JP2003011362A - Ink jet printer and driving method for ink jet head - Google Patents

Ink jet printer and driving method for ink jet head

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JP2003011362A
JP2003011362A JP2001198046A JP2001198046A JP2003011362A JP 2003011362 A JP2003011362 A JP 2003011362A JP 2001198046 A JP2001198046 A JP 2001198046A JP 2001198046 A JP2001198046 A JP 2001198046A JP 2003011362 A JP2003011362 A JP 2003011362A
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JP
Japan
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ink
compliance
voltage
inkjet head
ink chambers
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001198046A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Miyazawa
利夫 宮澤
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Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba TEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba TEC Corp filed Critical Toshiba TEC Corp
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Publication of JP2003011362A publication Critical patent/JP2003011362A/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make unevenness in the density of an image sufficiently small to the extent of being negligible by sufficiently suppressing variation of ejection speed and the difference of ejection volume among nozzles due to difference of print pattern. SOLUTION: In an ink jet head 4, compliance ratio R, i.e., 'compliance of a piezoelectric member composing the sidewall between ink chambers/compliance of ink', is set so that the repeating pulse period 'Tf (unit: AL3)' of applying voltage satisfies following relation; 2.7R<2> -2.8R+3.9<Tf<3.0R<2> -3.2R+4.1.

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】この発明は、複数のインク室
を備えるインクジェットヘッドおよびその駆動方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet head having a plurality of ink chambers and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】インク室を形成する分極された圧電部材
に所定の電圧を印加し、その圧電部材を変位させてイン
クを吐出させるインクジェットヘッドの駆動方法は、例
えば、特開平4−369542号公報等に開示されてい
る。
2. Description of the Related Art A method of driving an ink jet head in which a predetermined voltage is applied to a polarized piezoelectric member forming an ink chamber and the piezoelectric member is displaced to eject ink is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-369542. Etc.

【0003】同公報等に開示のインクジェットヘッド
は、インク室が電歪部材により隔てられて基板の幅方向
の連設されている。そのため、各インク室の側壁を形成
する電歪部材の電極に電圧が印加されて変形することに
より、インク室の圧力が高められた時にノズルよりイン
クが吐出されるような構成になっている。
In the ink jet head disclosed in the above publication, the ink chambers are separated by an electrostrictive member and are continuously arranged in the width direction of the substrate. Therefore, a voltage is applied to the electrode of the electrostrictive member forming the side wall of each ink chamber to deform the electrode, so that the ink is ejected from the nozzle when the pressure in the ink chamber is increased.

【0004】また、特開昭60−157875号公報に
は、インクの小液滴を発生させるパルス電圧の数を、要
求されるドットの大きさに応じて可変する技術が開示さ
れている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-157875 discloses a technique for varying the number of pulse voltages for generating small ink droplets according to the required dot size.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−369542号公報等に開示の技術では、インク室
が電歪部材により互いに仕切られて基板の幅方向に連設
されている。そのため、それらの電歪部材の変形による
圧力振動が他のインク室に伝播して、インク室間でクロ
ストークが生じる。これにより、各インク室のインク吐
出圧力に狂いを生じて、吐出するインク体積に誤差を生
じることが、本発明者の実験により明らかになった。
However, in the technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-369542, the ink chambers are partitioned from each other by the electrostrictive member and are continuously provided in the width direction of the substrate. Therefore, pressure vibration due to the deformation of those electrostrictive members propagates to the other ink chambers, causing crosstalk between the ink chambers. As a result, it has been clarified by an experiment conducted by the present inventor that the ink ejection pressure in each ink chamber is distorted to cause an error in the ejected ink volume.

【0006】また、特開昭60−157875号公報に
開示の技術では、1画素を形成するインクを吐出させる
ための駆動周波数が高くなるため、その電歪部材の駆動
周波数も高められるので、クロストークの程度の大きさ
が更に増大するという不具合も確認された。
Further, in the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-157875, the driving frequency for ejecting the ink forming one pixel becomes high, so that the driving frequency of the electrostrictive member also becomes high. It was also confirmed that there was a problem that the size of talk increased further.

【0007】そして、インク室を駆動する場合に、その
隣接するインク室が駆動されているかに依存して、互い
のクロストークの程度が変動するので、吐出するインク
体積には様々に変動する誤差を含むことになり、これに
より印字ムラが発生するという不具合がある。
When the ink chambers are driven, the degree of crosstalk between the adjacent ink chambers varies depending on whether the adjacent ink chambers are being driven. Therefore, the error in the ejected ink volume varies in various ways. Therefore, there is a problem that uneven printing occurs.

【0008】この発明の目的は、印字パターンの違いに
よるノズル間の吐出速度のばらつき、ノズル間の吐出体
積の差を充分に小さくして、画像の濃度むらを充分に無
視できる程度に小さくすることである。
An object of the present invention is to sufficiently reduce variations in ejection speed between nozzles due to differences in printing patterns and differences in ejection volume between nozzles so that unevenness in image density can be sufficiently ignored. Is.

【0009】この発明の目的は、インク室間の側壁の残
留振動を抑えたままで、インクジェットヘッドへの印加
電圧の繰り返し周期を変えることを可能とすることであ
る。
An object of the present invention is to make it possible to change the repetition period of the voltage applied to the ink jet head while suppressing the residual vibration of the side wall between the ink chambers.

【0010】この発明の目的は、インク室の1回の駆動
によるインク室間の側壁の残留圧力振動を効果的に小さ
くすることである。
An object of the present invention is to effectively reduce the residual pressure vibration of the side wall between the ink chambers by one driving of the ink chambers.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、圧電部材で形成された側壁によって互いに仕切られ
ている複数のインク室を有し、前記側壁の壁面には電極
が形成されていて、前記電極に電圧を印加することで前
記側壁にせん断モードの変位を生じさせることにより、
前記インク室内のインクをノズルから吐出させて記録媒
体上に画素を形成するインクジェットヘッドと、同時に
駆動可能な前記インク室を2インク室おきとなるように
前記電圧の印加を行なって前記インクジェットヘッドの
駆動を行なうインクジェットヘッドドライバとを備え、
前記インクジェットヘッドは、前記印加電圧の繰り返し
パルス周期を“Tf(単位:AL3)”、“前記側壁の
圧電部材のコンプライアンス/前記インクのコンプライ
アンス”であるコンプライアンス比を“R”としたとき
に、前記パルス周期Tfが、 2.7R−2.8R+3.9<Tf<3.0R−3.2R+4.1 …… (1) となるように前記コンプライアンス比Rを設定している
インクジェットプリンタである。
The invention according to claim 1 has a plurality of ink chambers partitioned from each other by side walls formed of piezoelectric members, and electrodes are formed on the wall surfaces of the side walls. Then, by applying a voltage to the electrode to generate a shear mode displacement in the sidewall,
An inkjet head that ejects ink in the ink chamber from a nozzle to form pixels on a recording medium, and the voltage is applied so that the ink chambers that can be simultaneously driven are every two ink chambers. Equipped with an inkjet head driver for driving,
In the ink jet head, when the repetition pulse cycle of the applied voltage is “Tf (unit: AL3)” and the compliance ratio “compliance of the piezoelectric member on the side wall / compliance of the ink” is “R”, An inkjet printer in which the compliance ratio R is set such that the pulse period Tf is 2.7R 2 -2.8R + 3.9 <Tf <3.0R 2 -3.2R + 4.1 (1). .

【0012】したがって、多数ノズルを有するインクジ
ェットヘッドを用い、記録媒体に対してインクジェット
ヘッドを相対的に移動させながら印字させる場合に、
(1)式の関係を満たすコンプライアンス比Rを設定す
ることにより、印字パターンの違いによるノズル間の吐
出速度のばらつきを小さくでき、また、印字パターンの
違いによるノズル間の吐出体積の差を小さくでき、もっ
て、画像の濃度むらを無視できる程度に小さくできるこ
とを本発明者は見出した。
Therefore, when an inkjet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the inkjet head relative to the recording medium,
By setting the compliance ratio R that satisfies the relationship of the equation (1), it is possible to reduce the variation in the ejection speed between the nozzles due to the difference in the print pattern and the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. Therefore, the present inventor has found that the uneven density of the image can be reduced to a negligible level.

【0013】請求項2に記載の発明は、圧電部材で形成
された側壁によって互いに仕切られている複数のインク
室を有し、前記側壁の壁面には電極が形成されていて、
前記電極に電圧を印加することで前記側壁にせん断モー
ドの変位を生じさせることにより、前記インク室内のイ
ンクをノズルから吐出させて記録媒体上に画素を形成す
るインクジェットヘッドと、同時に駆動可能な前記イン
ク室を2インク室おきとなるように前記電圧の印加を行
なって前記インクジェットヘッドの駆動を行なうインク
ジェットヘッドドライバとを備え、前記インクジェット
ヘッドは、前記印加電圧の繰り返しパルス周期を“Tf
(単位:AL3)”、“前記側壁の圧電部材のコンプラ
イアンス/前記インクのコンプライアンス”であるコン
プライアンス比を“R”としたときに、前記パルス周期
Tfが、 Tf=3.0R−3.1R+4.0 …… (2) となるように前記コンプライアンス比Rを設定している
インクジェットプリンタである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a plurality of ink chambers that are partitioned from each other by side walls formed of a piezoelectric member, and electrodes are formed on the wall surfaces of the side walls.
By applying a voltage to the electrodes to generate a shear mode displacement on the side wall, an ink jet head that ejects ink in the ink chamber from a nozzle to form pixels on a recording medium, and an ink jet head that can be simultaneously driven An inkjet head driver that drives the inkjet head by applying the voltage so that every two ink chambers are provided, the inkjet head having a repetition pulse cycle of the applied voltage of “Tf”.
(Unit: AL3) "," when the compliance "compliance ratio is" R "of the compliance / the ink of the piezoelectric member of said side wall, said pulse period Tf is, Tf = 3.0R 2 -3.1R + 4 .0 (2) An inkjet printer in which the compliance ratio R is set to be (2).

【0014】したがって、多数ノズルを有するインクジ
ェットヘッドを用い、記録媒体に対してインクジェット
ヘッドを相対的に移動させながら印字させる場合に、
(2)式の関係を満たすコンプライアンス比Rを設定す
ることにより、印字パターンの違いによるノズル間の吐
出速度のばらつきを充分に小さくでき、また、印字パタ
ーンの違いによるノズル間の吐出体積の差を充分に小さ
くでき、もって、画像の濃度むらを充分に無視できる程
度に小さくできることを本発明者は見出した。
Therefore, when an inkjet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the inkjet head relative to the recording medium,
By setting the compliance ratio R that satisfies the relationship of the equation (2), it is possible to sufficiently reduce the variation in the ejection speed between the nozzles due to the difference in the print pattern, and to reduce the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. The present inventor has found that the density can be made sufficiently small, and thus the density unevenness of an image can be made sufficiently small to be ignored.

【0015】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記イン
クジェットヘッドドライバは、前記印加電圧の繰り返し
パルス波形を、互いに逆極性の電圧パルスと当該両電圧
パルス間に設けられた所定の休止時間とからなるものと
している。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, the ink jet head driver has a repetitive pulse waveform of the applied voltage, which is a voltage pulse having opposite polarities and the both voltage pulses. It is assumed that the predetermined pause time is provided between them.

【0016】したがって、インク室間の側壁の残留振動
を抑えたままで、印加電圧の繰り返し周期を変えること
ができる。
Therefore, the repetition cycle of the applied voltage can be changed while suppressing the residual vibration of the side wall between the ink chambers.

【0017】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
のインクジェットプリンタにおいて、前記インクジェッ
トヘッドドライバは、前記互いに逆極性の電圧パルス幅
をALとしている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the third aspect, the ink jet head driver sets the voltage pulse widths of opposite polarities to AL.

【0018】したがって、インク室の1回の駆動による
インク室間の側壁の残留圧力振動を効果的に小さくする
ことができる。
Therefore, it is possible to effectively reduce the residual pressure vibration of the side wall between the ink chambers due to one driving of the ink chambers.

【0019】請求項5に記載の発明は、圧電部材で形成
された側壁によって互いに仕切られている複数のインク
室を有し、前記側壁の壁面には電極が形成されているイ
ンクジェットヘッドの前記電極に、同時に駆動可能な前
記インク室を2インク室おきとなるように電圧を印加す
ることにより前記側壁にせん断モードの変位を生じさせ
て、前記インク室内のインクをノズルから吐出させて記
録媒体上に画素を形成させ、前記印加電圧の繰り返しパ
ルス周期を“Tf(単位:AL3)”、“前記側壁の圧
電部材のコンプライアンス/前記インクのコンプライア
ンス”であるコンプライアンス比を“R”としたとき
に、前記パルス周期Tfを、 2.7R−2.8R+3.9<Tf<3.0R−3.2R+4.1 …… (1) となるようにしているインクジェットヘッドの駆動方法
である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a plurality of ink chambers, which are partitioned from each other by side walls formed of a piezoelectric member, and electrodes are formed on the wall surfaces of the side walls. In addition, a voltage is applied so that every two ink chambers that can be driven at the same time are applied to each other to cause a shear mode displacement in the side wall, and the ink in the ink chamber is ejected from the nozzle to be recorded on the recording medium. When a pixel is formed in, a repetition pulse cycle of the applied voltage is “Tf (unit: AL3)”, and a compliance ratio “compliance of the piezoelectric member on the side wall / compliance of the ink” is “R”, the pulse period Tf, 2.7R 2 -2.8R + 3.9 < Tf <3.0R 2 -3.2R + 4.1 so that ... (1) And which is a driving method of an inkjet head.

【0020】したがって、多数ノズルを有するインクジ
ェットヘッドを用い、記録媒体に対してインクジェット
ヘッドを相対的に移動させながら印字させる場合に、
(1)式の関係を満たすコンプライアンス比Rを設定す
ることにより、印字パターンの違いによるノズル間の吐
出速度のばらつきを小さくでき、また、印字パターンの
違いによるノズル間の吐出体積の差を小さくでき、もっ
て、画像の濃度むらを無視できる程度に小さくできるこ
とを本発明者は見出した。
Therefore, when an inkjet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the inkjet head relative to the recording medium,
By setting the compliance ratio R that satisfies the relationship of the equation (1), it is possible to reduce the variation in the ejection speed between the nozzles due to the difference in the print pattern and the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. Therefore, the present inventor has found that the uneven density of the image can be reduced to a negligible level.

【0021】請求項6に記載の発明は、圧電部材で形成
された側壁によって互いに仕切られている複数のインク
室を有し、前記側壁の壁面には電極が形成されているイ
ンクジェットヘッドの前記電極に、同時に駆動可能な前
記インク室を2インク室おきとなるように電圧を印加す
ることで前記側壁にせん断モードの変位を生じさせて、
前記インク室内のインクをノズルから吐出させて記録媒
体上に画素を形成させ、前記印加電圧の繰り返しパルス
周期を“Tf(単位:AL3)”、“前記側壁の圧電部
材のコンプライアンス/前記インクのコンプライアン
ス”であるコンプライアンス比を“R”としたときに、
前記パルス周期Tfが、 Tf=3.0R−3.1R+4.0 …… (2) となるようにしているインクジェットヘッドの駆動方法
である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a plurality of ink chambers, which are partitioned from each other by side walls formed of a piezoelectric member, and electrodes are formed on the wall surfaces of the side walls. In addition, by applying a voltage so that the ink chambers that can be simultaneously driven are every two ink chambers, a shear mode displacement is generated on the side wall,
The ink in the ink chamber is ejected from a nozzle to form pixels on a recording medium, and the repetition pulse cycle of the applied voltage is “Tf (unit: AL3)”, “compliance of piezoelectric member on the side wall / compliance of the ink”. When the compliance ratio which is “R” is “R”,
This is a method for driving an inkjet head in which the pulse period Tf is set to Tf = 3.0R 2 -3.1R + 4.0 (2).

【0022】したがって、多数ノズルを有するインクジ
ェットヘッドを用い、記録媒体に対してインクジェット
ヘッドを相対的に移動させながら印字させる場合に、
(2)式の関係を満たすコンプライアンス比Rを設定す
ることにより、印字パターンの違いによるノズル間の吐
出速度のばらつきを充分に小さくでき、また、印字パタ
ーンの違いによるノズル間の吐出体積の差を充分に小さ
くでき、もって、画像の濃度むらを充分に無視できる程
度に小さくできることを本発明者は見出した。
Therefore, when an inkjet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the inkjet head relative to the recording medium,
By setting the compliance ratio R that satisfies the relationship of the equation (2), it is possible to sufficiently reduce the variation in the ejection speed between the nozzles due to the difference in the print pattern, and to reduce the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. The present inventor has found that the density can be made sufficiently small, and thus the density unevenness of an image can be made sufficiently small to be ignored.

【0023】請求項7に記載の発明は、請求項5または
6に記載のインクジェットヘッドの駆動方法において、
前記印加電圧の繰り返しパルス波形を、互いに逆極性の
電圧パルスと当該両電圧パルス間に設けられた所定の休
止時間とからなるものとしている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an ink jet head driving method according to the fifth or sixth aspect, wherein
The repetitive pulse waveform of the applied voltage is composed of voltage pulses having polarities opposite to each other and a predetermined pause time provided between the voltage pulses.

【0024】したがって、インク室間の側壁の残留振動
を抑えたままで、印加電圧の繰り返し周期を変えること
ができる。
Therefore, the repetition cycle of the applied voltage can be changed while suppressing the residual vibration of the side wall between the ink chambers.

【0025】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
のインクジェットヘッドの駆動方法において、前記互い
に逆極性の電圧パルス幅をALとしている。
According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet head driving method according to the seventh aspect, the voltage pulse widths of opposite polarities are set to AL.

【0026】したがって、インク室の1回の駆動による
インク室間の側壁の残留圧力振動を効果的に小さくする
ことができる。
Therefore, it is possible to effectively reduce the residual pressure vibration of the side wall between the ink chambers due to one driving of the ink chambers.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】この発明の一実施の形態について
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described.

【0028】図1は、この実施の形態であるインクジェ
ットプリンタ1の電気的な接続を示すブロック図であ
る。図1に示すように、このインクジェットプリンタ1
は、各種の演算を行い、インクジェットプリンタ1の全
体を集中的に制御するマイコンなどからなる制御装置で
あるプリンタコントローラ2を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing the electrical connection of the ink jet printer 1 according to this embodiment. As shown in FIG. 1, this inkjet printer 1
Is provided with a printer controller 2 which is a control device including a microcomputer or the like for performing various calculations and centrally controlling the entire inkjet printer 1.

【0029】また、プリンタコントローラ2には、イン
クジェットプリンタ1の図示しない各種アクチュエータ
を制御する駆動機構制御回路3と、インクジェットヘッ
ド4を駆動するインクジェットヘッドドライバ5と、イ
ンクジェットヘッド4でインクを吐出するタイミングを
制御するインク吐出タイミング制御回路6と、インクジ
ェットヘッド4で印字を行う印字データをインクジェッ
トヘッドドライバ5に転送する印字データ転送回路7と
が接続されている。
Further, the printer controller 2 has a drive mechanism control circuit 3 for controlling various actuators (not shown) of the ink jet printer 1, an ink jet head driver 5 for driving the ink jet head 4, and a timing for ejecting ink by the ink jet head 4. An ink ejection timing control circuit 6 for controlling the print head and a print data transfer circuit 7 for transferring print data for printing with the inkjet head 4 to the inkjet head driver 5 are connected.

【0030】このプリンタコントローラ2には、所定の
インターフェイスを介して、インクジェットプリンタ1
を駆動するPCなどのホストコンピュータ8が接続され
る。
The printer controller 2 is connected to the ink jet printer 1 via a predetermined interface.
A host computer 8 such as a PC for driving the computer is connected.

【0031】図2はインクジェットヘッド4の構成を説
明する斜視図であり、図3は図2の部分拡大図である。
図2、図3に示すように、このインクジェットヘッド4
は、基板12を備え、この基板12の一部には圧電部材
12aが埋め込まれている。この圧電部材12aは基板
12の先端部に例えば長さ1.2mmの長さとなるよう
に埋め込まれている(従って、有効流路長も1.2m
m)。圧電部材12aは、厚さ方向に互いに逆向きに分
極された上部圧電基板16と下部圧電基板17が接着剤
等で貼り合わされてなる。
FIG. 2 is a perspective view for explaining the construction of the ink jet head 4, and FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, this inkjet head 4
Includes a substrate 12, and a piezoelectric member 12a is embedded in a part of the substrate 12. The piezoelectric member 12a is embedded in the tip of the substrate 12 so as to have a length of, for example, 1.2 mm (therefore, the effective flow path length is also 1.2 m).
m). The piezoelectric member 12a includes an upper piezoelectric substrate 16 and a lower piezoelectric substrate 17, which are polarized in opposite directions in the thickness direction, and are bonded to each other with an adhesive or the like.

【0032】圧電部材12aの上面には所定サイズの深
さ、幅の複数の溝12bが所定のピッチで形成されてい
る。一例を挙げれば、この溝12bは、深さ300μ
m、幅80μmで形成されている。そして、溝12b
は、基板12の先端から後端に向かって延び、その後端
部分は溝底がR状で基板12上面まで達している。これ
により、溝12bの長さ方向において、アクチュエータ
として動作する部位以外の部材は圧電部材12a以外の
材料で形成されていることになる。溝12bの溝ピッチ
は、このインクジェットヘッド4を用いて印字する場合
の印字の印字密度に応じて決定される。一例を挙げれ
ば、150dpi(ドット/インチ)の場合の溝ピッチ
は、170μmで形成される。また、各溝12bの内面
には電極が形成され、基板12の上面には当該電極に接
続された配線19が連続的に形成されている。配線19
には図示しない端子が形成される。
On the upper surface of the piezoelectric member 12a, a plurality of grooves 12b having a predetermined size and depth are formed at a predetermined pitch. As an example, the groove 12b has a depth of 300 μm.
m and a width of 80 μm. And the groove 12b
Extends from the front end of the substrate 12 toward the rear end thereof, and the rear end portion thereof has an R-shaped groove bottom and reaches the upper surface of the substrate 12. As a result, in the length direction of the groove 12b, members other than the portion that operates as the actuator are made of a material other than the piezoelectric member 12a. The groove pitch of the grooves 12b is determined according to the print density of printing when printing is performed using the inkjet head 4. As an example, the groove pitch in the case of 150 dpi (dots / inch) is 170 μm. Further, an electrode is formed on the inner surface of each groove 12b, and a wiring 19 connected to the electrode is continuously formed on the upper surface of the substrate 12. Wiring 19
A terminal (not shown) is formed on the.

【0033】ノズルプレート13は、圧電部材12aが
埋め込まれた基板12の先端に接着等により固着され、
そのノズルプレート13の各溝12bに対向する位置に
はインク滴を吐出するノズル20が形成されている。そ
して、各溝12bは、天板18とノズルプレート13と
で閉塞され、インク室11を形成する。
The nozzle plate 13 is fixed to the tip of the substrate 12 in which the piezoelectric member 12a is embedded by adhesion or the like.
Nozzles 20 for ejecting ink droplets are formed at positions of the nozzle plate 13 facing the respective grooves 12b. Each groove 12b is closed by the top plate 18 and the nozzle plate 13 to form the ink chamber 11.

【0034】図4(a)(b)は、インク室11をその
長さ方向と直交する方向に切断した拡大縦断面図であ
り、同図には、基本的なインク室11の動作も示してい
る。また、この基本動作を行わせるためにインクジェッ
トプリンタ1の各配線19に印加する駆動パルス電圧の
波形図を図5に示す。
4 (a) and 4 (b) are enlarged vertical cross-sectional views of the ink chamber 11 cut in a direction orthogonal to the lengthwise direction thereof, in which the basic operation of the ink chamber 11 is also shown. ing. Further, FIG. 5 shows a waveform diagram of the drive pulse voltage applied to each wiring 19 of the inkjet printer 1 in order to perform this basic operation.

【0035】まず、図4(a)に示すように、圧電部材
12は矢印方向に分極されているため、インク室11B
へ正の電圧(図5中、t1〜t2の期間)を与えると、
圧電部材12のインク室11Aと11B、11Bと11
Cを隔てている側壁12B、12Cは、互いに逆向きに
インク室11Bの容積を大きくする方向に変形する。
First, as shown in FIG. 4A, since the piezoelectric member 12 is polarized in the direction of the arrow, the ink chamber 11B
When a positive voltage (a period from t1 to t2 in FIG. 5) is applied to
Ink chambers 11A and 11B, 11B and 11 of the piezoelectric member 12
The side walls 12B and 12C that separate C are deformed in the opposite directions to increase the volume of the ink chamber 11B.

【0036】次に、図4(b)に示すように、図4
(a)と同様、圧電部材12は矢印方向に分極されてい
るため、中央のインク室11Bへ負の電圧(図5中、t
2〜t3の期間)を与えると、側壁12B、12Cは、
互いに逆向きにインク室11Bの容積を小さくする方向
に変形し、インク室11B内のインクの吐出が始まる。
その後、t3の時点で、印加電圧が元に戻り、インク室
11Bの容積を初期状態にする。なお、電圧を印加する
時間は、t1〜t2の期間についてはインク室の圧力振
動周期の1/2であるALに、t2〜t3の期間は2A
Lとするのが一般的である。
Next, as shown in FIG.
As in (a), since the piezoelectric member 12 is polarized in the direction of the arrow, a negative voltage (t in FIG. 5) is applied to the central ink chamber 11B.
The period of 2 to t3), the side walls 12B and 12C are
The ink chambers 11B are deformed in the opposite directions to reduce the volume of the ink chambers 11B, and the ejection of the ink in the ink chambers 11B starts.
Thereafter, at time t3, the applied voltage returns to the original value, and the volume of the ink chamber 11B is initialized. The voltage application time is AL which is 1/2 of the pressure oscillation cycle of the ink chamber during the period from t1 to t2, and 2 A during the period from t2 to t3.
It is generally L.

【0037】次に、複数のノズル20からインクを吐出
させる場合であるが、図6に連続する複数のノズル20
からインクを吐出させる場合の各インク室11へ印加す
る駆動パルス電圧の波形を示した。図6において、イン
ク室11A〜11Gは、この順に配列された各インク室
11を示している。図6に示すように、この駆動方式
は、同時に駆動可能なインク室11を2インク室おきに
設定し、互いに隣接するインク室11の駆動タイミング
を順次ずらしていくようにしたものである。
Next, regarding the case where ink is ejected from a plurality of nozzles 20, a plurality of nozzles 20 continuous in FIG.
The waveform of the drive pulse voltage applied to each ink chamber 11 when ink is ejected from the above is shown. In FIG. 6, ink chambers 11A to 11G indicate the ink chambers 11 arranged in this order. As shown in FIG. 6, in this driving method, the ink chambers 11 that can be simultaneously driven are set every two ink chambers, and the driving timings of the ink chambers 11 adjacent to each other are sequentially shifted.

【0038】また、このうち同時に駆動可能なインク室
11について注目し、印字パターンの違いによる駆動の
一例を、図7、図8を参照して説明する。なお、図7
は、インク室11へ印加する電圧の波形図で、図8はイ
ンクの吐出を行うノズル20に対応するインク室11の
加圧動作を示したものである。駆動パターンのうち、図
7(a)には2インク室おきの各インク室11を同時に
吐出を行う場合と、図7(b)には2インク室おきの各
インク室11のうちインク室11Dのみインクの吐出を
行い、同時駆動可能なインク室11Aおよび11Gのノ
ズル20からはインクを吐出させない場合の駆動電圧波
形を示している。
Of these, paying attention to the ink chamber 11 that can be driven simultaneously, an example of driving depending on the printing pattern will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Note that FIG.
8 is a waveform diagram of a voltage applied to the ink chamber 11, and FIG. 8 shows a pressurizing operation of the ink chamber 11 corresponding to the nozzle 20 that ejects ink. Of the drive patterns, FIG. 7A shows a case where the ink chambers 11 every two ink chambers are simultaneously ejected, and FIG. Only the ink is ejected, and the drive voltage waveform when ink is not ejected from the nozzles 20 of the ink chambers 11A and 11G that can be simultaneously driven is shown.

【0039】このとき、インク室11Dのノズルから吐
出するインクの吐出速度、吐出体積に注目すると、図7
(a)の場合と図7(b)の場合で違いが生じることが
わかった。これは、図7(a)の駆動パターンの場合、
加圧動作時の各側壁12A,12B,…の変形は、図8
(a)のようになるが、このときインク室11Bと11
C、11Eと11Fの圧力が等しいため、側壁12C,
12Fの変形はないが、図7(b)の場合では、図8
(b)に示すように、側壁12C,12Fのそれぞれの
両側のインク室11Bと11C、11Eと11Fで圧力
差が生じることがわかり、この圧力差により側壁12
C,12Fが変形してしまうこととなり、インク室11
Dの圧力が隣接するインク室11C,11Eのノズル2
0に漏洩(クロストーク)するとともに、インク室11
Dの圧力振動周期も、この漏洩の時間的影響を受け、図
7(a)の場合と図7(b)の場合とでインク室11D
の吐出圧力が異なってしまうからである。
At this time, paying attention to the ejection speed and ejection volume of the ink ejected from the nozzles of the ink chamber 11D, FIG.
It was found that there is a difference between the case of (a) and the case of FIG. 7 (b). This is the case of the drive pattern of FIG.
The deformation of each side wall 12A, 12B, ...
(A), but at this time, the ink chambers 11B and 11B
Since the pressures of C, 11E and 11F are equal, the sidewalls 12C,
Although there is no deformation of 12F, in the case of FIG.
As shown in (b), it can be seen that a pressure difference occurs between the ink chambers 11B and 11C, 11E and 11F on both sides of the side wall 12C and 12F, respectively, and this side wall 12 causes a pressure difference.
C and 12F will be deformed, and the ink chamber 11
The nozzles 2 of the ink chambers 11C and 11E where the pressure of D is adjacent
0 and the ink chamber 11
The pressure oscillation cycle of D is also affected by the time of this leakage, and the ink chamber 11D is different between the case of FIG. 7A and the case of FIG. 7B.
This is because the discharge pressure of is different.

【0040】なお、図9に示すように、インク室11を
拡大方向に変形させている時間をPre、インク室11
を縮小方向に変形させている時間をPostとした場合
に、定常的なインク滴(数ドロップ目までは速度が変化
する)の速度が最も速くなる期間Preは“AL”とい
う単位で表わされる。
As shown in FIG. 9, the time during which the ink chamber 11 is deformed in the expanding direction is Pre, and the ink chamber 11 is
When Post is the time during which is deformed in the contraction direction, a period Pre in which the speed of a steady ink droplet (the speed changes up to several drops) is fastest is represented by a unit of “AL”.

【0041】しかしながら、前記の理由により、この
“AL”は、各インク室11の駆動パターンにより値が
異なるため、この明細書においては、図7(a)のよう
に同時駆動可能な2インク室を3インク室同時に駆動さ
せた場合のALをAL3と表記し、図7(b)のように
1インク室駆動の場合のALをAL1と表記することと
する。すなわち、図9に示すように、2ノズルおきに
“Pre:Post=1:3”の比となるような駆動波
形を連続的に与えたときは、AL3を用いることとな
る。
However, because of the above-mentioned reason, the value of "AL" varies depending on the driving pattern of each ink chamber 11, so in this specification, two ink chambers that can be simultaneously driven as shown in FIG. 7A. AL will be referred to as AL3 when 3 ink chambers are simultaneously driven, and AL will be referred to as AL1 when 1 ink chamber is driven as shown in FIG. 7B. That is, as shown in FIG. 9, when a drive waveform having a ratio of "Pre: Post = 1: 3" every two nozzles is continuously applied, AL3 is used.

【0042】ところで、従来、印字のドットの大きさを
変える階調印字方式として、特開昭60−157875
号公報に開示の技術がある。これは、小液滴を発生させ
るパルス電圧を、要求するドットの大きさに応じて数回
繰り返してインクジェットヘッドに印加して、印字の1
画素を形成するものである。そして、かかる技術を前記
の構成のインクジェットヘッド4に適用すると、繰り返
し小液滴吐出動作中において、繰り返された小液滴吐出
は、それ以前に行なわれた小液滴吐出動作による残留圧
力が重ね合わされてしまうため、同時に駆動可能なノズ
ル20を駆動させたときと、そうでないときの繰り返し
駆動によるインクの吐出圧力は、残留圧力波の減衰の違
いおよび圧力振動周期の違いから、パルス電圧の繰り返
しがないときより更に大きく差がでてしまう。
By the way, conventionally, as a gradation printing method for changing the size of a printing dot, Japanese Patent Laid-Open No. 60-157875.
There is a technique disclosed in the publication. This is because the pulse voltage for generating small droplets is repeatedly applied to the inkjet head several times according to the required dot size, and printing
It forms a pixel. When such a technique is applied to the inkjet head 4 having the above-mentioned configuration, during the repeated small droplet discharge operation, the repeated small droplet discharge is overlapped with the residual pressure due to the small droplet discharge operation performed before that. Therefore, the ejection pressure of the ink when the nozzles 20 that can be driven at the same time are driven and when the nozzles 20 that can be driven at the same time are not driven repeatedly, the pulse voltage is repeated due to the difference in the attenuation of the residual pressure wave and the difference in the pressure oscillation cycle. The difference is even larger than when there is no.

【0043】また、図10に示すようにインクジェット
ヘッド4と用紙Pとが相対的に移動することにより、イ
ンクジェットヘッド4が用紙Pを走査して1ページの画
像を形成する装置で、インクジェットヘッド4または用
紙Pの一回の送り動作にまたがって同一濃度のべた印字
(符号21で示す)を行うと、ノズル20の並びの端に
位置する例えば3ノズルずつが、それ以外のノズル20
の印字ドット径と異なってしまい、その送り動作間の印
字継ぎ目とそれ以外の部分とに濃度差ができてしまう。
Further, as shown in FIG. 10, the inkjet head 4 and the paper P move relative to each other, whereby the inkjet head 4 scans the paper P to form an image of one page. Alternatively, when solid printing (denoted by reference numeral 21) of the same density is performed over one sheet P feeding operation, for example, three nozzles located at the end of the array of nozzles 20 and the other nozzles 20.
The difference between the print dot diameter and the print dot diameter causes a density difference between the print seam during the feeding operation and the other portion.

【0044】さらに、インクジェットプリンタ1が、図
11に示すように、印字可能エリアの一方向にわたって
ノズル20が整列するよう、複数のインクジェットヘッ
ド4を交互にずらして配置した装置構成の場合において
は、同様にインクジェットヘッド4間での印字継ぎ目と
それ以外の部分とに濃度差ができてしまう。これは、各
インクジェットヘッド4のノズル20の並列方向の端部
側に位置するノズル20に前記のようなクロストークの
影響が生じやすい場合は、この影響が印字濃度ムラとし
て目立ち易いことによる(1個のインクジェットヘッド
4を用いて印字した場合は、そのノズル20の並列方向
の両端部における印字濃度が中心部の濃度と差異が生じ
ても目立ち難い)。
Further, in the case where the ink jet printer 1 has a device configuration in which a plurality of ink jet heads 4 are alternately displaced so that the nozzles 20 are aligned in one direction of the printable area, as shown in FIG. Similarly, a density difference occurs between the print seam between the inkjet heads 4 and other portions. This is because when the influence of the crosstalk as described above is likely to occur in the nozzles 20 located on the end side of the nozzles 20 of each inkjet head 4 in the parallel direction, this influence is easily noticeable as print density unevenness (1 When printing is performed using the individual inkjet heads 4, even if the print density at both end portions of the nozzle 20 in the parallel direction differs from the print density at the central portion, it is not conspicuous.

【0045】そこで、本発明の実施の形態の駆動方式で
は、同時に駆動可能なインク室を2インク室おきに設定
し、互いに隣接するインク室の吐出タイミングを順次ず
らしていくことで、全インク室の駆動を行う3分割駆動
方式を用いるものである。すなわち、3回の駆動による
インク吐出により1ラインの印字を形成するものであ
る。
Therefore, in the drive system according to the embodiment of the present invention, the ink chambers that can be simultaneously driven are set every two ink chambers, and the ejection timings of the ink chambers adjacent to each other are sequentially shifted, so that all the ink chambers are ejected. The three-division driving method is used for driving. That is, one line of printing is formed by ejecting ink by driving three times.

【0046】また、小液滴を発生させることが可能な駆
動電圧波形を複数回連続して与えることにより、印字の
1画素を形成させる方式である。すなわち、図12に示
すように、小液滴を発生させる波形を同一間隔Tfで繰
り返すものである。
Further, it is a system in which one pixel for printing is formed by continuously applying a driving voltage waveform capable of generating small droplets a plurality of times. That is, as shown in FIG. 12, the waveform for generating small droplets is repeated at the same interval Tf.

【0047】1回の動作における駆動パルス電圧の波形
は図13に示すとおりである。すなわち、1回の動作に
おいて互いに逆極性の電圧を印加し、その各期間をT
1,T3とし、T1とT3との間に休止期間T2をいれ
る。そして、“T1=T2=T3=AL3(例えば、=
2.3μs)”として同時駆動可能なノズル20を駆動
させた場合、すなわち、ベタ印字等、連続した多数のノ
ズルを駆動した場合は、1回の駆動での残留圧力振動を
効果的に小さくすることができる。また、インク室11
を変形させない状態を維持する時間Trを繰り返し周期
TfとTfとの間に設けるため、残留振動を抑えたまま
で繰り返し周期Tfを変えることが可能である。
The waveform of the drive pulse voltage in one operation is as shown in FIG. That is, voltages of opposite polarities are applied in one operation, and each period is T
1, T3, and a rest period T2 is inserted between T1 and T3. Then, "T1 = T2 = T3 = AL3 (for example, =
2.3 μs) ”, when the nozzles 20 that can be simultaneously driven are driven, that is, when a large number of nozzles that are continuous such as solid printing are driven, the residual pressure vibration in one driving is effectively reduced. In addition, the ink chamber 11
Since the time Tr for maintaining the state of not deforming is provided between the repetition cycles Tf and Tf, it is possible to change the repetition cycle Tf while suppressing the residual vibration.

【0048】この繰り返し周期Tfと、駆動パターンの
違いによる吐出体積比との関係を求めると、図14に示
すグラフのようになる。なお、図14中の繰り返し周期
Tfは、AL3を単位とし、駆動パターンの違いとは、
同時駆動可能なインク室を2インク室おきに3インク室
同時駆動させたときと、1インク室だけ駆動させたとき
の違いであり、吐出体積比は、小液滴を発生させる波形
を繰り返したときの“(1インク室駆動時の吐出体積)
/(2インク室おき3インク室同時駆動時の吐出体
積)”とした。また、駆動パターンによる吐出体積の違
いは、前記したとおり、隣接ノズル20への圧力漏洩の
影響によるものであり、この圧力漏洩の時間的かつ値的
な様子は、インクのコンプライアンスとインク室11壁
である側壁のコンプライアンスとの比である、コンプラ
イアンス比Rによって異なるものであるため、コンプラ
イアンス比Rごとに線図を求めた。
The relationship between the repetition period Tf and the ejection volume ratio due to the difference in drive pattern is obtained as shown in the graph of FIG. Note that the repetition cycle Tf in FIG. 14 has AL3 as a unit, and the difference in drive pattern is
This is the difference between the case where the ink chambers that can be simultaneously driven are driven simultaneously for every two ink chambers and the case where only three ink chambers are driven, and the ejection volume ratio is such that the waveform for generating small droplets is repeated. When “(1 ejection chamber driving ejection volume)
/ (Every 2 ink chambers, ejection volume when 3 ink chambers are simultaneously driven) ". Further, as described above, the difference in the ejection volume due to the drive pattern is due to the influence of the pressure leakage to the adjacent nozzle 20. The time-dependent value of pressure leakage differs depending on the compliance ratio R, which is the ratio of the compliance of the ink to the compliance of the side wall that is the wall of the ink chamber 11, so a diagram is obtained for each compliance ratio R. It was

【0049】ここで、インクのコンプライアンスをAと
すると、 A=1/(体積弾性率)=1/ρc (ρ:インク
の密度 c:インク音速(バルク)) よって、例えば、ρ=850 Kg/m、C=135
0 m/s、であれば、 A=1.26×10−10 /Pa となる。
Assuming that the ink compliance is A, A = 1 / (bulk modulus) = 1 / ρc 2 (ρ: ink density c: ink sound velocity (bulk)) Therefore, for example, ρ = 850 Kg / M 3 , C = 135
If 0 m / s, then A = 1.26 × 10 −10 / Pa.

【0050】また、インク室11間の側壁のコンプライ
アンスをBとすると、 B=(インク室間の側壁の歪面積/圧力)/流路断面積 =(△S/△P)/S よって、例えば、ΔS/ΔP=3.03×10−18
/Pa、 S=300×80×10−12、であれば、 B=6.46×10−10 Pa−1 となる。
If the compliance of the side walls between the ink chambers 11 is B, then B = (strain area of the side walls between the ink chambers / pressure) / channel cross-sectional area = (ΔS / ΔP) / S Therefore, for example, , ΔS / ΔP = 3.03 × 10 −18
If m 2 / Pa and S = 300 × 80 × 10 −12 m 2 , then B = 6.46 × 10 −10 Pa −1 .

【0051】以上のコンプライアンスA,Bから“R=
A/B”を求める。
From the above compliances A and B, "R =
A / B ”is calculated.

【0052】前記の例では、 R=(1.26×10−10 Pa−1)/(6.46
×10−10 Pa ) =0.2 となる。
In the above example, R = (1.26 × 10 −10 Pa −1 ) / (6.46)
× 10 -10 Pa - a 1) = 0.2.

【0053】そして、図14に示す結果により、インク
ジェットヘッド4の駆動パターンによって、インクの吐
出体積が異なることがない、いいかえると、図14にお
いてY軸の値が1となるような、繰り返し周期Tfとコ
ンプライアンス比Rとの関係を求めることができる。
According to the results shown in FIG. 14, the ink ejection volume does not vary depending on the drive pattern of the ink jet head 4. In other words, the repetition cycle Tf is such that the Y-axis value is 1 in FIG. And the compliance ratio R can be obtained.

【0054】すなわち、図14の結果から、この駆動パ
ターンによって吐出体積が異なることがない繰り返し周
期Tf(単位:AL3)と、コンプライアンス比Rとの
関係を求めると、 Tf=3R−3.14R+4.025 となり、この式の係数を小数点2位以下について数値を
丸めることにより、 Tf=3.0R−3.1R+4.0 となる。
That is, from the result of FIG. 14, the relationship between the repetition ratio Tf (unit: AL3) in which the discharge volume does not vary depending on this drive pattern and the compliance ratio R is calculated as follows: Tf = 3R 2 −3.14R + 4 .025, and by rounding the coefficient of this equation to two decimal places or less, Tf = 3.0R 2 −3.1R + 4.0.

【0055】この繰り返し周期Tfと、コンプライアン
ス比Rとの関係を示すグラフを図15に示した。なお、
インクの吐出速度比を1にする場合についても同様の関
係が成り立つ。
A graph showing the relationship between the repetition period Tf and the compliance ratio R is shown in FIG. In addition,
The same relationship holds when the ink ejection speed ratio is set to 1.

【0056】次に、図10のような印字を行う前記の装
置で、印字継ぎ目の左右(図10中では上下)が同一濃
度、さらには、インクの吐出体積変化に対して最も濃度
変化の大きくなる濃度域となるよう駆動電圧のパルス波
形の繰り返し数を調整して、駆動波形の繰り返し周期T
fを変えた印字サンプルを作成し、これを観察して印字
品質を主観評価したところ、印字継ぎ目が濃度的に許容
し得る程度に目立たないと判断されるのは、要求される
画質の程度に依存することはもちろんであるが、通常の
多階調を用いる印字画像の場合は、図14における吐出
体積比が0.95〜1.05の範囲内になるように繰り返
し周期Tfを設定することにより、おおむね満足できる
ことが明らかになった。この場合における上記の印字評
価では、印字記録媒体として、一般に市販されているイ
ンクジェットプリンタ用の専用記録紙を用いて行った。
Next, in the above-mentioned apparatus for performing printing as shown in FIG. 10, the left and right sides (upper and lower sides in FIG. 10) of the print joint have the same density, and further, the density change is the largest with respect to the change in the ink ejection volume. The number of repetitions of the pulse waveform of the drive voltage is adjusted so that the density range becomes
When print samples with different f values were prepared and the print quality was observed subjectively, it was judged that the print seams were not noticeably conspicuous in terms of density. Of course, depending on the case, in the case of a print image using a normal multi-gradation, the repetition period Tf should be set so that the ejection volume ratio in FIG. 14 is within the range of 0.95 to 1.05. Revealed that they were generally satisfied. In the above printing evaluation in this case, a commercially available dedicated recording paper for an ink jet printer was used as a printing recording medium.

【0057】このように一般的に使用されているインク
ジェットプリンタ用の専用記録紙を用いて高画質、例え
ば、写真相当の画像を印字するときは、インクの吐出体
積比が前記の範囲を越えると、印字画質に濃度ムラ等と
なって目立ってしまうことがわかった。
As described above, when printing a high quality image, for example, an image equivalent to a photograph, using the recording paper for exclusive use of the ink jet printer which is generally used, when the ink ejection volume ratio exceeds the above range. It was found that the print image quality became conspicuous with uneven density.

【0058】そして、インクの吐出体積比が0.95〜
1.05である繰り返し周期Tfは、 2.75R−2.825R+3.9075<Tf<3
−3.24R+4.095 となり、この式の係数を小数点2位以下について数値を
丸めることにより、 2.7R−2.8R+3.9<Tf<3.0R
3.2R+4.1 となる。
The ink ejection volume ratio is 0.95 to
The repetition period Tf of 1.05 is 2.75R 2 -2.825R + 3.9075 <Tf <3.
R 2 −3.24R + 4.095, which is 2.7R 2 −2.8R + 3.9 <Tf <3.0R 2
It becomes 3.2R + 4.1.

【0059】よって、この式にあてはまるように繰り返
し周期Tfを設定することで、図10を参照して前記し
た場合に、印字継ぎ目を目立たなくさせることができる
ことがわかった。図16は、この繰り返し周期Tfの範
囲をグラフに示したものである。
Therefore, it was found that the print seam can be made inconspicuous in the case described above with reference to FIG. 10 by setting the repetition period Tf so as to apply to this equation. FIG. 16 is a graph showing the range of the repetition cycle Tf.

【0060】[0060]

【発明の効果】請求項1に記載の発明は、多数ノズルを
有するインクジェットヘッドを用い、記録媒体に対して
インクジェットヘッドを相対的に移動させながら印字さ
せる場合に、(1)式の関係を満たすコンプライアンス
比Rを設定することにより、印字パターンの違いによる
ノズル間の吐出速度のばらつきを小さくでき、また、印
字パターンの違いによるノズル間の吐出体積の差を小さ
くでき、もって、画像の濃度むらを無視できる程度に小
さくできる。
According to the first aspect of the invention, when the ink jet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while the ink jet head is relatively moved with respect to the recording medium, the relation of the expression (1) is satisfied. By setting the compliance ratio R, it is possible to reduce the variation in the ejection speed between nozzles due to the difference in the print pattern, and to reduce the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. It can be made small enough to be ignored.

【0061】請求項2に記載の発明は、多数ノズルを有
するインクジェットヘッドを用い、記録媒体に対してイ
ンクジェットヘッドを相対的に移動させながら印字させ
る場合に、(2)式の関係を満たすコンプライアンス比
Rを設定することにより、印字パターンの違いによるノ
ズル間の吐出速度のばらつきを充分に小さくでき、ま
た、印字パターンの違いによるノズル間の吐出体積の差
を充分に小さくでき、もって、画像の濃度むらを充分に
無視できる程度に小さくできる。
According to a second aspect of the present invention, when an ink jet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the ink jet head relative to the recording medium, the compliance ratio satisfying the relationship of the expression (2) is satisfied. By setting R, it is possible to sufficiently reduce the variation in the ejection speed between the nozzles due to the difference in the print pattern, and it is possible to sufficiently reduce the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. The unevenness can be made small enough to be ignored.

【0062】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載のインクジェットプリンタにおいて、インク室
間の側壁の残留振動を抑えたままで、印加電圧の繰り返
し周期を変えることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first or second aspect, the cycle of the applied voltage can be changed while suppressing the residual vibration of the side wall between the ink chambers.

【0063】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
のインクジェットプリンタにおいて、インク室の1回の
駆動によるインク室間の側壁の残留圧力振動を効果的に
小さくすることができる。
According to a fourth aspect of the invention, in the ink jet printer according to the third aspect, it is possible to effectively reduce the residual pressure vibration of the side wall between the ink chambers due to one driving of the ink chambers.

【0064】請求項5に記載の発明は、多数ノズルを有
するインクジェットヘッドを用い、記録媒体に対してイ
ンクジェットヘッドを相対的に移動させながら印字させ
る場合に、(1)式の関係を満たすコンプライアンス比
Rを設定することにより、印字パターンの違いによるノ
ズル間の吐出速度のばらつきを小さくでき、また、印字
パターンの違いによるノズル間の吐出体積の差を小さく
でき、もって、画像の濃度むらを無視できる程度に小さ
くできることを本発明者は見出した。
According to a fifth aspect of the present invention, when an ink jet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the ink jet head relative to the recording medium, the compliance ratio satisfying the relationship of the expression (1) is satisfied. By setting R, it is possible to reduce the variation in the ejection speed between nozzles due to the difference in the print pattern, and to reduce the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern, so that the uneven density of the image can be ignored. The present inventor has found that it can be made as small as possible.

【0065】請求項6に記載の発明は、多数ノズルを有
するインクジェットヘッドを用い、記録媒体に対してイ
ンクジェットヘッドを相対的に移動させながら印字させ
る場合に、(2)式の関係を満たすコンプライアンス比
Rを設定することにより、印字パターンの違いによるノ
ズル間の吐出速度のばらつきを充分に小さくでき、ま
た、印字パターンの違いによるノズル間の吐出体積の差
を充分に小さくでき、もって、画像の濃度むらを充分に
無視できる程度に小さくできることを本発明者は見出し
た。
According to a sixth aspect of the present invention, when an ink jet head having a large number of nozzles is used and printing is performed while moving the ink jet head relative to the recording medium, the compliance ratio satisfying the relationship of the expression (2) is satisfied. By setting R, it is possible to sufficiently reduce the variation in the ejection speed between the nozzles due to the difference in the print pattern, and it is possible to sufficiently reduce the difference in the ejection volume between the nozzles due to the difference in the print pattern. The present inventor has found that the unevenness can be made small enough to be ignored.

【0066】請求項7に記載の発明は、請求項5または
6に記載のインクジェットヘッドの駆動方法において、
インク室間の側壁の残留振動を抑えたままで、印加電圧
の繰り返し周期を変えることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an ink jet head driving method according to the fifth or sixth aspect, wherein
The repetition cycle of the applied voltage can be changed while suppressing the residual vibration of the side wall between the ink chambers.

【0067】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
のインクジェットヘッドの駆動方法において、インク室
の1回の駆動によるインク室間の側壁の残留圧力振動を
効果的に小さくすることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, in the ink jet head driving method according to the seventh aspect, it is possible to effectively reduce the residual pressure vibration of the side wall between the ink chambers due to one driving of the ink chambers. it can.

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

【図1】この発明の一実施の形態であるインクジェット
プリンタの電気的な接続を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing electrical connection of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.

【図2】前記インクジェットプリンタのインクジェット
ヘッドの分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of an inkjet head of the inkjet printer.

【図3】同部分拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the same portion.

【図4】前記インクジェットヘッドのインク室をその長
さ方向と直交する方向に切断した拡大縦断面図である。
FIG. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of the ink chamber of the inkjet head taken along a direction orthogonal to the length direction thereof.

【図5】前記インクジェットヘッドに印加する駆動パル
ス電圧の波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of a drive pulse voltage applied to the inkjet head.

【図6】前記インクジェットヘッドで連続する複数のノ
ズルからインクを吐出させる場合の各インク室へ印加す
る駆動パルス電圧の波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram of a drive pulse voltage applied to each ink chamber when ink is ejected from a plurality of continuous nozzles in the inkjet head.

【図7】前記インクジェットヘッドのインク室へ印加す
る駆動パルス電圧の波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram of a drive pulse voltage applied to an ink chamber of the inkjet head.

【図8】前記インクジェットヘッドでインクの吐出を行
うノズルに対応するインク室の加圧動作を説明する説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a pressurizing operation of an ink chamber corresponding to a nozzle that ejects ink in the inkjet head.

【図9】前記インクジェットヘッドのインク室の拡大、
縮小動作を説明する説明図である。
FIG. 9 is an enlarged view of an ink chamber of the inkjet head,
It is explanatory drawing explaining a reduction operation.

【図10】前記インクジェットヘッドと用紙とが相対的
に移動することにより、インクジェットヘッドが用紙を
走査して1ページの画像を形成する場合を説明する説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a case in which the inkjet head scans the sheet to form a one-page image by the relative movement of the inkjet head and the sheet.

【図11】印字可能エリアの一方向にわたってノズルが
整列するように前記インクジェットヘッドを複数交互に
ずらして配置した装置構成の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an apparatus configuration in which a plurality of the inkjet heads are alternately arranged so that the nozzles are aligned in one direction in a printable area.

【図12】前記インクジェットヘッドでインクの小液滴
を発生させる繰返し周波数の説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a repetition frequency at which small droplets of ink are generated by the inkjet head.

【図13】同説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of the same.

【図14】インクの吐出体積と前記繰返し周波数との関
係を説明するグラフである。
FIG. 14 is a graph illustrating the relationship between the ink ejection volume and the repetition frequency.

【図15】前記インクジェットヘッドにおける前記イン
クの吐出体積と前記繰返し周波数との関係を説明するグ
ラフである。
FIG. 15 is a graph illustrating a relationship between the ejection volume of the ink and the repetition frequency in the inkjet head.

【図16】同グラフである。FIG. 16 is the same graph.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクジェットプリンタ 4 インクジェットヘッド 5 インクジェットヘッドドライバ 11 インク室 20 ノズル 1 inkjet printer 4 inkjet head 5 inkjet head driver 11 ink chamber 20 nozzles

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電部材で形成された側壁によって互い
に仕切られている複数のインク室を有し、前記側壁の壁
面には電極が形成されていて、前記電極に電圧を印加す
ることで前記側壁にせん断モードの変位を生じさせるこ
とにより、前記インク室内のインクをノズルから吐出さ
せて記録媒体上に画素を形成するインクジェットヘッド
と、 同時に駆動可能な前記インク室を2インク室おきとなる
ように前記電圧の印加を行なって前記インクジェットヘ
ッドの駆動を行なうインクジェットヘッドドライバとを
備え、 前記インクジェットヘッドは、前記印加電圧の繰り返し
パルス周期を“Tf(単位:AL3)”、“前記側壁の
圧電部材のコンプライアンス/前記インクのコンプライ
アンス”であるコンプライアンス比を“R”としたとき
に、前記パルス周期Tfが、 2.7R−2.8R+3.9<Tf<3.0R−3.2R+4.1 …… (1) となるように前記コンプライアンス比Rを設定している
インクジェットプリンタ。
1. A plurality of ink chambers that are partitioned from each other by side walls formed of piezoelectric members, electrodes are formed on the wall surfaces of the side walls, and the side walls are formed by applying a voltage to the electrodes. By causing a shear mode displacement in the ink jet head, the ink in the ink chamber is ejected from the nozzles to form pixels on the recording medium, and the ink chambers that can be driven at the same time are every two ink chambers. An inkjet head driver that drives the inkjet head by applying the voltage, wherein the inkjet head has a repetition pulse cycle of the applied voltage of “Tf (unit: AL3)” and “the piezoelectric member of the sidewall”. When the compliance ratio "Compliance / Compliance of the ink" is set to "R", Pulse period Tf is, 2.7R 2 -2.8R + 3.9 <Tf <3.0R 2 -3.2R + 4.1 ...... (1) and said compliance ratio inkjet printer sets the R so.
【請求項2】 圧電部材で形成された側壁によって互い
に仕切られている複数のインク室を有し、前記側壁の壁
面には電極が形成されていて、前記電極に電圧を印加す
ることで前記側壁にせん断モードの変位を生じさせるこ
とにより、前記インク室内のインクをノズルから吐出さ
せて記録媒体上に画素を形成するインクジェットヘッド
と、 同時に駆動可能な前記インク室を2インク室おきとなる
ように前記電圧の印加を行なって前記インクジェットヘ
ッドの駆動を行なうインクジェットヘッドドライバとを
備え、 前記インクジェットヘッドは、前記印加電圧の繰り返し
パルス周期を“Tf(単位:AL3)”、“前記側壁の
圧電部材のコンプライアンス/前記インクのコンプライ
アンス”であるコンプライアンス比を“R”としたとき
に、前記パルス周期Tfが、 Tf=3.0R−3.1R+4.0 …… (2) となるように前記コンプライアンス比Rを設定している
インクジェットプリンタ。
2. A plurality of ink chambers partitioned from each other by side walls formed of a piezoelectric member, electrodes are formed on the side walls of the side walls, and the side walls are formed by applying a voltage to the electrodes. By causing a shear mode displacement in the ink jet head, ink is ejected from the ink chambers from nozzles to form pixels on a recording medium, and at the same time, two ink chambers can be simultaneously driven. An inkjet head driver that drives the inkjet head by applying the voltage, wherein the inkjet head has a repetition pulse cycle of the applied voltage of “Tf (unit: AL3)” and “the piezoelectric member of the sidewall”. When the compliance ratio "Compliance / Compliance of the ink" is set to "R", Inkjet printer pulse period Tf has set the compliance ratio R so that Tf = 3.0R 2 -3.1R + 4.0 ...... (2).
【請求項3】 前記インクジェットヘッドドライバは、
前記印加電圧の繰り返しパルス波形を、互いに逆極性の
電圧パルスと当該両電圧パルス間に設けられた所定の休
止時間とからなるものとしている請求項1または2に記
載のインクジェットプリンタ。
3. The inkjet head driver,
The inkjet printer according to claim 1 or 2, wherein the repeated pulse waveform of the applied voltage includes voltage pulses having polarities opposite to each other and a predetermined rest time provided between the voltage pulses.
【請求項4】 前記インクジェットヘッドドライバは、
前記互いに逆極性の電圧パルス幅をALとしている請求
項3に記載のインクジェットプリンタ。
4. The ink jet head driver,
The inkjet printer according to claim 3, wherein the voltage pulse widths having mutually opposite polarities are AL.
【請求項5】 圧電部材で形成された側壁によって互い
に仕切られている複数のインク室を有し、前記側壁の壁
面には電極が形成されているインクジェットヘッドの前
記電極に、同時に駆動可能な前記インク室を2インク室
おきとなるように電圧を印加することにより前記側壁に
せん断モードの変位を生じさせて、前記インク室内のイ
ンクをノズルから吐出させて記録媒体上に画素を形成さ
せ、 前記印加電圧の繰り返しパルス周期を“Tf(単位:A
L3)”、“前記側壁の圧電部材のコンプライアンス/
前記インクのコンプライアンス”であるコンプライアン
ス比を“R”としたときに、前記パルス周期Tfを、 2.7R−2.8R+3.9<Tf<3.0R−3.2R+4.1 …… (1) となるようにしているインクジェットヘッドの駆動方
法。
5. An ink jet head having a plurality of ink chambers partitioned from each other by a side wall formed of a piezoelectric member, and an electrode being formed on a wall surface of the side wall. By applying a voltage so that every two ink chambers are placed, a shear mode displacement is generated on the side wall, and ink in the ink chamber is ejected from a nozzle to form a pixel on a recording medium. The repeated pulse cycle of the applied voltage is "Tf (unit: A
L3) "," Compliance of the piezoelectric member on the side wall /
When the compliance ratio which is “compliance of the ink” is “R”, the pulse period Tf is 2.7R 2 −2.8R + 3.9 <Tf <3.0R 2 −3.2R + 4.1. 1) A method of driving an inkjet head, which is set as follows.
【請求項6】 圧電部材で形成された側壁によって互い
に仕切られている複数のインク室を有し、前記側壁の壁
面には電極が形成されているインクジェットヘッドの前
記電極に、同時に駆動可能な前記インク室を2インク室
おきとなるように電圧を印加することで前記側壁にせん
断モードの変位を生じさせて、前記インク室内のインク
をノズルから吐出させて記録媒体上に画素を形成させ、 前記印加電圧の繰り返しパルス周期を“Tf(単位:A
L3)”、“前記側壁の圧電部材のコンプライアンス/
前記インクのコンプライアンス”であるコンプライアン
ス比を“R”としたときに、前記パルス周期Tfが、 Tf=3.0R−3.1R+4.0 …… (2) となるようにしているインクジェットヘッドの駆動方
法。
6. An ink jet head having a plurality of ink chambers partitioned from each other by a side wall formed of a piezoelectric member, and an electrode being formed on a wall surface of the side wall. By applying a voltage so that every two ink chambers are applied, a shear mode displacement is generated on the side wall, and the ink in the ink chamber is ejected from a nozzle to form a pixel on a recording medium. The repeated pulse cycle of the applied voltage is "Tf (unit: A
L3) "," Compliance of the piezoelectric member on the side wall /
When the compliance ratio which is “compliance of the ink” is “R”, the pulse cycle Tf is set to Tf = 3.0R 2 −3.1R + 4.0 (2) Driving method.
【請求項7】 前記印加電圧の繰り返しパルス波形を、
互いに逆極性の電圧パルスと当該両電圧パルス間に設け
られた所定の休止時間とからなるものとしている請求項
5または6に記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
7. A repetitive pulse waveform of the applied voltage,
7. The method for driving an inkjet head according to claim 5, wherein the voltage pulse has polarities opposite to each other and a predetermined rest time provided between the voltage pulses.
【請求項8】 前記互いに逆極性の電圧パルス幅をAL
としている請求項7に記載のインクジェットヘッドの駆
動方法。
8. The voltage pulse widths of opposite polarities are set to AL.
The method of driving an inkjet head according to claim 7.
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JP2007175915A (en) * 2005-12-27 2007-07-12 Brother Ind Ltd Inkjet printer
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