JP3215147B2 - 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents
液体噴射記録ヘッドの駆動方法Info
- Publication number
- JP3215147B2 JP3215147B2 JP05952092A JP5952092A JP3215147B2 JP 3215147 B2 JP3215147 B2 JP 3215147B2 JP 05952092 A JP05952092 A JP 05952092A JP 5952092 A JP5952092 A JP 5952092A JP 3215147 B2 JP3215147 B2 JP 3215147B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- driving
- recording head
- jet recording
- piezoelectric element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/0452—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits reducing demand in current or voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04541—Specific driving circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04543—Block driving
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04588—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14379—Edge shooter
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、液体噴射記録ヘッドの駆動方法
に関し、より詳細には、簡単で低コストに印字品質を大
幅に向上させる液体噴射記録ヘッドの駆動方法に関す
る。
に関し、より詳細には、簡単で低コストに印字品質を大
幅に向上させる液体噴射記録ヘッドの駆動方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】記録液滴を必要時のみ吐出するために圧電
素子を備えた記録ヘッドに電気信号を印加して圧力波に
変換し、該圧力波により液滴噴射するという液滴吐出圧
力制御方式のオンデマンド型インクジェット記録方式
は、電気信号に応じた圧力パルスを発生するので駆動回
路も簡易で、構造も単純であるという長所がある。本発
明に係る従来技術の公知文献としては、例えば特公平２
−２４２１８号公報に記載された「オンデマンド型イン
クジェットヘッドの駆動方法」、あるいは特開昭５９−
１７６０６０号公報に記載された「インクジェットヘッ
ド駆動方法」がある。
素子を備えた記録ヘッドに電気信号を印加して圧力波に
変換し、該圧力波により液滴噴射するという液滴吐出圧
力制御方式のオンデマンド型インクジェット記録方式
は、電気信号に応じた圧力パルスを発生するので駆動回
路も簡易で、構造も単純であるという長所がある。本発
明に係る従来技術の公知文献としては、例えば特公平２
−２４２１８号公報に記載された「オンデマンド型イン
クジェットヘッドの駆動方法」、あるいは特開昭５９−
１７６０６０号公報に記載された「インクジェットヘッ
ド駆動方法」がある。
【０００３】特公平２−２４２１８号公報は、上記オン
デマンド型インクジェットヘッドの駆動方法に関するも
ので、圧電素子に予め分極電圧と同方向の駆動電圧パル
スを印加して充電し、圧力室の容積を減少させておき、
インク噴射時には徐々に放電させ容積を増大させた後、
再びパルスを印加して急速に充電させ、圧力室の容積を
減少させることによりインクを噴射させるもので、安価
な駆動回路で駆動でき、低い駆動電圧で液滴を噴射させ
る技術が開示されている。しかし、マルチノズルヘッド
の相互干渉を考慮した位相制御法については開示されて
いない。
デマンド型インクジェットヘッドの駆動方法に関するも
ので、圧電素子に予め分極電圧と同方向の駆動電圧パル
スを印加して充電し、圧力室の容積を減少させておき、
インク噴射時には徐々に放電させ容積を増大させた後、
再びパルスを印加して急速に充電させ、圧力室の容積を
減少させることによりインクを噴射させるもので、安価
な駆動回路で駆動でき、低い駆動電圧で液滴を噴射させ
る技術が開示されている。しかし、マルチノズルヘッド
の相互干渉を考慮した位相制御法については開示されて
いない。
【０００４】また、特開昭６２−５６１５０号公報のも
のは、第１，第２の電圧印加用電極を設けアクチュエー
タ部を膨張する時に側壁部を収縮させるものであるが、
余分の電極形成や駆動回路が必要となり、しかも、位相
制御については開示されていないものである。
のは、第１，第２の電圧印加用電極を設けアクチュエー
タ部を膨張する時に側壁部を収縮させるものであるが、
余分の電極形成や駆動回路が必要となり、しかも、位相
制御については開示されていないものである。
【０００５】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、インクの噴射状態を安定にし、駆動周波数に対
するインクの噴射速度の変動をなくすようにした液体噴
射記録ヘッドの駆動方法を提供すること、またマルチノ
ズルヘッドの同時駆動時の相互干渉による滴速度低下を
防止するようにした液体噴射記録ヘッドの駆動方法を提
供することを目的としてなされたものである。
もので、インクの噴射状態を安定にし、駆動周波数に対
するインクの噴射速度の変動をなくすようにした液体噴
射記録ヘッドの駆動方法を提供すること、またマルチノ
ズルヘッドの同時駆動時の相互干渉による滴速度低下を
防止するようにした液体噴射記録ヘッドの駆動方法を提
供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
流路の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設された
複数の平行流路と、該平行流路の各々に接続されて液滴
噴射するノズルと、前記平行流路に給液する接続手段
と、前記平行流路の長手方向に垂直な方向に変位を与え
て該平行流路の容積を可変とする圧電素子とからなり、
該圧電素子に常時流路容積が縮小するように保持する信
号を与え、選択された流路に対して流路容積を増大する
向きに変位させた後、再び流路の容積が縮小する変位を
与えるパルス信号を印加して流路に対応するノズルから
液滴を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法におい
て、前記複数の圧電素子を、隣接するノズルに対応した
圧電素子に与えるパルス信号の印加タイミングが互いに
異なるように２つの群に分割し、先行する一方の群へ印
加される駆動電圧の立ち上がり時間内に後行する他方の
群へ印加される駆動電圧の立ち下がり開始時刻が入るよ
うに位相差をもって駆動すること、或いは、（２）流路
の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設された複数
の平行流路と、該平行流路の各々に接続されて液滴噴射
するノズルと、前記平行流路に給液する接続手段と、前
記平行流路の長手方向に垂直な方向に変位を与えて該平
行流路の容積を可変とする圧電素子とからなり、該圧電
素子に常時流路容積が縮小するように保持する信号を与
え、選択された流路に対して流路容積を増大する向きに
変位させた後、再び流路の容積が縮小する変位を与える
パルス信号を印加して流路に対応するノズルから液滴を
噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法において、前記
複数の圧電素子を、隣接するノズルに対応した圧電素子
に与えるパルス信号の印加タイミングが互いに異なるよ
うに２つの群に分割し、先行する一方の群へ印加される
駆動電圧の立上げ開始時刻から流路内圧力波の周期をＴ
とした時に、Ｔ／４からＴ／２の時間内に後行する他方
の群へ印加する駆動電圧の立上げ開始時刻が入るように
位相差をもって駆動すること、更には、（３）前記
（１）において、先行する一方の群へ印加される駆動電
圧の立上げ開始時刻から流路内圧力波の周期をＴとした
時に、Ｔ／４からＴ／２の時間内に後行する他方の群へ
印加する駆動電圧の立上げ開始時刻が入るように位相差
をもって駆動することを特徴としたものである。以下、
本発明の実施例に基づいて説明する。
流路の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設された
複数の平行流路と、該平行流路の各々に接続されて液滴
噴射するノズルと、前記平行流路に給液する接続手段
と、前記平行流路の長手方向に垂直な方向に変位を与え
て該平行流路の容積を可変とする圧電素子とからなり、
該圧電素子に常時流路容積が縮小するように保持する信
号を与え、選択された流路に対して流路容積を増大する
向きに変位させた後、再び流路の容積が縮小する変位を
与えるパルス信号を印加して流路に対応するノズルから
液滴を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法におい
て、前記複数の圧電素子を、隣接するノズルに対応した
圧電素子に与えるパルス信号の印加タイミングが互いに
異なるように２つの群に分割し、先行する一方の群へ印
加される駆動電圧の立ち上がり時間内に後行する他方の
群へ印加される駆動電圧の立ち下がり開始時刻が入るよ
うに位相差をもって駆動すること、或いは、（２）流路
の長手方向に対して互いに間隔をあけて配設された複数
の平行流路と、該平行流路の各々に接続されて液滴噴射
するノズルと、前記平行流路に給液する接続手段と、前
記平行流路の長手方向に垂直な方向に変位を与えて該平
行流路の容積を可変とする圧電素子とからなり、該圧電
素子に常時流路容積が縮小するように保持する信号を与
え、選択された流路に対して流路容積を増大する向きに
変位させた後、再び流路の容積が縮小する変位を与える
パルス信号を印加して流路に対応するノズルから液滴を
噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動方法において、前記
複数の圧電素子を、隣接するノズルに対応した圧電素子
に与えるパルス信号の印加タイミングが互いに異なるよ
うに２つの群に分割し、先行する一方の群へ印加される
駆動電圧の立上げ開始時刻から流路内圧力波の周期をＴ
とした時に、Ｔ／４からＴ／２の時間内に後行する他方
の群へ印加する駆動電圧の立上げ開始時刻が入るように
位相差をもって駆動すること、更には、（３）前記
（１）において、先行する一方の群へ印加される駆動電
圧の立上げ開始時刻から流路内圧力波の周期をＴとした
時に、Ｔ／４からＴ／２の時間内に後行する他方の群へ
印加する駆動電圧の立上げ開始時刻が入るように位相差
をもって駆動することを特徴としたものである。以下、
本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００７】図１（ａ）,（ｂ）は、本発明による液体
噴射記録ヘッドの一実施例を説明するための構成図で、
図（ａ）は断面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線断面
図である。図中、１は基板、２は圧電素子、２ａは非駆
動圧電素子、２ｂは駆動圧電素子、３は流路板、３ａは
インク流路、３ｂは壁部、４は共通液室構成部材、４ａ
は共通液室、５はインク供給パイプ、６はノズルプレー
ト、６ａはノズル、７は駆動用回路プリント板（ＰＣ
Ｂ）、８はリード線、９は駆動電極、１０は充填剤、１
１は保護板、１２は流体抵抗、１３，１４は電極であ
る。
噴射記録ヘッドの一実施例を説明するための構成図で、
図（ａ）は断面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線断面
図である。図中、１は基板、２は圧電素子、２ａは非駆
動圧電素子、２ｂは駆動圧電素子、３は流路板、３ａは
インク流路、３ｂは壁部、４は共通液室構成部材、４ａ
は共通液室、５はインク供給パイプ、６はノズルプレー
ト、６ａはノズル、７は駆動用回路プリント板（ＰＣ
Ｂ）、８はリード線、９は駆動電極、１０は充填剤、１
１は保護板、１２は流体抵抗、１３，１４は電極であ
る。
【０００８】図１（ａ）,（ｂ）に示すような集積化さ
れた液体噴射記録ヘッドにおいて、電極１３，１４を有
する積層された圧電素子２は、流路３ａに対応して、該
流路３ａ方向にダイシングソー等の機械加工により溝加
工が施され、溝１０、駆動圧電素子２ｂ、非駆動圧電素
子２ａに区分される。溝１０には充填剤が封入されてい
る。溝加工が施された圧電素子２には流路板３が接合さ
れる。すなわち圧電素子２と流路板３は、非駆動圧電素
子２ａと隣接する流路を隔てる壁部３ｂとで支持され
る。インク流路３ａはガラスのエッチング加工やダイシ
ングソーによる機械加工により、あるいは樹脂の成型に
より得られる。駆動圧電素子２ｂの幅は流路３ａの幅よ
りも僅かに狭く、駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）上の
駆動回路により選択された駆動圧電素子２ｂにパルス状
駆動電圧を印加すると、該駆動圧電素子２ｂは厚み方向
に変位し、流路３ａの容積が変化し、インク流路３ａ内
に圧力波を発生させ、その結果ノズル板６のノズル６ａ
よりインク液滴を吐出する。なお、ノズルとしては、ガ
ラスや金属のエッチング，電鋳，樹脂レーザ加工等によ
り得られる。
れた液体噴射記録ヘッドにおいて、電極１３，１４を有
する積層された圧電素子２は、流路３ａに対応して、該
流路３ａ方向にダイシングソー等の機械加工により溝加
工が施され、溝１０、駆動圧電素子２ｂ、非駆動圧電素
子２ａに区分される。溝１０には充填剤が封入されてい
る。溝加工が施された圧電素子２には流路板３が接合さ
れる。すなわち圧電素子２と流路板３は、非駆動圧電素
子２ａと隣接する流路を隔てる壁部３ｂとで支持され
る。インク流路３ａはガラスのエッチング加工やダイシ
ングソーによる機械加工により、あるいは樹脂の成型に
より得られる。駆動圧電素子２ｂの幅は流路３ａの幅よ
りも僅かに狭く、駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）上の
駆動回路により選択された駆動圧電素子２ｂにパルス状
駆動電圧を印加すると、該駆動圧電素子２ｂは厚み方向
に変位し、流路３ａの容積が変化し、インク流路３ａ内
に圧力波を発生させ、その結果ノズル板６のノズル６ａ
よりインク液滴を吐出する。なお、ノズルとしては、ガ
ラスや金属のエッチング，電鋳，樹脂レーザ加工等によ
り得られる。
【０００９】記録ヘッドの実施例を以下の表１に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】図２は、駆動電圧波形を示す図である。駆
動用圧電素子には、常時バイアス電圧（＋Ｖ）が印加さ
れており、流路方向へ膨張している。インク滴噴射時に
はｔf時間で圧電素子を収縮させ、ｔr時間で膨張させる
ことにより流路内に圧力波を発生させる。
動用圧電素子には、常時バイアス電圧（＋Ｖ）が印加さ
れており、流路方向へ膨張している。インク滴噴射時に
はｔf時間で圧電素子を収縮させ、ｔr時間で膨張させる
ことにより流路内に圧力波を発生させる。
【００１２】図３（ａ）,（ｂ）は、このような駆動方
式によるモデル的な駆動電圧と圧力発生状態（図(ａ)）
と、駆動圧電素子に対応した流路内の圧力波の重ね合せ
効果（図(ｂ)）を示す図である。圧電素子の収縮，膨張
の過程では、流路内に負圧（ΔＰ１）及び正圧（ΔＰ
２）が発生する。この圧力波は流路内で重ね合わさり、
結果として合成された圧力波のｔ＝ｔ1時刻での振幅に
対応した速度のインク滴が吐出する。従って、印加電圧
のパルス幅を、圧力波の周期をＴとした時にＴ／２とす
ることにより、インク滴速度は最大となる。圧力波の周
期は、インク中の音速をＣ、流路の長さをＬとすると、
ほぼＴ＝２Ｌ／Ｃで与えられることがわかった。例え
ば、Ｌ＝２２mmではＴ＝４０μsであり、Ｌ＝１８mmで
はＴ＝３２μsの結果となり、この時の音速ＣはＣ＝１
１００m／sである。
式によるモデル的な駆動電圧と圧力発生状態（図(ａ)）
と、駆動圧電素子に対応した流路内の圧力波の重ね合せ
効果（図(ｂ)）を示す図である。圧電素子の収縮，膨張
の過程では、流路内に負圧（ΔＰ１）及び正圧（ΔＰ
２）が発生する。この圧力波は流路内で重ね合わさり、
結果として合成された圧力波のｔ＝ｔ1時刻での振幅に
対応した速度のインク滴が吐出する。従って、印加電圧
のパルス幅を、圧力波の周期をＴとした時にＴ／２とす
ることにより、インク滴速度は最大となる。圧力波の周
期は、インク中の音速をＣ、流路の長さをＬとすると、
ほぼＴ＝２Ｌ／Ｃで与えられることがわかった。例え
ば、Ｌ＝２２mmではＴ＝４０μsであり、Ｌ＝１８mmで
はＴ＝３２μsの結果となり、この時の音速ＣはＣ＝１
１００m／sである。
【００１３】図４及び図５は、相互干渉による不具合の
例を示す図である。図４は、相互干渉による滴速度低下
の状態を示す。３２個のｃｈからなるマルチノズルヘッ
ドにおいて、各ｃｈを単独で駆動した時のインク滴速度
と全ｃｈを同時に駆動した時のインク滴速度を示すもの
で、流路長さＬ＝２２mm，印加電圧Ｖp＝２２.５Ｖol
t，駆動周波数Ｆ＝１kHzでの結果である。単独駆動時に
対して全ｃｈを同時駆動した時の速度低下が大きい。単
独駆動と全ｃｈ駆動の条件が繰り返されるような印字条
件では、滴速度変化による記録紙上でのドット位置精度
が悪くなり、画像品質を劣化させる。
例を示す図である。図４は、相互干渉による滴速度低下
の状態を示す。３２個のｃｈからなるマルチノズルヘッ
ドにおいて、各ｃｈを単独で駆動した時のインク滴速度
と全ｃｈを同時に駆動した時のインク滴速度を示すもの
で、流路長さＬ＝２２mm，印加電圧Ｖp＝２２.５Ｖol
t，駆動周波数Ｆ＝１kHzでの結果である。単独駆動時に
対して全ｃｈを同時駆動した時の速度低下が大きい。単
独駆動と全ｃｈ駆動の条件が繰り返されるような印字条
件では、滴速度変化による記録紙上でのドット位置精度
が悪くなり、画像品質を劣化させる。
【００１４】図５は、相互干渉による非駆動ノズル部よ
りの不要インク滴吐出の様子を示す。３２チャンネルヘ
ッドのチャンネル１７のみを非駆動とし、他の全てのチ
ャンネルを駆動した時の状態（ノズル面近傍）を示す。
本来、吐出してはいけないチャンネル１７よりの速度の
遅い液吐出が見られ、画質劣化の原因となる。また、不
要インク滴速度が極端に遅いような時には、ノズル面に
不要なインクの溜りを作り、次の駆動時（ｃｈ１７）で
の正常インク滴吐出が困難となる。
りの不要インク滴吐出の様子を示す。３２チャンネルヘ
ッドのチャンネル１７のみを非駆動とし、他の全てのチ
ャンネルを駆動した時の状態（ノズル面近傍）を示す。
本来、吐出してはいけないチャンネル１７よりの速度の
遅い液吐出が見られ、画質劣化の原因となる。また、不
要インク滴速度が極端に遅いような時には、ノズル面に
不要なインクの溜りを作り、次の駆動時（ｃｈ１７）で
の正常インク滴吐出が困難となる。
【００１５】図６は、相互干渉の原因を説明するための
図であり、駆動条件は図４，図５と同じである。各ｃｈ
には同じ波形で同じ位相の駆動電圧が印加される。図
（ａ）は駆動電圧波形を、図（ｂ）はｃｈ１７のみを非
駆動とした時のｃｈ１７流路内の圧力波形を示す。これ
は、非駆動部の圧電素子に印加されるバイアス電圧を除
いた状態（グランドに落した）で圧電素子に検出される
電圧レベルをモニターしたもので、圧電素子の圧電効果
により流路内の圧力を検出したことになる。例えば、電
圧出力１００mＶは、圧力に換算すると約１.５kg／cm2
となり、流路内に大きな圧力が存在することがわかる。
図であり、駆動条件は図４，図５と同じである。各ｃｈ
には同じ波形で同じ位相の駆動電圧が印加される。図
（ａ）は駆動電圧波形を、図（ｂ）はｃｈ１７のみを非
駆動とした時のｃｈ１７流路内の圧力波形を示す。これ
は、非駆動部の圧電素子に印加されるバイアス電圧を除
いた状態（グランドに落した）で圧電素子に検出される
電圧レベルをモニターしたもので、圧電素子の圧電効果
により流路内の圧力を検出したことになる。例えば、電
圧出力１００mＶは、圧力に換算すると約１.５kg／cm2
となり、流路内に大きな圧力が存在することがわかる。
【００１６】印加電圧の立上り開始からほぼ時刻ｔ＝Ｔ
／２で非駆動流路内の圧力波はピークとなり、それ以
降、同期Ｔの減衰振動が見られる。このことは、印加電
圧の立上り時（圧電素子の膨張時、図１（ｂ）矢印方
向）に流路板が上方に押し上げられ、この結果として非
駆動液室内に圧力波が発生することを示している。図１
において、溝内にはできるだけヤング率の小さい充填剤
が用いられるが、圧電素子の膨張時には充填剤を介して
流路板壁部も上方に変位することは防げない。また、圧
電素子と流路板の接合に接着剤を用いた時の接着剤のは
み出しも、流路板壁部の変位の原因となる。
／２で非駆動流路内の圧力波はピークとなり、それ以
降、同期Ｔの減衰振動が見られる。このことは、印加電
圧の立上り時（圧電素子の膨張時、図１（ｂ）矢印方
向）に流路板が上方に押し上げられ、この結果として非
駆動液室内に圧力波が発生することを示している。図１
において、溝内にはできるだけヤング率の小さい充填剤
が用いられるが、圧電素子の膨張時には充填剤を介して
流路板壁部も上方に変位することは防げない。また、圧
電素子と流路板の接合に接着剤を用いた時の接着剤のは
み出しも、流路板壁部の変位の原因となる。
【００１７】図７は、本発明による液体噴射記録ヘッド
の他の実施例を示す図である。圧電素子２と流路板３は
振動板を介して接合される。振動板としては、厚さ６〜
２０μmのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が用
いられる。また、振動板を用いる場合には、充填剤はな
い構成でも良い。このような記録ヘッドにおいても、駆
動圧電素子の膨張時に振動板を介して流路の変形が起こ
り、前述と同様の相互干渉の起こることがわかった。こ
のような流路板の変位により、単独駆動時に対して全ｃ
ｈ駆動時の流路内の圧力上昇が低減されることにより速
度低下が起こり、また流路内圧力のピーク（図６(ｂ)の
Ａ点）により不要インク滴吐出が起こる。また、圧力波
の山や谷に駆動周波数が変化した時の次の駆動電圧時刻
が一致すると、駆動周波数変化による速度変化も起こ
る。
の他の実施例を示す図である。圧電素子２と流路板３は
振動板を介して接合される。振動板としては、厚さ６〜
２０μmのＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）が用
いられる。また、振動板を用いる場合には、充填剤はな
い構成でも良い。このような記録ヘッドにおいても、駆
動圧電素子の膨張時に振動板を介して流路の変形が起こ
り、前述と同様の相互干渉の起こることがわかった。こ
のような流路板の変位により、単独駆動時に対して全ｃ
ｈ駆動時の流路内の圧力上昇が低減されることにより速
度低下が起こり、また流路内圧力のピーク（図６(ｂ)の
Ａ点）により不要インク滴吐出が起こる。また、圧力波
の山や谷に駆動周波数が変化した時の次の駆動電圧時刻
が一致すると、駆動周波数変化による速度変化も起こ
る。
【００１８】図８は、位相差のある場合の駆動電圧波形
を示す図である。すなわち、奇チャンネル群と偶チャン
ネル群の２群に圧電素子を分割し、奇チャンネルと偶チ
ャンネル間に位相差をもたせた例を示すもので、奇チャ
ンネルの立上り時間と偶チャンネルの立下り時間が重複
するようになっている。このような条件では、奇チャン
ネルに注目すると、奇チャンネルの圧電素子が膨張（立
上り）する間に隣接する偶チャンネルは収縮（立下り）
するため、位相差のない場合にくらべて流路板の変形が
防止されるため、奇チャンネルの相互干渉による滴速度
の低下は改善されることになる。この時の圧電素子の状
態を図９に示す。なお、偶チャンネルの膨張時には、少
くとも奇チャンネルの圧電素子の変形は何ら影響を与え
ないが、位相差なしで全チャンネル同時駆動に対して、
１チャンネル飛ばしで半数のチャンネルが同時駆動され
た時の相互干渉が期待されるが、非駆動流路内に発生す
る圧力波（図６参照）と、偶数ｃｈの圧電素子の膨張時
に発生する圧力波との位相を合わせることにより、大幅
な相互干渉の低減が可能であることがわかった。
を示す図である。すなわち、奇チャンネル群と偶チャン
ネル群の２群に圧電素子を分割し、奇チャンネルと偶チ
ャンネル間に位相差をもたせた例を示すもので、奇チャ
ンネルの立上り時間と偶チャンネルの立下り時間が重複
するようになっている。このような条件では、奇チャン
ネルに注目すると、奇チャンネルの圧電素子が膨張（立
上り）する間に隣接する偶チャンネルは収縮（立下り）
するため、位相差のない場合にくらべて流路板の変形が
防止されるため、奇チャンネルの相互干渉による滴速度
の低下は改善されることになる。この時の圧電素子の状
態を図９に示す。なお、偶チャンネルの膨張時には、少
くとも奇チャンネルの圧電素子の変形は何ら影響を与え
ないが、位相差なしで全チャンネル同時駆動に対して、
１チャンネル飛ばしで半数のチャンネルが同時駆動され
た時の相互干渉が期待されるが、非駆動流路内に発生す
る圧力波（図６参照）と、偶数ｃｈの圧電素子の膨張時
に発生する圧力波との位相を合わせることにより、大幅
な相互干渉の低減が可能であることがわかった。
【００１９】表２及び図１０は、流路長さＬ＝１８mm，
駆動電圧Ｖp＝２５Ｖoltで、奇数ｃｈに対して偶数ｃｈ
の位相差を変化させた時の相互干渉による速度低下率を
示す。
駆動電圧Ｖp＝２５Ｖoltで、奇数ｃｈに対して偶数ｃｈ
の位相差を変化させた時の相互干渉による速度低下率を
示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】ここで相互干渉による速度低下率は、各ｃ
ｈを単独で駆動した時の速度に対する全ｃｈ（３２ｃ
ｈ）駆動時の速度の割合で定義した。位相差の変化に対
して奇数ｃｈと偶数ｃｈは異なった挙動を示すが、奇,
偶ｃｈ共に速度低下率の少ない位相差が存在することが
わかる。以下に、奇,偶ｃｈの位相差を持つ駆動方法の
動作について説明する。
ｈを単独で駆動した時の速度に対する全ｃｈ（３２ｃ
ｈ）駆動時の速度の割合で定義した。位相差の変化に対
して奇数ｃｈと偶数ｃｈは異なった挙動を示すが、奇,
偶ｃｈ共に速度低下率の少ない位相差が存在することが
わかる。以下に、奇,偶ｃｈの位相差を持つ駆動方法の
動作について説明する。
【００２２】図１１は、奇数チャンネルの位相制御につ
いての動作を説明するための図である。奇数ｃｈには、
ｔf開始からｔr終了まで１６μsの駆動電圧が印加され
る。Ｌ＝１８mmでは圧力波の周期Ｔ＝３２μsであり、
インク滴速度が最大となるパルス幅はＴ／２＝１６μs
である。この基準の奇数ｃｈ，駆動波形に対して同じ駆
動電圧波形で位相差を変化した時の奇数ｃｈの立上げ
（ｔr）と偶数ｃｈの立下げ（ｔf）時間との関係及び奇
数ｃｈの相互干渉による速度低下率を示した。結果とし
て、奇数ｃｈの立上げ時間（Ａ→Ｂ点間）内に偶数ｃｈ
の立下げ開始時刻があれば、奇数ｃｈの相互干渉速度低
下率は少ない。これは、奇数ｃｈの圧電素子の膨張時の
流路板変形が図９に示すように偶数ｃｈの立下げにより
抑制されることを示している。
いての動作を説明するための図である。奇数ｃｈには、
ｔf開始からｔr終了まで１６μsの駆動電圧が印加され
る。Ｌ＝１８mmでは圧力波の周期Ｔ＝３２μsであり、
インク滴速度が最大となるパルス幅はＴ／２＝１６μs
である。この基準の奇数ｃｈ，駆動波形に対して同じ駆
動電圧波形で位相差を変化した時の奇数ｃｈの立上げ
（ｔr）と偶数ｃｈの立下げ（ｔf）時間との関係及び奇
数ｃｈの相互干渉による速度低下率を示した。結果とし
て、奇数ｃｈの立上げ時間（Ａ→Ｂ点間）内に偶数ｃｈ
の立下げ開始時刻があれば、奇数ｃｈの相互干渉速度低
下率は少ない。これは、奇数ｃｈの圧電素子の膨張時の
流路板変形が図９に示すように偶数ｃｈの立下げにより
抑制されることを示している。
【００２３】図１２は、偶数チャンネルの位相制御につ
いての動作を説明するための図である。奇数ｃｈの駆動
により図６で説明したように、偶数ｃｈ内には奇数ｃｈ
の立上げ開始時刻（Ａ点）からｔ＝Ｔ／２の時刻でピー
クとなる圧力波が発生する。偶数ｃｈの位相を変化する
と、偶数ｃｈの相互干渉による速度低下率は、偶数ｃｈ
の立上げ開始時刻がＡ点からｔ＝Ｔ／４〜Ｔ／２の範囲
（Ｂ→Ｃ間）で良好であることがわかる。これは、偶数
ｃｈの立上げ時の圧力波と奇数ｃｈ，駆動時に発生した
圧力波が重ね合わさって強め合う領域で偶数ｃｈの相互
干渉が低減されることを示している。このように、適切
な位相差を持たせて奇,偶ｃｈ群を駆動させることによ
り、相互干渉は著しく改善される。但し、この相互干渉
の改善効果は、ヘッド構成（図１や図９）により若干異
なる。
いての動作を説明するための図である。奇数ｃｈの駆動
により図６で説明したように、偶数ｃｈ内には奇数ｃｈ
の立上げ開始時刻（Ａ点）からｔ＝Ｔ／２の時刻でピー
クとなる圧力波が発生する。偶数ｃｈの位相を変化する
と、偶数ｃｈの相互干渉による速度低下率は、偶数ｃｈ
の立上げ開始時刻がＡ点からｔ＝Ｔ／４〜Ｔ／２の範囲
（Ｂ→Ｃ間）で良好であることがわかる。これは、偶数
ｃｈの立上げ時の圧力波と奇数ｃｈ，駆動時に発生した
圧力波が重ね合わさって強め合う領域で偶数ｃｈの相互
干渉が低減されることを示している。このように、適切
な位相差を持たせて奇,偶ｃｈ群を駆動させることによ
り、相互干渉は著しく改善される。但し、この相互干渉
の改善効果は、ヘッド構成（図１や図９）により若干異
なる。
【００２４】図１３（ａ）,（ｂ）は、位相制御による
滴速度防止効果を説明するための図である。図（ａ）は
図４と同一条件の結果である。また、図（ｂ）はＦ＝８
kHzでのＬ＝２２mmの別のヘッドでの結果である。この
ように、位相制御により低駆動周波数から高駆動周波数
領域にわたり、全ｃｈ駆動時の滴速度低下は著しく改善
される。図１４は、非駆動ノズルよりの不要なインク滴
防止効果を示すもので、図６と同一条件の結果である。
非駆動流路内の圧力波は大幅に低減されており、不要な
インク滴吐出は見られない。
滴速度防止効果を説明するための図である。図（ａ）は
図４と同一条件の結果である。また、図（ｂ）はＦ＝８
kHzでのＬ＝２２mmの別のヘッドでの結果である。この
ように、位相制御により低駆動周波数から高駆動周波数
領域にわたり、全ｃｈ駆動時の滴速度低下は著しく改善
される。図１４は、非駆動ノズルよりの不要なインク滴
防止効果を示すもので、図６と同一条件の結果である。
非駆動流路内の圧力波は大幅に低減されており、不要な
インク滴吐出は見られない。
【００２５】図１５（ａ）,（ｂ）は、位相制御回路の
構成図で、図１６（ａ）,（ｂ）は、図１５における信
号波形を示す図である。図中、１５ａ-1〜１５ａ-31，
１５ｂ-2〜１５ｂ-32 はＮＰＮトランジスタ、１６ａ-1
〜１６ａ-31，１６ｂ-2〜１６ｂ-32 はＡＮＤ回路、１
７ａ，１７ｂは３２ビットラッチ回路、１８ａ，１８ｂ
は３２ビットシフトレジスタ、１９ａ，１９ｂはバッフ
ァ、２０ａ，２０ｂはＰＮＰトランジスタ、２１ａ-1〜
２１ａ-31 はＰＺＴ、２２ａ-1〜２２ａ-31，２２ｂ-2
〜２２ｂ-32 はダイオードである。
構成図で、図１６（ａ）,（ｂ）は、図１５における信
号波形を示す図である。図中、１５ａ-1〜１５ａ-31，
１５ｂ-2〜１５ｂ-32 はＮＰＮトランジスタ、１６ａ-1
〜１６ａ-31，１６ｂ-2〜１６ｂ-32 はＡＮＤ回路、１
７ａ，１７ｂは３２ビットラッチ回路、１８ａ，１８ｂ
は３２ビットシフトレジスタ、１９ａ，１９ｂはバッフ
ァ、２０ａ，２０ｂはＰＮＰトランジスタ、２１ａ-1〜
２１ａ-31 はＰＺＴ、２２ａ-1〜２２ａ-31，２２ｂ-2
〜２２ｂ-32 はダイオードである。
【００２６】３２ｃｈドライバを奇数ｃｈと偶数ｃｈの
２群に分け、各ｃｈのＰＺＴ２１ａ-1〜２１ａ-31，２
１ｂ-2〜２１ｂ-32は電源（Ｖp）とＰＮＰ型トランジス
タ２０ａ，２０ｂとバッファ１９ａ，１９ｂ，充電抵抗
ＲAおよびダイオード２２ａ-1〜２２ａ-31，２２ｂ-2〜
２２ｂ-32によって構成される充電回路と、ＮＰＮ型ト
ランジスタ１５ａ-1〜１５ａ-31，１５ｂ-2〜１５ｂ-3
2，ＡＮＤ回路１６ａ-1〜１６ａ-31，１６ｂ-2〜１６ｂ
-32，ラッチ回路１７ａ，１７ｂおよびシフトレジスタ
１８ａ，１８ｂによって構成される放電回路に接続され
る。前記ＰＮＰ型トランジスタ２０ａ，２０ｂとバッフ
ァ１９ａ，１９ｂは１６ｃｈ共通であり、奇数群と偶数
群にそれぞれ１つずつ設ける。
２群に分け、各ｃｈのＰＺＴ２１ａ-1〜２１ａ-31，２
１ｂ-2〜２１ｂ-32は電源（Ｖp）とＰＮＰ型トランジス
タ２０ａ，２０ｂとバッファ１９ａ，１９ｂ，充電抵抗
ＲAおよびダイオード２２ａ-1〜２２ａ-31，２２ｂ-2〜
２２ｂ-32によって構成される充電回路と、ＮＰＮ型ト
ランジスタ１５ａ-1〜１５ａ-31，１５ｂ-2〜１５ｂ-3
2，ＡＮＤ回路１６ａ-1〜１６ａ-31，１６ｂ-2〜１６ｂ
-32，ラッチ回路１７ａ，１７ｂおよびシフトレジスタ
１８ａ，１８ｂによって構成される放電回路に接続され
る。前記ＰＮＰ型トランジスタ２０ａ，２０ｂとバッフ
ァ１９ａ，１９ｂは１６ｃｈ共通であり、奇数群と偶数
群にそれぞれ１つずつ設ける。
【００２７】各ｃｈのＰＺＴ２１ａ-1〜２１ａ-31，２
１ｂ-2〜２１ｂ-32は、充電回路によって電源電圧Ｖpに
充電されている。シフトレジスタ１８ａ，１８ｂによっ
て、データ信号は３２ビットのパラレルデータに変換さ
れ、ラッチ信号のタイミングに合わせてＡＮＤ回路１６
ａ-1〜１６ａ-31，１６ｂ-2〜１６ｂ-32へ入力される。
奇数ｃｈでは、イネーブル（EABLE １）が "Ｈ" のとき
はラッチ出力が "Ｈ"のｃｈのみ放電回路のＮＰＮ型ト
ランジスタ１５ａ-1〜１５ａ-31，１５ｂ-2〜１５ｂ-32
がＯＮになり、ＰＺＴに充電された電荷が放電抵抗ＲB
を通してグランドへ放電される。放電されたＰＺＴは、
イネーブル信号が "Ｌ" になると充電回路のＰＮＰ型ト
ランジスタ２０ａ，２０ｂがＯＮになり、充電抵抗ＲA
を通して再びＶpに充電される。
１ｂ-2〜２１ｂ-32は、充電回路によって電源電圧Ｖpに
充電されている。シフトレジスタ１８ａ，１８ｂによっ
て、データ信号は３２ビットのパラレルデータに変換さ
れ、ラッチ信号のタイミングに合わせてＡＮＤ回路１６
ａ-1〜１６ａ-31，１６ｂ-2〜１６ｂ-32へ入力される。
奇数ｃｈでは、イネーブル（EABLE １）が "Ｈ" のとき
はラッチ出力が "Ｈ"のｃｈのみ放電回路のＮＰＮ型ト
ランジスタ１５ａ-1〜１５ａ-31，１５ｂ-2〜１５ｂ-32
がＯＮになり、ＰＺＴに充電された電荷が放電抵抗ＲB
を通してグランドへ放電される。放電されたＰＺＴは、
イネーブル信号が "Ｌ" になると充電回路のＰＮＰ型ト
ランジスタ２０ａ，２０ｂがＯＮになり、充電抵抗ＲA
を通して再びＶpに充電される。
【００２８】一方、偶数ｃｈのイネーブル信号（ENABLE
２）は、遅延回路によってΔＰＨの時間だけ奇数ｃｈ
より遅れてＡＮＤ回路に入力されるので、偶数ｃｈのＮ
ＰＮ型トランジスタはΔＰＨの時間遅れでＯＮになり、
放電が行われる。従って、偶数ｃｈに印加される電圧波
形は、立下りのタイミングが奇数ｃｈに比べてΔＰＨだ
け遅れる。また、パルス幅はイネーブル信号のパルス幅
Ｐwによって決まる。
２）は、遅延回路によってΔＰＨの時間だけ奇数ｃｈ
より遅れてＡＮＤ回路に入力されるので、偶数ｃｈのＮ
ＰＮ型トランジスタはΔＰＨの時間遅れでＯＮになり、
放電が行われる。従って、偶数ｃｈに印加される電圧波
形は、立下りのタイミングが奇数ｃｈに比べてΔＰＨだ
け遅れる。また、パルス幅はイネーブル信号のパルス幅
Ｐwによって決まる。
【００２９】以上に説明した実施例においては、マルチ
ノズルヘッドを２群に分割し、各群への印加信号パルス
に位相差をもたせて駆動することにより、相互干渉によ
る速度低下を低減する方法を示した。ところで、インク
ジェット記録装置では、所望の解像度と記録速度により
吐出する液滴の滴径と質量を装置の仕様に応じて変える
必要がある。この時、液室形状、特に液室の長さ変化に
よる滴径と質量の周波数特性変化が大きく、所望の滴径
や質量にあわせて液室長さを変える必要が生じる。
ノズルヘッドを２群に分割し、各群への印加信号パルス
に位相差をもたせて駆動することにより、相互干渉によ
る速度低下を低減する方法を示した。ところで、インク
ジェット記録装置では、所望の解像度と記録速度により
吐出する液滴の滴径と質量を装置の仕様に応じて変える
必要がある。この時、液室形状、特に液室の長さ変化に
よる滴径と質量の周波数特性変化が大きく、所望の滴径
や質量にあわせて液室長さを変える必要が生じる。
【００３０】このような液室長さ変化に対して前述した
位相制御方法では、必ずしも２つの群の相互干渉（全ノ
ズル同時駆動）による滴速度変化が図１３ほどうまくい
かないことがある。奇チャンネルの相互干渉による滴速
度低下防止効果は、前述のように偶チャンネルの圧電素
子を奇チャンネル膨張時に収縮することで達成される。
このため、図１（ｂ）の充填剤や、図７の振動板のよう
に相互干渉に影響を与える構成の差（流路板の変形度合
い）により、奇チャンネルの滴速度低下防止効果は異な
ってくる。
位相制御方法では、必ずしも２つの群の相互干渉（全ノ
ズル同時駆動）による滴速度変化が図１３ほどうまくい
かないことがある。奇チャンネルの相互干渉による滴速
度低下防止効果は、前述のように偶チャンネルの圧電素
子を奇チャンネル膨張時に収縮することで達成される。
このため、図１（ｂ）の充填剤や、図７の振動板のよう
に相互干渉に影響を与える構成の差（流路板の変形度合
い）により、奇チャンネルの滴速度低下防止効果は異な
ってくる。
【００３１】一方、偶チャンネルの滴速度低下防止効果
は、前述のように奇チャンネル立上げ時に発生する圧力
波のピーク値と偶チャンネルの立上げ時刻を一致させる
ことで達成される。また、圧力波のピークとなる時刻は
流路長さで決まる圧力波周期の半分のｔ＝Ｔ／２であ
る。このため装置の滴速度、質量で決定される液室長さ
や圧電素子と流路板の接合状態などにより奇,偶チャン
ネルの駆動波形が同じ時には必ずしも常に図１３のよう
な奇,偶チャンネルの滴速度低下防止効果が得られると
は限らない。このように奇,偶チャンネル間の位相制御
による滴速度低下防止効果が異なる例を図１７，図１８
に示す。
は、前述のように奇チャンネル立上げ時に発生する圧力
波のピーク値と偶チャンネルの立上げ時刻を一致させる
ことで達成される。また、圧力波のピークとなる時刻は
流路長さで決まる圧力波周期の半分のｔ＝Ｔ／２であ
る。このため装置の滴速度、質量で決定される液室長さ
や圧電素子と流路板の接合状態などにより奇,偶チャン
ネルの駆動波形が同じ時には必ずしも常に図１３のよう
な奇,偶チャンネルの滴速度低下防止効果が得られると
は限らない。このように奇,偶チャンネル間の位相制御
による滴速度低下防止効果が異なる例を図１７，図１８
に示す。
【００３２】ここでは２つの群への信号パルス波形を変
えることにより上記問題を解決することができる。以
下、改善された駆動方法について説明する。まず、信号
パルスと滴速度との関係は以下のとおりである。 波高値Ｖp ：Ｖpが大きい程滴速度は速い パルス幅Ｐw ：滴速度が最大となるパルス幅がある 立下り時間ｔf：ｔfが小さい程滴速度は速い 立上り時間ｔr：ｔrが小さい程滴速度は速い
えることにより上記問題を解決することができる。以
下、改善された駆動方法について説明する。まず、信号
パルスと滴速度との関係は以下のとおりである。 波高値Ｖp ：Ｖpが大きい程滴速度は速い パルス幅Ｐw ：滴速度が最大となるパルス幅がある 立下り時間ｔf：ｔfが小さい程滴速度は速い 立上り時間ｔr：ｔrが小さい程滴速度は速い
【００３３】まず、図１７のような相互干渉を補正する
例について説明する。なお、基準の群は奇数ノズルで、
位相をずらす他方の群は偶数ノズルである。図１９に示
すように信号パルスが同じ時と比べて立下り時間ｔfeが
小さいため、偶数ノズルの圧電体の収縮の加速度が大き
くなり、この結果、奇数ノズルの滴速度は増加する。一
方、偶数ノズルは、立下り時間ｔfeが小さくなって速度
が増加する分だけ立上り時間ｔreを大きくして速度を低
下させ、偶数ノズルへの影響を相殺する。図２０に示す
ように、信号パルスが同じ時と比べて立下り時間ｔfeが
小さく、かつ波高値Ｖpeが大きいため、偶数ノズルの圧
電体の収縮の加速度と変形量が大きくなり奇数ノズルの
滴速度を増加する。一方、偶数ノズルは立下り時間ｔfe
と波高値Ｖpeの変化による滴速度増加分を立上り時間ｔ
reを大きくして相殺する。
例について説明する。なお、基準の群は奇数ノズルで、
位相をずらす他方の群は偶数ノズルである。図１９に示
すように信号パルスが同じ時と比べて立下り時間ｔfeが
小さいため、偶数ノズルの圧電体の収縮の加速度が大き
くなり、この結果、奇数ノズルの滴速度は増加する。一
方、偶数ノズルは、立下り時間ｔfeが小さくなって速度
が増加する分だけ立上り時間ｔreを大きくして速度を低
下させ、偶数ノズルへの影響を相殺する。図２０に示す
ように、信号パルスが同じ時と比べて立下り時間ｔfeが
小さく、かつ波高値Ｖpeが大きいため、偶数ノズルの圧
電体の収縮の加速度と変形量が大きくなり奇数ノズルの
滴速度を増加する。一方、偶数ノズルは立下り時間ｔfe
と波高値Ｖpeの変化による滴速度増加分を立上り時間ｔ
reを大きくして相殺する。
【００３４】次に、図１８のような相互干渉を補正する
例について説明する。図２１に示すように、奇数ノズル
は変化しない。偶数ノズルはパルス幅Ｐweが大きいため
に奇数ノズルよりの圧力波との位相ずれにより滴速度は
低下する。但し、単独駆動時のパルス幅Ｐw変化による
滴速度変化が心配されるが、パルス幅Ｐw変化による単
独駆動時の滴速度変化は非常にゆるやかであり、単独駆
動の滴速度がほとんど変化しないパルス幅Ｐwの範囲内
で図１８のような相互干渉は補正できる。以上は図１
７，図１８の補正例であるが、いつも図１７，図１８の
ようになるとは限らず、同時駆動時の相互干渉速度パタ
ーンをもとに信号パルス波形を変えることにより任意の
構成のヘッドの相互干渉が補正できる。また、このよう
な位相制御により全チャンネル駆動時において、奇,偶
チャンネルの立上げ（充填）時間が重複しないために駆
動回路の充填時のピーク電流が低く押えられると同時に
圧電素子の変形に伴う音が低下すると言うメリットが生
じる。
例について説明する。図２１に示すように、奇数ノズル
は変化しない。偶数ノズルはパルス幅Ｐweが大きいため
に奇数ノズルよりの圧力波との位相ずれにより滴速度は
低下する。但し、単独駆動時のパルス幅Ｐw変化による
滴速度変化が心配されるが、パルス幅Ｐw変化による単
独駆動時の滴速度変化は非常にゆるやかであり、単独駆
動の滴速度がほとんど変化しないパルス幅Ｐwの範囲内
で図１８のような相互干渉は補正できる。以上は図１
７，図１８の補正例であるが、いつも図１７，図１８の
ようになるとは限らず、同時駆動時の相互干渉速度パタ
ーンをもとに信号パルス波形を変えることにより任意の
構成のヘッドの相互干渉が補正できる。また、このよう
な位相制御により全チャンネル駆動時において、奇,偶
チャンネルの立上げ（充填）時間が重複しないために駆
動回路の充填時のピーク電流が低く押えられると同時に
圧電素子の変形に伴う音が低下すると言うメリットが生
じる。
【００３５】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）位相差の小さい時には奇チャンネルの立上げと偶
チャンネルの立下げとが重複しないために奇チャンネル
の相互干渉改善効果は小さい。但し、奇チャンネルの圧
力波のまわり込み位相と偶チャンネルの圧力波の位相が
一致するため偶チャンネルの相互干渉改善効果が大き
い。 （２）位相差が大きいと奇チャンネルの圧力波のまわり
込み圧力波の位相と偶チャンネルの圧力波の位相がずれ
るため偶チャンネルの相互干渉が悪くなる。従って、位
相差のある領域で奇,偶チャンネル共に相互干渉が著し
く改善される。 （３）基準群へ印加される信号パルスの波形を他方の群
へ印加される信号パルスの波形とが異なるようにしたの
で相互干渉が補正できる。 また、このような位相制御により全チャンネル駆動時に
於て、奇,偶チャンネルの立上げ（充填）時間が重複し
ないために駆動回路の充填時のピーク電流が低く押えら
れると同時に圧電素子の変形に伴う音が低下すると言う
メリットが生じる。
と、以下のような効果がある。 （１）位相差の小さい時には奇チャンネルの立上げと偶
チャンネルの立下げとが重複しないために奇チャンネル
の相互干渉改善効果は小さい。但し、奇チャンネルの圧
力波のまわり込み位相と偶チャンネルの圧力波の位相が
一致するため偶チャンネルの相互干渉改善効果が大き
い。 （２）位相差が大きいと奇チャンネルの圧力波のまわり
込み圧力波の位相と偶チャンネルの圧力波の位相がずれ
るため偶チャンネルの相互干渉が悪くなる。従って、位
相差のある領域で奇,偶チャンネル共に相互干渉が著し
く改善される。 （３）基準群へ印加される信号パルスの波形を他方の群
へ印加される信号パルスの波形とが異なるようにしたの
で相互干渉が補正できる。 また、このような位相制御により全チャンネル駆動時に
於て、奇,偶チャンネルの立上げ（充填）時間が重複し
ないために駆動回路の充填時のピーク電流が低く押えら
れると同時に圧電素子の変形に伴う音が低下すると言う
メリットが生じる。
【図１】 本発明による液体噴射記録ヘッドの一実施例
を説明するための構成図である。
を説明するための構成図である。
【図２】 駆動電圧波形を示す図である。
【図３】 駆動電圧と流路内の圧力波を示す図である。
【図４】 相互干渉による滴速度の低下を示す図であ
る。
る。
【図５】 相互干渉による不要インク滴の吐出の様子を
示す図である。
示す図である。
【図６】 非駆動液室内の圧力波を示す図である。
【図７】 本発明による他の記録ヘッドを示す図であ
る。
る。
【図８】 位相差のある場合の駆動電圧波形を示す図で
ある。
ある。
【図９】 圧電素子の状態を示す図である。
【図１０】 位相差を変化させた時の相互干渉による滴
速度低下率の変化を示す図である。
速度低下率の変化を示す図である。
【図１１】 奇数チャンネルの位相制御効果を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１２】 偶数チャンネルの位相制御効果を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１３】 位相制御による滴速度防止効果を説明する
ための図である。
ための図である。
【図１４】 非駆動ノズルよりの不要なインク滴防止効
果を説明するための図である。
果を説明するための図である。
【図１５】 位相制御回路の構成図である。
【図１６】 図２０における信号波形を示す図である。
【図１７】 位相制御ありの場合と位相制御なしの場合
の相互干渉による滴速度変化を示す図である。
の相互干渉による滴速度変化を示す図である。
【図１８】 位相制御ありの場合と位相制御なしの場合
の相互干渉による滴速度変化を示す図である。
の相互干渉による滴速度変化を示す図である。
【図１９】 基準群と他方の群へ印加される信号パルス
の波形を異なるようにした例を示す図である。
の波形を異なるようにした例を示す図である。
【図２０】 基準群と他方の群へ印加される信号パルス
の波形を異なるようにした他の例を示す図である。
の波形を異なるようにした他の例を示す図である。
【図２１】 基準群と他方の群へ印加される信号パルス
の波形を異なるようにした更に他の例を示す図である。
の波形を異なるようにした更に他の例を示す図である。
１…基板、２…圧電素子、２ａ…非駆動圧電素子、２ｂ
…駆動圧電素子、３…流路板、３ａ…インク流路、３ｂ
…壁部、４…共通液室構成部材、４ａ…共通液室、５…
インク供給パイプ、６…ノズルプレート、６ａ…ノズ
ル、７…駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）、８…リード
線、９…駆動電極、１０…充填剤、１１…保護板、１２
…流体抵抗、１３，１４…電極。
…駆動圧電素子、３…流路板、３ａ…インク流路、３ｂ
…壁部、４…共通液室構成部材、４ａ…共通液室、５…
インク供給パイプ、６…ノズルプレート、６ａ…ノズ
ル、７…駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）、８…リード
線、９…駆動電極、１０…充填剤、１１…保護板、１２
…流体抵抗、１３，１４…電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平田 俊敞 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭61−144358（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−34906（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−361045（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/01 B41J 2/045 - 2/05
Claims (3)
- 【請求項１】 流路の長手方向に対して互いに間隔をあ
けて配設された複数の平行流路と、該平行流路の各々に
接続されて液滴噴射するノズルと、前記平行流路に給液
する接続手段と、前記平行流路の長手方向に垂直な方向
に変位を与えて該平行流路の容積を可変とする圧電素子
とからなり、該圧電素子に常時流路容積が縮小するよう
に保持する信号を与え、選択された流路に対して流路容
積を増大する向きに変位させた後、再び流路の容積が縮
小する変位を与えるパルス信号を印加して流路に対応す
るノズルから液滴を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動
方法において、前記複数の圧電素子を、隣接するノズル
に対応した圧電素子に与えるパルス信号の印加タイミン
グが互いに異なるように２つの群に分割し、先行する一
方の群へ印加される駆動電圧の立ち上がり時間内に後行
する他方の群へ印加される駆動電圧の立ち下がり開始時
刻が入るように位相差をもって駆動することを特徴とす
る液体噴射記録ヘッドの駆動方法。 - 【請求項２】 流路の長手方向に対して互いに間隔をあ
けて配設された複数の平行流路と、該平行流路の各々に
接続されて液滴噴射するノズルと、前記平行流路に給液
する接続手段と、前記平行流路の長手方向に垂直な方向
に変位を与えて該平行流路の容積を可変とする圧電素子
とからなり、該圧電素子に常時流路容積が縮小するよう
に保持する信号を与え、選択された流路に対して流路容
積を増大する向きに変位させた後、再び流路の容積が縮
小する変位を与えるパルス信号を印加して流路に対応す
るノズルから液滴を噴射する液体噴射記録ヘッドの駆動
方法において、前記複数の圧電素子を、隣接するノズル
に対応した圧電素子に与えるパルス信号の印加タイミン
グが互いに異なるように２つの群に分割し、先行する一
方の群へ印加される駆動電圧の立上げ開始時刻から流路
内圧力波の周期をＴとした時に、Ｔ／４からＴ／２の時
間内に後行する他方の群へ印加する駆動電圧の立上げ開
始時刻が入るように位相差をもって駆動することを特徴
とする液体噴射記録ヘッドの駆動方法。 - 【請求項３】 請求項１において、先行する一方の群へ
印加される駆動電圧の立上げ開始時刻から流路内圧力波
の周期をＴとした時に、Ｔ／４からＴ／２の時間内に後
行する他方の群へ印加する駆動電圧の立上げ開始時刻が
入るように位 相差をもって駆動することを特徴とする液
体噴射記録ヘッドの駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05952092A JP3215147B2 (ja) | 1991-04-05 | 1992-02-13 | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 |
| US07/863,702 US5266965A (en) | 1991-04-05 | 1992-04-03 | Method of driving ink jet type printing head |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-101857 | 1991-04-05 | ||
| JP3-177133 | 1991-04-05 | ||
| JP10185791 | 1991-04-05 | ||
| JP17713391 | 1991-06-21 | ||
| JP05952092A JP3215147B2 (ja) | 1991-04-05 | 1992-02-13 | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569544A JPH0569544A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3215147B2 true JP3215147B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=27296908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05952092A Expired - Fee Related JP3215147B2 (ja) | 1991-04-05 | 1992-02-13 | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5266965A (ja) |
| JP (1) | JP3215147B2 (ja) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512922A (en) * | 1989-10-10 | 1996-04-30 | Xaar Limited | Method of multi-tone printing |
| SE8903819D0 (sv) * | 1989-11-14 | 1989-11-14 | Plotcon Handelsbolag | Saett att selektivt ladda droppar, blaeckstraaleskrivhuvud foer genomfoerande av saettet sammt blaeckstraaleskrivare innefattande ett dylikt skrivhuvud |
| US5604519A (en) * | 1992-04-02 | 1997-02-18 | Hewlett-Packard Company | Inkjet printhead architecture for high frequency operation |
| JP2854508B2 (ja) * | 1993-08-27 | 1999-02-03 | 株式会社テック | インクジェットプリンタヘッド及びその駆動方法 |
| EP0897802B1 (en) * | 1993-10-14 | 2001-08-08 | Citizen Watch Co. Ltd. | Ink-jet head and methods of manufacturing and driving the same |
| EP0757939B1 (en) * | 1994-03-29 | 1998-09-02 | Citizen Watch Co. Ltd. | Ink jet head and method of manufacturing the same |
| JP3268939B2 (ja) * | 1994-05-13 | 2002-03-25 | ブラザー工業株式会社 | インク噴射装置 |
| NL9401698A (nl) * | 1994-10-14 | 1996-05-01 | Oce Nederland Bv | Inktstraal-drukkop en werkwijze voor het vervaardigen van een inktstraaldrukkop. |
| US5821953A (en) * | 1995-01-11 | 1998-10-13 | Ricoh Company, Ltd. | Ink-jet head driving system |
| JPH08258292A (ja) * | 1995-03-20 | 1996-10-08 | Canon Inc | 記録装置 |
| DE69616665T2 (de) * | 1995-07-03 | 2002-08-01 | Oce-Technologies B.V., Venlo | Tintenstrahldruckkopf |
| EP0752312B1 (en) * | 1995-07-03 | 2001-11-07 | Océ-Technologies B.V. | Ink-jet printhead |
| GB9523926D0 (en) * | 1995-11-23 | 1996-01-24 | Xaar Ltd | Operation of pulsed droplet deposition apparatus |
| US6053596A (en) * | 1996-03-22 | 2000-04-25 | Ricoh Company, Ltd. | Ink-jet printing device and driving circuit used in the ink-jet printing device |
| US6149263A (en) * | 1996-11-13 | 2000-11-21 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet recording apparatus capable of increasing a monochrome print speed without causing ink supply shortage to an image |
| DE19747178C2 (de) * | 1996-12-26 | 2000-03-02 | Fujitsu Ltd | Tintenstrahlkopf mit piezoelektrischem Antrieb und Verfahren zur Herstellung desselben |
| GB9719071D0 (en) * | 1997-09-08 | 1997-11-12 | Xaar Ltd | Drop-on-demand multi-tone printing |
| JPH11115190A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-27 | Fujitsu Ltd | インクジェットプリンタ |
| EP0936069B1 (en) | 1998-02-13 | 2007-07-25 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Ink-jet head driving device |
| JP4515584B2 (ja) * | 1999-04-30 | 2010-08-04 | 東芝テック株式会社 | 容量性素子駆動装置 |
| US6176569B1 (en) | 1999-08-05 | 2001-01-23 | Lexmark International, Inc. | Transitional ink jet heater addressing |
| EP1075949B8 (en) | 1999-08-09 | 2006-12-20 | Seiko Epson Corporation | Driving method and driving device for an inkjet head |
| JP2001088291A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-03 | Seiko Epson Corp | インクジェット式記録ヘッド |
| JP2002094364A (ja) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Toshiba Tec Corp | 容量性素子の駆動方法及び駆動装置 |
| JP4182657B2 (ja) * | 2000-10-17 | 2008-11-19 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録装置 |
| JP2005059440A (ja) | 2003-08-14 | 2005-03-10 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド記録装置、インクジェット記録方法及びプログラム |
| JP4967366B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2012-07-04 | リコープリンティングシステムズ株式会社 | 液滴吐出装置及び液滴吐出方法 |
| JP2007237489A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置、液体吐出方法、及び、プログラム |
| JP5125116B2 (ja) * | 2007-01-26 | 2013-01-23 | ダイキン工業株式会社 | 冷凍装置 |
| JP2014503390A (ja) * | 2010-12-21 | 2014-02-13 | オセ−テクノロジーズ ビーブイ | 圧力チャンバの圧電性アクチュエータメンブレンの操作 |
| CN104703801B (zh) * | 2012-10-02 | 2016-08-24 | 柯尼卡美能达株式会社 | 喷墨头的驱动方法、喷墨头的驱动装置以及喷墨记录装置 |
| WO2017145743A1 (ja) * | 2016-02-24 | 2017-08-31 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの駆動方法 |
| JP7014583B2 (ja) * | 2017-12-08 | 2022-02-01 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッド、液体噴射記録装置、液体噴射ヘッドの駆動方法および液体噴射ヘッドの駆動プログラム |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5563278A (en) * | 1978-11-02 | 1980-05-13 | Ricoh Co Ltd | Multi-head ink jet recorder |
| JPS5933117B2 (ja) * | 1978-09-01 | 1984-08-13 | 株式会社日立製作所 | インクジエツト記録装置 |
| JPS59176060A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-05 | Seiko Epson Corp | インクジエツトヘツド駆動方法 |
| JPS6256150A (ja) * | 1985-09-06 | 1987-03-11 | Fuji Electric Co Ltd | インクジエツト記録ヘツド |
| JPH0224218A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-26 | Nippon Denso Co Ltd | 車輌用暖房装置 |
| US5142296A (en) * | 1990-11-09 | 1992-08-25 | Dataproducts Corporation | Ink jet nozzle crosstalk suppression |
-
1992
- 1992-02-13 JP JP05952092A patent/JP3215147B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-03 US US07/863,702 patent/US5266965A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0569544A (ja) | 1993-03-23 |
| US5266965A (en) | 1993-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3215147B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 | |
| US5359350A (en) | Method of driving ink jet printing head | |
| US4251823A (en) | Ink jet recording apparatus | |
| JP2969570B2 (ja) | パルス小滴溶着装置の改良 | |
| JP3294756B2 (ja) | インク噴射装置 | |
| JP2001277507A (ja) | インク噴射装置の駆動方法およびその装置並びにその記憶媒体 | |
| JP3193127B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 | |
| US8246134B2 (en) | Inkjet recording apparatus and drive method of inkjet recording head | |
| JP2000052561A (ja) | インク噴射装置 | |
| JP3249719B2 (ja) | インク噴射装置およびその駆動方法 | |
| JP3069154B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 | |
| JPH04339660A (ja) | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 | |
| US6412927B1 (en) | Ink ejection device for forming high density dot image by successively ejecting two or more ink droplets | |
| JP3290057B2 (ja) | インク噴射装置およびその駆動方法 | |
| US7866776B2 (en) | Ink jet head driving method, ink jet head and ink jet recording apparatus | |
| JP2006088484A (ja) | 液滴吐出ヘッドの駆動方法、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 | |
| JP3290084B2 (ja) | インク滴噴射方法およびその装置 | |
| JP3069155B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 | |
| JP3256028B2 (ja) | 液体噴射記録ヘッドの駆動方法 | |
| JP2001158115A (ja) | インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置 | |
| JPH01130949A (ja) | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 | |
| JP3413790B2 (ja) | インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置、インクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動方法およびインクの吐出方法 | |
| JP3197338B2 (ja) | インクジェットヘッドの駆動方法 | |
| JP3219843B2 (ja) | インクジェットヘッドの駆動法 | |
| JP3767658B2 (ja) | インクジェットプリンタ、ならびにインクジェットプリンタ用記録ヘッドの駆動装置および方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070727 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080727 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090727 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100727 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110727 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |