JP3214026B2 - Ink jet head and method of driving ink jet head - Google Patents

Ink jet head and method of driving ink jet head

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JP3214026B2
JP3214026B2 JP2283292A JP2283292A JP3214026B2 JP 3214026 B2 JP3214026 B2 JP 3214026B2 JP 2283292 A JP2283292 A JP 2283292A JP 2283292 A JP2283292 A JP 2283292A JP 3214026 B2 JP3214026 B2 JP 3214026B2
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driving
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を飛翔させ、
このインク滴により記録用紙にドットを形成させるオン
デマンド方式のインクジェットヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention
The present invention relates to an on-demand type ink jet head that forms dots on recording paper using the ink droplets.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の、圧力発生部材にPZTなどの圧
電素子を用いたインクジェットヘッドとしては、日本特
許公告昭60−8953などがある。これは、圧電素子
としてPZTを用いて、マルチ駆動をおこなうインクジ
ェットヘッドに関するものである。
2. Description of the Related Art As a conventional ink jet head using a piezoelectric element such as PZT as a pressure generating member, there is Japanese Patent Publication No. 60-8953. This relates to an ink jet head that performs multi-drive using PZT as a piezoelectric element.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】PZTなどの圧電素子
を、圧力発生部材としてもちいた場合、高湿度下におい
て、あるいは結露状態において運転を継続した場合、P
ZTが吸湿し、絶縁抵抗の低下等により、駆動特性が著
しく劣化し、印字性能の低下、ひいては圧力発生部材の
致命的な破壊をまねく恐れがある。
When a piezoelectric element such as PZT is used as a pressure generating member, or when operation is continued under high humidity or in a dew condensation state, P
Driving characteristics are significantly deteriorated due to moisture absorption of the ZT and a decrease in insulation resistance, and the like, and there is a fear that the printing performance may be reduced and the pressure generating member may be fatally destroyed.

【0004】そこで、本発明の目的は、高湿度下あるい
は結露状態におかれた圧力発生部材の致命的な破壊を防
ぐ機構を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a mechanism for preventing a fatal destruction of a pressure generating member under high humidity or in a dew state.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、ノズルを有するノズル形成基板と、ノズルと
連通するインク室と、該インク室を加圧する圧力発生部
材を備えたインクジェットヘッドにおいて、圧力発生部
材近傍に設けられ圧力発生部材近傍の湿度を検知する湿
度検出手段と、湿度検出手段が検出した情報によって圧
力発生部材の駆動を停止させる制御手段とを有すること
を特徴とする。また本発明のインクジェットヘッドは、
ノズルを有するノズル形成基板と、ノズルと連通するイ
ンク室と、該インク室を加圧する圧力発生部材を備えた
インクジェットヘッドにおいて、圧力発生部材近傍に設
けられ圧力発生部材近傍の湿度を検知する湿度検出手段
と、圧力発生部材近傍を除湿する除湿手段と、湿度検出
手段が検出した情報によって除湿手段を駆動させる制御
手段とを有することを特徴とする。また、係るインクジ
ェットヘッドにおいて、圧力発生部材はPZTにより構成
されており、PZTの駆動領域外の領域を湿度検出手段と
して用いたことを特徴とする。また本発明のインクジェ
ットヘッドの駆動方法は、ノズル開口と、該ノズル開口
に連通するインク室と、該インク室にインク滴吐出のた
めの圧力を発生させる圧電素子とを備えたインクジェッ
トヘッドの駆動方法において、圧電素子近傍に配設され
た湿度検出手段により検出された湿度が特定値以上であ
った場合、ヘッドの駆動を停止することを特徴とする。
また本発明のインクジェットヘッドの駆動方法は、ノズ
ル開口と、該ノズル開口に連通するインク室と、該イン
ク室にインク滴吐出のための圧力を発生させる圧電素子
を備えたインクジェットヘッドの駆動方法において、圧
電素子近傍に配設された湿度検出手段により検出された
湿度が特定値以上であった場合、除湿装置により除湿す
ることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an ink jet head comprising: a nozzle forming substrate having a nozzle; an ink chamber communicating with the nozzle; and a pressure generating member for pressurizing the ink chamber. It is provided with humidity detecting means provided near the member for detecting humidity near the pressure generating member, and control means for stopping driving of the pressure generating member based on information detected by the humidity detecting means. Further, the inkjet head of the present invention,
In an ink jet head including a nozzle forming substrate having a nozzle, an ink chamber communicating with the nozzle, and a pressure generating member for pressurizing the ink chamber, a humidity detector provided near the pressure generating member and detecting humidity near the pressure generating member. Means, dehumidifying means for dehumidifying the vicinity of the pressure generating member, and control means for driving the dehumidifying means based on information detected by the humidity detecting means. Further, in such an ink jet head, the pressure generating member is made of PZT, and an area outside the driving area of the PZT is used as humidity detecting means. In addition, a method of driving an ink jet head according to the present invention includes a method of driving an ink jet head including a nozzle opening, an ink chamber communicating with the nozzle opening, and a piezoelectric element that generates pressure for discharging ink droplets in the ink chamber. Wherein the driving of the head is stopped when the humidity detected by the humidity detecting means disposed near the piezoelectric element is equal to or higher than a specific value.
Further, the method of driving an ink jet head according to the present invention is directed to a method of driving an ink jet head including a nozzle opening, an ink chamber communicating with the nozzle opening, and a piezoelectric element for generating pressure for discharging ink droplets in the ink chamber. When the humidity detected by the humidity detecting means disposed in the vicinity of the piezoelectric element is equal to or more than a specific value, dehumidification is performed by a dehumidifier.

【0006】[0006]

【実施例】以下本発明の詳細を実施例により図面を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0007】図1は、本発明におけるインクジェットヘ
ッドの全体を表した斜視図である。但し、インクジェッ
ト内部を説明するために、一部をカットした状態で示し
てある。図2は、図1のインクジェットヘッドの手前端
面を、ノズル34の位置で切断した、断面図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the entire ink jet head of the present invention. However, in order to explain the inside of the ink jet, it is shown in a partially cut state. FIG. 2 is a cross-sectional view of the front end surface of the inkjet head of FIG.

【0008】本発明を用いたインクジェットヘッドの動
作概要は、以下のとおりである。その主要部分の構成
は、ノズル34が形成されているノズル形成基板33お
よび、インク室51を形成する構造体32および、イン
ク室51と圧力発生部材21との境界を形成する薄膜3
1および、圧力発生部材21とインク室51を接続する
ための取り付け接合部30および、インク室51へイン
クを供給するインク供給口35および、本発明のインク
ジェットヘッド全体を固定する構造体37とからなって
いる。
The outline of the operation of the ink jet head using the present invention is as follows. The configuration of the main part includes a nozzle forming substrate 33 on which the nozzle 34 is formed, a structure 32 forming the ink chamber 51, and the thin film 3 forming a boundary between the ink chamber 51 and the pressure generating member 21.
1, a mounting joint 30 for connecting the pressure generating member 21 and the ink chamber 51, an ink supply port 35 for supplying ink to the ink chamber 51, and a structure 37 for fixing the entire inkjet head of the present invention. Has become.

【0009】インクを吐出させる際の動作は、図3及び
図4に示したとおりである。ここで、40は駆動用電
源、41は圧力発生部材充電用スイッチ、42は圧力発
生部材放電用スイッチ、20は各ノズル34に対応した
個別電極、22はすべてのノズルに対応した共通電極で
ある。本発明の実施例では、圧力発生部材として、積層
型PZTを用いた。また、利用している変位方向は、積
層方向に直角な方向である。
The operation at the time of discharging ink is as shown in FIGS. Here, 40 is a driving power supply, 41 is a pressure generating member charging switch, 42 is a pressure generating member discharging switch, 20 is an individual electrode corresponding to each nozzle 34, and 22 is a common electrode corresponding to all nozzles. . In the embodiment of the present invention, a laminated PZT is used as the pressure generating member. The displacement direction used is a direction perpendicular to the stacking direction.

【0010】図2の状態は、圧力発生部材21に電界が
印加されていない、定常状態を示している。ここで、充
電用スイッチ41を閉じ、圧力発生部材21に電界を印
加すると、圧力発生部材21が矢印66の方向へ変位
し、同時に接続されている接合部30を引き寄せ、薄膜
31がインク室51を拡大させる方向へ変形する。この
とき、インク供給口35から、インク室51の体積が増
加した分のインクが供給される。次に、図4に示したよ
うに、充電用スイッチ41を開き、放電用スイッチ42
を閉じる。このとき、圧力発生部材21は、矢印65方
向へ変位し、こんどはインク室51の体積を減少させる
方向へ作用する。これにより加圧されたインクが、ノズ
ル34より外部へ飛翔する。以上が、一連のインク吐出
のための動作である。
FIG. 2 shows a steady state in which no electric field is applied to the pressure generating member 21. Here, when the charging switch 41 is closed and an electric field is applied to the pressure generating member 21, the pressure generating member 21 is displaced in the direction of arrow 66, and simultaneously draws the connected joint 30, and the thin film 31 is moved to the ink chamber 51. In the direction to enlarge. At this time, the ink corresponding to the increased volume of the ink chamber 51 is supplied from the ink supply port 35. Next, as shown in FIG. 4, the charging switch 41 is opened, and the discharging switch 42 is opened.
Close. At this time, the pressure generating member 21 is displaced in the direction of the arrow 65 and acts in the direction of decreasing the volume of the ink chamber 51 at this time. This causes the pressurized ink to fly outside from the nozzle 34. The above is a series of operations for ink ejection.

【0011】図5及び図6は、圧力発生部材21として
用いた、積層型PZTの変位方向を説明した図である。
FIGS. 5 and 6 are views for explaining the displacement direction of the laminated PZT used as the pressure generating member 21. FIG.

【0012】図5は、圧力発生部材21を充電した状態
を示した図である。充電用スイッチ41を閉じ、放電用
スイッチ42を開くことによって、個別電極20および
共通電極22の間に、駆動用電源40が接続される。こ
のとき、圧力発生部材21は、その圧電性及び分極方向
から、矢印61の方向へ厚くなる変形をする。このと
き、ポアソン比によって定まる比率で、矢印62の方向
へ縮む方向へ変形する。本発明の実施例では、この矢印
62方向の変位を利用している。
FIG. 5 is a diagram showing a state where the pressure generating member 21 is charged. By closing the charging switch 41 and opening the discharging switch 42, the driving power supply 40 is connected between the individual electrode 20 and the common electrode 22. At this time, the pressure generating member 21 is deformed to become thicker in the direction of the arrow 61 from its piezoelectricity and polarization direction. At this time, it is deformed in the direction of contraction in the direction of arrow 62 at a ratio determined by the Poisson ratio. In the embodiment of the present invention, the displacement in the direction of the arrow 62 is used.

【0013】図6は、圧力発生部材21を放電している
状態を示した図である。充電用スイッチ41を開き、放
電用スイッチ42を閉じることによって、個別電極20
および共通電極22を接続し、圧力発生部材21中の電
荷を放出させている。このとき、矢印64の方向へ薄く
なる変形を生じ、同時に矢印63方向へ伸びる方向へ変
形し、もとの状態に戻る。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the pressure generating member 21 is being discharged. By opening the charging switch 41 and closing the discharging switch 42, the individual electrode 20 is opened.
And the common electrode 22 are connected to discharge the electric charge in the pressure generating member 21. At this time, a thinning deformation occurs in the direction of the arrow 64, and at the same time, it deforms in a direction extending in the direction of the arrow 63 and returns to the original state.

【0014】図7は、圧力発生部21を単独で取りだし
たときの斜視図である。図8は、圧力発生部21近傍の
湿度を検出する手段として、湿度検出部70を取り付け
たものである。71は、湿度検出部70からの信号を取
り出すためのセンサ電極である。
FIG. 7 is a perspective view when the pressure generating section 21 is taken out alone. FIG. 8 shows a configuration in which a humidity detecting unit 70 is attached as means for detecting the humidity near the pressure generating unit 21. Reference numeral 71 denotes a sensor electrode for extracting a signal from the humidity detector 70.

【0015】図9及び図10に、湿度検出部70の内部
断面図を示した。
FIGS. 9 and 10 show internal cross-sectional views of the humidity detecting section 70. FIG.

【0016】図9は、圧力発生部材21に直接湿度検出
部70を形成した例である。あらかじめ、圧力発生部2
1の表面に、スパッタリング法などにより、ニッケルク
ロム−金電極を形成し、フォトリソグラフィー法を用い
て、センサ電極71を形成する。これは、個別電極20
と、同じ材質、工法によって形成できる。さらに、導電
粒子72を含有させた吸水性樹脂73を塗布することに
より、湿度検出部70が形成できる。この方法をとるこ
とによって、より、圧力発生部21に近い位置での湿度
を検出する事ができ、検出値の信頼性が向上した。ま
た、一体形成できるので、全体に小型化ができ、また、
製作工程の簡略化も実現できた。
FIG. 9 shows an example in which the humidity detecting section 70 is formed directly on the pressure generating member 21. In advance, the pressure generator 2
A nickel chromium-gold electrode is formed on the surface of 1 by a sputtering method or the like, and a sensor electrode 71 is formed by a photolithography method. This is the individual electrode 20
And the same material and construction method. Further, the humidity detecting section 70 can be formed by applying the water absorbing resin 73 containing the conductive particles 72. By employing this method, the humidity at a position closer to the pressure generating section 21 can be detected, and the reliability of the detected value has been improved. In addition, since it can be formed integrally, it can be downsized as a whole,
The simplification of the manufacturing process was also realized.

【0017】図10は、アルミナなどの基板74の上
に、あらかじめ、引き出しよう電極75および導電粒子
72を含有させた吸水性樹脂73によって構成される、
湿度検出部70を形成しておき、これを、圧力発生部材
21に形成してあるセンサ電極71へ電気的導通を保持
する形で取り付けたものである。この場合、圧力発生部
材21と、湿度検出部70が分離しているので、圧力発
生部材21の影響を受けない、精度の高い湿度検出部7
0を得ることができた。
FIG. 10 shows a structure in which an electrode 75 and a water-absorbent resin 73 containing conductive particles 72 are previously drawn on a substrate 74 such as alumina.
A humidity detecting section 70 is formed and attached to a sensor electrode 71 formed on the pressure generating member 21 so as to maintain electrical continuity. In this case, since the pressure generating member 21 and the humidity detecting unit 70 are separated, the highly accurate humidity detecting unit 7 is not affected by the pressure generating member 21.
0 could be obtained.

【0018】図11は、図9及び図10に示したタイプ
の湿度検出部70からの信号を読みとるための接続図で
ある。センサ電極71によって引き出された湿度情報
は、センサ読取部80へ入力される。この場合、個別駆
動電極20および駆動部81および、駆動部81と個別
駆動電極を結ぶ配線83および、共通電極22と駆動部
81の共通端子とを結ぶ配線84は、湿度情報を読みと
る系統とは、完全に独立している。このため、圧力発生
部材21を駆動するための制御系と、湿度情報を読みと
る制御系とは、同期している必要はなく、双方とも容易
に制御する事が可能となる。
FIG. 11 is a connection diagram for reading signals from the humidity detector 70 of the type shown in FIGS. The humidity information extracted by the sensor electrode 71 is input to the sensor reading unit 80. In this case, the individual drive electrode 20 and the drive unit 81, the wiring 83 connecting the drive unit 81 and the individual drive electrode, and the wiring 84 connecting the common electrode 22 and the common terminal of the drive unit 81 are different from the system for reading the humidity information. , Completely independent. Therefore, the control system for driving the pressure generating member 21 and the control system for reading the humidity information need not be synchronized, and both can be easily controlled.

【0019】図16及び図17は、センサ読取部80と
して製作した回路例である。
FIGS. 16 and 17 show examples of a circuit manufactured as the sensor reading section 80. FIG.

【0020】図16は、コンパレータ90を用いて、比
較用可変抵抗器95で設定した値で決まる湿度を越えて
いるか否かを検出するものである。通常、80%を越え
る湿度での長時間駆動は、その圧力発生部材21へ致命
的な損傷を与える恐れがある。よって、湿度がそのしき
い値を越えた場合、ヘッドの駆動を休止させる、あるい
は、加熱装置、あるいは送風装置などの、ヘッド近傍を
除湿させる装置を起動する必要がある。この、一連の制
御は、CPUを用いた制御装置によって行われるが、そ
の、制御装置へ与える湿度情報91を、本回路において
作り出している。
FIG. 16 shows, using a comparator 90, whether or not the humidity exceeds the humidity determined by the value set by the comparison variable resistor 95. Normally, driving for a long time at a humidity exceeding 80% may cause fatal damage to the pressure generating member 21. Therefore, when the humidity exceeds the threshold value, it is necessary to suspend the driving of the head, or to activate a device for dehumidifying the vicinity of the head, such as a heating device or a blowing device. This series of controls is performed by a control device using a CPU. Humidity information 91 to be given to the control device is created in this circuit.

【0021】図9及び図10において製作したタイプの
湿度センサーは、相対湿度に対する抵抗値が図19に示
したような特性を持っている。このため、湿度80%に
しきい値をもたせるためには、分圧抵抗94を100
Ω、比較用可変抵抗器95を中点に設定する。ここで測
定電圧印加スイッチ93を閉じることによって、分圧抵
抗94およびセンサ96の抵抗比によって分圧された測
定用電圧92と、比較用可変抵抗器95の出力電圧と
が、コンパレータ90によって比較さる。このとき、湿
度が設定しきい値より高い場合、センサ側の分圧電圧の
方が高くなるので、コンパレータ70の出力91は、真
の論理値を出力する。湿度が設定しきい値より低い場合
は、出力91は、偽の論理値を出力する。この論理値
を、CPUを用いた制御装置が読み取り、ヘッドの駆動
を休止させ、あるいはヘッド近傍の除湿手段を起動させ
る。
The humidity sensor of the type manufactured in FIGS. 9 and 10 has a resistance value with respect to the relative humidity as shown in FIG. Therefore, in order to give a threshold value to the humidity of 80%, the voltage dividing resistor 94 is set to 100
Ω, the comparison variable resistor 95 is set at the middle point. Here, by closing the measurement voltage application switch 93, the comparator 90 compares the measurement voltage 92 divided by the resistance ratio of the voltage dividing resistor 94 and the sensor 96 with the output voltage of the comparison variable resistor 95. . At this time, if the humidity is higher than the set threshold value, the divided voltage on the sensor side becomes higher, so that the output 91 of the comparator 70 outputs a true logical value. If the humidity is lower than the set threshold, the output 91 outputs a false logical value. The control device using the CPU reads this logical value, and stops driving the head or activates the dehumidifying means near the head.

【0022】図17は、コンパレータ90に代わり、A
/D変換部98を用いた例である。A/D変換部98を
用いることにより、CPUを用いた制御部では、現在の
相対湿度を絶対値にて知ることが可能となる。そのた
め、湿度の時間的な変位を知ることにより、湿度が、イ
ンクジェットヘッドの動作不可能な領域に入ることをあ
らかじめ予測し、事前にヘッド除湿手段を起動すること
によって、ヘッドの駆動を停止させること無く、安全動
作領域にて連続運転することが可能となった。
FIG. 17 shows an example in which the comparator 90 is replaced with A
This is an example using the / D conversion unit 98. By using the A / D converter 98, the control unit using the CPU can know the current relative humidity as an absolute value. Therefore, by knowing the temporal displacement of the humidity, it is predicted in advance that the humidity will enter the inoperable region of the ink jet head, and the driving of the head is stopped by activating the head dehumidifying means in advance. And continuous operation was possible in the safe operation area.

【0023】図12及び図13には、圧力発生部21と
して用いたPZT自身の吸湿性を利用し、湿度検出手段
として用いた例を示した。スパッタリング法などによっ
て、個別電極20と同時に形成されたセンサ電極76
と、共通電極22の間の抵抗値変化によって、湿度及び
結露状態を検出したものである。本実施例において使用
したPZTの、相対湿度に対する抵抗値変化は、図20
に示したとおりである。センサ読取部80の回路は、前
述の図16及び図17に示した回路がそのまま利用でき
る。但し、湿度に対する抵抗値の変化特性が、図20に
示したようになるので、動作可能領域の時は、コンパレ
ータ90の出力91は偽の論理値、動作不可能領域の時
は、コンパレータ90の出力91は真の論理値を示すこ
とになる。図14は、共通電極22と駆動部81の共通
端子間を流れる電流を測定することによって、湿度を検
出した例である。この場合、駆動部81により、任意の
個別電極20を駆動したときに、共通電極22と駆動部
81の共通端子を結ぶ配線84を流れる電流を検出する
ことによって、駆動している電極間の抵抗値を算出する
方法である。電流検出部86の実施例として、図18に
製作した回路を示す。配線84の途中に、電流検出抵抗
101を挿入し、その電流検出抵抗101の両端に発生
する電圧を、作動増幅器102で電圧増幅し、その電圧
値88をA/D変換部103にてデジタル値にすること
によって、CPUを用いた制御部で読み込み、演算する
ことによって、PZTの抵抗値を得ることができる。こ
の結果から、ヘッドの駆動を休止させたり、ヘッド除湿
手段を起動する。また、この図14に示した方式で測定
しているのは、PZTの、実際に印字に用いている部分
である。よって、その抵抗値を知ることによって、駆動
回路の切断、短絡、異常抵抗値を知ることができるの
で、ヘッドの不具合を、使用者など、外部へ知らせるこ
とも可能となる。これにより、ヘッド交換等の時期を知
らせることも可能となった。
FIGS. 12 and 13 show an example in which PZT itself used as the pressure generating unit 21 is used as humidity detecting means by utilizing the hygroscopicity of the PZT itself. The sensor electrode 76 formed simultaneously with the individual electrode 20 by a sputtering method or the like.
And a change in the resistance value between the common electrode 22 to detect the humidity and the dew state. FIG. 20 shows the change in the resistance value of PZT used in this example with respect to the relative humidity.
As shown in FIG. As the circuit of the sensor reading section 80, the circuits shown in FIGS. 16 and 17 can be used as they are. However, since the change characteristic of the resistance value with respect to humidity is as shown in FIG. 20, the output 91 of the comparator 90 is a false logical value in the operable region, and the output 91 of the comparator 90 is in the non-operable region. Output 91 will indicate a true logical value. FIG. 14 is an example in which the humidity is detected by measuring the current flowing between the common electrode 22 and the common terminal of the drive unit 81. In this case, when an arbitrary individual electrode 20 is driven by the driving unit 81, the current flowing through the wiring 84 connecting the common electrode 22 and the common terminal of the driving unit 81 is detected, thereby detecting the resistance between the driven electrodes. This is a method of calculating a value. As an example of the current detection unit 86, a circuit manufactured in FIG. 18 is shown. A current detection resistor 101 is inserted in the middle of the wiring 84, a voltage generated at both ends of the current detection resistor 101 is amplified by an operational amplifier 102, and the voltage value 88 is converted into a digital value by an A / D converter 103. Thus, the resistance value of PZT can be obtained by reading and calculating by the control unit using the CPU. From this result, the driving of the head is stopped or the head dehumidifying means is activated. Further, what is measured by the method shown in FIG. 14 is a portion of PZT that is actually used for printing. Therefore, by knowing the resistance value, it is possible to know the disconnection, short-circuit, and abnormal resistance value of the drive circuit, and it is also possible to notify the user of a failure of the head to the outside. As a result, it is possible to notify the time of head replacement and the like.

【0024】図15には、各駆動電極20毎に、駆動部
81及びセンサ読取部85へ、選択的に接続させる切り
替えスイッチ87を設けた場合の例を示した。これは、
図14にて説明した構成と同様に、PZTの、実際に印
字に使う部分を湿度センサとして用いる例である。この
場合、センサ読取部85として、図16及び図17に示
した回路を使用することができ、より簡単な回路で、湿
度検出、およびヘッド自身の異常検出の両方を実現する
ことができた。
FIG. 15 shows an example in which a changeover switch 87 for selectively connecting the drive unit 81 and the sensor reading unit 85 is provided for each drive electrode 20. this is,
This is an example in which a portion of PZT that is actually used for printing is used as a humidity sensor, similarly to the configuration described with reference to FIG. In this case, the circuits shown in FIGS. 16 and 17 can be used as the sensor reading unit 85, and both the humidity detection and the abnormality detection of the head itself can be realized with a simpler circuit.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上、述べたように本発明のインクジェ
ットヘッドは、ノズルを有するノズル形成基板と、ノズ
ルと連通するインク室と、該インク室を加圧する圧力発
生部材を備えたインクジェットヘッドにおいて、圧力発
生部材近傍に設けられ圧力発生部材近傍の湿度を検知す
る湿度検出手段と、湿度検出手段が検出した情報によっ
て圧力発生部材の駆動を停止させる制御手段とを有する
ことにより、圧力発生部材に著しい性能劣化や致命的な
損傷を与える虞のある高湿度化において、圧力発生部材
の動作を制限させることで圧力発生部材の劣化、損傷を
防止することができるため、長期で信頼性の高いインク
ジェットヘッドを提供することができるという効果を有
する。また、本発明のインクジェットヘッドは、ノズル
を有するノズル形成基板と、ノズルと連通するインク室
と、該インク室を加圧する圧力発生部材を備えたインク
ジェットヘッドにおいて、圧力発生部材近傍に設けられ
圧力発生部材近傍の湿度を検知する湿度検出手段と、圧
力発生部材近傍を除湿する除湿手段と、湿度検出手段が
検出した情報によって除湿手段を駆動させる制御手段と
を有することにより、圧力発生部材に著しい性能劣化や
致命的な損傷を与える虞のある高湿度化において、除湿
手段を講じることで圧力発生部材の劣化、損傷を防止す
ることができるため、長期で信頼性の高いインクジェッ
トヘッドを提供することができるという効果を有する。
また、係るインクジェットヘッドにおいて、圧力発生部
材はPZTにより構成されており、PZTの駆動領域外の領域
を湿度検出手段として用いたことにより、上記作用効果
と併せて圧力発生部材の抵抗値を測定することが可能と
なり、ヘッド自体の機能確認を行うことができ、インク
ジェットヘッドの長期信頼性を更に向上させることがで
きるという効果を有する。
As described above, the ink jet head according to the present invention comprises an ink jet head having a nozzle forming substrate having a nozzle, an ink chamber communicating with the nozzle, and a pressure generating member for pressurizing the ink chamber. By providing a humidity detecting means provided near the pressure generating member and detecting humidity near the pressure generating member, and a control means for stopping the driving of the pressure generating member based on information detected by the humidity detecting means, In the case of high humidity that may cause performance degradation or catastrophic damage, by restricting the operation of the pressure generating member, it is possible to prevent deterioration and damage of the pressure generating member. Can be provided. In addition, an ink jet head according to the present invention includes a nozzle forming substrate having a nozzle, an ink chamber communicating with the nozzle, and a pressure generating member that pressurizes the ink chamber. By having a humidity detecting means for detecting humidity near the member, a dehumidifying means for dehumidifying the vicinity of the pressure generating member, and a control means for driving the dehumidifying means based on information detected by the humidity detecting means, the pressure generating member has remarkable performance. In a high-humidity condition that may cause deterioration or fatal damage, dehumidifying means can prevent the pressure-generating member from deteriorating and damaging, thereby providing a long-term highly reliable inkjet head. It has the effect of being able to.
Further, in such an ink jet head, the pressure generating member is made of PZT, and by using a region outside the driving region of the PZT as a humidity detecting unit, the resistance value of the pressure generating member is measured in addition to the above-mentioned effects. This makes it possible to check the function of the head itself, which has the effect of further improving the long-term reliability of the ink jet head.

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

【図1】本発明のインクジェットヘッドの斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet head according to the present invention.

【図2】本発明のインクジェットヘッドの縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the inkjet head of the present invention.

【図3】本発明のインクジェットヘッドの縦断面図で、
圧力発生部材が縮んでいる状態の図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the inkjet head of the present invention,
It is a figure in the state where the pressure generating member was contracted.

【図4】本発明のインクジェットヘッドの縦断面図で、
圧力発生部材が伸びている状態の図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the inkjet head of the present invention,
It is a figure in the state where the pressure generating member was extended.

【図5】圧力発生部材が縮むときの動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram when the pressure generating member contracts.

【図6】圧力発生部材が伸びるときの動作説明図であ
る。
FIG. 6 is an operation explanatory diagram when the pressure generating member is extended.

【図7】圧力発生部の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a pressure generating unit.

【図8】圧力発生部に湿度検出部を取り付けた時の説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram when a humidity detecting unit is attached to the pressure generating unit.

【図9】湿度検出部の形成例を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of forming a humidity detection unit.

【図10】湿度検出部の取り付け例を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of mounting a humidity detecting unit.

【図11】湿度検出部の接続図である。FIG. 11 is a connection diagram of a humidity detector.

【図12】湿度検出部の断面拡大図である。FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a humidity detector.

【図13】PZTを湿度検出器にした場合の説明図であ
る。
FIG. 13 is an explanatory diagram in the case where PZT is used as a humidity detector.

【図14】電流検出器により湿度を計測する場合の接続
図である。
FIG. 14 is a connection diagram when humidity is measured by a current detector.

【図15】駆動部とセンサ読取部を切り替えて動作させ
た例の接続図である。
FIG. 15 is a connection diagram of an example in which a driving unit and a sensor reading unit are switched and operated.

【図16】コンパレータを用いたセンサ読取部の回路例
を示した図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a circuit example of a sensor reading unit using a comparator.

【図17】A/D変換器を用いたセンサ読取部の回路例
を示した図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a circuit example of a sensor reading unit using an A / D converter.

【図18】電流検出を用いたセンサ読取部の回路例を示
した図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a circuit example of a sensor reading unit using current detection.

【図19】導電性粒子をによって形成した湿度検出器の
抵抗特性を示した図である。
FIG. 19 is a diagram showing resistance characteristics of a humidity detector formed of conductive particles.

【図20】PZTを用いた場合の湿度検出器の抵抗特性
である。
FIG. 20 shows resistance characteristics of a humidity detector when PZT is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 ・・・・ 個別電極 21 ・・・・ 圧力発生部 22 ・・・・ 共通電極 31 ・・・・ 薄膜 33 ・・・・ ノズル形成基板 34 ・・・・ ノズル 35 ・・・・ インク供給口 40 ・・・・ 駆動用電源 41 ・・・・ 充電スイッチ 42 ・・・・ 放電スイッチ 50 ・・・・ インク滴 51 ・・・・ インク室 20 individual electrode 21 pressure generating part 22 common electrode 31 thin film 33 nozzle forming substrate 34 nozzle 35 ink supply port 40... Drive power supply 41... Charge switch 42... Discharge switch 50... Ink droplet 51... Ink chamber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−90248(JP,A) 特開 平4−284431(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-90248 (JP, A) JP-A-4-284431 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B41J 2/045

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ノズルを有するノズル形成基板と、前記
ノズルと連通するインク室と、該インク室を加圧する圧
力発生部材を備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生部材近傍に設けられ圧力発生部材近傍の湿
度を検知する湿度検出手段と、前記湿度検出手段が検出
した情報によって前記圧力発生部材の駆動を停止させる
制御手段とを有することを特徴とするインクジェットヘ
ッド。
1. An ink jet head comprising : a nozzle forming substrate having a nozzle; an ink chamber communicating with the nozzle; and a pressure generating member for pressurizing the ink chamber, wherein the pressure generating member is provided near the pressure generating member. Wet
Humidity detecting means for detecting the temperature, the humidity detecting means detects
Driving of the pressure generating member is stopped according to the obtained information.
A control means.
Good.
【請求項2】 ノズルを有するノズル形成基板と、前記
ノズルと連通するインク室と、該インク室を加圧する圧
力発生部材を備えたインクジェットヘッドにおいて、前記圧力発生部材近傍に設けられ圧力発生部材近傍の湿
度を検知する湿度検出手段と、前記圧力発生部材近傍を
除湿する除湿手段と、前記湿度検出手段が検出した情報
によって前記除湿手段を駆動させる制御手段とを有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. An ink jet head comprising : a nozzle forming substrate having a nozzle; an ink chamber communicating with the nozzle; and a pressure generating member for pressurizing the ink chamber, wherein the vicinity of the pressure generating member is provided near the pressure generating member. Wet
Humidity detecting means for detecting the temperature,
Dehumidifying means for dehumidifying, and information detected by the humidity detecting means
Control means for driving the dehumidifying means by means of
An ink jet head, characterized in that:
【請求項3】 前記圧力発生部材はPZTにより構成され
ており、前記PZTの駆動領域外の領域を湿度検出手段と
して用いたことを特徴とする請求項1または2に記載の
インクジェットヘッド。
3. The ink jet head according to claim 1, wherein the pressure generating member is made of PZT, and an area outside a driving area of the PZT is used as a humidity detecting unit.
【請求項4】 ノズル開口と、該ノズル開口に連通する
インク室と、該インク室にインク滴吐出のための圧力を
発生させる圧電素子とを備えたインクジェットヘッドの
駆動方法において、 前記圧電素子近傍に配設された湿度検出手段により検出
された湿度が特定値以上であった場合、ヘッドの駆動を
停止することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動
方法。
4. A method for driving an ink jet head, comprising: a nozzle opening; an ink chamber communicating with the nozzle opening; and a piezoelectric element for generating a pressure for ejecting ink droplets in the ink chamber. A method for driving the ink jet head, wherein the driving of the head is stopped when the humidity detected by the humidity detecting means provided in the printer is equal to or more than a specific value.
【請求項5】 ノズル開口と、該ノズル開口に連通する
インク室と、該インク室にインク滴吐出のための圧力を
発生させる圧電素子を備えたインクジェットヘッドの駆
動方法において、 前記圧電素子近傍に配設された湿度検出手段により検出
された湿度が特定値以上であった場合、除湿装置により
除湿することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動
方法。
5. A method for driving an ink jet head, comprising: a nozzle opening; an ink chamber communicating with the nozzle opening; and a piezoelectric element for generating a pressure for ejecting ink droplets in the ink chamber. A method for driving an ink-jet head, characterized in that when the humidity detected by the disposed humidity detecting means is equal to or higher than a specific value, dehumidification is performed by a dehumidifier.
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