
部29が対応するように、所定ピッチで多数設けられて
いる。
The nozzle plate 25 is a thin plate-like member having a large number of nozzle openings 28 formed in the sub-scanning direction. Each nozzle opening 28 is opened at a predetermined pitch corresponding to the dot formation density. The vibration plate 26 is a plate-shaped member including a thick island portion 29 with which the piezoelectric vibrator 17 contacts, and an elastic thin portion 30 provided so as to surround the periphery of the island portion 29. The island portions 29 are provided in large numbers at a predetermined pitch so that one nozzle portion 28 corresponds to one island portion 29.

【0063】流路形成板27は、圧力発生室31,イン
ク室32,圧力発生室31とインク室32とを連通させ
るインク供給路33を形成するための開口部が設けられ
ている。そして、ノズルプレート25を流路形成板27
の前面に配設するとともに、振動板26を背面側に配設
し、ノズルプレート25と振動板26とにより流路形成
板27を挟んだ状態で、接着等により一体化されて流路
ユニット22が形成されている。
The flow path forming plate 27 is provided with an opening for forming a pressure generating chamber 31, an ink chamber 32, and an ink supply path 33 for communicating the pressure generating chamber 31 with the ink chamber 32. Then, the nozzle plate 25 is connected to the flow path forming plate 27.
The vibration plate 26 is disposed on the back side, and the flow path unit 22 is integrated by bonding or the like with the nozzle plate 25 and the vibration plate 26 sandwiching the flow path forming plate 27. Are formed.

【0064】この流路ユニット22では、ノズル開口2
8の背面側に圧力発生室31が形成され、この圧力発生
室31の背面側に振動板26のアイランド部29が位置
している。また、圧力発生室31とインク室32とがイ
ンク供給路33によって連通している。
In the flow channel unit 22, the nozzle opening 2
The pressure generating chamber 31 is formed on the back side of the pressure generating chamber 8, and the island portion 29 of the diaphragm 26 is located on the back side of the pressure generating chamber 31. The pressure generating chamber 31 and the ink chamber 32 communicate with each other through an ink supply path 33.

【0065】上記圧電振動子17の先端は、アイランド
部29に背面側から当接され、この当接状態で圧電振動
子17が基台21に固定されている。また、この圧電振
動子17には、フレキシブルケーブル23を介して駆動
信号(COM)や印字データ(SI)等が供給される。
The front end of the piezoelectric vibrator 17 is in contact with the island portion 29 from the back side, and the piezoelectric vibrator 17 is fixed to the base 21 in this contact state. The piezoelectric vibrator 17 is supplied with a drive signal (COM), print data (SI), and the like via a flexible cable 23.

【0066】ここで、圧電振動子17は、充電されると
収縮し、放電すると伸長するようになっている。したが
って、上記構成の記録ヘッド10では、充電されること
により圧電振動子17は収縮し、この収縮に伴ってアイ
ランド部29が後方に引き戻され、収縮した圧力発生室
31が膨張する。この膨張に伴ってインク室32のイン
クがインク供給路33を通って圧力発生室31内に流入
する。一方、放電することにより圧電振動子17は前方
に向けて伸長し、弾性板のアイランド部29が前方に押
されて圧力発生室31が収縮する。この収縮に伴って圧
力発生室31におけるインク圧力が高くなってノズル開
口28からインク滴が吐出される。
Here, the piezoelectric vibrator 17 contracts when charged, and expands when discharged. Therefore, in the recording head 10 having the above-described configuration, the piezoelectric vibrator 17 is contracted by being charged, and the island portion 29 is pulled back along with the contraction, and the contracted pressure generating chamber 31 is expanded. With this expansion, the ink in the ink chamber 32 flows into the pressure generating chamber 31 through the ink supply path 33. On the other hand, the discharge causes the piezoelectric vibrator 17 to extend forward, the island portion 29 of the elastic plate being pushed forward, and the pressure generating chamber 31 contracting. With this contraction, the ink pressure in the pressure generating chamber 31 increases, and ink droplets are ejected from the nozzle openings 28.

【0067】つぎに、上記記録ヘッド10の制御につい
て説明する。
Next, control of the recording head 10 will be described.

【0068】図4は、駆動信号発生回路8が発生する1
印字周期(1駆動周期)Tの駆動信号を示した図であ
る。この駆動信号は、信号始点(P0)の始端電圧およ
び信号終点(P10)の終端電圧が共に最低駆動電圧V
Lに設定され、この最低駆動電圧VLと最高駆動電圧V
Hとの間で電圧レベルを切り換えて波形を形成してい
る。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a case where the drive signal generation circuit 8 generates
FIG. 4 is a diagram illustrating a driving signal of a printing cycle (one driving cycle) T. In this drive signal, the start voltage at the signal start point (P0) and the end voltage at the signal end point (P10) are both the minimum drive voltage V
L, the minimum drive voltage VL and the maximum drive voltage V
A voltage level is switched between H and H to form a waveform.

【0069】上記駆動信号は、最低駆動電圧VLから、
最高駆動電圧VHと最低駆動電圧VLとの中間的な電圧
(中間駆動電圧)VMまで電圧を上昇させて圧力発生室
31を少し膨張させ、中間駆動電圧VMを維持して圧力
発生室31を一定時間その状態で保持する信号(P1,
P2;準備信号)と、中間駆動電圧VMから最高駆動電
圧VHまで電圧を上昇させ、圧力発生室31を膨張させ
てメニスカスを引き込み、最高駆動電圧VHを維持して
圧力発生室31を一定時間その状態で保持する信号(P
3,P4;膨張信号)と、電圧を最低駆動電圧VLまで
降下させて圧力発生室31を収縮させ、最低駆動電圧V
Lを一定時間維持して圧力発生室31を保持することに
よりインク滴を吐出する信号(P5,P6;吐出信号)
とを備えている。ここで、P1,P2,P3は本発明に
おける膨張波形要素を構成する。
The above drive signal is calculated from the lowest drive voltage VL.
The pressure generating chamber 31 is slightly expanded by increasing the voltage to an intermediate voltage (intermediate driving voltage) VM between the highest driving voltage VH and the lowest driving voltage VL, and maintaining the intermediate driving voltage VM to keep the pressure generating chamber 31 constant. The signal (P1,
P2; preparation signal), the voltage is increased from the intermediate drive voltage VM to the maximum drive voltage VH, the meniscus is drawn by expanding the pressure generation chamber 31, and the pressure generation chamber 31 is kept at the maximum drive voltage VH for a certain period of time. The signal held in the state (P
3, P4; expansion signal), and the voltage is reduced to the minimum drive voltage VL to contract the pressure generating chamber 31, and the minimum drive voltage V
A signal for ejecting ink droplets by maintaining the pressure generating chamber 31 while maintaining L for a certain period of time (P5, P6; ejection signal)
And Here, P1, P2, and P3 constitute an expansion waveform element in the present invention.

【0070】また、上記駆動信号は、吐出後に電圧を再
び中間駆動電圧VMまで上昇させて圧力発生室31を膨
張させることによりメニスカスの残留振動を制振する制
振波形要素を構成する信号(P7;制振信号)と、メニ
スカスの制振後に電圧を一定時間中間駆動電圧VMで維
持したのち比較的緩やかに最低駆動電圧VLまで降下さ
せて圧力発生室31を収縮させて圧力発生室31を待機
状態に戻す復帰波形要素(P9)を含む信号(P8,P
9;復帰信号)とを備えている。ここで、メニスカスと
は、ノズル開口28に露呈したインクの湾曲した自由表
面をいう。
The driving signal is a signal (P7) constituting a vibration-damping waveform element for damping the residual vibration of the meniscus by increasing the voltage again to the intermediate driving voltage VM after the ejection and expanding the pressure generating chamber 31. After the vibration of the meniscus is maintained, the voltage is maintained at the intermediate drive voltage VM for a certain period of time, then lowered relatively slowly to the minimum drive voltage VL to contract the pressure generation chamber 31 and stand by in the pressure generation chamber 31 Signal (P8, P) including return waveform element (P9) for returning to the state
9; return signal). Here, the meniscus refers to a curved free surface of the ink exposed at the nozzle opening 28.

【0071】なお、本実施の形態においては準備信号
(P1,P2)の波形要素接続部(P2)の電圧を、制
振波形要素(P7)の終端電圧である制振電圧(P8の
電圧)と等しくなるように設定しているが、波形要素接
続部(P2)の電圧を制振電圧よりも高く或いは低く設
定することもできる。
In the present embodiment, the voltage of the waveform element connection portion (P2) of the preparation signal (P1, P2) is changed to the damping voltage (voltage of P8) which is the terminal voltage of the damping waveform element (P7). Although it is set to be equal to, the voltage of the waveform element connection part (P2) can be set higher or lower than the damping voltage.

【0072】そして、上記駆動波形を圧電振動子17に
入力して圧電振動子17を収縮伸長させることにより、
圧力発生室31を膨張収縮させてインク滴の吐出が行わ
れる。すなわち、まず、待機状態(P0)では、図5
(a)に示すように、メニスカス50は、ノズル開口2
8の開口縁の位置に留まっている。この待機状態(P
0)から、準備信号(P1,P2)が入力されると、圧
電振動子17が収縮して圧力発生室31が少し膨張し、
図5(b)に示すように、メニスカス50が若干ノズル
開口28から引き込まれる。ついで、圧力発生室31が
一定時間保持されることにより、図5(c)に示すよう
に、引き込まれたメニスカス50は少し前方に戻る。
The driving waveform is input to the piezoelectric vibrator 17 so that the piezoelectric vibrator 17 contracts and expands.
The pressure generating chamber 31 is expanded and contracted to discharge ink droplets. That is, first, in the standby state (P0), FIG.
As shown in (a), the meniscus 50 is located at the nozzle opening 2.
8 at the position of the opening edge. In this standby state (P
0), when the preparation signals (P1, P2) are input, the piezoelectric vibrator 17 contracts and the pressure generating chamber 31 slightly expands,
As shown in FIG. 5B, the meniscus 50 is slightly drawn from the nozzle opening 28. Next, by holding the pressure generating chamber 31 for a certain period of time, the drawn meniscus 50 slightly returns forward as shown in FIG. 5C.

【0073】つぎに、膨張信号(P3,P4)が入力さ
れると、圧電振動子17が収縮して圧力発生室31がさ
らに膨張し、図5(d)に示すように、メニスカス50
が引き込まれる。このとき、準備信号(P1,P2)に
よってあらかじめある程度圧力発生室31が膨張してい
るため、メニスカス50はあまり大きく引き込まれな
い。そして、収縮波形要素(P5)を含む吐出信号(P
5,P6)が入力されると、圧電振動子17が伸長して
圧力発生室31が急激に収縮する。この圧力発生室31
の収縮により、圧力発生室31内が昇圧され、ノズル開
口28近傍のインクが飛び出してインク滴として吐出さ
れる。このとき、吐出前のメニスカス50の引き込みが
少ないことからノズル開口28内への気泡の取り込みが
防止される。
Next, when the expansion signals (P3, P4) are input, the piezoelectric vibrator 17 contracts and the pressure generating chamber 31 further expands, and as shown in FIG.
Is drawn. At this time, since the pressure generating chamber 31 has been expanded to some extent by the preparation signals (P1 and P2), the meniscus 50 is not drawn too much. Then, the ejection signal (P) including the contraction waveform element (P5)
When (5, P6) is input, the piezoelectric vibrator 17 expands and the pressure generating chamber 31 contracts rapidly. This pressure generating chamber 31
Due to the contraction, the pressure in the pressure generating chamber 31 is increased, and the ink near the nozzle opening 28 jumps out and is ejected as an ink droplet. At this time, since the meniscus 50 before ejection is less drawn in, the incorporation of bubbles into the nozzle opening 28 is prevented.

【0074】つぎに、制振波形要素(P7)が入力され
ると、圧電振動子17が収縮して圧力発生室31が膨張
し、吐出によって前方に飛び出そうとするメニスカス5
0を引き戻してメニスカス50の残留振動が制振され
る。これによりメニスカスの残留振動が抑えられ、連続
してインク滴を吐出させる際、メニスカスの振動を収束
させてからつぎの吐出動作を行うことができ、インク滴
の体積のばらつき等が少なくなり、安定した印刷品質を
確保できる。
Next, when the vibration damping waveform element (P7) is input, the piezoelectric vibrator 17 contracts, the pressure generating chamber 31 expands, and the meniscus 5 that is about to fly forward by ejection is discharged.
By returning 0, the residual vibration of the meniscus 50 is damped. As a result, the residual vibration of the meniscus is suppressed, and when the ink droplets are continuously ejected, the next ejection operation can be performed after the meniscus vibration is converged, and the variation in the volume of the ink droplets is reduced, and the stable operation is achieved. Quality print quality can be ensured.

【0075】そして、復帰波形要素(P9)を含む復帰
信号(P8,P9)が入力されると、圧電振動子17が
伸長し、圧力発生室31はインク滴が吐出されない程度
の比較的ゆっくりした速度で待機状態(P0)と同じ容
積になるまで収縮する。このように制振波形要素(P
7)の出力後に圧力発生室31を待機状態まで戻す復帰
信号(P8,P9)を設けることにより、駆動信号の始
点と終点の電圧が等しくなることから、駆動信号を連続
的に発生させる際に電圧を戻すための不要な信号を付加
する必要がなくなる。
When the return signal (P8, P9) including the return waveform element (P9) is input, the piezoelectric vibrator 17 expands, and the pressure generating chamber 31 is relatively slow enough not to eject ink droplets. It contracts at the speed until it has the same volume as the standby state (P0). Thus, the vibration suppression waveform element (P
By providing return signals (P8, P9) for returning the pressure generating chamber 31 to the standby state after the output of 7), the voltages at the start point and the end point of the drive signal become equal. There is no need to add an unnecessary signal for returning the voltage.

【0076】上記駆動信号において、準備信号(P1,
P2)の一部を構成する波形要素前部(P1)の継続時
間(t1)は、圧力発生室31の固有振動周期Tc以上
に設定するのが好ましい。このようにすることにより、
波形要素前部(P1)の入力によって圧力発生室31が
膨張する際に生じるメニスカス50の振動が低く抑えら
れ、引き続いて波形要素後部(P3)が入力されて圧力
発生室31が膨張する際のノズル開口28内への気泡の
取り込みが防止されるからである。
In the above drive signal, the preparation signal (P1,
It is preferable that the duration (t1) of the waveform element front part (P1) constituting a part of P2) is set to be equal to or longer than the natural oscillation period Tc of the pressure generating chamber 31. By doing this,
The vibration of the meniscus 50 generated when the pressure generating chamber 31 expands due to the input of the waveform element front part (P1) is suppressed to a low level, and when the pressure generating chamber 31 expands due to the subsequent input of the waveform element rear part (P3). This is because air bubbles are prevented from being taken into the nozzle openings 28.

【0077】また、上記駆動信号において、波形要素後
部(P3)の継続時間(t2)は、圧電振動子17の固
有振動周期Ta以上、圧力発生室31の固有振動周期T
c以下に設定するのが好ましい。このようにすることに
より、最高駆動電圧VHをそれほど高くすることなく、
適正な吐出速度とインク重量のインク滴を吐出すること
ができるからである。
In the drive signal, the duration (t 2) of the rear part (P 3) of the waveform element is equal to or longer than the natural vibration cycle Ta of the piezoelectric vibrator 17 and the natural vibration cycle T of the pressure generating chamber 31.
It is preferable to set c or less. By doing so, without increasing the maximum drive voltage VH so much,
This is because ink droplets having an appropriate ejection speed and ink weight can be ejected.

【0078】また、上記駆動信号において、上記吐出信
号(P5,P6)のうち、圧力発生室31を収縮させる
収縮波形要素(P5)の継続時間(t3)は、圧電振動
子17の固有振動周期Ta以上に設定するのが好まし
い。このようにすることにより、吐出後の振動板29の
残留振動の発生が防止され、印刷信号と無関係の不要な
インクの吐出が防止されるからである。
In the drive signal, the duration (t 3) of the contraction waveform element (P 5) for contracting the pressure generating chamber 31 in the ejection signal (P 5, P 6) is determined by the natural oscillation period of the piezoelectric vibrator 17. It is preferable to set Ta or more. By doing so, occurrence of residual vibration of the diaphragm 29 after ejection is prevented, and unnecessary ejection of ink irrelevant to the print signal is prevented.

【0079】また、上記駆動信号において、制振波形要
素(P7)の継続時間(t5)は、圧電振動子17の固
有振動周期Ta以上に設定するのが好ましい。また、吐
出信号(P5,P6)の継続時間(t4)は、圧力発生
室31の固有振動周期Tcの整数倍と実質的に等しくな
るよう設定するのが好ましい。さらに、上記吐出信号
(P5,P6)の継続時間(t4)は、圧力発生室31
の固有振動周期Tcと実質的に等しくなるよう設定する
のが好ましい。このようにすることにより、制振波形要
素(P7)よって圧力発生室31を膨張させるタイミン
グが吐出後のメニスカス50の残留振動と略逆位相に近
くなるため、メニスカス50の残留振動をより効果的に
抑えることができるからである。したがって、連続して
インク滴を吐出させる際、メニスカスの振動を十分収束
させてからつぎの吐出動作を行うことができ、インク滴
の体積のばらつきが少なくなり、安定した印刷品質を確
保できる。
In the drive signal, it is preferable that the duration (t5) of the damping waveform element (P7) is set to be equal to or longer than the natural vibration period Ta of the piezoelectric vibrator 17. Further, it is preferable that the duration (t4) of the ejection signals (P5, P6) is set to be substantially equal to an integral multiple of the natural oscillation period Tc of the pressure generating chamber 31. Further, the duration (t4) of the ejection signals (P5, P6) is determined by the pressure generation chamber 31.
Is preferably set so as to be substantially equal to the natural vibration period Tc. By doing so, the timing at which the pressure generating chamber 31 is expanded by the vibration damping waveform element (P7) becomes close to the opposite phase to the residual vibration of the meniscus 50 after ejection, so that the residual vibration of the meniscus 50 is more effectively reduced. It is because it can be suppressed to. Therefore, when continuously ejecting ink droplets, the next ejection operation can be performed after the meniscus vibration is sufficiently converged, and the variation in the volume of ink droplets is reduced, and stable print quality can be secured.

【0080】また、上記駆動信号において、復帰信号
(P8,P9)の復帰波形要素(P9)の継続時間(t
6)は、圧力発生室31の固有振動周期Tc以上に設定
するのが好ましい。このようにすることにより、制振波
形要素(P7)によってメニスカス50の残留振動を制
振させた後に、メニスカス50をほとんど発振させるこ
となく圧力発生室31を待機状態まで戻すことができる
からである。したがって、連続してインク滴を吐出させ
る際に、メニスカスを振動させることなくつぎの吐出動
作を行うことができ、インク滴の体積のばらつき等を生
じさせず、安定した印刷品質を確保できる。
In the drive signal, the duration (t) of the return waveform element (P9) of the return signal (P8, P9)
6) is preferably set to be equal to or longer than the natural vibration period Tc of the pressure generating chamber 31. By doing so, after the residual vibration of the meniscus 50 is damped by the damping waveform element (P7), the pressure generating chamber 31 can be returned to the standby state with almost no oscillation of the meniscus 50. . Therefore, when continuously ejecting ink droplets, the next ejection operation can be performed without vibrating the meniscus, and a stable print quality can be secured without causing a variation in the volume of the ink droplets.

【0081】ここで、圧電振動子17の固有振動周期T
aは、下記の式(1)で表すことができる。
Here, the natural vibration period T of the piezoelectric vibrator 17
a can be represented by the following equation (1).

【0082】 1/Ta=1/(2πL)√(E/ρ) …(1) L:圧電振動子の自由端長さ E:圧電振動子のヤング率 ρ:圧電振動子の比重 また、圧力発生室31の固有振動周期Tcは、下記の式
(2)で表すことができる。
1 / Ta = 1 / (2πL) √ (E / ρ) (1) L: Free end length of piezoelectric vibrator E: Young's modulus of piezoelectric vibrator ρ: Specific gravity of piezoelectric vibrator The natural vibration period Tc of the generation chamber 31 can be expressed by the following equation (2).

【0083】 Tc=2π√(Cc・Mn・Ms/(Mn+Ms)) …(2) Mn:ノズル開口のイナータンス Ms:インク供給路のイナータンス Cc:圧力発生室のコンプライアンス 以上述べたように本実施の形態によれば、圧電振動子1
7の待機電圧に相当する駆動信号の始端電圧及び終端電
圧(VL)を、従来の駆動波形の待機電圧(始端・終端
電圧)よりも低く設定したので、放電により低下した振
動子電圧を電圧回復手段30によって待機電圧まで回復
する際の電圧差が従来よりも小さくなる。このため、振
動子電圧を待機電圧まで回復させる際にインク滴が誤っ
て吐出されることを確実に防止することができる。
Tc = 2π√ (Cc · Mn · Ms / (Mn + Ms)) (2) Mn: inertance of nozzle opening Ms: inertance of ink supply path Cc: compliance of pressure generating chamber As described above, the present embodiment is implemented. According to the embodiment, the piezoelectric vibrator 1
7, the start voltage and the end voltage (VL) of the drive signal corresponding to the standby voltage are set lower than the standby voltage (start / end voltage) of the conventional drive waveform. The voltage difference at the time of recovery to the standby voltage by the means 30 becomes smaller than before. Therefore, it is possible to reliably prevent ink droplets from being erroneously ejected when the oscillator voltage is restored to the standby voltage.

【0084】また、本実施の形態では、波形要素後部
(P3)を含む膨張信号(P3,P4)の出力前に、待
機状態の圧力発生室31を上記膨張信号(P3,P4)
による膨張量より少ない範囲で膨張させる波形要素前部
(P1)を含む準備信号(P1,P2)を設けたことに
より、ノズル開口28内への気泡の取り込みが防止さ
れ、吐出不良の発生も防止される。また、吐出波形要素
(P5)を含む吐出信号(P5,P6)の出力後にメニ
スカス50の残留振動を効果的に抑えるようなタイミン
グと継続時間の制振波形要素(P7)を存在させたた
め、メニスカス50の残留振動を抑え、連続してインク
滴を吐出させる際、メニスカス50の振動を十分収束さ
せてからつぎの吐出動作を行うことができ、インク滴の
体積のばらつき等が少なくなり、安定した印刷品質を確
保できる。
Further, in this embodiment, before the output of the expansion signals (P3, P4) including the rear part (P3) of the waveform element, the pressure generating chamber 31 in the standby state is reset by the expansion signals (P3, P4).
By providing the preparatory signals (P1, P2) including the waveform element front part (P1) to be expanded in a range smaller than the expansion amount caused by air bubbles, the incorporation of bubbles into the nozzle opening 28 is prevented, and the occurrence of ejection failure is also prevented Is done. In addition, after the ejection signals (P5, P6) including the ejection waveform element (P5) are output, the vibration suppression waveform element (P7) having the timing and the duration that effectively suppresses the residual vibration of the meniscus 50 exists. When suppressing the residual vibration of the ink droplets 50 and continuously ejecting the ink droplets, the next ejection operation can be performed after the vibration of the meniscus 50 is sufficiently converged, and the variation in the volume of the ink droplets is reduced, and the stable operation is achieved. Printing quality can be ensured.

【0085】さらに、制振波形要素(P7)の出力後
に、圧力発生室31を待機状態まで戻す復帰波形要素
(P9)を含む復帰信号(P8,P9)を設けたため、
駆動信号の始点と終点の電圧が等しくなって、駆動信号
を連続的に発生させる際に電圧を戻すための不要な信号
を付加する必要がない。しかも、待機状態の電圧(待機
電圧)が最低駆動電圧VLであるため、最低駆動電圧V
Lをグラウンド電圧に設定して制御を容易にすることも
できる。
Further, since the return signals (P8, P9) including the return waveform element (P9) for returning the pressure generating chamber 31 to the standby state after the output of the vibration suppression waveform element (P7) are provided.
Since the voltages at the start point and the end point of the drive signal become equal, it is not necessary to add an unnecessary signal for returning the voltage when the drive signal is continuously generated. Moreover, since the voltage in the standby state (standby voltage) is the minimum drive voltage VL, the minimum drive voltage V
L can be set to ground voltage to facilitate control.

【0086】図6(a)は、本発明の第2の実施の形態
における駆動信号を示す図である。この実施の形態の駆
動信号では、1印字周期(1駆動周期)Tに、図4に示
す駆動信号と同じ波形形状の駆動波形S3以外に、2つ
の駆動波形S1,S2を存在させている。そして、上記
3つの駆動波形S1〜S3を選択的に駆動するようにな
っている。
FIG. 6A is a diagram showing drive signals according to the second embodiment of the present invention. In the driving signal of this embodiment, two driving waveforms S1 and S2 are present in one printing cycle (one driving cycle) T in addition to the driving waveform S3 having the same waveform shape as the driving signal shown in FIG. Then, the three drive waveforms S1 to S3 are selectively driven.

【0087】駆動波形S1は、最低駆動電圧VLからイ
ンク滴を吐出させない程度の電圧まで電圧を上昇させて
再び最低駆動電圧VLまで戻す微振動駆動波形である。
この微振動駆動波形S1を入力することにより、待機状
態にあるノズル開口28のメニスカス50がインク滴を
吐出させずに微振動し、ノズル開口28近傍の増粘した
インクを拡散させて粘度低下させるようになっている。
The drive waveform S1 is a micro-vibration drive waveform that increases the voltage from the minimum drive voltage VL to a voltage at which no ink droplet is ejected and returns the voltage to the minimum drive voltage VL again.
By inputting the micro-vibration drive waveform S1, the meniscus 50 of the nozzle opening 28 in the standby state vibrates microscopically without discharging ink droplets, and diffuses the thickened ink near the nozzle opening 28 to lower the viscosity. It has become.

【0088】駆動波形S2は、最低駆動電圧VLから最
高駆動電圧VHまで電圧を上昇させて所定期間保持して
メニスカス50を大きく引き込み、最高駆動電圧VHか
らVLとVHの中間程度の電圧まで電圧を降下させて所
定時間保持してインク滴を吐出させ、再び最低駆動電圧
VLに戻すことにより、微小なインク滴を吐出させる微
小ドット用駆動波形である。
The drive waveform S2 is obtained by increasing the voltage from the lowest drive voltage VL to the highest drive voltage VH, holding the voltage for a predetermined period, drawing the meniscus 50 greatly, and increasing the voltage from the highest drive voltage VH to a voltage approximately halfway between VL and VH. This is a driving waveform for a minute dot that causes the ink droplet to be ejected while being lowered, held for a predetermined time, and returned to the minimum drive voltage VL again to eject a minute ink droplet.

【0089】この記録装置において、例えば、微振動動
作を行う場合は、期間T1だけスイッチ回路16を接続
状態にして駆動信号S1だけを発生させて微振動動作を
行う。また、微小ドットを形成させる場合は、期間T2
だけスイッチ回路16を接続状態にして駆動信号S2だ
けを発生させ、微小ドット用のインク滴を吐出させる。
また、上記微小ドットよりも相対的に大きな中ドットを
形成させる場合には、期間T3だけスイッチ回路16を
接続状態にして駆動信号S3だけを発生させ、中ドット
用のインク滴を吐出させる。さらに、上記中ドットより
も相対的に大きな大ドットを形成させる場合には、期間
T2およびT3でスイッチ回路16を接続状態にして駆
動信号S2+S3を発生させ、2つのインク滴で大ドッ
トを形成させる。
In this recording apparatus, for example, when performing the micro-vibration operation, the switch circuit 16 is connected only for the period T1 to generate only the drive signal S1, and the micro-vibration operation is performed. In the case of forming minute dots, the period T2
Only the switch circuit 16 is connected, and only the drive signal S2 is generated to eject ink droplets for minute dots.
To form a medium dot relatively larger than the minute dot, the switch circuit 16 is connected for only the period T3 to generate only the drive signal S3, thereby ejecting a medium dot ink droplet. Further, when forming a large dot relatively larger than the medium dot, the switch circuit 16 is connected in the periods T2 and T3 to generate a drive signal S2 + S3, thereby forming a large dot with two ink droplets. .

【0090】このようにすることにより、1種類の駆動
信号で、図6(b)に示すように、異なる大きさの3段
階のドットを形成するとともに、微振動動作によりある
程度の目詰まりの解消を行うことができる。それ以外
は、上記第1の実施の形態と同様であり、同様の作用効
果を奏する。
In this manner, as shown in FIG. 6B, three types of dots having different sizes are formed by one type of drive signal, and a certain degree of clogging is eliminated by the fine vibration operation. It can be performed. Otherwise, the third embodiment is the same as the first embodiment, and has the same functions and effects.

【0091】次に、本発明の第3の実施の形態によるイ
ンクジェット式記録装置及びその記録ヘッドの駆動方法
について図面を参照して説明する。
Next, an ink jet recording apparatus and a method of driving the recording head according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0092】本実施の形態によるインクジェット式記録
装置は、図7に示すように、装置周辺の温度環境を計測
する温度センサ115と、上記温度センサ115で計測
された環境温度によってそれに応じた駆動信号の波形形
状を演算して求める波形形状演算手段114と、上記波
形形状演算手段114で演算された波形形状の駆動信号
を発生する駆動信号発生手段113とを備えている。そ
して、上記記録装置では、装置周辺の環境温度に応じて
上記駆動信号の波形形状を変更するようになっている。
図7において、符号112はホストからの印字信号に基
づいてビットマップデータの作成等をする印刷制御手
段、符号111はキャリッジ102の往復走査を制御す
るキャリッジ制御手段である。
As shown in FIG. 7, the ink jet recording apparatus according to the present embodiment has a temperature sensor 115 for measuring a temperature environment around the apparatus, and a driving signal corresponding to the environmental temperature measured by the temperature sensor 115. And a drive signal generating means 113 for generating a drive signal having a waveform shape calculated by the waveform shape calculating means 114. In the recording apparatus, the waveform of the drive signal is changed according to the environmental temperature around the apparatus.
In FIG. 7, reference numeral 112 denotes a print control unit that creates bitmap data based on a print signal from a host, and reference numeral 111 denotes a carriage control unit that controls reciprocal scanning of the carriage 102.

【0093】図8は本実施の形態において用いられる駆
動信号を示し、図8に示した駆動信号の波形形状のう
ち、吐出信号(P5,P6)の収縮波形要素(P5)で
の電圧差(Vhm),準備信号(P1,P2)の波形要
素前部(P1)での電圧差(Vcp),制振波形要素
(P7)での電圧差(Vsp),膨張信号(P3,P
4)の膨張保持波形要素(P4)での電圧保持時間(P
w)を、それぞれ環境温度に応じて変化させるようにな
っている。
FIG. 8 shows a drive signal used in the present embodiment. Among the waveforms of the drive signal shown in FIG. 8, the voltage difference (P5) of the contraction waveform element (P5) of the ejection signals (P5, P6) is shown. Vhm), the voltage difference (Vcp) at the waveform element front part (P1) of the preparation signal (P1, P2), the voltage difference (Vsp) at the vibration suppression waveform element (P7), and the expansion signal (P3, P
4) Voltage holding time (P) in expansion holding waveform element (P4)
w) are changed in accordance with the respective environmental temperatures.

【0094】より詳しく説明すると、収縮波形要素(P
5)の電圧差(Vhm)は、例えば、下記の表1に示す
ように、環境温度Tが高くなるほど小さくするのが好ま
しい。このようにすることにより、環境温度Tが高くな
ってインクの粘度が低下すると、メニスカス50(図5
(a))が不安定になって気泡を取り込みやすくなるた
め、収縮波形要素(P5)での電圧差(Vhm)を小さ
くすることにより気泡の取り込みを防止できる。また、
環境温度Tが低くなってインクの粘度が高くなると、メ
ニスカス50が飛び出しにくくなるため、収縮波形要素
(P5)での電圧差(Vhm)を大きくしてある程度メ
ニスカス50を大きく押し出すことにより一定の印字品
質を保てるようになる。なお、表1においてVhm25
は、環境温度Tが25℃のときのVhmであり、この例
では23Vに設定されている。
More specifically, the contraction waveform element (P
For example, as shown in Table 1 below, it is preferable that the voltage difference (Vhm) of (5) decreases as the environmental temperature T increases. In this manner, when the environmental temperature T increases and the viscosity of the ink decreases, the meniscus 50 (FIG. 5)
Since (a)) becomes unstable and air bubbles are easily taken in, the air bubbles can be prevented from being taken in by reducing the voltage difference (Vhm) in the contraction waveform element (P5). Also,
When the environmental temperature T becomes low and the viscosity of the ink becomes high, the meniscus 50 becomes difficult to fly out. You will be able to maintain quality. In Table 1, Vhm25
Is Vhm when the environmental temperature T is 25 ° C., and is set to 23 V in this example.

【0095】[0095]

【表1】 また、準備信号(P1,P2)の波形要素前部(P1)
での電圧差(Vcp)は、例えば、下記の表2に示すよ
うに、環境温度Tが高くなるほど小さくするのが好まし
い。このようにすることにより、環境温度Tが高くなっ
てインクの粘度が低下すると、メニスカス50が引き込
まれやすくなって気泡を取り込みやすくなるため、波形
要素前部(P1)での電圧差(Vcp)を小さくするこ
とにより気泡の取り込みを防止できる。また、環境温度
Tが低くなってインクの粘度が高くなると、メニスカス
50が引き込まれにくくなるため、波形要素前部(P
1)での電圧差(Vcp)を大きくしてある程度メニス
カス50を引き込むことにより一定の印字品質を保てる
ようになる。
[Table 1] Also, the waveform element front part (P1) of the preparation signal (P1, P2)
Is preferably smaller as the environmental temperature T becomes higher, as shown in Table 2 below, for example. In this manner, when the environmental temperature T increases and the viscosity of the ink decreases, the meniscus 50 is easily pulled in and bubbles are easily taken in. Therefore, the voltage difference (Vcp) at the front part (P1) of the waveform element is obtained. By reducing the size, it is possible to prevent air bubbles from being taken up. Further, when the environmental temperature T decreases and the viscosity of the ink increases, the meniscus 50 becomes difficult to be drawn in.
By increasing the voltage difference (Vcp) in 1) and pulling in the meniscus 50 to some extent, a certain printing quality can be maintained.

【0096】[0096]

【表2】 なお、波形要素前部(P1)での電圧差(Vcp)を変
更する際には、波形要素接続部(P2)の電圧を変えて
も良いし、待機状態(P0)の電圧(始端電圧)を変え
ても良い。待機状態(P0)の電圧(始端電圧)を変え
る場合には、駆動信号の終点(P10)の電圧(終端電
圧)も同じように変えて、始端電圧と終端電圧とが等し
くなるようにする。
[Table 2] When changing the voltage difference (Vcp) at the front part (P1) of the waveform element, the voltage at the waveform element connection part (P2) may be changed, or the voltage (starting voltage) in the standby state (P0). May be changed. When changing the voltage (start voltage) in the standby state (P0), the voltage (end voltage) at the end point (P10) of the drive signal is changed in the same manner so that the start voltage and the end voltage become equal.

【0097】また、制振波形要素(P7)での電圧差
(Vsp)は、例えば、下記の表3に示すように、環境
温度Tが高くなるほど大きくするのが好ましい。このよ
うにすることにより、環境温度Tが高くなってインクの
粘度が低下すると、メニスカス50が振動しやすくなっ
て残留振動も大きくなるため、制振波形要素(P7)で
の電圧差(Vsp)を大きくすることにより残留振動を
有効に制振できる。また、環境温度Tが低くなってイン
クの粘度が高くなると、メニスカス50が振動しにくく
なるため、制振波形要素(P7)での電圧差(Vsp)
を小さくすることにより、残留振動を有効に制振すると
ともに、メニスカス50をかえって発振させることも少
なくなる。
Further, it is preferable that the voltage difference (Vsp) at the vibration suppression waveform element (P7) increases as the environmental temperature T increases, as shown in Table 3 below, for example. By doing so, when the environmental temperature T increases and the viscosity of the ink decreases, the meniscus 50 tends to vibrate and the residual vibration increases, so that the voltage difference (Vsp) at the vibration damping waveform element (P7). The residual vibration can be effectively damped by increasing. Further, when the environmental temperature T decreases and the viscosity of the ink increases, the meniscus 50 becomes less likely to vibrate, so that the voltage difference (Vsp) at the damping waveform element (P7) is reduced.
Is reduced, the residual vibration is effectively damped, and oscillation of the meniscus 50 is reduced.

【0098】[0098]

【表3】 膨張信号(P3,P4)の膨張保持波形要素(P4)で
の電圧保持時間(Pw)は、例えば、下記の表4に示す
ように、環境温度Tが高くなるほど長くするのが好まし
い。このようにすることにより、環境条件Tに応じて吐
出信号(P5,P6)の収縮波形要素(P5)における
電圧差(Vhm)を変化させると、インク滴の吐出速度
も変化し、ドットの着弾位置がずれてしまうが、膨張信
号(P3,P4)の膨張保持波形要素(P4)での電圧
保持時間(Pw)を変化させることにより、ドットの着
弾位置のずれを解消し、一定の印字品質を保つことがで
きる。また、環境温度Tに応じて収縮波形要素(P5)
における電圧差(Vhm)を変化させると、低温側で上
記電圧差(Vhm)を大きくする必要が生じるが、環境
温度Tが低い範囲で膨張信号(P3,P4)の膨張保持
波形要素(P4)における電圧保持時間(Pw)を短く
することにより、波形要素接続部(P2)での電圧差
(Vcp)をあまり大きくしなくすみ、最高駆動電圧V
Hを低く抑えて装置の設計に余裕ができる。
[Table 3] The voltage holding time (Pw) of the expansion signal (P3, P4) in the expansion holding waveform element (P4) is preferably made longer as the environmental temperature T becomes higher, as shown in Table 4 below, for example. In this way, when the voltage difference (Vhm) in the contraction waveform element (P5) of the ejection signal (P5, P6) is changed according to the environmental condition T, the ejection speed of the ink droplet also changes, and the dot landing Although the position is shifted, by changing the voltage holding time (Pw) of the expansion signal (P3, P4) in the expansion holding waveform element (P4), the shift of the landing position of the dot is eliminated, and a constant print quality is obtained. Can be kept. In addition, the contraction waveform element (P5) according to the environmental temperature T
, It is necessary to increase the voltage difference (Vhm) on the low temperature side, but the expansion holding waveform element (P4) of the expansion signal (P3, P4) in the range where the environmental temperature T is low. , The voltage difference (Vcp) at the waveform element connection part (P2) does not need to be too large, and the maximum drive voltage V
H can be kept low so that the design of the apparatus can be made more relaxed.

【0099】[0099]

【表4】 このように、本実施の形態では、装置周辺の環境温度に
応じて駆動信号の波形形状を変化させることにより、高
温下等でインクの粘度が低下してメニスカスが不安定に
なりやすい条件では、メニスカスの動きを小さくするよ
うに波形形状を変化させる等、温度変化に応じた波形形
状とすることにより、ノズル開口内への気泡の取り込み
を有効に防止するとともに、吐出特性を一定に保ち一定
の印字品質を得られるようにできる。
[Table 4] As described above, in the present embodiment, by changing the waveform shape of the drive signal in accordance with the environmental temperature around the device, under conditions where the viscosity of the ink is reduced under high temperature or the like and the meniscus is likely to be unstable, By making the waveform shape according to the temperature change, such as changing the waveform shape so as to reduce the movement of the meniscus, it is possible to effectively prevent the incorporation of bubbles into the nozzle opening, and to maintain the discharge characteristics constant and maintain a constant Printing quality can be obtained.

【0100】図9は、本発明の第4の実施の形態に用い
られる記録ヘッド10aを示す断面図である。本実施の
形態は、上述した第1乃至第3の実施の形態において、
縦振動モードの圧電振動子を有する記録ヘッド10に代
えて、たわみ振動モードの圧電振動子を有する記録ヘッ
ド10aを使用するものである。
FIG. 9 is a sectional view showing a recording head 10a used in the fourth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the above-described first to third embodiments in that
Instead of the recording head 10 having a longitudinal vibration mode piezoelectric vibrator, a recording head 10a having a flexural vibration mode piezoelectric vibrator is used.

【0101】この記録ヘッド10aは、複数の圧力発生
室52が形成されたアクチュエータユニット51と、ノ
ズル開口53およびインク室54が形成され上記アクチ
ュエータユニット51の下面に貼着された流路ユニット
55と、上記アクチュエータユニット51の上面に貼着
された圧電振動子17とを備え、上記圧電振動子17の
振動により圧力発生室52に圧力を発生させ、ノズル開
口53からインク滴を吐出させるようになっている。
The recording head 10a has an actuator unit 51 in which a plurality of pressure generating chambers 52 are formed, a flow path unit 55 in which a nozzle opening 53 and an ink chamber 54 are formed and which is adhered to the lower surface of the actuator unit 51. A piezoelectric vibrator 17 attached to the upper surface of the actuator unit 51, whereby the pressure of the pressure generating chamber 52 is generated by the vibration of the piezoelectric vibrator 17, and the ink droplet is ejected from the nozzle opening 53. ing.

【0102】上記アクチュエータユニット51は、圧力
発生室52を形成する空間が形成された圧力発生室形成
基板60と、この圧力発生室形成基板60の上面に位置
して上記空間の上面開口を塞ぐ振動板61と、上記圧力
発生室形成基板60の下面に位置する蓋部材64とから
構成されている。この蓋部材64には、インク室54と
圧力発生室52を連通させる第1インク流路62と、圧
力発生室52とノズル開口53を連通させる第2インク
流路63とが形成されている。
The actuator unit 51 includes a pressure generating chamber forming substrate 60 in which a space for forming the pressure generating chamber 52 is formed, and a vibration which is located on the upper surface of the pressure generating chamber forming substrate 60 and closes the upper opening of the space. It comprises a plate 61 and a lid member 64 located on the lower surface of the pressure generating chamber forming substrate 60. The lid member 64 is formed with a first ink flow path 62 for communicating the ink chamber 54 with the pressure generation chamber 52 and a second ink flow path 63 for communicating the pressure generation chamber 52 with the nozzle opening 53.

【0103】上記流路ユニット55は、インク室54を
形成する空間が形成された貯留室形成基板66と、ノズ
ル開口53が穿設され、上記貯留室形成基板66の下面
に位置するノズルプレート67と、上記貯留室形成基板
66の上面に位置する供給口形成板68とから構成され
ている。上記貯留室形成基板66には、ノズル開口53
に連通するノズル連通口59が形成されている。また、
上記供給口形成板68には、インク室54から第1イン
ク流路62を介して圧力発生室52にインクを供給する
インク供給口65が穿設されるとともに、圧力発生室5
2および第2インク流路63とノズル連通口59ならび
にノズル開口53とを連通させる連通口58が形成され
ている。
The flow path unit 55 includes a storage chamber forming substrate 66 in which a space for forming the ink chamber 54 is formed, and a nozzle plate 67 having a nozzle opening 53 formed therein and located on the lower surface of the storage chamber forming substrate 66. And a supply port forming plate 68 located on the upper surface of the storage chamber forming substrate 66. In the storage chamber forming substrate 66, the nozzle opening 53 is provided.
Is formed with a nozzle communication port 59 communicating with the nozzle. Also,
The supply port forming plate 68 is provided with an ink supply port 65 for supplying ink from the ink chamber 54 to the pressure generation chamber 52 via the first ink flow path 62, and the pressure generation chamber 5.
A communication port 58 for communicating the second and second ink channels 63 with the nozzle communication port 59 and the nozzle opening 53 is formed.

【0104】上記圧電振動子17は、振動板61上面の
圧力発生室52に対応する部分に、平板状に形成されて
いる。そして、上記圧電振動子17の下面には、下部電
極69が形成され、上面には圧電振動子17を覆うよう
に上部電極70が形成されている。また、上記アクチュ
エータユニット51の上面両端部には、各圧電振動子1
7の上部電極70に導通する端子71が形成されてい
る。上記端子71上面は、圧電振動子17上面よりも高
く形成されている。そして、上記端子71の上面には、
フレキシブル回路板72が張設され、端子71および上
部電極70を介して圧電振動子17に駆動信号を入力す
るようになっている。なお、圧力発生室52および圧電
振動子17ならびに端子71は、図ではそれぞれ2つし
か示していないが、紙面に垂直方向に多数列設されてい
る。
The piezoelectric vibrator 17 is formed in a plate shape at a portion corresponding to the pressure generating chamber 52 on the upper surface of the vibration plate 61. A lower electrode 69 is formed on the lower surface of the piezoelectric vibrator 17, and an upper electrode 70 is formed on the upper surface so as to cover the piezoelectric vibrator 17. The piezoelectric vibrators 1 are provided at both ends of the upper surface of the actuator unit 51.
A terminal 71 is formed to be electrically connected to the upper electrode 70 of FIG. The upper surface of the terminal 71 is formed higher than the upper surface of the piezoelectric vibrator 17. Then, on the upper surface of the terminal 71,
A flexible circuit board 72 is stretched, and a drive signal is input to the piezoelectric vibrator 17 via the terminal 71 and the upper electrode 70. Although only two pressure generating chambers 52, two piezoelectric vibrators 17, and two terminals 71 are shown in the figure, a large number of rows are provided in a direction perpendicular to the plane of the drawing.

【0105】上記記録ヘッド10aにおいて、圧電振動
子17に駆動波形が入力されて圧電振動子17が充電さ
れると、圧電振動子17が横方向に収縮する。このと
き、圧電振動子17の振動板61に固定された下面側は
収縮せず、上面側だけが収縮するため、圧電振動子17
および振動板61が下方にたわみ、圧力発生室52を収
縮させる。そして、圧力発生室52内の圧力上昇によ
り、圧力発生室52内のインクがノズル開口53からイ
ンク滴として吐出され、記録紙等に印刷が行われる。つ
いで、圧電振動子17が放電されると、圧電振動子17
および振動板61が元の状態に戻り、圧力発生室52内
が膨張し、インク室54からインク供給口65を通して
圧力発生室52へ新しいインクが供給される。
In the recording head 10a, when a driving waveform is input to the piezoelectric vibrator 17 and the piezoelectric vibrator 17 is charged, the piezoelectric vibrator 17 contracts in the horizontal direction. At this time, the lower surface side of the piezoelectric vibrator 17 fixed to the vibration plate 61 does not shrink, and only the upper surface side shrinks.
In addition, the vibration plate 61 bends downward, causing the pressure generating chamber 52 to contract. When the pressure in the pressure generating chamber 52 rises, the ink in the pressure generating chamber 52 is ejected from the nozzle openings 53 as ink droplets, and printing is performed on recording paper or the like. Next, when the piezoelectric vibrator 17 is discharged, the piezoelectric vibrator 17 is discharged.
Then, the diaphragm 61 returns to the original state, the inside of the pressure generating chamber 52 expands, and new ink is supplied from the ink chamber 54 to the pressure generating chamber 52 through the ink supply port 65.

【0106】このように、上記記録ヘッド10aでは、
圧電振動子17の充放電による電圧レベルと、圧力発生
室52が膨張収縮する方向との関係が、上記第1乃至第
3の実施の形態とは基本的に逆になっている。
As described above, in the recording head 10a,
The relationship between the voltage level due to charging and discharging of the piezoelectric vibrator 17 and the direction in which the pressure generating chamber 52 expands and contracts is basically opposite to that in the first to third embodiments.

【0107】そして、この記録ヘッド10aでは、図1
0に示したような駆動信号が用いられる。すなわち、上
記第1乃至第3の実施の形態では、圧力発生室31の膨
張は電圧を上昇させ、インク滴の吐出は電圧を下降させ
る波形の駆動信号を用いたが、この記録ヘッド10aで
は、圧力発生室52の膨張は電圧を下降させ、圧力発生
室52の収縮は電圧を上昇させる波形の駆動信号を用い
る。この場合でも、上記各実施の形態と同様の作用効果
を奏する。
In the recording head 10a, FIG.
A drive signal as shown in FIG. That is, in the first to third embodiments, the expansion of the pressure generating chamber 31 increases the voltage, and the ejection of the ink droplet uses the drive signal having the waveform of decreasing the voltage. The expansion of the pressure generating chamber 52 lowers the voltage, and the contraction of the pressure generating chamber 52 uses a drive signal having a waveform that raises the voltage. Also in this case, the same operation and effect as those of the above embodiments can be obtained.

【0108】[0108]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、圧電
振動子の待機電圧に相当する駆動信号の始端電圧及び終
端電圧を、従来の駆動信号の待機電圧よりも低く設定し
たので、放電により低下した振動子電圧を電圧回復手段
によって待機電圧まで回復する際の電圧差が従来よりも
小さくなる。このため、振動子電圧を待機電圧まで回復
する際にインク滴が誤って吐出されることを確実に防止
することができる。
As described above, according to the present invention, the starting voltage and the ending voltage of the drive signal corresponding to the standby voltage of the piezoelectric vibrator are set lower than the standby voltage of the conventional drive signal. Therefore, the voltage difference when the oscillator voltage lowered by the voltage recovery means is recovered to the standby voltage by the voltage recovery means becomes smaller than before. Therefore, it is possible to reliably prevent ink droplets from being erroneously ejected when the oscillator voltage is restored to the standby voltage.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態によるインクジェッ
ト式記録装置の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態によるインクジェッ
ト式記録装置の全体構成を示す構成説明図である。
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing an overall configuration of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態によるインクジェッ
ト式記録装置の記録ヘッドの機械的構造を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing a mechanical structure of a recording head of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に用いられる記録ヘ
ッドの駆動信号を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing drive signals for a recording head used in the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態における記録ヘッド
の駆動方法によるメニスカスの挙動を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a behavior of a meniscus according to the print head driving method according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態を説明するための図
であり、(a)は駆動信号を示す説明図であり、(b)
は形成されるドットを示す図である。
FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is an explanatory diagram showing a drive signal, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing dots to be formed.

【図7】本発明の第3の実施の形態によるインクジェッ
ト式記録装置のシステム構成図である。
FIG. 7 is a system configuration diagram of an ink jet recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施の形態において用いられる
駆動信号を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a drive signal used in a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施の形態に用いられる記録ヘ
ッドを示す断面図である。
FIG. 9 is a sectional view showing a recording head used in a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態において用いられ
る駆動信号を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing drive signals used in a fourth embodiment of the present invention.

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ノズル開口に連通する圧力発生室を膨張及
び収縮させるための圧電振動子を有する記録ヘッドと、 前記圧電振動子を駆動するために前記圧電振動子に印加
される駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、を備
え、 前記駆動信号は、前記圧力発生室を膨張させるように電
圧が変化する膨張波形要素と、前記膨張波形要素により
膨張させた前記圧力発生室を収縮させて前記ノズル開口
からインク滴を吐出させるように電圧が変化する収縮波
形要素と、インク滴吐出後の前記圧力発生室のメニスカ
スの残留振動を抑えるために、前記収縮波形要素により
収縮させた前記圧力発生室を膨張させるように前記収縮
波形要素の終端電圧から制振電圧まで電圧が変化する制
振波形要素と、を含み、前記駆動信号の始端電圧と終端
電圧とが等しく且つ前記駆動信号の非供給時における前
記圧電振動子の電圧として設定されている待機電圧に相
当し、前記制振電圧は、前記待機電圧と前記駆動信号に
おける最高電圧との間にあることを特徴とするインクジ
ェット式記録装置。
1. A recording head having a piezoelectric vibrator for expanding and contracting a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening, and generating a drive signal applied to the piezoelectric vibrator for driving the piezoelectric vibrator. And a drive signal generating means, wherein the drive signal comprises an expansion waveform element whose voltage changes so as to expand the pressure generation chamber, and the pressure generation chamber expanded by the expansion waveform element to contract the pressure generation chamber. A contraction waveform element whose voltage changes so as to eject an ink droplet from a nozzle opening; and the pressure generation chamber contracted by the contraction waveform element in order to suppress residual vibration of a meniscus of the pressure generation chamber after ink droplet ejection. A damping waveform element whose voltage changes from the end voltage of the contraction waveform element to the damping voltage so as to cause the expansion of the drive signal, and the start voltage and the end voltage of the drive signal are equal. In addition, it corresponds to a standby voltage set as a voltage of the piezoelectric vibrator when the drive signal is not supplied, and the damping voltage is between the standby voltage and the highest voltage in the drive signal. Ink jet recording apparatus.
【請求項2】前記膨張波形要素は、波形要素前部と、前
記波形要素前部の後に位置する波形要素後部と、前記波
形要素前部の終端と前記波形要素後部の始端とを接続す
る波形要素接続部と、を含み、前記波形要素接続部は前
記待機電圧と前記最高電圧との間の中間電圧に位置して
おり、前記波形要素前部の傾きが前記波形要素後部の傾
きよりも小さいことを特徴とする請求項1記載のインク
ジェット式記録装置。
2. The expansion waveform element includes a waveform element front part, a waveform element rear part located after the waveform element front part, and a waveform connecting an end of the waveform element front part and a start end of the waveform element rear part. Element connection part, wherein the waveform element connection part is located at an intermediate voltage between the standby voltage and the maximum voltage, and a slope of the waveform element front part is smaller than a slope of the waveform element rear part. 2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】環境温度の上昇に応じて前記待機電圧と前
記中間電圧との電圧差を小さくするようにしたことを特
徴とする請求項2記載のインクジェット式記録装置。
3. An ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein a voltage difference between said standby voltage and said intermediate voltage is reduced in accordance with an increase in environmental temperature.
【請求項4】前記波形要素前部の継続時間は、前記圧力
発生室の固有振動周期よりも長く設定されていることを
特徴とする請求項2又は3に記載のインクジェット式記
録装置。
4. The ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein a duration of the front part of the waveform element is set longer than a natural oscillation period of the pressure generating chamber.
【請求項5】前記駆動信号は、前記制振波形要素の後に
位置して前記制振電圧から前記待機電圧まで変化する復
帰波形要素を含むことを特徴とする請求項1乃至4のい
ずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
5. The drive signal according to claim 1, wherein the drive signal includes a return waveform element located after the vibration suppression waveform element and changing from the vibration suppression voltage to the standby voltage. Item 8. An ink jet recording apparatus according to item 1.
【請求項6】前記復帰波形要素の傾きは前記収縮波形要
素の傾きよりも小さいことを特徴とする請求項5記載の
インクジェット式記録装置。
6. The ink jet recording apparatus according to claim 5, wherein the slope of the return waveform element is smaller than the slope of the contraction waveform element.
【請求項7】前記復帰波形要素の継続時間は、前記圧力
発生室の固有振動周期よりも長く設定されていることを
特徴とする請求項5又は6に記載のインクジェット式記
録装置。
7. The ink jet recording apparatus according to claim 5, wherein a duration of the return waveform element is set longer than a natural oscillation period of the pressure generating chamber.
【請求項8】前記待機電圧が前記駆動信号における最小
電圧であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか
一項に記載のインクジェット式記録装置。
8. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said standby voltage is a minimum voltage of said drive signal.
【請求項9】前記波形要素後部の継続時間は、前記圧電
振動子の固有振動周期以上、前記圧力発生室の固有振動
周期以下に設定されていることを特徴とする請求項2記
載のインクジェット式記録装置。
9. The ink jet type according to claim 2, wherein the duration of the rear part of the waveform element is set to be equal to or longer than the natural oscillation cycle of the piezoelectric vibrator and equal to or shorter than the natural oscillation cycle of the pressure generating chamber. Recording device.
【請求項10】前記収縮波形要素の継続時間が前記圧電
振動子の固有振動周期以上に設定されていることを特徴
とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載のインクジ
ェット式記録装置。
10. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a duration of the contraction waveform element is set to be equal to or longer than a natural oscillation period of the piezoelectric vibrator.
【請求項11】前記制振波形要素の継続時間が、前記圧
電振動子の固有振動周期以上に設定されていることを特
徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載のイン
クジェット式記録装置。
11. The ink jet recording according to claim 1, wherein the duration of said vibration damping waveform element is set to be equal to or longer than the natural vibration period of said piezoelectric vibrator. apparatus.
【請求項12】前記収縮波形要素によって収縮された前
記圧力発生室の収縮状態を保持する収縮保持波形要素が
前記収縮波形要素に後続しており、前記収縮波形要素及
び前記収縮保持波形要素の合計の継続時間が前記圧力発
生室の固有振動周期の整数倍と実質的に等しくなるよう
に設定されていることを特徴とする請求項1乃至11の
いずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
12. A contraction holding waveform element for maintaining a contracted state of the pressure generating chamber contracted by the contraction waveform element follows the contraction waveform element, and a total of the contraction waveform element and the contraction holding waveform element. The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein a duration of the ink jet recording apparatus is set to be substantially equal to an integral multiple of a natural oscillation period of the pressure generating chamber.
【請求項13】前記収縮波形要素及び前記収縮保持波形
要素の合計の継続時間が前記圧力発生室の固有振動周期
と実質的に等しくなるように設定されていることを特徴
とする請求項12記載のインクジェット式記録装置。
13. The pressure generating chamber according to claim 12, wherein the total duration of the contraction waveform element and the contraction holding waveform element is set to be substantially equal to the natural oscillation period of the pressure generating chamber. Inkjet recording device.
【請求項14】環境温度の上昇に応じて前記収縮波形要
素自身の電圧差を小さくするようにしたことを特徴とす
る請求項1乃至13のいずれか一項に記載のインクジェ
ット式記録装置。
14. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a voltage difference between the contraction waveform elements is reduced according to an increase in environmental temperature.
【請求項15】環境温度の上昇に応じて前記制振波形要
素自身の電圧差を大きくするようにしたことを特徴とす
る請求項1乃至14のいずれか一項に記載のインクジェ
ット式記録装置。
15. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a voltage difference between said vibration damping waveform elements is increased in accordance with an increase in environmental temperature.
【請求項16】前記膨張波形要素によって膨張された前
記圧力発生室の膨張状態を保持する膨張保持波形要素が
前記膨張波形要素に後続しており、環境温度の上昇に応
じて前記膨張保持波形要素の継続時間を長くするように
したことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項
に記載のインクジェット式記録装置。
16. An expansion holding waveform element following the expansion waveform element for maintaining an expansion state of the pressure generating chamber expanded by the expansion waveform element, and the expansion holding waveform element responds to an increase in environmental temperature. The ink jet recording apparatus according to any one of claims 1 to 15, wherein a continuation time is extended.
【請求項17】ノズル開口に連通する圧力発生室を膨張
及び収縮させるための圧電振動子を有するインクジェッ
ト式記録ヘッドを駆動する方法において、 前記圧電振動子を駆動するために前記圧電振動子に印加
される駆動信号を発生させる工程と、 前記駆動信号を前記圧電振動子に印加して前記圧電振動
子を駆動する工程と、 を備え、 前記駆動信号は、前記圧力発生室を膨張させるように電
圧が変化する膨張波形要素と、前記膨張波形要素により
膨張させた前記圧力発生室を収縮させて前記ノズル開口
からインク滴を吐出させるように電圧が変化する収縮波
形要素と、インク滴吐出後の前記圧力発生室のメニスカ
スの残留振動を抑えるために、前記収縮波形要素により
収縮させた前記圧力発生室を膨張させるように前記収縮
波形要素の終端電圧から制振電圧まで電圧が変化する制
振波形要素と、を含み、前記駆動信号の始端電圧と終端
電圧とが等しく且つ前記駆動信号の非供給時における前
記圧電振動子の電圧として設定されている待機電圧に相
当し、前記制振電圧は、前記待機電圧と前記駆動信号に
おける最高電圧との間にあることを特徴とするインクジ
ェット式記録ヘッドの駆動方法。
17. A method for driving an ink jet recording head having a piezoelectric vibrator for expanding and contracting a pressure generating chamber communicating with a nozzle opening, comprising applying a voltage to the piezoelectric vibrator to drive the piezoelectric vibrator. Generating a drive signal to be applied, and applying the drive signal to the piezoelectric vibrator to drive the piezoelectric vibrator, wherein the drive signal has a voltage to expand the pressure generating chamber. An expansion waveform element that changes, a contraction waveform element that changes the voltage so as to cause the pressure generating chamber expanded by the expansion waveform element to discharge an ink droplet from the nozzle opening, In order to suppress the residual vibration of the meniscus of the pressure generation chamber, the end of the contraction waveform element is expanded so that the pressure generation chamber contracted by the contraction waveform element is expanded. A damping waveform element whose voltage changes from a voltage to a damping voltage, wherein the starting voltage and the ending voltage of the driving signal are equal and set as the voltage of the piezoelectric vibrator when the driving signal is not supplied. Wherein the vibration damping voltage is between the standby voltage and the highest voltage of the drive signal.
【請求項18】前記膨張波形要素は、波形要素前部と、
前記波形要素前部の後に位置する波形要素後部と、前記
波形要素前部の終端と前記波形要素後部の始端とを接続
する波形要素接続部と、を含み、前記波形要素接続部は
前記待機電圧と前記最高電圧との間の中間電圧に位置し
ており、前記波形要素前部の傾きが前記波形要素後部の
傾きよりも小さいことを特徴とする請求項17記載のイ
ンクジェット式記録ヘッドの駆動方法。
18. An inflatable corrugated element comprising: a corrugated element front portion;
A waveform element rear portion located after the waveform element front portion, and a waveform element connection portion connecting an end of the waveform element front portion and a start end of the waveform element rear portion, wherein the waveform element connection portion includes the standby voltage. 18. The method according to claim 17, wherein the waveform element is located at an intermediate voltage between the waveform element and the maximum voltage, and the slope of the front part of the waveform element is smaller than the slope of the rear part of the waveform element. .
【請求項19】環境温度の上昇に応じて前記待機電圧と
前記中間電圧との電圧差を小さくするようにしたことを
特徴とする請求項18記載のインクジェット式記録ヘッ
ドの駆動方法。
19. The method according to claim 18, wherein a voltage difference between said standby voltage and said intermediate voltage is reduced in accordance with an increase in environmental temperature.
【請求項20】前記波形要素前部の継続時間は、前記圧
力発生室の固有振動周期よりも長く設定されていること
を特徴とする請求項18又は19に記載のインクジェッ
ト式記録ヘッドの駆動方法。
20. The method according to claim 18, wherein the duration of the front part of the waveform element is set longer than the natural oscillation period of the pressure generating chamber. .
【請求項21】前記駆動信号は、前記制振波形要素の後
に位置して前記制振電圧から前記待機電圧まで変化する
復帰波形要素を含むことを特徴とする請求項17乃至2
0のいずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッド
の駆動方法。
21. The drive signal according to claim 17, wherein the drive signal includes a return waveform element located after the vibration suppression waveform element and changing from the vibration suppression voltage to the standby voltage.
0. The driving method of the ink jet recording head according to any one of 0.
【請求項22】前記復帰波形要素の傾きは前記収縮波形
要素の傾きよりも小さいことを特徴とする請求項21記
載のインクジェット式記録ヘッドの駆動方法。
22. The method according to claim 21, wherein the slope of the return waveform element is smaller than the slope of the contraction waveform element.
【請求項23】前記復帰波形要素の継続時間は、前記圧
力発生室の固有振動周期よりも長く設定されていること
を特徴とする請求項21又は22に記載のインクジェッ
ト式記録ヘッドの駆動方法。
23. The method according to claim 21, wherein a duration of the return waveform element is set longer than a natural oscillation period of the pressure generating chamber.
【請求項24】前記待機電圧が前記駆動信号における最
小電圧であることを特徴とする請求項17乃至23のい
ずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッドの駆動
方法。
24. The method according to claim 17, wherein the standby voltage is a minimum voltage of the drive signal.
【請求項25】前記波形要素後部の継続時間は、前記圧
電振動子の固有振動周期以上、前記圧力発生室の固有振
動周期以下に設定されていることを特徴とする請求項1
8記載のインクジェット式記録ヘッドの駆動方法。
25. The continuation time of the rear part of the waveform element is set to be equal to or longer than the natural oscillation cycle of the piezoelectric vibrator and equal to or shorter than the natural oscillation cycle of the pressure generating chamber.
9. The method for driving an ink jet recording head according to item 8.
【請求項26】前記収縮波形要素の継続時間が前記圧電
振動子の固有振動周期以上に設定されていることを特徴
とする請求項17乃至25のいずれか一項に記載のイン
クジェット式記録ヘッドの駆動方法。
26. The ink jet recording head according to claim 17, wherein a duration of the contraction waveform element is set to be equal to or longer than a natural oscillation period of the piezoelectric vibrator. Drive method.
【請求項27】前記制振波形要素の継続時間が、前記圧
電振動子の固有振動周期以上に設定されていることを特
徴とする請求項17乃至26のいずれか一項に記載のイ
ンクジェット式記録ヘッドの駆動方法。
27. An ink-jet recording method according to claim 17, wherein a duration of said vibration damping waveform element is set to be equal to or longer than a natural vibration period of said piezoelectric vibrator. Head driving method.
【請求項28】前記収縮波形要素によって収縮された前
記圧力発生室の収縮状態を保持する収縮保持波形要素が
前記収縮波形要素に後続しており、前記収縮波形要素及
び前記収縮保持波形要素の合計の継続時間が前記圧力発
生室の固有振動周期の整数倍と実質的に等しくなるよう
に設定されていることを特徴とする請求項17乃至27
のいずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッドの
駆動方法。
28. A contraction holding waveform element following the contraction waveform element for maintaining a contracted state of the pressure generating chamber contracted by the contraction waveform element, and the sum of the contraction waveform element and the contraction holding waveform element. 28. The duration of the pressure generation chamber is set to be substantially equal to an integral multiple of the natural vibration period of the pressure generating chamber.
The driving method of the ink jet recording head according to any one of the above.
【請求項29】前記収縮波形要素及び前記収縮保持波形
要素の合計の継続時間が前記圧力発生室の固有振動周期
と実質的に等しくなるように設定されていることを特徴
とする請求項28記載のインクジェット式記録ヘッドの
駆動方法。
29. The system according to claim 28, wherein the total duration of the contraction waveform element and the contraction holding waveform element is set to be substantially equal to the natural oscillation period of the pressure generating chamber. Driving method for an ink jet recording head.
【請求項30】環境温度の上昇に応じて前記収縮波形要
素自身の電圧差を小さくするようにしたことを特徴とす
る請求項17乃至29のいずれか一項に記載のインクジ
ェット式記録ヘッドの駆動方法。
30. The ink jet recording head according to claim 17, wherein a voltage difference between the contraction waveform elements themselves is reduced in accordance with an increase in environmental temperature. Method.
【請求項31】環境温度の上昇に応じて前記制振波形要
素自身の電圧差を大きくするようにしたことを特徴とす
る請求項17乃至30のいずれか一項に記載のインクジ
ェット式記録ヘッドの駆動方法。
31. The ink jet recording head according to claim 17, wherein a voltage difference between said vibration damping waveform elements themselves is increased in accordance with an increase in environmental temperature. Drive method.
【請求項32】前記膨張波形要素によって膨張された前
記圧力発生室の膨張状態を保持する膨張保持波形要素が
前記膨張波形要素に後続しており、環境温度の上昇に応
じて前記膨張保持波形要素の継続時間を長くするように
したことを特徴とする請求項17乃至31のいずれか一
項に記載のインクジェット式記録ヘッドの駆動方法。
32. An expansion holding waveform element following the expansion waveform element for maintaining an expansion state of the pressure generating chamber expanded by the expansion waveform element, and the expansion holding waveform element responds to an increase in environmental temperature. The method according to any one of claims 17 to 31, wherein the continuation time of the ink jet recording head is increased.
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