JP2871674B1 - Inkjet printer head device - Google Patents

Inkjet printer head device

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JP2871674B1
JP2871674B1 JP8153398A JP8153398A JP2871674B1 JP 2871674 B1 JP2871674 B1 JP 2871674B1 JP 8153398 A JP8153398 A JP 8153398A JP 8153398 A JP8153398 A JP 8153398A JP 2871674 B1 JP2871674 B1 JP 2871674B1
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ink
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driving
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 動作の安定化と圧電ひずみ素子のスリットの
短縮化を図り、同時に装置全体の小型化を図ったインク
ジェット式プリンタヘッド装置を提供すること。 【解決手段】 ヘッド本体1のインク加圧室14Aを押
圧駆動する圧電ひずみ素子2とを有し、この圧電ひずみ
素子2を駆動して所定のインク吐出ノズル12aからイ
ンク滴を吐出するインクジェット式プリンタヘッド装置
において、圧電ひずみ素子2に、複数のインク加圧室1
4A用の複数の個別駆動部21と全体駆動部22とを設
けると共に、当該両者間にスリット溝23を設ける。そ
して、圧電ひずみ素子2の個別駆動部21と全体駆動部
22の各々に個別駆動電極Aおよび全体駆動電極Bをそ
れぞれ装着すると共に、圧電ひずみ素子の他方の側面全
面に、一方の駆動電極A,Bに対応した他方の駆動電極
Cを装着したこと。
To provide an ink jet printer head device which stabilizes operation and shortens a slit of a piezoelectric strain element, and at the same time reduces the size of the entire device. SOLUTION: An ink jet printer having a piezoelectric strain element 2 for pressing and driving an ink pressurizing chamber 14A of a head main body 1, and driving the piezoelectric strain element 2 to discharge ink droplets from a predetermined ink discharge nozzle 12a. In the head device, a plurality of ink pressurizing chambers 1
A plurality of individual drive units 21 for 4A and an entire drive unit 22 are provided, and a slit groove 23 is provided between the two. Then, the individual drive electrode A and the entire drive electrode B are mounted on each of the individual drive unit 21 and the entire drive unit 22 of the piezoelectric strain element 2, and one drive electrode A, The other drive electrode C corresponding to B is mounted.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット式
プリンタヘッド装置に係り、特に圧電ひずみ素子を使用
したインクジェット式プリンタヘッド装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer head device, and more particularly to an ink jet printer head device using a piezoelectric strain element.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電ひずみ素子を使用したインクジェッ
ト式プリンタは、例えば特開平4−115951号公
報,特開昭平7−148923号公報にみられるよう
に、従来より各方面で実施されている。
2. Description of the Related Art An ink jet printer using a piezoelectric strain element has been conventionally implemented in various fields as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-115951 and 7-148923.

【0003】一方、この種のプリンタにあって高速で安
定したインク吐出を得るには、インクに対する加圧速度
を大きくすることが従来より必要とされている。このた
め、従来のインクジェット式プリンタヘッドでは、圧電
ひずみ素子の加圧方向への長さ、および圧電ひずみ素子
の加圧方同と垂直な面の断面積を大きくとることによ
り、これに対応していた。
On the other hand, in order to obtain high-speed and stable ink ejection in this type of printer, it has conventionally been necessary to increase the pressurizing speed for ink. For this reason, in the conventional ink jet printer head, the length of the piezoelectric strain element in the pressing direction and the cross-sectional area of a plane perpendicular to the pressing direction of the piezoelectric strain element are increased to cope with this. Was.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
OA機器の小型化および軽量化に伴なうプリンタヘッド
全体の小型化により、圧電ひずみ素子の加圧方向と垂直
な面の断面積が一定限度の大きさに制限されてしまい、
このため圧電ひずみ素子及びスリットが加圧方向に細長
い形伏にならざるを得ない状況となっていた。
However, due to the recent miniaturization of the printer head accompanying the miniaturization and weight reduction of OA equipment, the cross-sectional area of the surface of the piezoelectric strain element perpendicular to the pressing direction is limited to a certain limit. Is limited to the size of
For this reason, the piezoelectric strain element and the slit have to be in a shape elongated in the pressing direction.

【0005】その結果、製品化に際しては、圧電ひずみ
素子が製造時あるいは使用時に座屈や曲げによって破損
しやすい形伏となってしまい、プリンタヘッド自体の寿
命が短縮化し、製品の信頼性を損なうという不都合が生
じていた。又、圧電ひずみ素子を加圧方向に細長い形伏
に加工(スリット加工)することは一般に困難なため、
圧電素子の加工時においてはそのことが不良発生の原因
となるという深刻な問題も有していた。
As a result, when commercialized, the piezoelectric strain element has a shape that is easily damaged by buckling or bending during manufacturing or use, shortening the life of the printer head itself and impairing the reliability of the product. The inconvenience has occurred. Also, since it is generally difficult to process (slit) the piezoelectric strain element into an elongated shape in the pressing direction,
At the time of processing the piezoelectric element, there is also a serious problem that this causes a defect.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、とくに安定した動作を可能とし圧電ひずみ素
子のスリットを短くすることができ且つ圧電ひずみ素子
の加工上の煩わしさを排除し同時に小型化を可能とした
インクジェット式プリンタヘッド装置を提供すること
を、その目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art, to enable particularly stable operation, to shorten the slit of the piezoelectric strain element, and to eliminate the inconvenience in processing the piezoelectric strain element. It is an object of the present invention to provide an ink jet printer head device that can be downsized at the same time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、一端部にインク収納室を
備えると共に他端部に複数のインク吐出ノズルを備え、
インク収納室から複数の各インク吐出ノズルにいたる間
に複数のインク流路を各インク吐出ノズルに対応して個
別に形成すると共に同一面上に配置し、この各インク流
路の側壁の一部を共通の振動板で形成すると共に当該振
動板が付されたインク流路の箇所をインク加圧室とした
ヘッド本体を備えている。
According to the first aspect of the present invention, an ink storage chamber is provided at one end and a plurality of ink discharge nozzles are provided at the other end.
A plurality of ink flow paths are individually formed corresponding to each ink discharge nozzle from the ink storage chamber to each of the plurality of ink discharge nozzles and arranged on the same surface, and a part of a side wall of each ink flow path is provided. Are formed by a common vibration plate, and a head body is provided in which an ink passage provided with the vibration plate has an ink pressurizing chamber.

【0008】このヘッド本体のインク加圧室部分に、当
該各インク加圧室を押圧駆動する圧電ひずみ素子を併設
し、この圧電ひずみ素子を駆動することによって前述し
た所定のインク吐出ノズルからインク滴を吐出する。
[0008] A piezoelectric strain element for pressing and driving each of the ink pressurizing chambers is provided in the ink pressurizing chamber portion of the head body, and by driving these piezoelectric strain elements, ink droplets are ejected from the above-mentioned predetermined ink discharge nozzles. Is discharged.

【0009】ここで、圧電ひずみ素子には、複数のイン
ク加圧室に対応した複数の個別駆動部と、複数のインク
加圧室の相互間に位置する隔壁部分に対応した複数の全
体駆動部とを設けると共に、当該圧電ひずみ素子の前記
個別駆動部と全体駆動部との間に、両者を区画する所定
幅のスリット溝を設ける。
Here, the piezoelectric strain element includes a plurality of individual driving units corresponding to the plurality of ink pressurizing chambers, and a plurality of overall driving units corresponding to the partition wall located between the plurality of ink pressurizing chambers. Is provided, and a slit groove having a predetermined width is provided between the individual driving unit and the entire driving unit of the piezoelectric strain element to divide them.

【0010】又、複数の個別駆動部が当接する箇所のイ
ンク加圧室の振動板部分に、複数の各個別駆動部に沿っ
て個別に凹溝を形成すると共に、この凹溝内の中央部
に、前述した個別駆動部の押圧端面に当接する被加圧用
突起部をそれぞれ設ける。
In the vibration plate portion of the ink pressurizing chamber at a position where the plurality of individual driving sections contact each other, a groove is individually formed along each of the plurality of individual driving sections, and a central portion in the groove is formed. Are provided with pressurized projections that come into contact with the pressing end surfaces of the individual drive units described above.

【0011】そして、圧電ひずみ素子の一方の面で前述
した個別駆動部と全体駆動部の各々に共通の一方の側面
に、前述したスリット溝の開口側面に沿って一方の駆動
電極A(加圧部用駆動電極40a),B(全体駆動電極
40b)を、それぞれ各押圧部に対応して一つ置きに平
行に装着する。更に、圧電ひずみ素子の他方の側面全面
に、前述した一方の駆動電極A,Bに対応した他方の駆
動電極Cを装着する、という構成を採っている。
Then, one driving electrode A (pressurizing) is formed on one side of the piezoelectric strain element, which is common to each of the individual driving section and the entire driving section, along the opening side of the slit groove. The unit drive electrodes 40a) and B (entire drive electrodes 40b) are mounted alternately in parallel with each other corresponding to each pressing portion. Further, a configuration is adopted in which the other drive electrode C corresponding to the above-described one drive electrode A, B is mounted on the entire other side surface of the piezoelectric strain element.

【0012】このため、この請求項1記載の発明では、
通常は、ヘッド本体1のインク溜りからインク流路を通
してインク吐出ノズルまでインクが充填された伏態で使
用されることから、例えば図1〜図2において圧電ひず
み素子に各駆動電極40a,40bから印字信号が入力
されると、個別駆動部21および全体駆動部22のそれ
ぞれに他方の駆動電極50に対する電位差が生じ、各駆
動部21,22が電位差に伴った変位を発生する。この
ため、インク加圧室14A内のインクは振動板11を介
して加圧され、これによってインク吐出ノズル12aの
先端よりインクの吐出が行われる。
Therefore, according to the first aspect of the present invention,
Normally, the head is used in a state in which ink is filled from the ink reservoir of the head main body 1 to the ink discharge nozzle through the ink flow path, and therefore, for example, in FIG. 1 to FIG. When the print signal is input, a potential difference with respect to the other drive electrode 50 is generated in each of the individual drive unit 21 and the entire drive unit 22, and each of the drive units 21 and 22 generates a displacement according to the potential difference. Therefore, the ink in the ink pressurizing chamber 14A is pressurized via the vibration plate 11, whereby the ink is discharged from the tip of the ink discharge nozzle 12a.

【0013】即ち、この請求項1記載の発明では、イン
クを吐出するノズルが連通するインク流路を加圧する圧
電ひずみ素子を、各インク流路ごとに加圧する個別駆動
部と、圧電ひずみ素子全体を変位させる全体駆動部とを
並べて構成するようにし、これによって、圧電ひずみ素
子のスリットを短くすることができ、且つ圧電ひずみ素
子の加工が容易となり、同時に、耐久性の向上を図るこ
とができる。
In other words, according to the first aspect of the present invention, a piezoelectric drive element for pressurizing an ink flow path to which a nozzle for discharging ink communicates is provided, an individual driving section for pressing each ink flow path, and an entire piezoelectric strain element. And the entire driving unit for displacing the piezoelectric strain element is arranged side by side, whereby the slit of the piezoelectric strain element can be shortened, and the processing of the piezoelectric strain element becomes easy, and at the same time, the durability can be improved. .

【0014】請求項2記載の発明では、前述した請求項
1記載のインクジェット式プリンタヘッド装置におい
て、全体駆動部の各駆動電極Bを櫛形状に連結する、と
いう構成を採っている。このため、この請求項2記載の
発明では、前述した請求項1記載の発明と同等に機能す
るほか、各全体駆動部の全体駆動電極に対する電圧印加
動作が容易となるという利点がある。
According to a second aspect of the present invention, in the above-described ink jet printer head device according to the first aspect, each drive electrode B of the entire drive section is connected in a comb shape. For this reason, the invention according to claim 2 functions in the same manner as the invention described in claim 1, and has the advantage that the voltage application operation to the entire drive electrodes of each of the entire drive units is facilitated.

【0015】請求項3記載の発明では、前述した請求項
1又は2記載のインクジェット式プリンタヘッド装置に
おいて、前述した他方の駆動電極Cを常時接地すると共
に、上位機からの印字情報に従って作動し前述した個別
駆動部と全体駆動部の各駆動電極A,Bの駆動タイミン
グを設定する電極駆動制御部を、一方の各駆動電極A,
Bに併設する、という構成を採っている。
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer head device according to the first or second aspect, the other drive electrode C is always grounded and operates according to print information from a higher-level device. An electrode drive control unit that sets the drive timing of each of the drive electrodes A and B of the individual drive unit and the entire drive unit is connected to one of the drive electrodes A and
B is adopted.

【0016】このため、この請求項3記載の発明では、
前述した請求項1又は2記載の発明と同等に機能するほ
か、更に個別駆動部と全体駆動部とを種々の態様で円滑
に駆動することができるという利点がある。
Therefore, according to the third aspect of the present invention,
In addition to functioning equivalently to the above-described invention, there is an advantage that the individual drive unit and the entire drive unit can be smoothly driven in various modes.

【0017】請求項4記載の発明では、前述した請求項
3記載のインクジェット式プリンタヘッド装置におい
て、前述した電極駆動制御部が、複数の全体駆動部の各
駆動電極Bにはインクジェットに発生にいたらない所定
の作動電圧を駆動する度に印加して圧電ひずみ素子を作
動可能状態に設定する作動可能状態設定機能と、複数の
個別駆動部の各駆動電極Aに上位機からの指令に従って
所定の作動電圧を選択的に印加し当該箇所に対応したイ
ンク加圧室を稼働せしめる第1の電極駆動制御機能とを
備えている、という構成を採っている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the above-mentioned ink jet printer head device according to the third aspect, the above-mentioned electrode drive control section is provided for each of the drive electrodes B of the plurality of overall drive sections when an ink jet occurs. An operable state setting function for applying a predetermined operating voltage every time a driving is performed to set the piezoelectric strain element to an operable state, and a predetermined operation according to a command from a higher-level device for each of the drive electrodes A of the plurality of individual drive units. A first electrode drive control function for selectively applying a voltage and operating an ink pressurizing chamber corresponding to the location is provided.

【0018】このため、この請求項4記載の発明では、
前述した請求項3記載の発明と同等に機能するほか、常
に、全てのノズルに対し、ノズル近傍のインクが攪拌さ
れ安定した印字が可能となり、更にインクジェットを発
射するノズルと発射しないノズルのインク加圧室の圧力
変動差が少ないため、クロストークによる不安定動作が
なくなるという利点がある。
Therefore, in the invention according to claim 4,
In addition to functioning equivalently to the above-described third aspect of the present invention, the ink near the nozzles is always agitated for all the nozzles so that stable printing can be performed. Since the pressure fluctuation difference in the pressure chamber is small, there is an advantage that unstable operation due to crosstalk is eliminated.

【0019】請求項5記載の発明では、前述した請求項
3記載のインクジェット式プリンタヘッド装置におい
て、前述した電極駆動制御部が、複数の全体駆動部の各
駆動電極Bが同時にインクジェットの発生に至る所定の
作動電圧を駆動する度に印加すると共に,複数の個別駆
動部の各駆動電極Aには各駆動電極Bに印加された駆動
電圧とは逆の極性を備えた駆動阻止電圧を印加して当該
圧電ひずみ素子を作動可能状態に設定する作動可能状態
設定機能と、上位機からの指令に従って作動し各駆動電
極Aに対する駆動阻止電圧の設定を選択的に解除し当該
箇所に対応したインク加圧室を稼働せしめる第2の電極
駆動制御機能とを備えている、という構成を採ってい
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer head device according to the third aspect, the electrode drive control unit causes the drive electrodes B of the plurality of overall drive units to simultaneously generate ink jet. A predetermined operating voltage is applied every time driving is performed, and a driving blocking voltage having a polarity opposite to the driving voltage applied to each driving electrode B is applied to each driving electrode A of the plurality of individual driving units. An operable state setting function for setting the piezoelectric strain element to an operable state, and an ink pressurizing operation corresponding to the location by selectively releasing the setting of the drive blocking voltage for each drive electrode A, operating according to a command from the host machine. A second electrode drive control function for operating the chamber is provided.

【0020】このため、この請求項5記載の発明では、
前述した請求項3記載の発明と同等に機能するほか、更
に、発射を、全体駆動部の変位により行うため、各イン
ク加圧室に加わる圧力の差が少なく、これによって安定
した印字が可能となる、という利点がある。
Therefore, in the invention according to claim 5,
In addition to functioning equivalently to the above-described third aspect of the present invention, since the firing is performed by the displacement of the entire driving unit, the difference in pressure applied to each ink pressurizing chamber is small, and thereby stable printing is possible. There is an advantage that it becomes.

【0021】請求項6記載の発明では、前述した請求項
3記載のインクジェット式プリンタヘッド装置におい
て、前述した電極駆動制御部が、複数の全体駆動部の各
駆動電極Bにはインクジェットの発生に至らない所定の
作動電圧を駆動する度に印加して圧電ひずみ素子を作動
可能状態に設定する作動可能状態設定機能と、複数の個
別駆動部の各駆動電極Aに上位機からの指令に従って所
定の作動電圧を選択的に印加し当該箇所に対応したイン
ク加圧室を稼働せしめる第1の電極駆動制御機能とを備
えている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the above-mentioned ink jet printer head device according to the third aspect, the above-mentioned electrode drive control section causes the drive electrodes B of the plurality of overall drive sections to generate ink jet. An operable state setting function for applying a predetermined operating voltage every time a driving is performed to set the piezoelectric strain element to an operable state, and a predetermined operation according to a command from a higher-level device for each of the drive electrodes A of the plurality of individual drive units. A first electrode drive control function for selectively applying a voltage and operating an ink pressurizing chamber corresponding to the location.

【0022】更に、この電極駆動制御部は、この第1の
電極駆動制御機能による駆動の対象とならない他の駆動
電極Aに対しては前述した作動可能状態設定機能の発動
のタイミングでその都度当該作動可能状態設定機能の設
定対象から外すようにした作動可能状態解除機能とを備
えている、という構成を採っている。
Further, this electrode drive control section applies the above-mentioned operable state setting function to each of the other drive electrodes A which are not to be driven by the first electrode drive control function. An operable state canceling function is provided to remove the operable state setting function from setting targets.

【0023】このため、この請求項6記載の発明では、
前述した前述した請求項3記載のインクジェット式プリ
ンタヘッド装置と同等に機能するほか、前述した請求項
4,5に記載の発明と同等の利点を有し更に動作の安定
を確保することができるという利点がある。
Therefore, according to the invention of claim 6,
In addition to functioning equivalently to the above-described ink jet type printer head device according to the above-described claim 3, it has the same advantages as the above-described inventions according to the above-described claims 4 and 5, and can further ensure stable operation. There are advantages.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
1乃至図2に基づいて説明する。この図1乃至図2にお
いて、符号1はインクジェット式プリンタヘッドのヘッ
ド本体を示し、符号2はヘッド本体を駆動する圧電ひず
み素子を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a head main body of an ink jet printer head, and reference numeral 2 denotes a piezoelectric strain element for driving the head main body.

【0025】ヘッド本体1は、図1に示すように一端部
にインク収納室13を備えると共に他端部に複数のイン
ク吐出ノズル12a,12a,・・・を備えている。イ
ンク収納室13から複数の各インク吐出ノズル12aに
いたる間に複数のインク流路14が各インク吐出ノズル
12aに対応して個別に形成されている。
As shown in FIG. 1, the head body 1 has an ink storage chamber 13 at one end and a plurality of ink discharge nozzles 12a at the other end. A plurality of ink flow paths 14 are individually formed between the ink storage chamber 13 and the plurality of ink discharge nozzles 12a so as to correspond to the respective ink discharge nozzles 12a.

【0026】この各インク流路14の側壁の一部は共通
の振動板11で形成され、当該振動板11が装備された
箇所のインク流路14部分に、インク加圧室14Aが設
定されている。
A part of the side wall of each ink flow path 14 is formed by a common vibration plate 11, and an ink pressurizing chamber 14A is set in the ink flow path 14 where the vibration plate 11 is provided. I have.

【0027】このヘッド本体のインク加圧室14A部分
に、当該各インク加圧室14Aを押圧駆動する圧電ひず
み素子1が併設されている。そして、この圧電ひずみ素
子2を駆動することによって前述した所定のインク吐出
ノズル12aからインク滴が吐出されるようになってい
る。
A piezoelectric strain element 1 for pressing and driving each of the ink pressurizing chambers 14A is provided in the ink pressurizing chamber 14A of the head body. By driving the piezoelectric strain element 2, ink droplets are ejected from the above-described predetermined ink ejection nozzle 12a.

【0028】ここで、圧電ひずみ素子2には、図2に示
すように複数のインク加圧室14Aに対応した複数の個
別駆動部21と、複数のインク加圧室14Aの相互間に
位置する隔壁部分に対応した複数の全体駆動部22とが
設けられている。
Here, as shown in FIG. 2, the piezoelectric strain element 2 is located between the plurality of individual driving units 21 corresponding to the plurality of ink pressurizing chambers 14A and the plurality of ink pressurizing chambers 14A. A plurality of overall drive units 22 corresponding to the partition portions are provided.

【0029】この圧電ひずみ素子2の前述した個別駆動
部21と全体駆動部22との間に、両者を区画する所定
幅のスリット溝23が設けられている。又、複数の個別
駆動部21が当接する箇所のインク加圧室14Aの振動
板11部分には、複数の各個別駆動部21に沿って、個
別に凹溝11Aが形成されている。更に又、この凹溝1
1A内の中央部には、前述した個別駆動部21の押圧端
面(図2の下端面)に当接する被加圧用突起部11a
が、それぞれ設けられている。
A slit groove 23 having a predetermined width is provided between the individual driving section 21 and the entire driving section 22 of the piezoelectric strain element 2 to divide them. Also, in the portion of the vibration plate 11 of the ink pressurizing chamber 14A where the plurality of individual driving units 21 abut, the concave grooves 11A are individually formed along the plurality of individual driving units 21. Furthermore, this groove 1
In the center of 1A, the pressurized protrusion 11a that comes into contact with the pressing end surface (the lower end surface in FIG. 2) of the individual drive unit 21 described above.
Are provided respectively.

【0030】そして、圧電ひずみ素子2の一方の側面
(前述した個別駆動部21と全体駆動部22の各々に共
通する一方の側面)2Aに、前述したスリット溝23の
開口側面に沿って一方の駆動電極A,Bである駆動電極
40a,40bがそれぞれ各駆動部21,22に対応し
て平行に且つ個別化されて装着されている。更に、圧電
ひずみ素子2の他方の側面2Bには、前述した一方の電
極40(二種類の駆動電極40a,40b)に対応した
他方の駆動電極50が、当該側面2Bのほぼ全面にわた
って装着されている。
Then, one side of the piezoelectric strain element 2 (one side common to each of the individual driving unit 21 and the entire driving unit 22 described above) 2A is provided along one side of the opening of the slit groove 23 described above. The drive electrodes 40a and 40b, which are the drive electrodes A and B, are mounted in parallel and individually corresponding to the respective drive units 21 and 22, respectively. Further, on the other side surface 2B of the piezoelectric strain element 2, the other drive electrode 50 corresponding to the above-described one electrode 40 (two types of drive electrodes 40a and 40b) is mounted over substantially the entire side surface 2B. I have.

【0031】これを更に詳述する。ヘッド本体1は、図
1において明らかのように中央部に設けられた本体ブロ
ック10と、この本体ブロック10の上端部に装備され
た振動板11と、本体ブロック10の下端部に装備され
たノズルプレート12とを備えている。このノズルプレ
ート12には、複数のインク吐出ノズル12aが所定間
隔をおいて且つ同一線上に設けられている。
This will be described in more detail. As shown in FIG. 1, the head main body 1 includes a main body block 10 provided at a central portion, a diaphragm 11 provided at an upper end of the main body block 10, and a nozzle provided at a lower end of the main body block 10. And a plate 12. In the nozzle plate 12, a plurality of ink ejection nozzles 12a are provided at predetermined intervals and on the same line.

【0032】ヘッド本体1の図1における左端部下方に
は、断面四角形状のインク溜り13が設けられている。
このインク溜り13は、本体ブロック10に形成された
凹部10aと、この凹部10aの蓋として機能する前述
したノズルプレート12とによって構成されている。そ
して、図2に示すように当該インク溜り13に沿って
(図1の紙面に直交する方向に向かって)前述した複数
のインク吐出ノズル12aが設けられている。
Below the left end of the head body 1 in FIG. 1, an ink reservoir 13 having a rectangular cross section is provided.
The ink reservoir 13 includes a concave portion 10a formed in the main body block 10 and the above-described nozzle plate 12 functioning as a lid of the concave portion 10a. Then, as shown in FIG. 2, the plurality of ink discharge nozzles 12a described above are provided along the ink reservoir 13 (in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1).

【0033】このインク溜り13の図1における上側に
は、右下がりに曲折されたインク流路14が形成されて
いる。このインク流路14は、図1における本体ブロッ
ク10の上端部に形成された断面凹状の凹溝10bと、
この凹溝10bの図1における右端部に形成された上下
方向に貫通孔10cと、前述した凹溝10b上に装備さ
れた振動板11とによって構成されている。そして、こ
の振動板11によって覆われた部分のインク流路14が
インク加圧室14Aを構成している。
On the upper side of the ink reservoir 13 in FIG. 1, there is formed an ink flow path 14 which is bent to the lower right. The ink flow path 14 has a concave groove 10b formed in the upper end of the main body block 10 in FIG.
The groove 10b is formed by a through hole 10c formed in the vertical direction at the right end in FIG. 1 of the groove 10b and the diaphragm 11 provided on the groove 10b. The portion of the ink flow path 14 covered by the vibration plate 11 forms an ink pressurizing chamber 14A.

【0034】このインク流路14は、図2に示すように
複数のインク吐出ノズル12a毎に同一形状のものが複
数形成されている。これにより、この各インク加圧室1
4Aは、前述したインク吐出ノズル12a毎に個別に独
立して設けられている。
As shown in FIG. 2, a plurality of ink passages 14 having the same shape are formed for each of the plurality of ink discharge nozzles 12a. Thereby, each of the ink pressurizing chambers 1
4A are provided individually and independently for each of the above-described ink discharge nozzles 12a.

【0035】又、このインク吐出ノズル12aに合わせ
て、前述したインク流路12の一部を成す貫通孔10c
は、その下端部断面がすり鉢状(逆台形状)に形成され
ている。符号16は、前述したインク溜り13とインク
流路14とを個別に連結するインク供給路を示す。
The through-hole 10c which forms a part of the above-described ink flow path 12 corresponds to the ink discharge nozzle 12a.
Is formed in a mortar-shaped (reverse trapezoidal) cross section at the lower end. Reference numeral 16 denotes an ink supply path for individually connecting the ink reservoir 13 and the ink flow path 14 described above.

【0036】この各インク供給路16は、インク溜り1
3から前述した複数の各インク流路12に個別にインク
を供給するためのものであり、各インク流路12毎に設
けられている。又、符号17は、各インク吐出ノズル1
2aの相互間を仕切る隔壁を示す。
Each of the ink supply paths 16 is provided with an ink reservoir 1
3 to supply the ink to each of the plurality of ink flow paths 12 described above, and is provided for each ink flow path 12. Reference numeral 17 denotes each ink ejection nozzle 1
2a shows a partition wall that partitions between 2a.

【0037】上述したヘッド本体1を駆動する圧電ひず
み素子2は、ヘッド本体1の各インク加圧室14Aに対
応して当該ヘッド本体1に連結装備されている。
The piezoelectric strain element 2 for driving the head main body 1 is connected to the head main body 1 in correspondence with each of the ink pressurizing chambers 14A of the head main body 1.

【0038】この圧電ひずみ素子2は、インク加圧室1
4A内のインクを吐出するための駆動用のもので、各加
圧室12A毎に駆動可能な個別駆動部21と、圧電ひず
み素子自体を支えていて複数個同時に変位させることに
より二以上の加圧室14Aを共通に駆動する全体駆動部
22とにより構成されている。符号23は、各駆動部2
1,22を振り分けるためのスリット溝を示す。
The piezoelectric strain element 2 is provided in the ink pressurizing chamber 1
4A, which is a driving unit for ejecting ink in the pressurizing chamber 12A, and an individual driving unit 21 which can be driven for each pressurizing chamber 12A; The entire driving unit 22 drives the pressure chamber 14A in common. Reference numeral 23 denotes each driving unit 2
The slit groove | channel for sorting 1 and 22 is shown.

【0039】そして、この複数の個別駆動部21と複数
の全体駆動部22の各一方の側が、前述した各インク加
圧室12Aの壁部を形成する振動板11に交互に当接
し、他方の側(図2の上側)は自由端として配置してあ
る。
One side of each of the plurality of individual drive units 21 and the plurality of overall drive units 22 alternately comes into contact with the vibration plate 11 forming the wall of each of the ink pressurizing chambers 12A, and the other side. The side (upper side in FIG. 2) is arranged as a free end.

【0040】この内、個別駆動部21の場合は、スリッ
ト溝23によって形成された櫛形伏の各端部が一つ置き
に複数の各インク加圧室12Aに対応する位置の振動板
11上に当接するようになっている。また、全体駆動部
22の場合は、個別駆動部21の相互間に位置する櫛形
伏の各端部が複数の各隔壁16にそれぞれ対応するよう
にして、振動板11に当接した状態となっている。
Of these, in the case of the individual driving unit 21, each end of the comb-shaped ridge formed by the slit groove 23 is placed on the vibration plate 11 at a position corresponding to each of the plurality of ink pressurizing chambers 12A. It comes into contact. Further, in the case of the entire driving unit 22, each end of the comb-shaped protrusion located between the individual driving units 21 corresponds to each of the plurality of partition walls 16, and is in a state of being in contact with the diaphragm 11. ing.

【0041】ここで、この振動板11には、前述した個
別駆動部21が当接する箇所の当接面部分には凹溝11
Aがそれぞれ形成され、この凹溝11A内の中央部に突
出部11aが設けられている。そして、この突出部11
aに、前述した個別駆動部21が当接するように構成さ
れている。このため、各個別駆動部21は、対応するイ
ンク加圧室14Aの駆動に際しては、隣接する他のイン
ク加圧室14Aを押圧することなく突出部11aを介し
て対応するインク加圧室14Aのみを駆動することが可
能となっている。
Here, the diaphragm 11 has a concave groove 11 in a contact surface portion where the above-mentioned individual drive unit 21 contacts.
A is formed, and a protruding portion 11a is provided at a central portion in the concave groove 11A. And, this protrusion 11
The individual drive unit 21 described above is configured to abut on a. For this reason, when driving the corresponding ink pressurizing chamber 14A, each individual driving unit 21 only presses the corresponding ink pressurizing chamber 14A via the protruding portion 11a without pressing another adjacent ink pressurizing chamber 14A. Can be driven.

【0042】また、この個別駆動部21及び全体駆動部
22には、それぞれ一方の駆動電極40を構成する独立
した二種類の駆動電極40a,40b(駆動電極A,
B)と、共通の信号線である他方の駆動電極50(図2
における一方の駆動電極40a,40bの背面側:駆動
電極Cに同じ)が付されており、各駆動電極40a,4
0b,50は、それぞれ電極駆動制御部30に接続され
当該電極駆動制御部30に付勢されて駆動されるように
なっている。
Each of the individual driving section 21 and the entire driving section 22 has two independent driving electrodes 40a and 40b (driving electrodes A and 40) constituting one driving electrode 40, respectively.
B) and the other drive electrode 50 (FIG. 2) which is a common signal line.
On the back side of one of the drive electrodes 40a, 40b: the same as the drive electrode C).
The reference numerals 0b and 50 are connected to the electrode drive control unit 30, and are driven by the electrode drive control unit 30.

【0043】ここで、個別駆動電極40aは、各インク
加圧室14Aを個別的に且つ直接押圧駆動する個別駆動
部21用の電極を示す。又、全体駆動電極40bは、複
数のインク加圧室14Aの全体を対象として(間接的
に)押圧駆動する全体駆動部22用の電極を示す。
Here, the individual drive electrode 40a is an electrode for the individual drive unit 21 that individually and directly presses and drives each ink pressurizing chamber 14A. Further, the entire drive electrode 40b is an electrode for the entire drive unit 22 that presses (indirectly) drives the whole of the plurality of ink pressurizing chambers 14A.

【0044】そして、この信号線である各駆動電極40
a,40b,50に所定の印字信号が印加されると、圧
電ひずみ素子2の加圧エネルギーが、振動板11,加圧
室12Aを介してインクに伝播し、これによって、対応
する各ノズル15aからインクが滴化し、所定の紙面に
向けて飛翔されるようになっている。
Then, each drive electrode 40 which is the signal line
When a predetermined print signal is applied to the nozzles 15a, 40b, and 50, the pressurizing energy of the piezoelectric strain element 2 is transmitted to the ink via the vibration plate 11 and the pressurizing chamber 12A. The ink drops into droplets and flies toward a predetermined paper surface.

【0045】次に、上記実施形態の圧電ひずみ素子2に
対する制御系について、更に詳述する。
Next, the control system for the piezoelectric strain element 2 of the above embodiment will be described in more detail.

【0046】前述した他方の駆動電極50(他方の駆動
電極C)は、常時接地されている。又、上位機からの印
字情報Pに従って作動し前述した個別駆動部21と全体
駆動部22の各駆動電極40a,40b(駆動電極A,
B)の駆動タイミングを設定する電極駆動制御部30
が、前述した一方の駆動電極40a,40bに併設され
ている。
The above-mentioned other drive electrode 50 (the other drive electrode C) is always grounded. The drive electrodes 40a, 40b (drive electrodes A, 40b) of the individual drive unit 21 and the overall drive unit 22 operate according to the print information P from the host machine.
Electrode drive control unit 30 for setting drive timing of B)
Are provided in parallel with one of the drive electrodes 40a and 40b described above.

【0047】そして、作動時にあってはヘッド本体1の
インク溜り13からインク流路14を通してインク吐出
ノズル12aまでインクが充填された伏態となっている
ので、この状態で、圧電ひずみ素子2の各駆動電極40
a,40bに電極駆動制御部30を介して電源部30A
から駆動電圧が印加されると、個別駆動部21および全
体駆動部22のそれぞれに他方の駆動電極50に対する
電位差が生じ、各駆動部21,22が電位差に伴った変
位を発生する。このため、インク加圧室14A内のイン
クは振動板11を介して加圧され、これによってインク
吐出ノズル12aの先端よりインクの吐出が行われる。
During operation, the ink is filled from the ink reservoir 13 of the head main body 1 through the ink flow path 14 to the ink discharge nozzle 12a. Each drive electrode 40
a, 40b via the electrode drive control unit 30 to the power supply unit 30A
When a drive voltage is applied from the, a potential difference with respect to the other drive electrode 50 is generated in each of the individual drive unit 21 and the entire drive unit 22, and each of the drive units 21 and 22 generates displacement according to the potential difference. Therefore, the ink in the ink pressurizing chamber 14A is pressurized via the vibration plate 11, whereby the ink is discharged from the tip of the ink discharge nozzle 12a.

【0048】ここで、上述した電極駆動制御部30は、
圧電ひずみ素子2の印字時の駆動方法として、個別駆動
部21と全体駆動部22の変位量,変位方向の組み合わ
せにより、各駆動電極40a,40bを以下に示す三つ
の駆動制御モードの何れかで駆動することができるよう
になっている。この場合、駆動制御モードの選択は、図
3に示す入力盤31からオペレータによって予め入力さ
れるようになっている。
Here, the above-mentioned electrode drive control unit 30
As a method of driving the piezoelectric strain element 2 at the time of printing, each of the drive electrodes 40a and 40b is driven in one of the following three drive control modes by a combination of the displacement amount and the displacement direction of the individual drive unit 21 and the entire drive unit 22. It can be driven. In this case, the selection of the drive control mode is input in advance by the operator from the input panel 31 shown in FIG.

【0049】〔第1の駆動制御モード〕この場合、前述
した電極駆動制御部30は、複数の全体駆動部22の各
駆動電極40b(駆動電極Bに同じ)に対し、インクジ
ェットの発生に至らない所定の作動電圧を駆動する度に
印加して圧電ひずみ素子を作動可能状態に設定する作動
可能状態設定機能を備えている。又、この電極駆動制御
部30は、上位機からの指令Pに従って複数の個別駆動
部21の各駆動電極40a(駆動電極Aに同じ)の内の
何れかに所定の作動電圧を選択的に印加し当該箇所に対
応したインク加圧室14Aを稼働せしめる第1の電極駆
動制御機能を備えている。
[First Drive Control Mode] In this case, the above-described electrode drive control unit 30 does not cause ink jet for each of the drive electrodes 40b (same as the drive electrode B) of the plurality of overall drive units 22. An operable state setting function is provided for setting a piezoelectric strain element to an operable state by applying a predetermined operating voltage every time the apparatus is driven. Further, the electrode drive control unit 30 selectively applies a predetermined operating voltage to any one of the drive electrodes 40a (same as the drive electrode A) of the plurality of individual drive units 21 according to the command P from the host machine. A first electrode drive control function for operating the ink pressurizing chamber 14A corresponding to the location is provided.

【0050】図4にその具体例を示す。これによると、
まず、個別駆動部21又は全体駆動部22の変位のみで
はインクが吐出しない構成とする。図4では、E/2
〔V〕がこれに相当する。インク吐出を行なうインク吐
出ノズル15aに対しては、このインク吐出ノズル15
aが連通するインク加圧室14Aに対応する個別駆動部
21を全体駆動部22と同方向に駆動する。この場合の
駆動電圧をE/2〔V〕とした。
FIG. 4 shows a specific example. according to this,
First, ink is not ejected only by displacement of the individual drive unit 21 or the entire drive unit 22. In FIG. 4, E / 2
[V] corresponds to this. For the ink discharge nozzle 15a that performs ink discharge, the ink discharge nozzle 15a
The individual driving unit 21 corresponding to the ink pressurizing chamber 14A with which the “a” communicates is driven in the same direction as the overall driving unit 22. The driving voltage in this case was set to E / 2 [V].

【0051】これにより、個別駆動部21の変位と全体
駆動部22の変位の和でインク吐出を行ない印字を行な
う。この場合、インクが吐出するに必要な基準印加電圧
をE・2/3〔V〕とした。このため、駆動電極40
a,40bにそれぞれE/2〔V〕が同方向に印加され
るとインク吐出ノズル15aからインクが吐出するとし
た。記号Sは非印字動作時を示す。
Thus, printing is performed by discharging ink with the sum of the displacement of the individual drive unit 21 and the displacement of the entire drive unit 22. In this case, the reference applied voltage necessary for discharging the ink was set to E · 2 [V]. Therefore, the drive electrode 40
It is assumed that ink is ejected from the ink ejection nozzle 15a when E / 2 [V] is applied to the a and 40b in the same direction. The symbol S indicates a non-printing operation.

【0052】即ち、全体駆動部22で複数のインク流路
14の全てにバイアス圧力を加え、且つインク吐出を行
なうインク吐出ノズル15aが連通したインク流路14
に対応する個別駆動部21を、全体駆動部22と同一方
向に変位させてインクの吐出を行なうようにしたもので
ある。
That is, a bias pressure is applied to all of the plurality of ink flow paths 14 by the overall drive unit 22 and the ink flow paths 14 communicate with the ink discharge nozzles 15a for discharging ink.
Are driven in the same direction as the entire driving unit 22 to discharge ink.

【0053】〔第2の駆動制御モード〕この場合、前述
した電極駆動制御部30は、前述した複数の全体駆動部
22の各駆動電極40bが同時にインクジェットの発生
に至る所定の作動電圧を常時印加すると共に,複数の個
別駆動部21の各個別駆動電極40aには各全体駆動電
極40bに印加された駆動電圧とは逆の極性を備えた駆
動阻止電圧を印加して当該圧電ひずみ素子2を作動可能
状態に設定する作動可能状態設定機能を備えている。
又、上位機からの指令Pに従って作動し各駆動電極40
aに対する駆動阻止電圧の設定を選択的に解除し当該箇
所に対応したインク加圧室14Aを稼働せしめる第2の
電極駆動制御機能を備えている。
[Second Drive Control Mode] In this case, the above-described electrode drive control unit 30 constantly applies a predetermined operating voltage at which the respective drive electrodes 40b of the plurality of overall drive units 22 simultaneously generate ink jet. At the same time, a drive blocking voltage having a polarity opposite to that of the drive voltage applied to each of the individual drive electrodes 40b is applied to each of the individual drive electrodes 40a of the plurality of individual drive units 21 to operate the piezoelectric strain element 2. An operable state setting function for setting an operable state is provided.
Further, each drive electrode 40 operates according to the command P from the host machine.
A second electrode drive control function is provided to selectively release the setting of the drive blocking voltage for a and to operate the ink pressurizing chamber 14A corresponding to the position.

【0054】図5にその具体例を示す。これによると、
まず、全体駆動部22の駆動のみでインクが吐出する構
成とする。図5中、E〔V〕がこれに相当する。インク
吐出を行なわないノズル12a(非印字動作時)に対し
ては、このインク吐出ノズル12aが連通するインク加
圧室14Aに対応する個別駆動部21を全体駆動部22
の変位方向とは逆方向に変位させ、個別駆動部21の変
位と全体駆動部22の変位の和がインク吐出に必要な変
位に至らないような構成とする(作動可能状態設定機能
の発動)。図5では、−E/2〔V〕がこれに相当す
る。
FIG. 5 shows a specific example. according to this,
First, a configuration is employed in which ink is ejected only by driving the entire driving unit 22. In FIG. 5, E [V] corresponds to this. For the nozzles 12a that do not perform ink ejection (during non-printing operation), the individual drive units 21 corresponding to the ink pressurizing chambers 14A to which the ink ejection nozzles 12a communicate communicate with the entire drive unit 22.
(The activation of the operable state setting function) so that the sum of the displacement of the individual drive unit 21 and the displacement of the entire drive unit 22 does not reach the displacement required for ink ejection. . In FIG. 5, -E / 2 [V] corresponds to this.

【0055】そして、印字指令が出されたインク吐出ノ
ズル12aに対しては、当該駆動電極40aに対する駆
動阻止電圧「−E/2〔V〕」の設定を選択的に解除し
当該箇所に対応したインク加圧室14Aを稼働せしめる
(第2の電極駆動制御機能の発動)。これにより印字を
行なう。
Then, for the ink ejection nozzle 12a to which the print command has been issued, the setting of the drive blocking voltage "-E / 2 [V]" for the drive electrode 40a is selectively released to correspond to the location. Activate the ink pressurizing chamber 14A (activate the second electrode drive control function). Thus, printing is performed.

【0056】即ち、全体駆動部22で複数のインク流路
14全てを対象として圧力を加えてインクの吐出を行な
う状態に設定すると同時に、インク吐出を行なわないノ
ズル12aのインク流路14に対応する個別駆動部21
を、全体駆動部22とは逆方向に変位させてインク吐出
を行なわないように制御するようにしたものである。
That is, the entire drive section 22 sets a state in which ink is ejected by applying pressure to all of the plurality of ink flow paths 14, and at the same time, corresponds to the ink flow paths 14 of the nozzles 12 a which do not discharge ink. Individual drive unit 21
Is controlled in such a manner that ink is not ejected by displacing in the direction opposite to that of the overall drive unit 22.

【0057】そして、第2の電極駆動制御機能を発動さ
せて駆動電極40aに対する駆動阻止電圧の設定を選択
的に解除することによって、当該解除された箇所のノズ
ル12aからは、インク吐出が成される。
By activating the second electrode drive control function to selectively release the setting of the drive blocking voltage for the drive electrode 40a, ink is ejected from the nozzle 12a at the released location. You.

【0058】〔第3の駆動制御モード〕この場合、前述
した電極駆動制御部30は、前述した複数の全体駆動部
22の各駆動電極40b(駆動電極Bに同じ)にはイン
クジェットに発生に至らない所定の作動電圧3E/4
〔V〕を常時印加して圧電ひずみ素子2を作動可能状態
に設定する作動可能状態設定機能を備えている。
[Third Drive Control Mode] In this case, the above-described electrode drive control unit 30 causes the drive electrodes 40b (same as the drive electrode B) of the plurality of overall drive units 22 to generate ink jet. No predetermined operating voltage 3E / 4
An operable state setting function is provided for setting the piezoelectric strain element 2 to an operable state by constantly applying [V].

【0059】又、複数の個別駆動部21の各駆動電極4
0a(駆動電極Aに同じ)には上位機からの指令Pに従
って所定の作動電圧−E/4を前記駆動電極Aの何れか
に選択的に印加し当該箇所に対応したインク加圧室を稼
働せしめる第1の電極駆動制御機能を備えている。
Each drive electrode 4 of the plurality of individual drive units 21
In 0a (the same as the drive electrode A), a predetermined operating voltage -E / 4 is selectively applied to any of the drive electrodes A in accordance with the command P from the host machine, and the ink pressurizing chamber corresponding to the position is operated. A first electrode drive control function is provided.

【0060】そして、第1の電極駆動制御機能による駆
動の対象とならない他の駆動電極40aに対しては前述
した作動可能状態設定機能の発動のタイミングでその都
度当該作動可能状態設定機能の設定対象から外すように
した作動可能状態解除機能を備えている点に特徴を備え
ている。
Then, for each of the other drive electrodes 40a which are not driven by the first electrode drive control function, each time the above-described operable state setting function is activated, the operable state setting function is set. It is characterized in that it is provided with an operable state release function that is detached from the device.

【0061】図6にその具体例を示す。これによると、
まず、インク吐出を行なうノズル12aに対応する個別
駆動部21を、E/4を印加して前述した全体駆動部2
2の変位方向と同方向に変位させ(作動可能状態設定機
能の発動)、これによって、個別駆動部21と全体駆動
部22の変位の和でインクの吐出を行なう(第1の電極
駆動制御機能の発動)。
FIG. 6 shows a specific example. according to this,
First, the individual driving unit 21 corresponding to the nozzle 12a for discharging ink is applied to the entire driving unit 2 by applying E / 4.
(The activation of the operable state setting function), whereby the ink is ejected by the sum of the displacements of the individual drive unit 21 and the entire drive unit 22 (first electrode drive control function). Activation).

【0062】又、インク吐出を行なわないノズル12a
が連通する加圧室14Aに対応する個別駆動部21につ
いては、−E/4を加えて全体駆動部22の変位方向と
は逆方向に変位させ、個別駆動部21と全体駆動部22
の変位の和が、インク吐出に必要な変位に至らない構成
とする(作動可能状態解除機能の発動)。図中、印加作
動電圧の3E/4については図4と同一の取り扱いをす
るものとする。
The nozzle 12a which does not perform ink ejection
The individual drive unit 21 corresponding to the pressurizing chamber 14 </ b> A with which is communicated is added with −E / 4 to be displaced in a direction opposite to the direction of displacement of the entire drive unit 22.
The displacement does not reach the displacement required for ink ejection (actuation of the operable state release function). In the figure, 3E / 4 of the applied operating voltage is handled in the same manner as in FIG.

【0063】即ち、全体駆動部22で複数のインク流路
14全てにバイアス圧力を加え、且つインク吐出を行な
うノズル12aが連通したインク流路14に対応する個
別駆動部21を全体駆動部22と同方向に変位させ、こ
れによって、各インクの吐出が可能な状態に設定する。
同時に、インク吐出を行なわないノズル12aが連通し
たインク流路14に対応する個別駆動部21を、全体駆
動部22と逆方向に変位させてインクの吐出を行なわな
い状態に設定する。
That is, a bias pressure is applied to all of the plurality of ink flow paths 14 by the entire drive unit 22, and the individual drive unit 21 corresponding to the ink flow path 14 to which the nozzles 12 a for discharging ink communicate is connected to the entire drive unit 22. The ink is displaced in the same direction, whereby the ink is set in a state where it can be ejected.
At the same time, the individual drive unit 21 corresponding to the ink flow path 14 to which the nozzle 12a that does not perform ink discharge communicates is displaced in a direction opposite to that of the entire drive unit 22 to set a state in which ink discharge is not performed.

【0064】このように、本実施例のインクジェット式
プリンタヘッドによれば、個別駆動部21と全体駆動部
22の変位を組み合わせると共に、全体駆動部22を二
以上のノズルに対して共通に駆動してインク吐出するこ
とを可能とすることにより、一つの駆動部で一つのノズ
ルを駆動する従来の技術に比べて、個別駆動部21とそ
のスリット23の加圧方向の長さを小さくすることがで
きる。
As described above, according to the ink jet printer head of this embodiment, the displacements of the individual drive unit 21 and the overall drive unit 22 are combined, and the overall drive unit 22 is commonly driven for two or more nozzles. In this manner, the length of the individual driving unit 21 and the slit 23 in the pressing direction can be reduced as compared with the related art in which one nozzle is driven by one driving unit. it can.

【0065】これによって、従来のように圧電ひずみ素
子2を加圧方向に細長くすることなく、加圧速度を大き
くすることができ、圧電ひずみ素子2のスリット23の
加工が容易となり、且つ駆動時等の圧電ひずみ素子2の
破損も大幅に低減できる。
As a result, it is possible to increase the pressing speed without making the piezoelectric strain element 2 elongated in the pressing direction as in the related art, to facilitate the processing of the slit 23 of the piezoelectric strain element 2 and to reduce the driving time. , Etc. of the piezoelectric strain element 2 can also be greatly reduced.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明によると、インク
を吐出するノズルに対して当該ノズルが連通するインク
流路の加圧室を加圧する圧電ひずみ素子を、各インク流
路ごとに加圧する駆動部と全体を加圧する駆動部とで構
成したので、特定のインク流路の加圧室を加圧する場合
でも各駆動部の相乗効果を利用する事が可能となり、こ
れがため、一方の駆動部のみを個別駆動していた従来例
に比較して圧電ひずみ素子のスリットを短くしても同等
の加圧力をインク加圧室に加えることが可能となり、従
って、圧電ひずみ素子の加工が容易となり、且つスリッ
トを短くし得ることから圧電ひずみ素子の耐久性の向上
を図ることもでき、これがため装置全体の小型化,耐久
性向上を図り得るという従来にない優れたインクジェッ
ト式プリンタヘッド装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a piezoelectric strain element for pressurizing a pressurizing chamber of an ink flow path connected to a nozzle for discharging ink is provided for each ink flow path. Since it is composed of a driving unit that pressurizes and a driving unit that pressurizes the whole, it is possible to use the synergistic effect of each driving unit even when pressurizing the pressurizing chamber of a specific ink flow path. In comparison with the conventional example in which only the individual parts are individually driven, even if the slit of the piezoelectric strain element is shortened, the same pressing force can be applied to the ink pressurizing chamber, so that the processing of the piezoelectric strain element becomes easy. In addition, since the slits can be shortened, the durability of the piezoelectric strain element can be improved, and therefore, the size of the entire apparatus can be reduced, and the durability can be improved. It is possible to provide a device.

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

【図1】本発明の一実施形態を示す図で、インク流路部
分を部分的に断面した概略構成図である。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of the present invention, and is a schematic configuration diagram in which an ink flow path portion is partially sectioned.

【図2】図1のインク吐出部を含むA−A線に沿った断
面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA including the ink discharge unit of FIG.

【図3】図1乃至図2に開示した実施形態の動作制御系
を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an operation control system according to the embodiment disclosed in FIGS. 1 and 2;

【図4】図3に開示した駆動制御部による各駆動電極に
対する駆動制御例を示す図で、個別電極と全体電極とを
同方向に駆動する場合の例を示す説明図である。
4 is a diagram illustrating an example of drive control for each drive electrode by the drive control unit disclosed in FIG. 3, and is an explanatory diagram illustrating an example in which an individual electrode and an entire electrode are driven in the same direction. FIG.

【図5】図3に開示した駆動制御部による各駆動電極に
対する駆動制御例を示す図で、個別電極と全体電極とを
逆方向に駆動する場合の例を示す説明図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of drive control for each drive electrode by the drive control unit disclosed in FIG. 3, and is an explanatory diagram illustrating an example in which an individual electrode and an entire electrode are driven in opposite directions.

【図6】図3に開示した駆動制御部による各駆動電極に
対する駆動制御例を示す図で、個別電極と全体電極とを
同方向駆動すると共に駆動しない個別電極に対しては逆
方向に駆動する場合の例を示す説明図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of drive control for each drive electrode by the drive control unit disclosed in FIG. 3, in which an individual electrode and an entire electrode are driven in the same direction, and an individual electrode that is not driven is driven in the opposite direction; FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of the case.

【符号の説明】 1 ヘッド本体 2 圧電ひずみ素子 2A 一方の側面 2B 他方の側面 11 振動板 11A 凹溝 11a 被加圧用突起 12 ノズルプレート 12a インク吐出ノズル 14 インク流路 14A インク加圧室 17 隔壁 21 個別駆動部 22 全体駆動部 23 スリット溝 30 電極駆動制御部 40a,A 個別駆動電極 40b,B 全体駆動電極 50,C 他方の駆動電極[Description of Signs] 1 Head body 2 Piezoelectric strain element 2A One side surface 2B The other side surface 11 Vibration plate 11A Depressed groove 11a Pressurized projection 12 Nozzle plate 12a Ink ejection nozzle 14 Ink flow path 14A Ink pressurizing chamber 17 Partition 21 Individual drive unit 22 Overall drive unit 23 Slit groove 30 Electrode drive control unit 40a, A Individual drive electrode 40b, B Overall drive electrode 50, C The other drive electrode

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一端部にインク収納室を備えると共に他
端部に複数のインク吐出ノズルを備え、前記インク収納
室から前記複数の各インク吐出ノズルにいたる間に複数
のインク流路を各インク吐出ノズルに対応して個別に設
け、この各インク流路の側壁の一部を振動板で形成する
と共に当該振動板が付された前記インク流路の所定箇所
をインク加圧室としたヘッド本体を設け、 このヘッド本体の前記インク加圧室部分に、当該各イン
ク加圧室を押圧駆動する圧電ひずみ素子を併設し、この
圧電ひずみ素子を駆動することによって前記所定のイン
ク吐出ノズルからインク滴を吐出する構造のインクジェ
ット式プリンタヘッド装置において、 前記圧電ひずみ素子に、前記複数のインク加圧室に対応
した複数の個別駆動部と、前記複数のインク加圧室の相
互間に位置する隔壁部分に対応した複数の全体駆動部と
を設けると共に、当該圧電ひずみ素子の前記個別駆動部
と全体駆動部との間に、両者を区画する所定幅のスリッ
ト溝を設け、 前記複数の個別駆動部が当接する箇所の前記インク加圧
室の振動板部分に、当該各個別駆動部に対応して凹溝を
形成すると共に、この凹溝内の中央部に、前記個別駆動
部の押圧端面に当接する被加圧用突起部をそれぞれ設
け、 前記圧電ひずみ素子の一方の面で前記個別駆動部と全体
駆動部の各々に共通の一方の側面に、前記スリット溝に
沿って一方の駆動電極である個別駆動電極Aおよび全体
駆動電極Bをそれぞれ各駆動部上に且つ相互に平行に装
着すると共に、前記圧電ひずみ素子の他方の側面全面
に、前記一方の駆動電極A,Bに対応した他方の駆動電
極Cを装着したことを特徴とするインクジェット式プリ
ンタヘッド装置。
An ink storage chamber is provided at one end and a plurality of ink discharge nozzles is provided at the other end, and a plurality of ink flow paths are formed between the ink storage chamber and the plurality of ink discharge nozzles. A head body provided individually corresponding to the ejection nozzles, a part of a side wall of each ink flow path is formed by a vibration plate, and a predetermined portion of the ink flow path provided with the vibration plate is an ink pressurizing chamber; A piezoelectric strain element for pressing and driving each of the ink pressurizing chambers is provided in the ink pressurizing chamber portion of the head main body, and by driving this piezoelectric strain element, ink droplets are discharged from the predetermined ink discharge nozzle. An ink jet printer head device having a structure for discharging ink, wherein a plurality of individual driving units corresponding to the plurality of ink pressurizing chambers, And a plurality of overall driving portions corresponding to the partition portions located between each other, and a slit groove having a predetermined width for partitioning both is provided between the individual driving portion and the entire driving portion of the piezoelectric strain element. A groove is formed in the vibration plate portion of the ink pressurizing chamber at a position where the plurality of individual driving sections come into contact with each other, and a groove is formed corresponding to each of the individual driving sections. Each of the protrusions to be pressed which comes into contact with the pressing end surface of the driving unit is provided, and on one side of the piezoelectric strain element, on one side common to each of the individual driving unit and the entire driving unit, along the slit groove. An individual drive electrode A and an entire drive electrode B, which are one drive electrode, are mounted on the respective drive units and in parallel with each other, and the one drive electrodes A and B are provided on the entire other side surface of the piezoelectric strain element. The other drive corresponding to An ink jet printer head device comprising an electrode C.
【請求項2】 前記全体駆動部の各駆動電極Bを櫛形状
に連結したことを特徴とする請求項1記載のインクジェ
ット式プリンタヘッド装置。
2. The ink jet printer head device according to claim 1, wherein each drive electrode B of said overall drive section is connected in a comb shape.
【請求項3】 前記他方の駆動電極Cを常時接地すると
共に、上位機からの印字情報に従って作動し前記個別駆
動部と全体駆動部の各駆動電極A,Bの駆動タイミング
を設定する電極駆動制御部を、前記一方の各駆動電極
A,Bに併設したことを特徴とする請求項1又は2記載
のインクジェット式プリンタヘッド装置。
3. An electrode drive control for constantly grounding the other drive electrode C and operating according to print information from a host machine to set drive timings of the drive electrodes A and B of the individual drive unit and the entire drive unit. 3. An ink jet printer head device according to claim 1, wherein a portion is provided in parallel with said one of said drive electrodes A and B.
【請求項4】 前記電極駆動制御部が、 前記複数の全体駆動部の各駆動電極Bにはインクジェッ
トの発生に至らない所定の作動電圧を駆動する度に印加
して圧電ひずみ素子を作動可能状態に設定する作動可能
状態設定機能と、 前記複数の個別駆動部の各駆動電極Aに上位機からの指
令に従って所定の作動電圧を選択的に印加し当該箇所に
対応したインク加圧室を稼働せしめる第1の電極駆動制
御機能とを備えていることを特徴とした請求項3記載の
インクジェット式プリンタヘッド装置。
4. The piezoelectric drive element is operable by applying to the drive electrodes B of each of the plurality of overall drive units a predetermined operating voltage that does not lead to the occurrence of ink-jet, each time the electrode drive control unit drives the piezoelectric strain element. Operable state setting function, and a predetermined operation voltage is selectively applied to each drive electrode A of the plurality of individual drive units in accordance with a command from a higher-level device to operate an ink pressurizing chamber corresponding to the corresponding position. 4. The ink jet printer head device according to claim 3, further comprising a first electrode drive control function.
【請求項5】 前記電極駆動制御部が、 前記複数の全体駆動部の各駆動電極Bが同時にインクジ
ェットの発生に至る所定の作動電圧を駆動する度に印加
すると共に,前記複数の個別駆動部の各駆動電極Aには
前記各駆動電極Bに印加された駆動電圧とは逆の極性を
備えた駆動阻止電圧を印加して当該圧電ひずみ素子を作
動可能状態に設定する作動可能状態設定機能と、 上位機からの指令に従って作動し各駆動電極Aに対する
駆動阻止電圧の設定を選択的に解除し当該箇所に対応し
たインク加圧室を稼働せしめる第2の電極駆動制御機能
とを備えていることを特徴とした請求項3記載のインク
ジェット式プリンタヘッド装置。
5. The electrode drive control unit applies the drive voltage to each drive electrode B of the plurality of overall drive units each time a predetermined operating voltage that leads to the generation of ink-jet is simultaneously applied. An operable state setting function of applying a drive blocking voltage having a polarity opposite to the drive voltage applied to each of the drive electrodes A to each of the drive electrodes A to set the piezoelectric strain element to an operable state; A second electrode drive control function that operates in accordance with a command from the host machine, selectively releases the setting of the drive blocking voltage for each drive electrode A, and activates the ink pressurizing chamber corresponding to the location. 4. An ink jet printer head device according to claim 3, wherein:
【請求項6】 前記電極駆動制御部が、 前記複数の全体駆動部の各駆動電極Bにはインクジェッ
トの発生に至らない所定の作動電圧を駆動する度に印加
して圧電ひずみ素子を作動可能状態に設定する作動可能
状態設定機能と、 前記複数の個別駆動部の各駆動電極Aに上位機からの指
令に従って所定の作動電圧を選択的に印加し当該箇所に
対応したインク加圧室を稼働せしめる第1の電極駆動制
御機能と、 前記第1の電極駆動制御機能による駆動の対象とならな
い他の駆動電極Aに対しては前記作動可能状態設定機能
の発動のタイミングでその都度当該作動可能状態設定機
能の設定対象から外すようにした作動可能状態解除機能
とを備えていることを特徴とした請求項3記載のインク
ジェット式プリンタヘッド装置。
6. The piezoelectric drive element is operable by applying a predetermined operating voltage to each of the drive electrodes B of the plurality of overall drive units each time a drive voltage that does not lead to ink-jet generation is applied. Operable state setting function, and a predetermined operation voltage is selectively applied to each drive electrode A of the plurality of individual drive units in accordance with a command from a higher-level device to operate an ink pressurizing chamber corresponding to the corresponding position. A first electrode drive control function and, for each of the other drive electrodes A that are not driven by the first electrode drive control function, the operable state setting is performed at each activation timing of the operable state setting function. 4. The ink jet printer head device according to claim 3, further comprising an operable state canceling function for removing the function from the setting target.
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