JP2004181676A

JP2004181676A - Ink jet recorder

Info

Publication number: JP2004181676A
Application number: JP2002348663A
Authority: JP
Inventors: Shozo Kikukawa; 省三菊川; Katsuichi Kawabata; 勝一川端
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP4207551B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet recorder in which high ink response is attained with a low driving voltage, high anti-thickening effect is exhibited at a nozzle opening by micro-oscillating an ink meniscus efficiently, an ink drop can be flied stably and the circuitry for micro-oscillating the ink meniscus can be simplified. <P>SOLUTION: The ink jet recorder comprises a recording head having a plurality of ink channels separated by side walls made of a piezoelectric material, and flying ink in the ink channel as an ink drop from a nozzle with a pressure being generated when the side wall is subjected to shear deformation by applying a driving pulse to an electrode formed on te side wall, and a means for moving the recording head relatively to a print medium. The ink jet recorder is arranged not to fly an ink drop from the nozzle to the electrode of the ink channel but applying an oscillatory pulse of rectangular waveform for micro-oscillating the ink meniscuses in all ink channels to the electrode of the ink channel when the recording head is located on the outside of print area for the print medium. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドの駆動方法に関し、詳しくは、矩形波を用いてインクメニスカスを微振動させることにより、ノズル開口付近の増粘したインクを効率良く攪拌して、インク吐出の信頼性を高め、高品位な画像を高速で信頼性高く記録することが可能なインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録においては、画像を形成するインクのドット径が小さい程、画像の解像度が向上する。ドット径はノズル径の大きさで決まるので、最近ではインクジェットヘッドのノズル径が微細化している。しかし、ノズル径を余り微細化するとノズル詰まりが起こり易くなるため、ノズル径は余り小さくせずに吐出時のインクメニスカスの位置と吐出圧力を微細に制御して、吐出するノズルの径よりも小さなインク滴を吐出することが行われる。
【０００３】
また、インクも進歩し、顔料インクを使用することで、染料に比べ、耐水性や耐光性が著しく向上した。更に、インクにラテックス等のポリマーを添加することで、インクを吸収できない媒体、例えば、ＰＥＴベース上に、滲みや混色の無い高画質な画像が形成できるようになり、また、顔料分散にポリマー分散剤を使用することで、超微粒子インクを安定に分散でき、染料のように鮮やかな色彩を持つ顔料インクが出現した。これらの技術を組み合わせて、写真を越える画像がインクジェット記録装置で得られるようになった。
【０００４】
しかし、インク滴を小径化したりインクに顔料やポリマーを加えたりすると、インク非吐出時にノズル開口付近のインクが増粘し易くなり、極めて短い時間インクの吐出を中断しただけで、吐出再開時に吐出できなくなったり、吐出インク滴の重量、飛翔速度や飛翔方向が変化したりして、画質が著しく低下する現象が発生する。ノズル開口は２０〜４０μｍ程度と極めて小さく、インクが流動拡散しにくいため、ごく少量の水分や溶剤がノズル開口から蒸発しただけで、ノズル開口付近では局所的にインクの粘度が上昇する。この吐出の中断は、ヘッドが印刷待機位置にある時、キャリッジの加減速時、そして、画像パターンに依っては印刷中にも起こる。
【０００５】
特に、ラテックスやポリマーを含むインクは、吐出をごく短時間、例えば秒のオーダー停止しただけで、ノズル開口から極微量の水分や溶剤が蒸発して被膜を形成するため粘度が急上昇する。また、顔料を含むインクは、中断中にノズル開口から水分や溶剤が蒸発すると、局所的に凝集が起こり、粘度が上昇する恐れもある。吐出インク滴を微小化すると、ノズル開口で局所的に増粘したインクが吐出により持ち去られる速度が遅くなり、粘度の低いバルクのインクと置換されにくくなるので、吐出不良が簡単には解消しない。
【０００６】
このように、インク滴の小径化とインクへの顔料やポリマー添加により、今では高画質、高耐久性の画像が得られるようになったが、反対に、ごく短時間の吐出中断時にもノズル詰まりが起こり易くなって、吐出再開時に最初から正常に吐出しなくなり、この対策が必要となった。
【０００７】
長期間の印刷休止時には、ノズル面全体をキャップで覆ってノズル開口からのインク成分の蒸発を防止できる。しかし、印刷待機中や印刷中の吐出中断期間にはキャッピングができないので、従来から、対策の一つとして、インクを吐出しない程度に圧電材料を駆動してノズル内のインクメニスカスを微振動させることで、ノズル開口付近の増粘したインクをインクチャネル内のバルクのインクと攪拌し、ノズル開口面のインク粘度を低下させるという方法が知られている（特許文献１〜３）。
【０００８】
上記従来技術では、インクメニスカスを微振動させるために、図９に示すように、いずれも信号の立ち上がりと立ち下りに傾斜をつけた台形波からなる微振動パルスを印加している。台形波を使用することで、インク室をゆっくりと膨張、収縮させることができるので、急激な膨張、収縮に伴うインクメニスカスの大きな移動によるノズルからの空気の吸い込みを防止できると共に、インクメニスカスが静止するまでの時間を短くすることができるためである。
【０００９】
しかし、台形波で駆動すると、インクの応答性が遅く、効率が悪いため、駆動電圧が高くなる。一般に、インクジェット記録ヘッドは、圧電素子の発熱が駆動電圧の二乗に比例するので、この駆動電圧は重要であり、低いほど好ましい。駆動電圧が高いと記録ヘッドの発熱が大きく、インクの温度が上昇し、インク粘度が低下してインク滴の飛翔速度が速くなり、着弾誤差による画質低下を招く問題がある。このインクメニスカスを微振動させるための信号は、非吐出時は全インクチャネルに、吐出時は非吐出チャネルに掛かるので、記録ヘッドには常時信号が掛かることになり、記録ヘッドの発熱が大きな問題となる。
【００１０】
また、台形波を構成する立ち上がり及び立ち下りの傾斜波の作成は、コンデンサーの充放電で行うため、複雑なアナログ回路が必要となる問題もある。
【００１１】
なお、特許文献４〜８は、せん断モードヘッドを矩形波で駆動するが、残留振動の抑制、温度変動の抑制に関するもので、矩形波でインクメニスカスを微振動させるものではない。
【００１２】
【特許文献１】特開平９−３０００７号公報
【特許文献２】特開２０００−３７８６７号公報
【特許文献３】特開平２０００−２５５０５６号公報
【特許文献４】特許第３２９００８４号公報
【特許文献５】特許第３０２４４２３号公報
【特許文献６】特許第３０２４４２４号公報
【特許文献７】特許第３２９４７５６号公報
【特許文献８】特許第３３２４９４９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、低い駆動電圧でインクの応答が早く、効率良くインクメニスカスを微振動させることにより、ノズル開口におけるインクの増粘防止効果が高く、インク滴を安定的に飛翔させることができると共に、インクメニスカスを微振動させるための回路構成も簡単で済むインクジェット記録装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１５】
請求項１記載の発明は、圧電材料により形成された側壁によって隔てられた複数のインクチャネルを有し、側壁に形成された電極に駆動パルスを印加することにより該側壁をせん断変形させ、せん断変形時の圧力によりインクチャネル内のインクをノズルよりインク滴として飛翔させる記録ヘッドと、該記録ヘッドを印刷媒体に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域外にあるときに、前記インクチャネルの電極に、ノズルからインク滴を飛翔させずに全インクチャネル内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる振動パルスを印加するように構成したこと特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１６】
請求項２記載の発明は、前記振動パルスは、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、４ＡＬ幅の矩形波からなる振動パルスを偶数チャネルと奇数チャネルに、タイミングを４ＡＬずらして印加し、これらの振動パルスを１２ＡＬ間隔で繰り返すことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置である。
【００１７】
請求項３記載の発明は、前記印刷領域外は、記録ヘッドがホームポジションにある時、印刷領域内へ向けて加速している時又は印刷領域内から印刷領域外へ脱出する際に減速している時の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット記録装置である。
【００１８】
請求項４記載の発明は、圧電材料により形成された側壁によって隔てられた複数のインクチャネルを有し、側壁に形成された電極に駆動パルスを印加することにより該側壁をせん断変形させ、せん断変形時の圧力によりインクチャネル内のインクをノズルよりインク滴として飛翔させる記録ヘッドと、該記録ヘッドを印刷媒体に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域内にあるときに、画像記録に寄与しないインクチャネルの電極に、ノズルからインク滴を飛翔させずに該インクチャネル内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる振動パルスを印加するように構成したことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１９】
請求項５記載の発明は、前記振動パルスは、隣接する３つのインクチャネルがすべて画像記録に寄与しない時、そのうちの中央のインクチャネルの電極にのみ印加することを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置である。
【００２０】
請求項６記載の発明は、前記振動パルスは、インク滴を飛翔させる際の吐出パルスの１／２の強度であることを特徴とする請求項４又は５記載のインクジェット記録装置である。
【００２１】
請求項７記載の発明は、前記振動パルスの印加は、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、画像記録を行うためにインク滴の吐出を開始する１ＡＬ時間以上前に停止することを特徴とする請求項４、５又は６記載のインクジェット記録装置である。
【００２２】
請求項８記載の発明は、圧電材料により形成された側壁によって隔てられた複数のインクチャネルを有し、側壁に形成された電極に駆動パルスを印加することにより該側壁をせん断変形させ、せん断変形時の圧力によりインクチャネル内のインクをノズルよりインク滴として飛翔させる記録ヘッドと、該記録ヘッドを印刷媒体に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの複数のインクチャネルのうち、互いに２本のインクチャネルを挟んで離れているインクチャネルをまとめて一つの組として全インクチャネルを３つの組に分割し、前記すべてのインクチャネルの電極に、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、同一タイミングで２ＡＬ幅の矩形波からなるパルス信号を印加すると共に、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域内にあるときに、画像記録に寄与しないインクチャネルの電極に、前記２ＡＬ幅のパルス信号を印加しないことにより、ノズルからインク滴を飛翔させずに該インクチャネル内のインクメニスカス及びその両隣のインクチャネル内のインクメニスカスを微振動させるように構成したことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００２３】
請求項９記載の発明は、前記インクチャネルのうち、隣接する３つのインクチャネルがすべて画像記録に寄与しない場合、そのうちの中央のインクチャネルの電極にのみ、前記２ＡＬ幅のパルス信号を印加しないことを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録装置である。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、画像記録を行うためにインク滴の吐出を開始する１ＡＬ時間以上前に、前記パルス信号の印加を再開することを特徴とする請求項８又は９記載のインクジェット記録装置である。
【００２５】
請求項１１記載の発明は、圧電材料により形成された側壁によって隔てられた複数のインクチャネルを有し、側壁に形成された電極に駆動パルスを印加することにより該側壁をせん断変形させ、せん断変形時の圧力によりインクチャネル内のインクをノズルよりインク滴として飛翔させる記録ヘッドと、該記録ヘッドを印刷媒体に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域外にあるときに、インクチャネルの電極に、ノズルからインク滴を飛翔させずに全インクチャネル内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる振動パルスを印加すると共に、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域内にあるときに、画像記録に寄与しないインクチャネルの電極に、ノズルからインク滴を飛翔させずに該インクチャネル内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる振動パルスを印加するように構成したことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００２６】
請求項１２記載の発明は、前記印刷領域外における振動パルスは、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、４ＡＬ幅の矩形波からなる振動パルスを偶数チャネルと奇数チャネルに、タイミングを４ＡＬずらして印加し、これらの振動パルスを１２ＡＬ間隔で繰り返すことを特徴とする請求項１１記載のインクジェット記録装置である。
【００２７】
請求項１３記載の発明は、前記印刷領域外は、記録ヘッドがホームポジションにある時、印刷領域内へ向けて加速している時又は印刷領域内から印刷領域外へ脱出する際に減速している時の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１１又は１２記載のインクジェット記録装置である。
【００２８】
請求項１４記載の発明は、前記印刷領域内における振動パルスは、隣接する３つのインクチャネルがすべて画像記録に寄与しない場合、そのうちの中央のインクチャネルの電極にのみ印加することを特徴とする請求項１１、１２又は１３記載のインクジェット記録装置である。
【００２９】
請求項１５記載の発明は、前記印刷領域内における振動パルスは、インク滴を飛翔させる際の吐出パルスの１／２の強度であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【００３０】
請求項１６記載の発明は、前記振動パルスの印加は、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、画像記録を行うためにインク滴の吐出を開始する１ＡＬ時間以上前に停止することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【００３１】
請求項１７記載の発明は、圧電材料により形成された側壁によって隔てられた複数のインクチャネルを有し、側壁に形成された電極に駆動パルスを印加することにより該側壁をせん断変形させ、せん断変形時の圧力によりインクチャネル内のインクをノズルよりインク滴として飛翔させる記録ヘッドと、該記録ヘッドを印刷媒体に対して相対的に移動させる移動手段とを備えたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域外にあるときに、インクチャネルの電極に、ノズルからインク滴を飛翔させずに全インクチャネル内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる振動パルスを印加し、前記記録ヘッドが印刷媒体に対する印刷領域内にあるときに、前記記録ヘッドの複数のインクチャネルのうち、互いに２本のインクチャネルを挟んで離れているインクチャネルをまとめて一つの組として全インクチャネルを３つの組に分割し、前記すべてのインクチャネルの電極に、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、同一タイミングで２ＡＬ幅の矩形波からなるパルス信号を印加すると共に、画像記録に寄与しないインクチャネルの電極には、前記２ＡＬ幅のパルス信号を印加しないことにより、ノズルからインク滴を飛翔させずに該インクチャネル及びその両隣のインクメニスカスを微振動させるように構成したことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００３２】
請求項１８記載の発明は、前記印刷領域外における振動パルスは、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、４ＡＬ幅の矩形波からなる振動パルスを偶数チャネルと奇数チャネルに、タイミングを４ＡＬずらして印加し、これらの振動パルスを１２ＡＬ間隔で繰り返すことを特徴とする請求項１７記載のインクジェット記録装置である。
【００３３】
請求項１９記載の発明は、前記印刷領域外は、記録ヘッドがホームポジションにある時、印刷領域内へ向けて加速している時又は印刷領域内から印刷領域外へ脱出する際に減速している時の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１７又は１８記載のインクジェット記録装置である。
【００３４】
請求項２０記載の発明は、前記印刷領域内では、前記インクチャネルのうち、隣接する３つのインクチャネルがすべて画像記録に寄与しない時、そのうちの中央のインクチャネルの電極にのみ、前記２ＡＬ幅のパルス信号を印加しないことを特徴とする請求項１７、１８又は１９記載のインクジェット記録装置である。
【００３５】
請求項２１記載の発明は、前記インクチャネルの音響的共振周期の１／２をＡＬとした時、画像記録を行うためにインク滴の吐出を開始する１ＡＬ時間以上前に、前記パルス信号の印加を再開することを特徴とする請求項１７〜２０のいずれかに記載のインクジェット記録装置である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３７】
図１は、インクジェット記録装置の概略構成を示す図である。インクジェット記録装置１において、印刷媒体Ｐは、搬送機構３の搬送ローラ対３２に挟持され、更に、搬送モータ３３によって回転駆動される搬送ローラ３１により図示Ｙ方向に搬送されるようになっている。
【００３８】
搬送ローラ３１と搬送ローラ対３２の間で印刷媒体Ｐの印刷面ＰＳと対向するように、記録ヘッド２が設けられている。この記録ヘッド２は、印刷媒体Ｐの幅方向に亘って掛け渡されたガイドレール４に沿って、不図示の駆動手段によって、上記印刷媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）と略直交する図示Ｘ方向（主走査方向）に沿って往復移動可能に設けられたキャリッジ５に、ノズル面側が印刷媒体Ｐの印刷面ＰＳと対向するように配置されて搭載されており、フレキシケーブル６を介して駆動パルスを発生するための回路が設けられる不図示の制御基板に電気的に接続されている。
【００３９】
かかる記録ヘッド２は、キャリッジ５の移動に伴って印刷媒体Ｐの印刷面ＰＳを幅方向に移動し、この移動過程でインク滴を吐出することによって所望のインクジェット画像を印刷するようになっている。
【００４０】
なお、図中、７はインク受け器であり、記録ヘッド２が非印刷時の待機位置であるホームポジションに設けられている。記録ヘッド２がこのホームポジションにある時、後述するようにノズル開口で増粘したインクを微振動させ、減粘した後、このインク受け器７に向けてインク滴を少量はき捨てるようにする。記録ヘッド２がこのホームポジションにある時は、図示しないが、記録ヘッド２のノズル面にキャップを被せることにより保護するようになっている。また、８は印刷媒体Ｐを挟んで上記インク受け器７の反対位置に設けられたインク受け器であり、往復両方向で印刷するとき、往動から復動に切り替える前に、上記同様にはき捨てられたインク滴を受け入れる。
【００４１】
図２は、記録ヘッド２の概略構成を示す図であり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は断面図、図３はその作動を示す図である。同図において、２１はインクチューブ、２２はノズル形成部材、２３はノズル、Ｓは側壁、２４はカバープレート、２５はインク供給口、２６は基板である。そして、図２に示すようにインクチャネルＡが側壁Ｓとカバープレート２４及び基板２６によって形成されている。
【００４２】
図２（ｂ）には１個のノズル２３を有する１個のインクチャネルＡの断面図が示されているが、実際の記録ヘッド２では、図３（ａ）に示すようにカバープレート２４と基板２６との間には複数の側壁Ｓ、即ち、Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎ＋１で隔てられたインクチャネルＡ、即ち、Ａ０、Ａ１、Ａ２、…Ａｎが多数構成されている。インクチャネルＡ０、Ａ１、Ａ２、…Ａｎの一端（以下、これをノズル端という場合がある）はノズル形成部材２２に形成されたノズル２３につながり、他端（以下、これをマニホールド端という場合がある）はインク供給部を構成するインク供給口２５及びインクチューブ２１によって不図示のインクタンクに接続されていて、ノズル２３にはインクによるインクメニスカスを形成している。
【００４３】
各側壁Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、…は、図３（ａ）の矢印で示すように分極方向が異なる２個の圧電材料からなる側壁Ｓ１ａ、Ｓ２ａ、…とＳ１ｂ、Ｓ２ｂ、…とから構成されており、各インクチャネルＡ内には、側壁Ｓの対向する両側面から底面にかけて繋がる電極Ｑが密着形成されている。即ち、側壁Ｓ１には密着形成された電極Ｑ０、Ｑ１が、側壁Ｓ２には密着形成された電極Ｑ１、Ｑ２が、側壁Ｓ３には密着形成された電極Ｑ２、Ｑ３が設けてある。同様に各側壁にそれぞれ電極が密着形成されており、各電極Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２…は駆動パルス発生回路に接続している。
【００４４】
かかる記録ヘッド２は、図３（ａ）に示すように全電極Ｑ０、Ｑ１、Ｑ２・・・を接地した状態から、図３（ｂ）に示す状態において、例えばインクチャネルＡ２から吐出を行う時は、電極Ｑ２に駆動パルス（＋Ｖ）を印加すると、側壁Ｓ２、Ｓ３を構成する圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生じることにより、側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ共に側壁の接合面にせん断変形を生じ、また側壁Ｓ３ａ、Ｓ３ｂも同様に反対方向にせん断変形を生じて、図３（ｂ）に示すように側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ及び側壁Ｓ３ａ、Ｓ３ｂは互いに外側に向けて変形し、インクチャネルＡ２の容積を拡大してインクチャネルＡ２内に負の圧力が生じてインクが流れ込む。同時にマニホールド端とノズル端から圧力が上がり始め、正の圧力波がインクチャネル中央に向かって伝わり、１ＡＬ経過すると、その音響波が反対端に達し、インクチャネル内が正圧となる。
【００４５】
なお、ＡＬ（ＡｃｏｕｓｔｉｃＬｅｎｇｔｈ）とは、インクチャネルの長さをＬ（図２（ｂ）参照）、インク中の音速をＣとした時、Ｌ／Ｃで表される時間（単位：μｓ）であり、インクチャネルの音響的共振周期の１／２である。実際の記録ヘッドのＡＬは、圧電材料により構成される側壁Ｓに矩形波を印加して出射するインク滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、インク滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められる。
【００４６】
ノズル端とマニホールド端に達した音響波は、それぞれ反射して、位相が１８０°反転した負の圧力波となって、インクチャネルの中央に向かって伝搬する。更に、１ＡＬ経過すると、負の圧力波がそれぞれ他端に達して、インクチャネル内部が負圧となる。このように、側壁を移動させて発生した圧力波は、ＡＬ時間毎に圧力の反転を繰り返す。ノズル端は、音響インピーダンスの小さい空気と接しているので、ほぼ１００％反射されるが、マニホールド端は、インクチャネルの断面積とマニホールドの断面積の比率により、部分的に反射されるので、次第に圧力が減衰してゆく。
【００４７】
正の駆動パルス（＋Ｖ）の印加でインクチャネルが膨張して、インク圧力が負圧になるが、１ＡＬ経過後に圧力が反転して正圧になるので、このタイミングで電位を０に戻すと、側壁Ｓ２、Ｓ３は膨張位置から図３（ａ）に示す中立位置に戻り、インクに高い圧力が掛かる。引き続き、図３（ｃ）に示すように、側壁Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ及びＳ３ａ、Ｓ３ｂを互いに逆方向に変形するように負電圧の駆動パルス（−Ｖ）を印加して、インクチャネルＡ２の容積を縮小すると、インクチャネルＡ２内に更に高い正の圧力が生じる。これによりインクチャネルＡ２を満たしているインクの一部によるノズル２３内のインクメニスカスがノズル２３から押し出される方向に変化する。この正の圧力がインク滴をノズル２３から射出する程に大きくなると、インク滴はノズル２３から吐出する。この状態を２ＡＬ保持すると、インクチャネルＡ２内の圧力が反転、再反転するので、電位を０に戻し、側壁Ｓ２、Ｓ３を収縮位置から中立位置に戻すと、残留する圧力波がキャンセルされ、次のインク滴の吐出が可能になる。各インクチャネルも同様に駆動パルスの印加によって上記と同様に動作する。
【００４８】
これはせん断モードタイプの記録ヘッド２の基本的な駆動法であり、Ｄｒａｗ（インクチャネルを膨張させる）→Ｒｅｌｅａｓｅ（元にもどす）→Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ（インクチャネルを収縮させる）→Ｃａｎｃｅｌ（インクチャネルを元に戻す）操作を繰り返すので、ＤＲＲＣ駆動と呼ばれ、図４（ａ）に示すような矩形波を駆動パルスとして各側壁Ｓの電極Ｑに印加する。なお、図４（ｂ）に駆動波形と、これに対応するインクチャネル内の平均圧力の概念図を示す。
【００４９】
前記のようにインクチャネルＡ２の側壁Ｓ２及びＳ３が吐出の動作をすると、隣のインクチャネルＡ１、Ａ３が影響を受けるため、通常、複数のインクチャネルのうち、互いに２本のインクチャネルを挟んで離れているインクチャネルをまとめて一つの組として全インクチャネルを３つの組に分割し、３チャネル毎に３群に分けて吐出するいわゆる３サイクル吐出が行われる。例えば、Ａ１、Ａ４、Ａ７…を同一周期のパルスで駆動し、次の周期でＡ２、Ａ５、Ａ８…を駆動する方法が行われる。
【００５０】
せん断モードタイプの記録ヘッド２では、一つの側壁Ｓはその両隣のインクチャネルＡで共有しているため、例えば図３に示すインクチャネルＡ２から吐出を行う場合、図４（ａ）に示すように、インクチャネルＡ２の電極Ｑ２に１ＡＬ幅の正電圧の駆動パルスを印加し、続いて、このインクチャネルＡ２の電極Ｑ２に２ＡＬ幅の負電圧を印加するが、インクチャネルＡ２の電極Ｑ２に負電圧を印加する代わりに、図５に示すように、隣接するインクチャネルＡ１及びＡ３の各電極Ｑ１、Ｑ３に、２ＡＬ幅の正電圧の駆動パルスを印加する態様とすることで、側壁Ｓに掛かる差電圧を利用して、図４（ａ）の駆動パルスを印加した場合と同一の駆動を行うようにすることもできる。特にこの態様では、図４（ａ）に示す駆動パルスを印加する場合のように正負の２電源を使用する煩雑さがないために好ましい。
【００５１】
次に、かかるインクジェット記録装置１において、記録ヘッド２に対してインクメニスカスを微振動させる構成について説明する。
【００５２】
本発明において、インクメニスカスを微振動させるタイミングは、記録ヘッド２が印刷媒体Ｐに対する印刷領域外にある場合と印刷領域内にある場合とに分けられる。
【００５３】
まず、記録ヘッド２が印刷媒体Ｐに対する印刷領域外にある場合、記録ヘッド２の側壁Ｓの電極Ｑに、ノズル２３からインク滴を飛翔させずに全インクチャネルＡ内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる微振動パルスを印加する。
【００５４】
このときの微振動パルスを図６（ａ）に示す。この微振動パルスは、偶数チャネル（例えばＡ２、Ａ４、Ａ６・・・）の側壁（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７・・・）の電極（Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９Ｑ、１０・・・）に４ＡＬ幅の矩形波を１２ＡＬ間隔で繰り返し印加し、一方、奇数チャネル（例えばＡ１、Ａ３、Ａ５・・・）の側壁（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６・・・）の電極（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８・・・）には、上記偶数チャネルに印加される微振動パルスと同一の４ＡＬ幅、１２ＡＬ間隔の矩形波を、該偶数チャネルに対して４ＡＬずらせて繰り返し印加する。微振動パルスを印加する時間は１００ｍｓ以上あれば良い。図６（ｂ）の下段は、そのときの偶数及び奇数チャネルのインクメニスカスの振動状況を示す概略図である。圧電素子は大きな容量と抵抗を持つため、矩形波の立ち上がりと立下りが緩やかになる。
【００５５】
なお、本発明において矩形波とは、電圧の０−９０％までの立ち上がり時間、立ち下がり時間のいずれもがＡＬの１／４以内であるような波形のことをいう。但し、ＡＬが長い場合でも、上記時間は１μｓ以内とする。
【００５６】
せん断モードタイプである記録ヘッド２では、各インクチャネルは隣接する両隣のインクチャネルと側壁Ｓを共有しているため、一つのインクチャネルの側壁Ｓの駆動による影響はその両隣のインクチャネルにも及ぶ。このため、偶数チャネルの側壁Ｓの電極Ｑに矩形波を印加すると、自チャネルのインクメニスカスのみならず、その両隣の奇数チャネルのインクメニスカスも微振動させることができる。また、この矩形波の印加が偶数チャネルと奇数チャネルとで互いにずれていることから、その間にある壁の電極にかかる差電圧が、吐出時の１／２となり、インク滴が吐出されるおそれはない。
【００５７】
また、４ＡＬ駆動、１２ＡＬ休止を、偶数チャネルと奇数チャネルとでタイミングを４ＡＬずらせて交互に繰り返しているので、各インクチャネルの側壁
４ＡＬ駆動、４ＡＬ休止を繰り返すようになり、図６（ｂ）に示すように、全インクチャネルのインクメニスカスを微振動させることができる。
【００５８】
また、微振動パルスに矩形波を用いているので、台形波よりインクの圧力変動が大きくなるように思われるが、実際は、記録ヘッド２は、インクチャネルＡを構成する側壁Ｓを圧電素子により構成し、この側壁Ｓをせん断変形させることによりインク滴をノズル２３から飛翔させるための圧力を作り出すせん断モードタイプの記録ヘッドであるため、発生した圧力波の共振を利用して吐出するので、せん断変形する側壁Ｓの変位量はｎｍオーダーですみ、伸縮モードで作動する積層型圧電素子と振動板を使用する従来技術記載のタイプの記録ヘッドに比べて、インク室の変形が１／１０〜１／１００と極めて小さい。このため、矩形波を使用して圧電素子を急激に変位させても、インクメニスカスが上記積層型のように大きく振動することはなく、空気を吸い込んだり、メニスカス振動の静定に時間がかかるような問題はない。
【００５９】
また、かかるせん断モードタイプの記録ヘッド２によれば、矩形波からなる微振動パルスの印加に対してインクメニスカスの応答が速く、効率良く微振動させることができるため、微振動パルスの駆動電圧を低く抑えることが可能である。吐出、非吐出を問わず、記録ヘッドには常に電圧が掛かるので、低い駆動電圧は、ヘッドの発熱を抑え、インク滴を安定的に飛翔させる上で重要である。
【００６０】
更に、矩形波は、簡単なデジタル回路を用いることで容易に生成可能であるため、従来のように傾斜波を有する台形波を用いるものに比べ、回路構成も簡素化できる利点がある。
【００６１】
本発明において印刷領域外とは、記録ヘッド２によって印刷媒体Ｐに対して画像印刷を行わない位置であり、これには記録ヘッド２が停止位置であるホームポジションにある時、記録ヘッド２が印刷媒体Ｐに対して画像印刷を行うために印刷領域内へ向けて加速している時、その印刷領域内から印刷領域外へ脱出する際に減速している時が挙げられる。本発明ではこれらのうちの少なくともいずれかにおいて上記の通りインクメニスカスを微振動させることが好ましい。
【００６２】
特に、キャリッジ５が移動して記録ヘッド２が加速している間は、記録ヘッド２のノズル面に高速の空気流が当たるため、ノズル２３に面しているインクから水分や溶剤の揮発が激しくなり、ノズル表面のインク粘度が急激に上昇するため、この加速時にインクメニスカスに微振動を与えることは好ましい態様である。
【００６３】
なお、インクの種類によっては、特に粘度の高い増粘し易いインクは微振動させるだけでは不十分なことがあるので、記録ヘッド２が印刷媒体Ｐに対する印刷領域外にある場合は、以上のようにインクメニスカスを微振動させた後、印刷を行うのに先立って、各インクチャネルＡから一定数（例えば５０滴ずつ）のインク滴を吐出するリフレッシュ動作を行って回復処理を行い、画像記録の最初の一滴からより一層安定的にインク滴を吐出できるようにすると良い。画像記録開始までの時間に応じて、このリフレッシュ動作後には、再度インクメニスカスに微振動を与えるように動作させても良い。キャリッジの往動時と復動時にインク吐出する場合は、往動の前に微振動させてインクをはき捨ててから往動を開始し、更に復動の前に微振動させてインクをはき捨ててから復動を開始することが好ましい。
【００６４】
次に、記録ヘッド２が印刷媒体Ｐに対する印刷領域内にある場合は、記録ヘッド２は画像形成のために駆動中であるため、吐出信号から非吐出ノズルを検出して、選択的にインクメニスカスの微振動を行う必要がある。この場合、画像記録に寄与しないインクチャネルＡの側壁Ｓの電極Ｑに、ノズル２３からインク滴を飛翔させずに該インクチャネルＡ内のインクメニスカスを微振動させるための矩形波からなる微振動パルスを印加する。記録ヘッド２が印刷領域内に移動した際には、すでにデータバッファには１行分の印刷データが送られているため、この印刷データから記録ヘッド２が１主走査する間に画像記録に寄与しないインク滴不吐出のインクチャネルを検出することが可能である。従って、記録ヘッド２が印刷領域内にある場合でも、この画像記録に寄与しないインクチャネルＡ内のインクメニスカスに微振動を与えることで、印刷中の極く僅かな吐出中断でも、インクの増粘を抑えることが可能となる。
【００６５】
せん断モードタイプの記録ヘッド２は、一つの側壁Ｓを両隣のインクチャネルと共有しているため、一つのインクチャネルからインク滴を吐出すると、その両隣の非吐出のインクチャネル内にも自動的に微振動がかかる。従って、非吐出のインクチャネルのすべてに微振動を与える必要はない。効率良くインクの増粘を抑え、記録ヘッド２の発熱を抑える上では、例えば図３（ａ）に示す隣接する３つのインクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３のがすべて非吐出のインクチャネルであって画像記録に寄与しない場合に、そのうちの中央のインクチャネルＡ２の側壁Ｓ２、Ｓ３の電極Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３にのみ印加することが好ましい。
【００６６】
この微振動パルスの例を図７及び図８を用いて説明する。ここでは図３（ａ）に示す隣接するインクチャネルＡ１、Ａ２、Ａ３を例に挙げ、インクチャネルＡ２において２発のインク滴を吐出して、その後微振動させる場合について説明する。
【００６７】
本実施形態に示す記録ヘッド２のように３サイクル吐出を行う記録ヘッドの場合、印刷領域内においては、図７に示すように、常に全インクチャネルに同じタイミングで２ＡＬ幅の矩形波からなる駆動パルスＰＡが印加されている。このとき各インクチャネル間（Ａ２−Ａ１、Ａ２−Ａ３）の側壁Ｓには、同図に示すように電圧差が生じないため、せん断変形を生じることはない。
【００６８】
そして、吐出データが来ると、図８に示すように、インクチャネルＡ２に掛ける２ＡＬ幅の信号を取り除き、その代わりに１ＡＬ幅の信号をタイミングを１ＡＬ早くして掛ければ、図５において説明した如く、隣接するインクチャネルＡ１、Ａ３間の側壁Ｓ２、Ｓ３との電位差によってインクチャネルＡ２からインク滴を吐出することができる。また、微振動させる場合は、２ＡＬ幅の信号を取り除くだけで良い。
【００６９】
なお、以上説明した印刷領域外及び印刷領域内でのインクメニスカスの微振動は、それに続く吐出パルスの印加によりインク滴を安定的に吐出できるようにするために、画像記録を行うためにインク滴の吐出を開始する少なくとも１ＡＬ以上前までには停止させることが好ましい。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば、せん断モードタイプの記録ヘッドのインク滴の吐出において、印字信号を少し変形した矩形波からなる信号で、印刷領域外及び／又は印刷領域内でインクメニスカス微振動を掛けることができる。矩形波からなる信号であるため、低い駆動電圧で応答が早く、効率良く微振動させることによりノズル開口におけるインクの増粘防止効果が高く、インク滴を安定的に飛翔させることができると共に、インクメニスカスを微振動させるための回路構成も簡単で済むインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット記録装置の概略構成を示す図
【図２】（ａ）は記録ヘッドの概略構成を示す外観斜視図、（ｂ）はその断面図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は記録ヘッドの作動を示す図
【図４】（ａ）ＤＲＲＣ駆動の駆動パルスを示す図、（ｂ）は駆動パルスとそのときのインクチャネル内の平均圧力を示す図
【図５】図４（ａ）と同一駆動の他の駆動パルスの印加例を示す図
【図６】印刷領域外における微振動パルスの印加例を示す図
【図７】印刷領域内における記録ヘッドに印加されるパルス信号を示す図
【図８】印刷領域内における微振動パルスの印加例を示す図
【図９】従来の微振動パルスを示す図
【符号の説明】
１：インクジェット記録装置
２：記録ヘッド
２１：インクチューブ
２２：ノズル形成部材
２３：ノズル
２４：カバープレート
２５：インク供給口
２６：基板
３：搬送機構
４：ガイドレール
５：キャリッジ
６：フレキシブルケーブル
７、８：インク受け器
Ａ：インクチャネル
Ｐ：印刷媒体
ＰＳ：記録面
Ｓ：側壁
Ｑ：電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of driving an ink jet recording head, and more specifically, by vibrating an ink meniscus finely using a rectangular wave to efficiently agitate thickened ink near a nozzle opening to improve the reliability of ink ejection. The present invention relates to an ink jet recording apparatus capable of recording high-quality images at high speed and with high reliability.
[0002]
[Prior art]
In ink jet recording, the smaller the dot diameter of the ink forming the image, the higher the resolution of the image. Since the dot diameter is determined by the size of the nozzle diameter, the nozzle diameter of the inkjet head has recently been reduced. However, if the nozzle diameter is made too small, nozzle clogging is likely to occur.Therefore, the nozzle meniscus position and ejection pressure at the time of ejection are finely controlled without making the nozzle diameter too small, and smaller than the diameter of the nozzle to be ejected. Discharging of ink droplets is performed.
[0003]
In addition, ink has advanced, and the use of pigment ink has significantly improved water resistance and light resistance as compared with dyes. Further, by adding a polymer such as latex to the ink, a high-quality image free from bleeding or color mixing can be formed on a medium that cannot absorb the ink, for example, a PET base. By using the agent, the ultrafine particle ink can be stably dispersed, and a pigment ink having a vivid color like a dye has appeared. By combining these techniques, an image exceeding a photograph can be obtained by an ink jet recording apparatus.
[0004]
However, if the diameter of the ink droplet is reduced or a pigment or polymer is added to the ink, the ink near the nozzle opening tends to thicken when the ink is not ejected. A phenomenon occurs in which the image quality is remarkably deteriorated due to a change in the weight, the flying speed and the flying direction of the ejected ink droplet. The nozzle opening is extremely small, about 20 to 40 μm, and it is difficult for the ink to flow and diffuse. Therefore, only a small amount of water or solvent evaporates from the nozzle opening, and the viscosity of the ink locally increases near the nozzle opening. This interruption of the ejection occurs when the head is at the print standby position, when the carriage is accelerated or decelerated, and also during printing depending on the image pattern.
[0005]
In particular, the viscosity of the ink containing latex or polymer increases rapidly because a very small amount of water or solvent evaporates from the nozzle opening to form a film when the ejection is stopped only for a very short time, for example, on the order of seconds. In addition, when water or a solvent evaporates from the nozzle opening during the suspension of the pigment-containing ink, local aggregation may occur and the viscosity may increase. When the size of the ejected ink droplet is reduced, the speed at which the locally thickened ink is removed at the nozzle opening by ejection becomes slower, and it becomes difficult to replace the ink with bulk ink having a low viscosity, so that the ejection failure is not easily eliminated.
[0006]
As described above, by reducing the diameter of the ink droplets and adding pigments and polymers to the ink, high-quality and highly durable images can now be obtained. Clogging was liable to occur, and normal ejection was not performed from the beginning when the ejection was restarted.
[0007]
When printing is stopped for a long period of time, the entire nozzle surface is covered with a cap, so that the evaporation of ink components from the nozzle openings can be prevented. However, since capping cannot be performed during the discharge suspension period during printing standby or during printing, as a countermeasure, conventionally, as a countermeasure, the piezoelectric material is driven to the extent that ink is not discharged and the ink meniscus in the nozzle is slightly vibrated. A method is known in which the thickened ink near the nozzle opening is stirred with the bulk ink in the ink channel to reduce the ink viscosity at the nozzle opening surface (Patent Documents 1 to 3).
[0008]
In the above prior art, in order to cause the ink meniscus to vibrate finely, as shown in FIG. 9, a microvibration pulse composed of a trapezoidal wave with an inclined rising and falling edge is applied. By using a trapezoidal wave, the ink chamber can be expanded and contracted slowly, so that suction of air from the nozzle due to large movement of the ink meniscus due to rapid expansion and contraction can be prevented, and the ink meniscus can be stopped. This is because it is possible to shorten the time required to do so.
[0009]
However, when driving with a trapezoidal wave, the response of the ink is slow and the efficiency is low, so that the driving voltage increases. Generally, in an ink jet recording head, since the heat generated by a piezoelectric element is proportional to the square of the driving voltage, the driving voltage is important, and the lower the driving voltage, the better. If the driving voltage is high, the recording head generates a large amount of heat, the temperature of the ink increases, the viscosity of the ink decreases, the flying speed of the ink droplets increases, and there is a problem that the image quality deteriorates due to landing errors. The signal for microvibrating the ink meniscus is applied to all the ink channels during non-ejection and to the non-ejection channel during ejection. Therefore, a signal is always applied to the recording head, and heat generation of the recording head is a major problem. It becomes.
[0010]
In addition, since rising and falling ramp waves forming a trapezoidal wave are created by charging and discharging a capacitor, there is also a problem that a complicated analog circuit is required.
[0011]
Patent Documents 4 to 8 drive a shear mode head with a rectangular wave, but relate to suppression of residual vibration and suppression of temperature fluctuation, and do not minutely vibrate an ink meniscus with a square wave.
[0012]
[Patent Document 1] JP-A-9-30007
[Patent Document 2] JP-A-2000-37867
[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-255056
[Patent Document 4] Japanese Patent No. 3290084
[Patent Document 5] Japanese Patent No. 3024423
[Patent Document 6] Japanese Patent No. 3024424
[Patent Document 7] Japanese Patent No. 3294756
[Patent Document 8] Japanese Patent No. 3324949
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a quick ink response at a low driving voltage and to efficiently vibrate the ink meniscus finely, thereby effectively preventing the ink from thickening at the nozzle opening and causing the ink droplet to fly stably. It is another object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus which can simplify the circuit configuration for finely vibrating the ink meniscus while simplifying the ink meniscus.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following inventions.
[0015]
The invention according to claim 1 has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and applies a driving pulse to an electrode formed on the side wall to shear-deform the side wall, thereby causing a shear deformation. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink in an ink channel to fly from a nozzle as ink droplets by pressure at the time; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium. A vibration pulse consisting of a rectangular wave for slightly vibrating the ink meniscus in all of the ink channels without causing ink droplets to fly from the nozzles is applied to the electrodes of the ink channel when the ink channel is outside the print area for the print medium. An ink jet recording apparatus characterized in that:
[0016]
According to a second aspect of the present invention, when the vibration pulse has a half of the acoustic resonance period of the ink channel as AL, a vibration pulse composed of a rectangular wave having a width of 4AL is set to an even channel and an odd channel. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the vibration pulses are applied with a shift of 4 AL, and these vibration pulses are repeated at intervals of 12 AL.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, the outside of the printing area decelerates when the recording head is at the home position, when accelerating toward the inside of the printing area, or when escaping from the inside of the printing area to outside the printing area. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is at least one of the following.
[0018]
The invention according to claim 4 has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and applies a driving pulse to an electrode formed on the side wall to deform the side wall by shearing. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink in an ink channel to fly from a nozzle as ink droplets by pressure at the time; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium. A vibration pulse consisting of a rectangular wave for finely vibrating the ink meniscus in the ink channel without causing ink droplets to fly from the nozzles to the electrodes of the ink channel that does not contribute to image recording when in the print area for the print medium Is applied to the ink jet recording apparatus.
[0019]
The invention according to claim 5 is characterized in that the vibration pulse is applied only to the electrode of the center ink channel among all three adjacent ink channels when all of the three adjacent ink channels do not contribute to image recording. This is an inkjet recording apparatus.
[0020]
The invention according to claim 6 is the ink jet recording apparatus according to claim 4 or 5, wherein the vibration pulse has a half intensity of a discharge pulse when the ink droplet is caused to fly.
[0021]
The invention according to claim 7, wherein the application of the vibration pulse is performed at least 1 AL time before the ejection of the ink droplet is started to perform image recording, when １／ of the acoustic resonance period of the ink channel is AL. 7. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the ink jet recording apparatus is stopped.
[0022]
The invention according to claim 8 has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and applies a driving pulse to an electrode formed on the side wall to shear-deform the side wall, thereby causing a shear deformation. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink in an ink channel to fly from a nozzle as ink droplets by pressure at the time; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium. Among the plurality of ink channels, ink channels separated from each other with two ink channels interposed therebetween are grouped into one set, and all ink channels are divided into three sets. When を of the acoustic resonance period of the channel is set to AL, at the same timing, a rectangular wave of 2AL width A pulse signal having a width of 2AL is not applied to an electrode of an ink channel that does not contribute to image recording when the recording head is in a print area for a print medium. An ink jet recording apparatus characterized in that the ink meniscus in the ink channel and the ink meniscus in the ink channels on both sides thereof are slightly vibrated without flying.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, when all three adjacent ink channels among the ink channels do not contribute to image recording, the pulse signal having the 2AL width is not applied only to the electrode of the center ink channel. The inkjet recording apparatus according to claim 8, wherein:
[0024]
According to a tenth aspect of the present invention, when 音響 of the acoustic resonance period of the ink channel is set to AL, the application of the pulse signal is performed at least 1 AL time before the start of ejection of ink droplets for image recording. 10. The ink jet recording apparatus according to claim 8, wherein
[0025]
An eleventh aspect of the present invention has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and applies a driving pulse to an electrode formed on the side wall to deform the side wall by shearing. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink in an ink channel to fly from a nozzle as ink droplets by pressure at the time; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium. While being outside the print area for the print medium, apply a vibration pulse consisting of a rectangular wave to finely vibrate the ink meniscus in all the ink channels without causing ink droplets to fly from the nozzles to the electrodes of the ink channel, An ink cartridge that does not contribute to image recording when the recording head is in a print area for a print medium; An ink jet recording apparatus characterized in that a vibration pulse composed of a rectangular wave for finely vibrating the ink meniscus in the ink channel is applied to the electrodes of the nozzle without causing ink droplets to fly from the nozzle. .
[0026]
According to a twelfth aspect of the present invention, the vibration pulse outside the printing region is a vibration pulse composed of a rectangular wave having a width of 4AL when the half of the acoustic resonance period of the ink channel is AL. 12. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein the timing is shifted by 4 AL and these vibration pulses are repeated at 12 AL intervals.
[0027]
According to a thirteenth aspect of the present invention, the outside of the print area decelerates when the recording head is at the home position, when accelerating toward the print area, or when escaping from the print area to outside the print area. 13. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein the operation is at least one of the following.
[0028]
The invention according to claim 14 is characterized in that the vibration pulse in the printing area is applied only to the electrode of the central ink channel among all the three adjacent ink channels when all the three ink channels do not contribute to image recording. Item 14. An ink jet recording apparatus according to Item 11, 12, or 13.
[0029]
According to a fifteenth aspect of the present invention, the vibration pulse in the printing area has a half intensity of a discharge pulse when the ink droplet is caused to fly. This is an inkjet recording apparatus.
[0030]
The invention according to claim 16, wherein the application of the vibration pulse is performed at least 1 AL time before starting ejection of ink droplets to perform image recording, when 1/2 of an acoustic resonance period of the ink channel is set to AL. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 11 to 15, characterized in that the inkjet recording apparatus stops at (1).
[0031]
The invention according to claim 17 has a plurality of ink channels separated by a side wall made of a piezoelectric material, and applies a driving pulse to an electrode formed on the side wall to deform the side wall by shearing. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink in an ink channel to fly from a nozzle as ink droplets by pressure at the time; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium. When the printing medium is out of the printing area, a vibration pulse composed of a rectangular wave is applied to the electrode of the ink channel to slightly vibrate the ink meniscus in all the ink channels without causing ink droplets to fly from the nozzles. When the printhead is in a print area for a print medium, a plurality of ink channels of the printhead are That is, ink channels separated from each other with two ink channels interposed therebetween are grouped into one set to divide all ink channels into three sets, and the acoustic resonance of the ink channels is applied to the electrodes of all the ink channels. When の of the cycle is AL, a pulse signal composed of a rectangular wave having a width of 2AL is applied at the same timing, and the pulse signal having the width of 2AL is not applied to an electrode of an ink channel which does not contribute to image recording. Accordingly, the ink channel and the ink meniscus on both sides thereof are slightly vibrated without causing the ink droplet to fly from the nozzle.
[0032]
The invention according to claim 18, wherein the vibration pulse outside the printing region is a vibration pulse composed of a rectangular wave having a width of 4AL when the half of the acoustic resonance period of the ink channel is AL, and the vibration pulse is formed in an even channel and an odd channel. 18. The ink jet recording apparatus according to claim 17, wherein the timing is applied with a shift of 4 AL, and these vibration pulses are repeated at 12 AL intervals.
[0033]
According to a nineteenth aspect of the present invention, the outside of the print area decelerates when the recording head is at the home position, when accelerating toward the print area, or when escaping from the print area to outside the print area. 19. The ink jet recording apparatus according to claim 17, wherein the operation is at least one of the following.
[0034]
The invention according to claim 20, wherein, in the printing area, when all three adjacent ink channels among the ink channels do not contribute to image recording, only the electrode of the center ink channel among the two ink channels has the 2AL width. 20. The ink jet recording apparatus according to claim 17, wherein no pulse signal is applied.
[0035]
According to a twenty-first aspect of the present invention, when 周期 of the acoustic resonance period of the ink channel is set to AL, the pulse signal is applied at least 1 AL time before the start of ink droplet ejection for image recording. The inkjet recording apparatus according to any one of claims 17 to 20, wherein:
[0036]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0037]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the ink jet recording apparatus. In the inkjet recording apparatus 1, the print medium P is sandwiched between a pair of transport rollers 32 of the transport mechanism 3, and further transported in the Y direction in the figure by a transport roller 31 that is driven to rotate by a transport motor 33.
[0038]
The recording head 2 is provided between the transport roller 31 and the transport roller pair 32 so as to face the print surface PS of the print medium P. The recording head 2 is driven by driving means (not shown) along a guide rail 4 spanned across the width of the print medium P, and is substantially perpendicular to the transport direction (sub-scanning direction) of the print medium P. The carriage 5 is provided so as to be able to reciprocate in the X direction (main scanning direction) so that the nozzle surface side is arranged to face the printing surface PS of the printing medium P. It is electrically connected to a control board (not shown) on which a circuit for generating a drive pulse is provided.
[0039]
The recording head 2 prints a desired ink-jet image by moving the printing surface PS of the printing medium P in the width direction with the movement of the carriage 5 and ejecting ink droplets in the moving process. .
[0040]
In the drawing, reference numeral 7 denotes an ink receiver, and the recording head 2 is provided at a home position which is a standby position during non-printing. When the recording head 2 is at the home position, the ink thickened at the nozzle opening is slightly vibrated as described later to reduce the viscosity, and then a small amount of ink droplets are discarded toward the ink receiver 7. . When the recording head 2 is at the home position, although not shown, the nozzle surface of the recording head 2 is protected by covering the nozzle surface with a cap. Reference numeral 8 denotes an ink receiver provided at a position opposite to the ink receiver 7 with the print medium P interposed therebetween. When printing in both reciprocating directions, before switching from forward movement to backward movement, the same as above is performed. Accept discarded ink drops.
[0041]
2A and 2B are diagrams showing a schematic configuration of the recording head 2, wherein FIG. 2A is an external perspective view, FIG. 2B is a cross-sectional view, and FIG. In the figure, 21 is an ink tube, 22 is a nozzle forming member, 23 is a nozzle, S is a side wall, 24 is a cover plate, 25 is an ink supply port, and 26 is a substrate. Then, as shown in FIG. 2, the ink channel A is formed by the side wall S, the cover plate 24, and the substrate 26.
[0042]
FIG. 2B is a cross-sectional view of one ink channel A having one nozzle 23. In an actual print head 2, as shown in FIG. A large number of ink channels A, ie, A0, A1, A2,... An separated by a plurality of side walls S, ie, S0, S1, S2,. An end of each of the ink channels A0, A1, A2,... An (hereinafter, this may be referred to as a nozzle end) is connected to a nozzle 23 formed on the nozzle forming member 22, and the other end (hereinafter, this may be referred to as a manifold end). Is connected to an ink tank (not shown) by an ink supply port 25 and an ink tube 21 constituting an ink supply section, and an ink meniscus is formed in the nozzle 23 by ink.
[0043]
Each side wall S0, S1, S2,... Is composed of two side walls S1a, S2a,... Made of two piezoelectric materials having different polarization directions as indicated by arrows in FIG. In each of the ink channels A, an electrode Q connected from both opposing side surfaces of the side wall S to the bottom surface is formed in close contact. That is, the electrodes Q0 and Q1 formed in close contact with the side wall S1, the electrodes Q1 and Q2 formed in close contact with the side wall S2, and the electrodes Q2 and Q3 formed in close contact with the side wall S3 are provided. Similarly, electrodes are formed in close contact with the respective side walls, and the electrodes Q0, Q1, Q2,... Are connected to a drive pulse generation circuit.
[0044]
When the recording head 2 discharges, for example, from the ink channel A2 in the state shown in FIG. 3B from the state where all the electrodes Q0, Q1, Q2... Are grounded as shown in FIG. When a drive pulse (+ V) is applied to the electrode Q2, an electric field is generated in a direction perpendicular to the direction of polarization of the piezoelectric material forming the side walls S2 and S3, so that both the side walls S2a and S2b undergo shear deformation on the joint surface of the side walls. Similarly, the side walls S3a and S3b also undergo shear deformation in the opposite direction, and the side walls S2a and S2b and the side walls S3a and S3b deform outward toward each other as shown in FIG. The volume is enlarged and a negative pressure is generated in the ink channel A2, so that the ink flows. At the same time, the pressure starts to rise from the manifold end and the nozzle end, and a positive pressure wave is transmitted toward the center of the ink channel. After 1 AL, the acoustic wave reaches the opposite end, and the inside of the ink channel becomes a positive pressure.
[0045]
The AL (Acoustic Length) is a time (unit: μs) represented by L / C, where L is the length of the ink channel (see FIG. 2B) and C is the sound velocity in the ink. And half of the acoustic resonance period of the ink channel. The AL of the actual recording head applies a rectangular wave to the side wall S made of a piezoelectric material, measures the speed of the ejected ink droplet, and changes the pulse width of the rectangular wave while keeping the voltage of the rectangular wave constant. Is obtained as the pulse width at which the flying speed of the ink droplet becomes maximum.
[0046]
The acoustic waves reaching the nozzle end and the manifold end are respectively reflected, become negative pressure waves whose phases are inverted by 180 °, and propagate toward the center of the ink channel. Further, after the lapse of 1AL, the negative pressure waves reach the other ends, and the pressure inside the ink channel becomes negative. Thus, the pressure wave generated by moving the side wall repeats the inversion of the pressure every AL time. The nozzle end is almost 100% reflected because it is in contact with air having a low acoustic impedance, but the manifold end is partially reflected by the ratio of the cross-sectional area of the ink channel to the cross-sectional area of the manifold. Pressure decays.
[0047]
When the positive drive pulse (+ V) is applied, the ink channel expands and the ink pressure becomes a negative pressure. However, after the lapse of 1AL, the pressure is inverted and becomes a positive pressure. The side walls S2 and S3 return from the expanded position to the neutral position shown in FIG. 3A, and a high pressure is applied to the ink. Subsequently, as shown in FIG. 3C, a drive pulse (-V) of a negative voltage is applied so as to deform the side walls S2a, S2b and S3a, S3b in directions opposite to each other, thereby reducing the volume of the ink channel A2. Then, a higher positive pressure is generated in the ink channel A2. As a result, the ink meniscus in the nozzle 23 due to a part of the ink filling the ink channel A2 changes in a direction in which the ink meniscus is pushed out from the nozzle 23. When the positive pressure becomes large enough to eject an ink droplet from the nozzle 23, the ink droplet is ejected from the nozzle 23. When this state is maintained at 2AL, the pressure in the ink channel A2 is inverted and re-inverted. Therefore, when the potential is returned to 0 and the side walls S2 and S3 are returned from the contracted position to the neutral position, the remaining pressure wave is canceled. Can be ejected. Each ink channel also operates in the same manner as described above by applying the drive pulse.
[0048]
This is a basic driving method of the recording head 2 of the shear mode type. Draw (expands the ink channel) → Release (restores) → Reinforce (contracts the ink channel) → Cancel (based on the ink channel) This operation is called DRRC driving, and a rectangular wave as shown in FIG. 4A is applied as a driving pulse to the electrode Q on each side wall S. FIG. 4B shows a conceptual diagram of the driving waveform and the corresponding average pressure in the ink channel.
[0049]
As described above, when the side walls S2 and S3 of the ink channel A2 perform a discharging operation, the adjacent ink channels A1 and A3 are affected. Therefore, usually, two ink channels among a plurality of ink channels are interposed therebetween. The so-called three-cycle ejection is performed in which the separated ink channels are grouped into one set, all the ink channels are divided into three sets, and the ink is divided into three groups for every three channels and ejected. For example, a method of driving A1, A4, A7... With pulses of the same cycle, and driving A2, A5, A8.
[0050]
In the recording head 2 of the shear mode type, since one side wall S is shared by the ink channels A on both sides thereof, for example, when discharging is performed from the ink channel A2 shown in FIG. 3, as shown in FIG. Then, a driving pulse of a positive voltage of 1AL width is applied to the electrode Q2 of the ink channel A2, and then a negative voltage of 2AL width is applied to the electrode Q2 of the ink channel A2, but the negative voltage is applied to the electrode Q2 of the ink channel A2. 5, instead of applying a driving pulse of a positive voltage having a 2AL width to the electrodes Q1 and Q3 of the adjacent ink channels A1 and A3, as shown in FIG. The same driving as that in the case where the driving pulse shown in FIG. 4A is applied can be performed by using the voltage. In particular, this mode is preferable because there is no need to use two positive and negative power supplies as in the case of applying the driving pulse shown in FIG.
[0051]
Next, a configuration in which the ink meniscus is finely vibrated with respect to the recording head 2 in the inkjet recording apparatus 1 will be described.
[0052]
In the present invention, the timing at which the ink meniscus is finely vibrated is divided into a case where the recording head 2 is outside the print area for the print medium P and a case where the print head 2 is inside the print area.
[0053]
First, when the recording head 2 is out of the printing area for the print medium P, the ink meniscus in all the ink channels A is finely vibrated on the electrode Q on the side wall S of the recording head 2 without causing ink droplets to fly from the nozzles 23. A micro-vibration pulse composed of a rectangular wave for the purpose is applied.
[0054]
FIG. 6A shows the micro-vibration pulse at this time. The micro-vibration pulse is applied to the electrodes (Q3, Q4, Q5, Q6, Q7,...) Of the side walls (S2, S3, S4, S5, S6, S7,...) Of the even-numbered channels (eg, A2, A4, A6,. Q8, Q9Q, 10...) Are repeatedly applied with a 4AL width rectangular wave at 12AL intervals, while the side walls (S1, S2, S3, S4, S5) of odd channels (eg, A1, A3, A5...) Are applied. , S6...) Are applied to the electrodes (Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8,...) Having the same 4AL width and 12AL interval as the micro-vibration pulse applied to the even-numbered channel. A rectangular wave is repeatedly applied to the even-numbered channels with a shift of 4AL. The time for applying the micro-vibration pulse may be 100 ms or more. The lower part of FIG. 6B is a schematic diagram showing the vibration state of the ink meniscus of the even and odd channels at that time. Since the piezoelectric element has a large capacitance and a large resistance, the rise and fall of the rectangular wave become gentle.
[0055]
In the present invention, the rectangular wave refers to a waveform in which both the rise time and the fall time from 0 to 90% of the voltage are within 1/4 of AL. However, even if the AL is long, the above-mentioned time should be within 1 μs.
[0056]
In the recording head 2 of the shear mode type, each ink channel shares the side wall S with the adjacent two adjacent ink channels, so that the drive of the side wall S of one ink channel also affects the adjacent ink channels. . Therefore, when a rectangular wave is applied to the electrode Q on the side wall S of the even-numbered channel, not only the ink meniscus of its own channel but also the ink meniscus of its adjacent odd-numbered channel can be microvibrated. In addition, since the application of the rectangular wave is shifted between the even-numbered channel and the odd-numbered channel, the difference voltage applied to the electrode on the wall between them becomes の of that at the time of ejection, and there is a possibility that the ink droplet is ejected. Absent.
[0057]
In addition, since 4AL drive and 12AL pause are alternately repeated with the timing shifted by 4AL between the even channel and the odd channel, the side wall of each ink channel is repeated.
The 4AL drive and the 4AL pause are repeated, and the ink meniscus of all the ink channels can be finely vibrated as shown in FIG. 6B.
[0058]
In addition, since the rectangular wave is used as the micro-vibration pulse, the ink pressure fluctuation seems to be larger than that of the trapezoidal wave. However, in actuality, the recording head 2 is configured such that the side wall S forming the ink channel A is formed of the piezoelectric element. However, since the recording head is of a shear mode type in which a pressure for causing ink droplets to fly from the nozzles 23 is generated by shear deformation of the side wall S, ejection is performed using resonance of the generated pressure wave. The amount of displacement of the side wall S is in the order of nanometers, and the deformation of the ink chamber is 1/10 to 1/1, as compared with a recording head of the type described in the related art using a laminated piezoelectric element and a vibration plate operating in the expansion / contraction mode. 100, very small. Therefore, even when the piezoelectric element is rapidly displaced by using a rectangular wave, the ink meniscus does not vibrate as large as in the above-described laminated type, and it takes time to inhale air and to stabilize the meniscus vibration. No problem.
[0059]
Further, according to the recording head 2 of the shear mode type, the response of the ink meniscus to the application of the micro-vibration pulse composed of a rectangular wave is fast, and the micro-vibration can be efficiently performed. It is possible to keep it low. Since a voltage is always applied to the recording head regardless of ejection or non-ejection, a low driving voltage is important for suppressing heat generation of the head and stably ejecting ink droplets.
[0060]
Furthermore, since a rectangular wave can be easily generated by using a simple digital circuit, there is an advantage that the circuit configuration can be simplified as compared with a conventional one using a trapezoidal wave having a ramp wave.
[0061]
In the present invention, “out of the print area” means a position where the print head 2 does not print an image on the print medium P. When the image is printed on the medium P, the printing is accelerated toward the inside of the printing area, and when the printing medium escapes from the printing area to the outside of the printing area, the printing is decelerated. In the present invention, it is preferable to finely vibrate the ink meniscus in at least one of these as described above.
[0062]
In particular, while the carriage 5 is moving and the recording head 2 is accelerating, a high-speed air flow impinges on the nozzle surface of the recording head 2, so that the water and the solvent volatilize vigorously from the ink facing the nozzle 23. Thus, the ink viscosity on the nozzle surface sharply increases, so that it is a preferable embodiment to apply a slight vibration to the ink meniscus during this acceleration.
[0063]
In addition, depending on the type of the ink, it is sometimes insufficient to vibrate the ink having a particularly high viscosity and easily increasing the viscosity. Therefore, when the recording head 2 is out of the printing area for the printing medium P, After the ink meniscus is slightly vibrated, a recovery operation is performed by performing a refresh operation of discharging a fixed number (for example, 50 droplets) of ink droplets from each ink channel A before printing is performed. It is preferable that ink droplets can be more stably ejected from the first droplet. After the refresh operation, the ink meniscus may be operated again to apply a slight vibration to the ink meniscus according to the time until the start of image recording. When ink is ejected during the forward and backward movements of the carriage, fine oscillation is performed before the forward movement, the ink is discarded, and then the forward movement is started. It is preferable to start returning after discarding.
[0064]
Next, when the recording head 2 is within the print area for the print medium P, the recording head 2 is being driven for image formation, and therefore detects a non-ejection nozzle from the ejection signal and selectively performs ink meniscus. It is necessary to perform micro vibration. In this case, a micro-vibration pulse composed of a rectangular wave for micro-vibrating the ink meniscus in the ink channel A without causing ink droplets to fly from the nozzle 23 to the electrode Q on the side wall S of the ink channel A that does not contribute to image recording. Is applied. When the print head 2 moves into the print area, one line of print data has already been sent to the data buffer, and from this print data, the print head 2 contributes to image printing during one main scan. It is possible to detect an ink channel where no ink droplet is ejected. Therefore, even when the recording head 2 is in the printing area, by applying a slight vibration to the ink meniscus in the ink channel A which does not contribute to the image recording, even if the ejection is slightly interrupted during printing, the viscosity of the ink is increased. Can be suppressed.
[0065]
Since the recording head 2 of the shear mode type shares one side wall S with the ink channels on both sides, when ink droplets are ejected from one ink channel, the ink droplets are automatically also inserted into the non-ejection ink channels on both sides. Micro vibration is applied. Therefore, it is not necessary to apply micro-vibration to all the non-ejection ink channels. In order to efficiently suppress the increase in the viscosity of the ink and the heat generation of the recording head 2, for example, three adjacent ink channels A1, A2, and A3 shown in FIG. When it does not contribute to printing, it is preferable to apply the voltage only to the electrodes Q1, Q2, Q3 of the side walls S2, S3 of the central ink channel A2.
[0066]
An example of the micro-vibration pulse will be described with reference to FIGS. Here, a case where two ink droplets are ejected in the ink channel A2 and then finely vibrated will be described by taking the adjacent ink channels A1, A2, and A3 shown in FIG. 3A as an example.
[0067]
In the case of a print head that performs three-cycle ejection, such as the print head 2 according to the present embodiment, in a print area, as shown in FIG. Pulse PA is applied. At this time, no voltage difference is generated on the side wall S between the ink channels (A2-A1, A2-A3) as shown in FIG.
[0068]
Then, when the ejection data arrives, as shown in FIG. 8, the signal of 2AL width applied to the ink channel A2 is removed, and instead the signal of 1AL width is applied with the timing advanced by 1AL, as shown in FIG. Ink droplets can be ejected from the ink channel A2 by the potential difference between the side walls S2 and S3 between the adjacent ink channels A1 and A3. In the case of micro-vibration, it is only necessary to remove the signal of 2AL width.
[0069]
The fine vibration of the ink meniscus outside the printing area and in the printing area described above is caused by the ink droplets used for image recording so that the ink droplets can be stably ejected by the application of the subsequent ejection pulse. Is preferably stopped at least 1 AL or more before the start of discharge.
[0070]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the discharge of the ink droplet of the recording head of a shear mode type, the ink meniscus fine vibration can be applied outside the print area and / or in the print area by the signal consisting of the rectangular wave which slightly deformed the print signal. it can. Since the signal consists of a rectangular wave, it responds quickly at a low drive voltage, and has a high effect of preventing the ink from thickening at the nozzle opening by vibrating efficiently and efficiently. It is possible to provide an ink jet recording apparatus that requires a simple circuit configuration for finely vibrating the meniscus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2A is an external perspective view illustrating a schematic configuration of a recording head, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof.
FIGS. 3A to 3C are diagrams showing the operation of a recording head.
4A is a diagram showing a drive pulse of DRRC driving, and FIG. 4B is a diagram showing a drive pulse and an average pressure in an ink channel at that time.
FIG. 5 is a diagram showing an application example of another drive pulse of the same drive as in FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of application of a micro-vibration pulse outside a printing area.
FIG. 7 is a diagram illustrating a pulse signal applied to a recording head in a printing area.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of application of a micro-vibration pulse in a print area.
FIG. 9 is a diagram showing a conventional micro-vibration pulse.
[Explanation of symbols]
1: inkjet recording device
2: Recording head
21: Ink tube
22: Nozzle forming member
23: Nozzle
24: Cover plate
25: Ink supply port
26: Substrate
3: Transport mechanism
4: Guide rail
5: Carriage
6: Flexible cable
7, 8: Ink receiver
A: Ink channel
P: Print medium
PS: Recording surface
S: Side wall
Q: Electrode

Claims

It has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and shears the side wall by applying a driving pulse to an electrode formed on the side wall. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink to fly as ink droplets from nozzles; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium.
When the recording head is out of a print area for a print medium, a vibration pulse composed of a square wave for finely vibrating the ink meniscus in all ink channels without causing ink droplets to fly from the nozzles to the electrodes of the ink channel. An ink jet recording apparatus characterized in that the ink jet recording apparatus is configured to apply a voltage.

As for the vibration pulse, when a half of the acoustic resonance period of the ink channel is AL, a vibration pulse composed of a 4AL-width rectangular wave is applied to even-numbered channels and odd-numbered channels at a timing shifted by 4AL. 2. The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the vibration pulse is repeated at intervals of 12 AL.

The outside of the printing area is at least one of when the recording head is at the home position, when accelerating toward the inside of the printing area, or when decelerating when exiting from the inside of the printing area to outside the printing area. The ink jet recording apparatus according to claim 1 or 2, wherein:

It has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and shears the side wall by applying a driving pulse to an electrode formed on the side wall. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink to fly as ink droplets from nozzles; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium.
When the recording head is in a print area for a print medium, a rectangular wave for finely vibrating an ink meniscus in the ink channel without causing ink droplets to fly from nozzles to electrodes of the ink channel that does not contribute to image recording. An ink jet recording apparatus characterized by applying a vibration pulse comprising:

5. The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the vibration pulse is applied only to the electrode of the central ink channel when all three adjacent ink channels do not contribute to image recording.

The ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein the vibration pulse has a half intensity of a discharge pulse when the ink droplet flies.

The application of the vibration pulse is stopped at least 1 AL time before the start of the ejection of the ink droplet in order to perform image recording, when １／ of the acoustic resonance cycle of the ink channel is set to AL. The ink jet recording apparatus according to claim 4, 5 or 6.

It has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and shears the side wall by applying a driving pulse to an electrode formed on the side wall. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink to fly as ink droplets from nozzles; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium.
Among the plurality of ink channels of the recording head, the ink channels separated from each other with the two ink channels interposed therebetween are collectively divided into one set, and all the ink channels are divided into three sets. When a half of the acoustic resonance cycle of the ink channel is AL, a pulse signal composed of a rectangular wave having a width of 2AL is applied at the same timing,
When the recording head is in a printing area for a print medium, the pulse signal of 2AL width is not applied to the electrode of the ink channel which does not contribute to image recording, so that the ink channel is prevented from flying from a nozzle. An ink meniscus inside the ink channel and an ink meniscus inside the ink channel adjacent to the ink meniscus.

9. The pulse signal of 2AL width is not applied only to the electrode of the center ink channel among all of the three adjacent ink channels among the ink channels that do not contribute to image recording. Inkjet recording device.

When 1/2 of the acoustic resonance cycle of the ink channel is set to AL, the application of the pulse signal is restarted at least 1 AL time before the start of ejection of ink droplets for image recording. The inkjet recording apparatus according to claim 8.

It has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and shears the side wall by applying a driving pulse to an electrode formed on the side wall. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink to fly as ink droplets from nozzles; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium.
When the recording head is out of the printing area for the print medium, a vibration pulse consisting of a rectangular wave for finely vibrating the ink meniscus in all the ink channels without causing ink droplets to fly from the nozzles is applied to the electrodes of the ink channel. Apply and
When the recording head is in a print area for a print medium, a rectangular wave for finely vibrating an ink meniscus in the ink channel without causing ink droplets to fly from nozzles to electrodes of the ink channel that does not contribute to image recording. An ink jet recording apparatus characterized by applying a vibration pulse comprising:

As for the vibration pulse outside the printing area, when a half of the acoustic resonance period of the ink channel is AL, a vibration pulse composed of a rectangular wave having a width of 4AL is applied to even and odd channels with a timing shifted by 4AL. 12. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein these vibration pulses are repeated at intervals of 12 AL.

The outside of the printing area is at least one of when the recording head is at the home position, when accelerating toward the inside of the printing area, or when decelerating when exiting from the inside of the printing area to outside the printing area. The ink jet recording apparatus according to claim 11, wherein:

14. The method according to claim 11, wherein the vibration pulse in the printing area is applied only to an electrode of a central ink channel among all three adjacent ink channels when all of the ink channels do not contribute to image recording. Ink jet recording device.

The ink jet recording apparatus according to any one of claims 11 to 14, wherein the vibration pulse in the printing area has a half intensity of a discharge pulse when the ink droplet flies.

The application of the vibration pulse is stopped at least 1 AL time before the start of the ejection of the ink droplet in order to perform image recording, when １／ of the acoustic resonance cycle of the ink channel is set to AL. An ink jet recording apparatus according to claim 11.

It has a plurality of ink channels separated by a side wall formed of a piezoelectric material, and shears the side wall by applying a driving pulse to an electrode formed on the side wall. An ink jet recording apparatus comprising: a recording head that causes ink to fly as ink droplets from nozzles; and a moving unit that relatively moves the recording head with respect to a print medium.
When the recording head is out of the printing area for the print medium, a vibration pulse consisting of a rectangular wave for finely vibrating the ink meniscus in all the ink channels without causing ink droplets to fly from the nozzles is applied to the electrodes of the ink channel. Apply
When the recording head is in a printing area for a print medium, among the plurality of ink channels of the recording head, ink channels separated from each other with two ink channels interposed therebetween are grouped into one set of all ink channels. Is divided into three groups, and a pulse signal composed of a 2AL-width rectangular wave is applied to the electrodes of all the ink channels at the same timing, where １／ of the acoustic resonance period of the ink channels is AL. At the same time, by not applying the pulse signal of the 2AL width to the electrode of the ink channel that does not contribute to image recording, the ink channel and the ink meniscus on both sides thereof are slightly vibrated without causing the ink droplet to fly from the nozzle. An ink jet recording apparatus, comprising:

As for the vibration pulse outside the printing area, when a half of the acoustic resonance period of the ink channel is AL, a vibration pulse composed of a rectangular wave having a width of 4AL is applied to even and odd channels with a timing shifted by 4AL. 18. The ink jet recording apparatus according to claim 17, wherein these vibration pulses are repeated at intervals of 12 AL.

The outside of the printing area is at least one of when the recording head is at the home position, when accelerating toward the inside of the printing area, or when decelerating when exiting from the inside of the printing area to outside the printing area. The ink jet recording apparatus according to claim 17, wherein:

In the printing area, when all of the three adjacent ink channels among the ink channels do not contribute to image recording, the pulse signal of 2AL width is not applied only to the electrode of the central ink channel. 20. The ink jet recording apparatus according to claim 17, 18 or 19.

When 1/2 of the acoustic resonance cycle of the ink channel is set to AL, the application of the pulse signal is restarted at least 1 AL time before the start of ejection of ink droplets for image recording. The ink jet recording apparatus according to claim 17.