JP3484940B2 - Ink jet recording apparatus and drive signal adjusting method thereof - Google Patents
Ink jet recording apparatus and drive signal adjusting method thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、同一のノズルから
異なる大きさのインク滴を吐出するインクジェット式記
録ヘッドを備えるインクジェット式記録装置、及び、そ
の駆動信号調整方法に関し、特に、微小のインク滴を吐
出する駆動信号に関する。The present invention relates to an ink jet type recording apparatus comprising an ink jet recording head for ejecting the size ink droplets of different from the same nozzle, and, their
Drive signal adjustment method, in particular, ejects minute ink droplets.
Regarding the drive signal to be output .
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェット式記録装置は、ホストコ
ンピュータから送られた記録データを展開してなるドッ
トパターンデータに基づいて、記録ヘッドの各ノズルか
らそれぞれ所定のタイミングでインク滴が吐出され、こ
れらの各インク滴が記録用紙等の記録媒体の表面にドッ
トを形成することにより記録を行う構成となっている。
このようにインクジェット式記録装置は、インク滴を吐
出するかしないか、つまりドットのオンオフ制御を行う
ものであるため、このままでは中間階調を記録出力する
ことができない。BACKGROUND ART inkjet Tsu preparative type recording apparatus, based on the dot pattern data recording data formed by expanded sent from the host computer, ink droplets are ejected at each predetermined timing from the nozzles of the recording head, Each of these ink droplets forms a dot on the surface of a recording medium such as recording paper to perform recording.
As described above, the ink jet recording apparatus controls whether or not ink droplets are ejected, that is, controls on / off of dots. Therefore, the intermediate gradation cannot be recorded and output as it is.
【0003】そこで、同一のノズルから異なる重量のイ
ンク滴を吐出させ階調表現を可能とする技術も提案され
ている。そのようなインクジェット式記録装置として、
インクを収容した圧力発生室を膨張させてインクのメニ
スカスを大きく後退させてから圧力発生室を収縮させて
インク滴を吐出させることによりノーマルドットを生成
し、インクを収容した圧力発生室をインクが吐出しない
ように収縮させてから膨張させることによりノーマルド
ットの場合よりもインクのメニスカスを大きく後退さ
せ、その後圧力発生室を収縮させることによりノーマル
ドットよりも微小のインク滴を吐出させてマイクロドッ
トを生成するものが知られている。Therefore, a technique has been proposed in which ink droplets of different weights are ejected from the same nozzle to enable gradation expression. As such an inkjet recording device,
The pressure generating chamber containing the ink is expanded to largely retract the ink meniscus, and then the pressure generating chamber is contracted to eject an ink drop to generate a normal dot. By contracting and expanding the ink so that it does not eject, the meniscus of the ink is retracted to a greater extent than in the case of normal dots, and then the pressure generating chamber is contracted to eject microscopic ink droplets smaller than normal dots to form microdots. It is known to produce.
【0004】圧力発生室が形成されるアクチュエータユ
ニットは、記録ヘッド毎に製造時のばらつきが存在する
ので、従来は圧力発生室を膨張、収縮させるためにアク
チュエータユニットの圧電振動子に印加する電圧の大き
さを変化させて、吐出されるインク滴重量が一定になる
ようにヘッド毎に調整を行っていた。In the actuator unit in which the pressure generating chamber is formed, there is a variation in manufacturing for each recording head. Therefore, conventionally, the voltage applied to the piezoelectric vibrator of the actuator unit in order to expand and contract the pressure generating chamber has been changed. The size is changed and adjustment is performed for each head so that the weight of the ejected ink droplet is constant.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイク
ロドットを生成する駆動方法においては、インク滴重量
が一定になるように印加する電圧の大きさを調整するだ
けでは、メニスカスの振動の周期であるヘルムホルツ周
期Tcが大きい記録ヘッドの場合は、圧力発生室のコン
プライアンスが大きく、圧力変化がなだらかであるため
インク滴速度が上がらず飛行曲がりしやすいインク滴の
吐出となってしまう。Tcの小さい記録ヘッドでは、イ
ンク滴速度が大きすぎて吐出状態が不安定になる。However, in the driving method for generating microdots, it is only necessary to adjust the magnitude of the applied voltage so that the weight of the ink droplet becomes constant, and the Helmholtz which is the period of vibration of the meniscus. In the case of a recording head having a large cycle Tc, the compliance of the pressure generating chamber is large, and the pressure change is gentle, so that the ink droplet velocity is not increased and the ink droplet is easily ejected. In a recording head with a small Tc, the ink droplet velocity is too high and the ejection state becomes unstable.
【0006】マイクロドットのインク滴重量とインク滴
速度を一定にするためには記録ヘッドのTcの精度を高
くする必要があり、製造コストが高くなる、あるいは製
品の歩留りが低くなるという問題があった。In order to keep the ink drop weight and the ink drop velocity of the microdots constant, it is necessary to increase the accuracy of Tc of the recording head, which raises the problem of high manufacturing cost or low product yield. It was
【0007】本発明の目的は、記録ヘッドのヘルムホル
ツ周期Tcがばらついてもマイクロドットのインク滴速
度とインク滴重量を一定にすることができるインクジェ
ット式記録装置及びその駆動信号の調整方法を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide an ink jet type recording apparatus capable of keeping the ink droplet speed and ink droplet weight of microdots constant even if the Helmholtz cycle Tc of the recording head varies, and a method of adjusting the drive signal thereof. Especially.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のインクジェット式記録装置または請求項4に記載のの
駆動信号調整方法によれば、圧力発生手段を作動させる
ことにより圧力発生室を収縮させてノズル開口からイン
ク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドと、イン
クのメニスカスをノズル開口の内部に大きく引き込むよ
うに圧力発生室を膨張させる膨張信号、及び、該膨張信
号によってメニスカスが引き込まれたタイミングで発生
され、前記ノズル開口からインク滴を吐出するように前
記圧力発生室を収縮させる第1の収縮信号を含む駆動信
号を前記圧力発生手段に出力する駆動手段と、前記膨張
信号の継続時間を変更することにより前記収縮信号で吐
出されるインク滴の速度を調整する手段とを備え、前記
膨張信号によるメニスカスの振動周期であって、記録ヘ
ッド毎に固有なヘルムホルツ周期Tcに関し、該周期T
cが大きいほど前記膨張信号の継続時間を小さくするた
め、周期Tcが大きい記録ヘッドのインク滴速度を大き
くし、周期Tcが小さい記録ヘッドのインク滴速度を小
さくすることができる。この場合において、請求項2の
ように、前記メニスカスを前記ノズル開口から盛り上げ
るように前記圧力発生室を加圧する第2の収縮信号を、
前記膨張信号よりも前に発生することが好ましい。 According to the ink jet recording apparatus of the first aspect of the present invention or the drive signal adjusting method of the fourth aspect , the pressure generating chamber is operated by operating the pressure generating means. and an ink jet recording head for discharging ink droplets from the nozzle opening by contracting, in
The meniscus of ku will be pulled deep inside the nozzle opening.
Expansion signal for expanding the urchin pressure generating chamber, and, bulging Zhang Xin
Occurs when the meniscus is pulled in by the issue
And a drive unit that outputs a drive signal including a first contraction signal that contracts the pressure generation chamber to eject an ink droplet from the nozzle opening to the pressure generation unit, and a duration of the expansion signal is changed. and means for adjusting the speed of the ink droplets ejected by the contraction signal by said a vibration period of the by that meniscus expansion signal relates inherent Helmholtz period Tc for each record head, the period T
To reduce the duration of the higher c is large the expanded signal, increasing the ink droplet speed of the period Tc is large recording head, it is possible to reduce the ink drop velocity period Tc is smaller recording head. In this case, in claim 2
So that the meniscus rises from the nozzle opening
A second contraction signal that pressurizes the pressure generating chamber to
It preferably occurs before the expansion signal.
【0009】本発明の請求項3に記載のインクジェット
式記録装置または請求項5に記載のの駆動信号調整方法
によれば、膨張信号の継続時間を周期Tcと周期Tcの
3/4との間で設定するため、信号の継続時間の小さな
変化で大きくインク滴速度を調整することができる。According to the driving signal adjustment method of according to the ink jet recording apparatus or claim 5 according to claim 3 of the present invention, between the 3/4 of the period Tc and the period Tc duration of the inflation signal Since it is set by, it is possible to greatly adjust the ink drop velocity with a small change in the duration of the signal.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0011】図2は、情報処理及びヘッド駆動電力の供
給を行うプリンタ本体(以下本体と記す。)1と、制御
対象となる記録ヘッド2との関係を説明するブロック図
である。本体1は、インクを吐出するノズルを決定する
ためのデータの作成及びタイミングをとるための制御論
理101と、ヘッドのアクチュエータを駆動するための
電圧波形を生成し駆動するのに十分な電力を供給する駆
動回路102と、コネクタ103とを備える。FIG. 2 is a block diagram for explaining the relationship between a printer main body (hereinafter referred to as the main body) 1 for performing information processing and supplying head driving power, and a recording head 2 to be controlled. The main body 1 supplies control logic 101 for generating and timing data for determining nozzles that eject ink, and sufficient power for generating and driving a voltage waveform for driving the actuator of the head. And a connector 103.
【0012】記録ヘッド2は、インクを吐出させるため
の運動エネルギーを発生させる圧電素子からなる複数の
アクチュエータ211〜213と、そのアクチュエータ
に本体1からの駆動電圧を印加したりしなかったりする
ためのアナログスイッチ221〜223と、本体1内の
制御論理からのデータに従い、アクチュエータ211〜
213を振動させるかさせないかをアナログスイッチ2
21〜223のON/OFFにより制御する制御論理2
01とを備える。記録ヘッド2は、プリンタ機構内のキ
ャリッジ軸上をヘッド走査方向に移動し、ヘッド走査方
向の位置に応じたデータを本体1より送られ、それによ
りインク滴を吐出し、印刷を行う。本体1と記録ヘッド
2はフレキシブル・フラット・ケーブル(以下FFCと
記す。)3で接続されている。The recording head 2 has a plurality of actuators 211 to 213 formed of piezoelectric elements that generate kinetic energy for ejecting ink, and whether or not the drive voltage from the main body 1 is applied to the actuators. According to the data from the analog switches 221 to 223 and the control logic in the main body 1, the actuators 211 to 221
Analog switch 2 is used to determine whether to vibrate 213.
Control logic 2 controlled by ON / OFF of 21 to 223
01 and. The recording head 2 moves on the carriage shaft in the printer mechanism in the head scanning direction, and data corresponding to the position in the head scanning direction is sent from the main body 1 to eject ink droplets and perform printing. The main body 1 and the recording head 2 are connected by a flexible flat cable (hereinafter referred to as FFC) 3.
【0013】図3は、記録ヘッド2の機械的構造を示す
断面図である。第1の蓋部材30は、厚さ6μm程度の
ジルコニアの薄板から構成され、その表面に一方の極と
なる共通電極31が形成され、その表面に圧力発生室3
2に対向するようにPZT等からなる圧電振動子33が
固定され、さらにその表面にAu等の比較的柔軟な金属
の層からなる駆動電極34が形成されている。FIG. 3 is a sectional view showing the mechanical structure of the recording head 2. The first lid member 30 is composed of a thin plate of zirconia having a thickness of about 6 μm, a common electrode 31 serving as one pole is formed on the surface thereof, and the pressure generating chamber 3 is formed on the surface thereof.
A piezoelectric vibrator 33 made of PZT or the like is fixed so as to face the surface 2, and a drive electrode 34 made of a relatively flexible metal layer such as Au is formed on the surface of the piezoelectric vibrator 33.
【0014】ここで、圧電振動子33は第1の蓋部材3
0とによりたわみ振動型のアクチュエータを形成してお
り、圧電振動子33が充電されると収縮して圧力発生室
32の体積を縮める変形をし、圧電振動子が放電される
と伸長して圧力発生室の体積を拡大する方向に変形する
ようになっている。Here, the piezoelectric vibrator 33 is the first lid member 3
0 and a flexural vibration type actuator are formed. When the piezoelectric vibrator 33 is charged, it deforms so as to contract to reduce the volume of the pressure generating chamber 32, and when the piezoelectric vibrator 33 is discharged, it expands to generate pressure. It is designed to be deformed in the direction of expanding the volume of the generation chamber.
【0015】スペーサ35は、圧力発生室32を形成す
るのに適した厚さ、例えば100μmのジルコニアなど
のセラミックス板に通孔を設けて構成され、第2の蓋部
材36と第1の蓋部材30とにより両面を封止されて圧
力発生室32を形成している。The spacer 35 is formed by providing a through hole in a ceramic plate of zirconia or the like having a thickness suitable for forming the pressure generating chamber 32, for example, a second cover member 36 and a first cover member. Both sides are sealed with 30 to form a pressure generating chamber 32.
【0016】第2の蓋部材36は、ジルコニアなどのセ
ラミックス板にインク供給口37と圧力発生室32とを
接続する連通孔38と、ノズル開口25と圧力発生室の
端部とを接続するノズル連通孔39とを設けて構成さ
れ、スペーサ35の一面に固定されている。The second lid member 36 is a ceramic plate made of zirconia or the like and has a communication hole 38 for connecting the ink supply port 37 and the pressure generating chamber 32, and a nozzle for connecting the nozzle opening 25 and the end of the pressure generating chamber. A communication hole 39 is provided and is fixed to one surface of the spacer 35.
【0017】これら第1の蓋部材30、スペーサ35及
び第2の蓋部材36は、粘土状のセラミックス材料を所
定の形状に成形し、これを積層して焼成することにより
接着剤を使用することなくアクチュエータユニット21
を構成している。The first lid member 30, the spacer 35, and the second lid member 36 are formed by molding a clay-like ceramic material into a predetermined shape, and stacking and firing it to use an adhesive. Without actuator unit 21
Are configured.
【0018】インク供給口形成基板40は、アクチュエ
ータユニット21の固定基板を兼ねるとともに、圧力発
生室32側の一端側にリザーバ41と圧力発生室32と
を接続するインク供給口37が設けられ、他端側にはノ
ズル開口25に接続するノズル連通孔42が設けられて
いる。The ink supply port forming substrate 40 also serves as a fixed substrate of the actuator unit 21, and is provided with an ink supply port 37 for connecting the reservoir 41 and the pressure generating chamber 32 to one end of the pressure generating chamber 32 side. A nozzle communication hole 42 connected to the nozzle opening 25 is provided on the end side.
【0019】リザーバ形成基板43は、図示しないイン
クカートリッジからのインク流入を受けるリザーバ41
と、ノズル開口25と接続するノズル連通孔44を設け
て構成され、一方の面をノズルプレート45により封止
されてリザーバ41を形成している。The reservoir forming substrate 43 receives the inflow of ink from an ink cartridge (not shown).
And a nozzle communication hole 44 connected to the nozzle opening 25 is provided, and one surface is sealed by a nozzle plate 45 to form a reservoir 41.
【0020】これらインク供給口形成基板40、リザー
バ形成基板43及びノズルプレート45は、各々の間に
熱溶着フィルムや接着剤等の接着層46、47により固
定され、流路ユニット22を構成している。The ink supply port forming substrate 40, the reservoir forming substrate 43, and the nozzle plate 45 are fixed to each other by adhesive layers 46 and 47 such as a heat-welding film or an adhesive, and constitute the flow path unit 22. There is.
【0021】この流路ユニット22とアクチェエータユ
ニット21とは、熱溶着フィルムや接着剤などの接着層
48により固定され記録ヘッド10が構成されている。The flow path unit 22 and the actuator unit 21 are fixed to each other by an adhesive layer 48 such as a heat-welding film or an adhesive to form the recording head 10.
【0022】上記の記録ヘッド10の構成により、圧電
振動子33を放電すると、圧力発生室32が膨張し、圧
力発生室32内の圧力が低下してリザーバ41から圧力
発生室内にインクが流入する。圧電振動子33を充電さ
せると、圧力発生室32が縮小し、圧力発生室32内の
圧力が上昇して圧力発生室32内のインクがノズル開口
25から外部に吐出される。With the configuration of the recording head 10 described above, when the piezoelectric vibrator 33 is discharged, the pressure generating chamber 32 expands, the pressure in the pressure generating chamber 32 decreases, and ink flows from the reservoir 41 into the pressure generating chamber. . When the piezoelectric vibrator 33 is charged, the pressure generating chamber 32 contracts, the pressure in the pressure generating chamber 32 rises, and the ink in the pressure generating chamber 32 is ejected from the nozzle openings 25 to the outside.
【0023】以上のような構成により印字するときの手
順を図4と図5を用いて説明する。紙が固定された状態
で、記録ヘッド2はヘッド走査方向に移動する。そのと
き、図5のAとBに示すようなパルス列が、図2のFF
C3を通じて本体1から記録ヘッド2に送られる。Aは
微小のインク滴を吐出させてマイクロドットを生成させ
る駆動パルスであり、Bはマイクロドットよりも大きい
ノーマルドットを生成させる駆動パルスである。Aまた
はBのいずれかの駆動パルスと同期してアナログスイッ
チ221〜223の開閉を規定するデータも本体1から
記録ヘッド2に送られており、特定のパルスに対して、
アナログスイッチ221〜223のうちで閉じられたも
のに接続しているアクチュエータのみが変位する。駆動
されたアクチュエータに対応する圧力発生室内のインク
圧力が高められる結果、図4のノズル251〜253の
うち、これに対応するノズルのみからインクが吐出され
る。The procedure for printing with the above configuration will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The recording head 2 moves in the head scanning direction with the paper fixed. At that time, the pulse trains shown in A and B of FIG.
It is sent from the main body 1 to the recording head 2 through C3. A is a drive pulse for ejecting minute ink droplets to generate microdots, and B is a drive pulse for generating normal dots larger than microdots. Data that regulates the opening and closing of the analog switches 221 to 223 in synchronization with either the drive pulse A or B is also sent from the main body 1 to the recording head 2, and for a specific pulse,
Only the actuator connected to the closed one of the analog switches 221 to 223 is displaced. As a result of the ink pressure in the pressure generating chamber corresponding to the driven actuator being increased, ink is ejected only from the nozzle corresponding to this among the nozzles 251 to 253 in FIG.
【0024】図5のAに示すマイクロドットの駆動パル
スは、その電圧値が中間電位VmMからスタートし(1
11)、最大電位VPMまで所定の時間Twc0の間に
一定の勾配で上昇し(112)、最大電位VPMを所定
時間Twh0だけ維持する(113)。次に、マイクロ
ドット駆動パルスは第1の最低電位VLSまで所定の時
間Twd1の間に一定の勾配で下降し(114)、最低
電位VLSを所定時間Twh1だけ維持する(11
5)。そしてマイクロドット駆動パルスの電圧値は最大
電位VPMまで所定の時間Twc1の間に一定の勾配で
再び上昇し(116)、最大電位VPMを所定時間Tw
h2だけ維持する(117)。その後、マイクロドット
駆動パルスは中間電位VmMまで所定の時間Twd2の
間に一定の勾配で下降する(118)。The drive pulse of the microdot shown in A of FIG. 5 has a voltage value starting from the intermediate potential VmM (1
11) Then, the potential rises to a maximum potential VPM with a constant gradient during a predetermined time Twc0 (112), and the maximum potential VPM is maintained for a predetermined time Twh0 (113). Next, the microdot drive pulse drops to the first lowest potential VLS with a constant gradient during a predetermined time Twd1 (114), and maintains the lowest potential VLS for a predetermined time Twh1 (11).
5). Then, the voltage value of the microdot drive pulse rises again to a maximum potential VPM with a constant gradient during a predetermined time Twc1 (116), and the maximum potential VPM is maintained for a predetermined time Tw.
Only h2 is maintained (117). After that, the microdot drive pulse falls to the intermediate potential VmM for a predetermined time Twd2 with a constant gradient (118).
【0025】ここで、充電パルス112が圧電振動子3
3に印加されると、図3の圧電振動子33は圧力発生室
32の容積を収縮させる方向にたわみ、圧力発生室32
内に正圧を発生させる。その結果、メニスカスはノズル
開口から盛り上がる。充電パルス112の電位差が大き
く、電圧勾配が大きい場合には、充電パルス112によ
ってインク滴を吐出することも可能であるが、本実施例
においては充電パルス112によってインク滴を吐出し
ない範囲に充電パルス112の電位差を設定している。
本実施例においては更に、充電パルス112の充電時間
Twc0は、メニスカスヘルムホルツ周期Tcの振動を
奮起しないようにTc以上に設定されている。Here, the charging pulse 112 is the piezoelectric vibrator 3
3, the piezoelectric vibrator 33 of FIG. 3 bends in the direction of contracting the volume of the pressure generating chamber 32, and the pressure generating chamber 32
Generate positive pressure inside. As a result, the meniscus rises from the nozzle opening. When the potential difference of the charging pulse 112 is large and the voltage gradient is large, it is possible to eject the ink droplets by the charging pulse 112. The potential difference of 112 is set.
Further, in the present embodiment, the charging time Twc0 of the charging pulse 112 is set to Tc or more so as not to cause vibration of the meniscus Helmholtz cycle Tc.
【0026】充電パルス112で盛り上がったメニスカ
スは、ホールドパルス113が印加されている間に、イ
ンクの表面張力により周期Tmの振動でノズル開口25
内へ戻る動きに転ずる。The meniscus rising by the charging pulse 112 is vibrated in a cycle Tm by the surface tension of the ink while the hold pulse 113 is being applied, and the nozzle opening 25.
Move back inward.
【0027】放電パルス114を印加すると圧電振動子
33は圧力発生室32の容積を膨張させる方向にたわ
み、圧力発生室32内に負圧が生じる。その結果、メニ
スカスのノズル開口25の内部に向かう動きが重畳され
て、メニスカスはノズル開口25の内部に大きく引き込
まれる。このように、メニスカスがノズル開口25の内
部に向かうタイミングで放電パルスを印加することで、
比較的小さな放電パルス114の電位差でもメニスカス
をノズル開口25の内部に大きく引き込むことができ
る。When the discharge pulse 114 is applied, the piezoelectric vibrator 33 bends in the direction of expanding the volume of the pressure generating chamber 32, and a negative pressure is generated in the pressure generating chamber 32. As a result, the movement of the meniscus toward the inside of the nozzle opening 25 is superimposed, and the meniscus is largely drawn into the inside of the nozzle opening 25. In this way, by applying the discharge pulse at the timing when the meniscus moves toward the inside of the nozzle opening 25,
Even with a relatively small potential difference of the discharge pulse 114, the meniscus can be largely drawn into the nozzle opening 25.
【0028】充電パルス116が印加されると圧力発生
室32に正圧が発生してメニスカスがノズル開口25か
ら盛り上がる。このとき、メニスカスがノズル開口25
の内部に大きく引き込まれた状態で、正圧方向の圧力変
化が発生するため、吐出されるインク滴は微小なインク
滴となり、マイクロドットを生成する。When the charging pulse 116 is applied, a positive pressure is generated in the pressure generating chamber 32 and the meniscus rises from the nozzle opening 25. At this time, the meniscus causes the nozzle opening 25
Since a pressure change in the positive pressure direction occurs in a state where the ink is largely drawn inside, the ejected ink droplets become minute ink droplets and generate microdots.
【0029】放電パルス118は、放電パルス114と
充電パルス116で励起されたメニスカスのTc振動を
抑えるための放電パルスであり、Tc振動がノズル開口
25の出口に向かうタイミングでメニスカスをノズル開
口25の内部へと向かわせる放電パルス118を印加す
る。The discharge pulse 118 is a discharge pulse for suppressing the Tc oscillation of the meniscus excited by the discharge pulse 114 and the charging pulse 116, and the meniscus of the nozzle opening 25 is moved at the timing when the Tc oscillation is directed to the outlet of the nozzle opening 25. A discharge pulse 118 is applied to drive it inward.
【0030】図5のBに示すノーマルドットの駆動パル
スは、中間電位VmNからスタートし(120)、第2
の最低電位VLLまで一定の勾配で下降し(121)、
最低電位VLLを所定時間だけ維持する(122)。そ
して、ノーマルドット駆動パルスの電圧値は最大電位V
PNまで一定の勾配で上昇し(123)、最大電位VP
Nを所定時間だけ維持する(124)。その後、ノーマ
ルドット駆動パルスは中間電位VmNまで一定の勾配で
下降する。The drive pulse of the normal dot shown in FIG. 5B starts from the intermediate potential VmN (120) and then the second pulse.
(121) with a constant gradient to the lowest potential VLL of
The lowest potential VLL is maintained for a predetermined time (122). The voltage value of the normal dot drive pulse is the maximum potential V
It rises to PN with a constant gradient (123), and the maximum potential VP
N is maintained for a predetermined time (124). After that, the normal dot drive pulse falls to the intermediate potential VmN with a constant gradient.
【0031】放電パルス121を印加すると、圧力発生
室内に負圧が生じてメニスカスはノズル開口25の内部
に引き込まれる。ここで、放電パルス121の電位差
を、マイクロドット駆動パルスの放電パルス114の電
位差よりも小さく設定することで、マイクロドット駆動
パルスに比べてメニスカスがノズル開口25の内部に大
きく引き込まれることはない。When the discharge pulse 121 is applied, a negative pressure is generated in the pressure generating chamber and the meniscus is drawn into the nozzle opening 25. Here, by setting the potential difference of the discharge pulse 121 to be smaller than the potential difference of the discharge pulse 114 of the microdot drive pulse, the meniscus is not largely drawn into the inside of the nozzle opening 25 as compared with the microdot drive pulse.
【0032】充電パルス123が印加されると圧力発生
室32に正圧が発生してメニスカスがノズル開口25か
ら盛り上がる。このとき、メニスカスがノズル開口25
の内部にそれほど引き込まれない状態で正圧方向の圧力
変化が発生するため、吐出されるインク滴はマイクロド
ットに比べて大きなインク滴となる。When the charging pulse 123 is applied, a positive pressure is generated in the pressure generating chamber 32 and the meniscus rises from the nozzle opening 25. At this time, the meniscus causes the nozzle opening 25
Since the pressure change in the positive pressure direction occurs in a state where the ink droplet is not drawn in so much, the ejected ink droplet becomes a larger ink droplet than the microdot.
【0033】放電パルス125は、放電パルス121と
充電パルス123で励起されたメニスカスのTc振動を
抑えるための放電パルスであり、Tc振動がノズル開口
25の出口に向かうタイミングでメニスカスをノズル開
口25の内部へと向かわせる放電パルス125を印加す
る。The discharge pulse 125 is a discharge pulse for suppressing the Tc vibration of the meniscus excited by the discharge pulse 121 and the charge pulse 123, and the meniscus of the meniscus is directed to the outlet of the nozzle opening 25 at the timing when the Tc vibration is directed to the outlet of the nozzle opening 25. A discharge pulse 125 is applied to the interior.
【0034】記録ヘッド2がヘッド走査方向の一端から
他端に移動し終わると、紙送り方向にノズル251〜2
53の距離分だけ紙送りを行う。このようにして、プリ
ンタの分解能によって規定される紙面上の任意の点にイ
ンクの吐出・非吐出を、記録媒体である紙の先端からの
移動量、ヘッドの走査方向の位置すなわち吐出するパル
スのタイミング及びノズル251〜253を指定するこ
とによって定めることができる。When the recording head 2 finishes moving from one end to the other end in the head scanning direction, the nozzles 251 to 251 are moved in the paper feeding direction.
Paper is fed by a distance of 53. In this way, ink ejection / non-ejection at an arbitrary point on the paper defined by the resolution of the printer is determined by the amount of movement from the leading edge of the paper, which is the recording medium, the position in the scanning direction of the head, that is, the ejection pulse. It can be determined by designating the timing and the nozzles 251 to 253.
【0035】ところで、前述の記録ヘッド2において、
圧力発生室32のインクの圧縮性に起因する流体コンプ
ライアンスをCi、また圧力発生室32を形成している
第1の蓋部材30、圧電振動子33等の材料による剛性
コンプライアンスをCv、ノズル開口25のイナータン
スをMn、インク供給口37のイナータンスをMsとす
ると、圧力発生室32のヘルムホルツ共振周波数Fは次
式で示される。By the way, in the above-mentioned recording head 2,
The fluid compliance due to the ink compressibility of the pressure generating chamber 32 is Ci, the rigidity compliance due to the material of the first lid member 30, the piezoelectric vibrator 33, etc. forming the pressure generating chamber 32 is Cv, and the nozzle opening 25. Is Mn and the inertance of the ink supply port 37 is Ms, the Helmholtz resonance frequency F of the pressure generating chamber 32 is expressed by the following equation.
【0036】F=1/(2π)×√{(Mn+Ms)/
(Mn×Ms)/(Ci+Cv)}また、メニスカスの
コンプライアンスをCnとすると、インク流路の粘性抵
抗を無視できる場合には、メニスカスの固有振動周期T
mは次式で示される。F = 1 / (2π) × √ {(Mn + Ms) /
(Mn × Ms) / (Ci + Cv)} If the compliance of the meniscus is Cn, if the viscous resistance of the ink flow path can be ignored, the natural vibration period T of the meniscus T
m is shown by the following equation.
【0037】Tm=2π×√{(Mn+Ms)Cn}
また、圧力発生室32の体積をV、インクの密度をρ、
インク中での音速をcとすると、流体コンプライアンス
Ciは次式で示される。Tm = 2π × √ {(Mn + Ms) Cn} Further, the volume of the pressure generating chamber 32 is V, the density of the ink is ρ,
When the speed of sound in the ink is c, the fluid compliance Ci is expressed by the following equation.
【0038】Ci=V/ρc2
さらに、圧力発生室32の剛性コンプライアンスCv
は、圧力発生室32に単位圧力を印加したときの圧力発
生室32の静的な変形率に一致する。Ci = V / ρc 2 Furthermore, the rigidity compliance Cv of the pressure generating chamber 32
Corresponds to the static deformation rate of the pressure generating chamber 32 when a unit pressure is applied to the pressure generating chamber 32.
【0039】圧電振動子33の収縮、伸長によりメニス
カスに励起される振動の周期Tcは、ヘルムホルツ共振
周波数Fの逆数で得られる周期と同一である。具体例を
挙げると、流体コンプライアンスCiが1×10−20
m5N−1、剛性コンプライアンスCvが1.5×10
−20m5N−1、イナータンスMnが2×108kg
m−4、イナータンスMsが1×108kgm−4のと
きのヘルムホルツ共振周波数Fは125kHzであり、
ヘルムホルツ周期Tcは8μsとなる。The period Tc of the vibration excited in the meniscus by the contraction and extension of the piezoelectric vibrator 33 is the same as the period obtained by the reciprocal of the Helmholtz resonance frequency F. As a specific example, the fluid compliance Ci is 1 × 10 −20.
m 5 N −1 , rigidity compliance Cv is 1.5 × 10
-20 m 5 N −1 , inertance Mn of 2 × 10 8 kg
Helmholtz resonance frequency F when m −4 and inertance Ms is 1 × 10 8 kgm −4 is 125 kHz,
The Helmholtz period Tc is 8 μs.
【0040】ヘルムホルツ周期Tcは、実験室レベルで
は直接測定することができるが、量産レベルで直接測定
することは時間がかかるため困難である。そこで、圧力
発生室32にインクが入っていない状態でインピーダン
スアナライザによって素子の共振周波数を測定する。イ
ンクが入っていない状態の共振周波数とヘルムホルツ周
期Tcとの間には図6に示すように比例関係があるた
め、共振周波数の測定値からからTcを計算することが
できる。The Helmholtz period Tc can be measured directly at the laboratory level, but it is difficult to measure directly at the mass production level because it takes time. Therefore, the resonance frequency of the element is measured by the impedance analyzer in a state where the pressure generating chamber 32 does not contain ink. Since there is a proportional relationship between the resonance frequency in the absence of ink and the Helmholtz period Tc as shown in FIG. 6, Tc can be calculated from the measured value of the resonance frequency.
【0041】記録ヘッドの製造工程において、圧力発生
室32を形成している第1の蓋部材30、圧電振動子3
3等の材料による剛性コンプライアンスCv等の値に
は、ばらつき生じる。そのため、ヘルムホルツ周期Tc
もヘッド毎にばらつく。In the manufacturing process of the recording head, the first lid member 30 forming the pressure generating chamber 32 and the piezoelectric vibrator 3 are formed.
Values such as the rigidity compliance Cv due to materials such as 3 have variations. Therefore, the Helmholtz cycle Tc
Also varies from head to head.
【0042】記録ヘッドのノズルから吐出されるインク
滴の重量を各ヘッドで一定にするためには、一般にヘッ
ド圧電振動子に印加する電圧の大きさを変化させて、吐
出されるインク滴重量が一定になるようにヘッド毎に調
整を行っている。具体的には2点の違った電圧でインク
滴を吐出させ、それぞれの吐出されたインク滴重量を測
定し、インク滴重量の変化量が電圧の変化量に比例する
ものとして適切なインク滴重量になるように電圧を調整
する。In order to make the weight of the ink droplets ejected from the nozzles of the recording head constant in each head, generally, the magnitude of the voltage applied to the head piezoelectric vibrator is changed so that the weight of the ink droplets ejected is changed. Adjustments are made for each head so that it becomes constant. Specifically, ink droplets are ejected at two different voltages, the weights of the ejected ink droplets are measured, and it is appropriate that the change amount of the ink droplet weight is proportional to the change amount of the voltage. Adjust the voltage so that
【0043】しかし、マイクロドットを吐出させるとき
は、インク滴重量が一定になるように印加する電圧の大
きさを調整するだけでは、ヘルムホルツ周期Tcが大き
い記録ヘッドの場合は、圧力発生室のコンプライアンス
が大きく、圧力変化がなだらかであるためインク滴速度
が上がらず飛行曲がりしやすいインク滴の吐出となって
しまう。Tcの小さい記録ヘッドでは、インク滴速度が
大きすぎて吐出状態が不安定になる。However, when ejecting the microdots, the compliance of the pressure generating chamber can be improved in the case of a recording head having a large Helmholtz period Tc simply by adjusting the magnitude of the applied voltage so that the weight of the ink droplet becomes constant. Is large and the pressure change is gentle, the ink drop velocity does not increase and the flight of the ink drop is easy to bend. In a recording head with a small Tc, the ink droplet velocity is too high and the ejection state becomes unstable.
【0044】本実施例においては、マイクロドット駆動
パルスの放電パルス114の継続時間Twd1をヘルム
ホルツ周期Tcに応じて変更することにより、インク滴
の吐出速度を調整する。その原理を以下に説明する。In this embodiment, the ejection speed of the ink droplets is adjusted by changing the duration Twd1 of the discharge pulse 114 of the microdot drive pulse according to the Helmholtz cycle Tc. The principle will be described below.
【0045】図7は、ヘルムホルツ周期Tcが8.0μ
sの記録ヘッドにおいて、Twd1=4.0μs、Tw
d1=6.0μs、Twd1=8.0μsの3つの条件
で放電パルスを圧電振動子に送り、そのまま電圧を保持
したときのインクのメニスカスの振動の様子を示す図で
ある。In FIG. 7, the Helmholtz period Tc is 8.0 μ.
s recording head, Twd1 = 4.0 μs, Tw
FIG. 7 is a diagram showing a state of vibration of a meniscus of ink when a discharge pulse is sent to a piezoelectric vibrator under three conditions of d1 = 6.0 μs and Twd1 = 8.0 μs and the voltage is held as it is.
【0046】これらの記録ヘッドを用いてマイクロドッ
トを吐出させる場合、Twh1を2.0μsとすると、
Twd1=4.0μsのときには、図7のXで示すポイ
ントで圧力発生室を収縮させる充電パルス116が開始
される。ここでは引き込み量は最大となるが、ノズルの
吐出方向に向かう速度は0となるため、インク滴速度は
最大とはならない。When microdots are ejected using these recording heads, if Twh1 is 2.0 μs,
When Twd1 = 4.0 μs, the charging pulse 116 for contracting the pressure generating chamber is started at the point indicated by X in FIG. Here, the amount of pull-in is the maximum, but the velocity of the nozzle in the ejection direction is 0, so the velocity of the ink droplet is not the maximum.
【0047】Twd1=6.0μsのとき、すなわちT
wd1がTcの3/4のときには、図7のYで示すポイ
ントで圧力発生室を収縮させる充電パルス116が開始
される。ここでは、振動のノズルの吐出方向に向かう速
度が最大となり、このポイントで充電パルス116が開
始されることによる重畳効果で、インク滴重量に対する
インク滴速度は最大となる。When Twd1 = 6.0 μs, that is, T
When wd1 is 3/4 of Tc, the charging pulse 116 for contracting the pressure generating chamber is started at the point indicated by Y in FIG. Here, the velocity of the vibration in the ejection direction of the nozzle is the maximum, and the ink drop velocity with respect to the ink drop weight is the maximum due to the superposition effect due to the start of the charging pulse 116 at this point.
【0048】Twd1=8.0μsのとき、すなわちT
wd1とTcが等しい場合には、図7のZで示すポイン
トで圧力発生室を収縮させる充電パルス116が開始さ
れる。ここでは、メニスカスの引き込み量が小さくな
り、インク滴速度は遅くなる。Twd1がTcよりも大
きい場合には、メニスカスの引き込み量がさらに小さく
なるので、メニスカスを大きく後退させて小さいインク
滴を大きな速度で吐出させるというマイクロドットの打
ち方ができなくなる。When Twd1 = 8.0 μs, that is, T
When wd1 is equal to Tc, the charging pulse 116 for contracting the pressure generating chamber is started at the point indicated by Z in FIG. Here, the pulling-in amount of the meniscus becomes small, and the ink drop velocity becomes slow. When Twd1 is larger than Tc, the meniscus pull-in amount is further reduced, so that it is impossible to hit the microdots by largely retracting the meniscus to eject a small ink droplet at a high speed.
【0049】上記のような理由から、Twd1を変更し
たときのインク滴重量に対するインク滴速度の比は、図
8に示すようにTwd1がTcの3/4のときに最大と
なる。Twd1がTcの3/4からTcの間では、ほぼ
一定の勾配でTwd1が大きいほどインク滴速度は小さ
くなる。Twd1がTcより大きくなると、インク滴速
度はTwd1に依らずほぼ一定となる。したがって、T
wd1の長さを変更してインク滴速度を調整しようとす
る場合、Twd1をTcの3/4からTcの間で変更す
ると小さなTwd1の変更でインク滴速度を大きくする
ことができる。また、Twd1の最大値をTc、最小値
をTcの3/4とすることにより、インク滴速度の調整
幅を大きくすることができる。For the above reason, the ratio of the ink drop velocity to the ink drop weight when Twd1 is changed becomes maximum when Twd1 is 3/4 of Tc as shown in FIG. When Twd1 is between 3/4 and Tc of Tc, the ink drop velocity becomes smaller as Twd1 becomes larger with a substantially constant gradient. When Twd1 becomes larger than Tc, the ink droplet velocity becomes almost constant regardless of Twd1. Therefore, T
When the length of wd1 is changed to adjust the ink drop velocity, if Twd1 is changed between 3/4 and Tc of Tc, the ink drop velocity can be increased with a small change of Twd1. Also, by setting the maximum value of Twd1 to Tc and the minimum value to 3/4 of Tc, it is possible to increase the adjustment range of the ink droplet speed.
【0050】ここでは一例として、表1に示すように、
記録ヘッドのアクチュエータ素子の共振周波数を抜き取
り測定した測定値fのばらつきの範囲がf0±1.5で
あり、そのときのTcのばらつきの範囲が6.9μsか
ら8.1μsの間である場合を考える。Here, as an example, as shown in Table 1,
When the range of variation of the measured value f obtained by sampling and measuring the resonance frequency of the actuator element of the recording head is f0 ± 1.5, and the range of variation of Tc at that time is between 6.9 μs and 8.1 μs. Think
【0051】[0051]
【表1】 [Table 1]
【0052】表1に示すように、共振周波数の測定値f
の値によって記録ヘッドをA、B、C、D、E、Fとラ
ンク分けし、ヘルムホルツ周期Tcの値を予想して記録
ヘッドのTwd1を決定する。As shown in Table 1, the measured value f of the resonance frequency
The recording head is ranked into A, B, C, D, E, and F according to the value of and the Twd1 of the recording head is determined by predicting the value of the Helmholtz period Tc.
【0053】ここで、Twd1はヘルムホルツ周期Tc
が大きいほどTwd1が小さくなるように、かつTcが
最も大きいランクAにおいてはTcの3/4になり、T
cが最も小さいランクFにおいてはTcとほぼ等しくな
るように決定している。Here, Twd1 is the Helmholtz period Tc
Is larger, Twd1 is smaller, and in rank A where Tc is the largest, it is 3/4 of Tc, and
In the rank F in which c is the smallest, it is determined to be almost equal to Tc.
【0054】図1は本実施例の効果を概念的に示す図で
ある。Tc=7.0μsの記録ヘッド、Tc=8.0μ
sの記録ヘッドにおいて、Twd1を例えば6.5μs
に固定してインク滴重量が一定になるように電圧を調整
すると、インク滴速度に大きな差d0が生じる。FIG. 1 is a diagram conceptually showing the effect of this embodiment. Recording head with Tc = 7.0 μs, Tc = 8.0 μ
In the print head of s, Twd1 is set to 6.5 μs, for example.
When the voltage is adjusted to a fixed value and the voltage is adjusted so that the weight of the ink droplet becomes constant, a large difference d 0 occurs in the ink droplet speed.
【0055】本実施例によれば、Tc=8.0μsの記
録ヘッドではTwd1をTcの3/4である6.0μs
に調整し、Tc=7.0μsの記録ヘッドではTwd1
をTcに等しい7.0μsに調整する。これにより、T
c=8.0μsの記録ヘッドはインク滴の速度が大きく
なり、Tc=7.0μsの記録ヘッドはインク滴の速度
が小さくなる。According to the present embodiment, Twd1 is 6.0 μs which is 3/4 of Tc in the recording head with Tc = 8.0 μs.
Adjusted to Twd1 for the recording head with Tc = 7.0 μs.
Is adjusted to 7.0 μs which is equal to Tc. This gives T
The printhead with c = 8.0 μs has a high ink drop velocity, and the printhead with Tc = 7.0 μs has a low ink drop velocity.
【0056】その後、各ヘッドから吐出されるインク滴
重量が一定になるように、従来より行われている方法に
より、2点の違った電圧でインク滴を吐出させ、それぞ
れの吐出されたインク滴重量を測定し、インク滴重量が
電圧に対して線形的に変化するものとみなして適切なイ
ンク滴重量になるように電圧を調整する。After that, the ink droplets ejected from the respective heads are ejected with different voltages at two points by a conventional method so that the weight of the ink droplets ejected is constant. The weight is measured, and it is considered that the ink drop weight changes linearly with the voltage, and the voltage is adjusted so that the ink drop weight is appropriate.
【0057】このようにして、Tcにばらつきがある複
数の記録ヘッドにおいて、インク滴重量を一定にしたと
きの記録ヘッド毎のインク滴の速度の差は図1にd1と
示すように小さくすることができる。In this way, in a plurality of recording heads having variations in Tc, the difference in the speed of the ink droplets for each recording head when the weight of the ink droplets is constant is made small as indicated by d 1 in FIG. be able to.
【0058】以下に、本実施例において図5のAに示す
放電パルス114の継続時間Twd1を変更する方法に
ついて説明する。一般に、図9のような構成を用いるこ
とによって、図10に示すような波形を生成することが
できる。図9の回路では駆動波形生成用の電源電圧であ
るVkに振幅がほぼ等しい波形を作り、Vkのみを変更す
ることによって振幅を変更する。A method of changing the duration Twd1 of the discharge pulse 114 shown in FIG. 5A in this embodiment will be described below. Generally, by using the configuration as shown in FIG. 9, the waveform as shown in FIG. 10 can be generated. In the circuit of FIG. 9, a waveform whose amplitude is almost equal to Vk which is a power supply voltage for generating a driving waveform is formed, and the amplitude is changed by changing only Vk.
【0059】400は波形生成装置であり、駆動波形の
元になる波形を生成する。波形生成装置400は例えば
図10のようにVk/2を中心とした振幅Vk/3の波形
を生成する。オペアンプ301の非反転端子に波形生成
装置400の出力が接続されており、波形生成装置40
0の出力をVk/2を中心にして3倍の非反転電圧増幅
をしてトランジスタ302、303のベースに出力す
る。トランジスタ302、303はオペアンプ301に
より生成された電圧を電流増幅するためにプッシュプル
接続をしたトランジスタであり、駆動波形が立ち上がる
場合はトランジスタ302が負荷に応じた電流を流し、
駆動波形が立ち下がる場合はトランジスタ303が電流
を吸い込む。Reference numeral 400 denotes a waveform generator, which generates a waveform that is the basis of the drive waveform. The waveform generation device 400 generates a waveform having an amplitude Vk / 3 centered on Vk / 2 as shown in FIG. 10, for example. The output of the waveform generator 400 is connected to the non-inverting terminal of the operational amplifier 301, and the waveform generator 40
The output of 0 is amplified by three times the non-inverting voltage around Vk / 2 and output to the bases of the transistors 302 and 303. Transistors 302 and 303 are push-pull connected transistors for current amplification of the voltage generated by the operational amplifier 301. When the drive waveform rises, the transistor 302 supplies a current according to the load,
When the drive waveform falls, the transistor 303 absorbs current.
【0060】これらの抵抗が形成する回路を図11に示
す。ここで抵抗304と抵抗305は同じ大きさとし、
各抵抗値をR304、R305、R306、R307と
すれば、図11の回路は図12の回路と等価になる。よ
って、R307=2×(R304/2+R306)とす
れば、駆動波形は、Vk /2を中心として、波形生成装
置400の出力を3倍した波形となり、図10に示すよ
うになる。The circuit formed by these resistors is shown in FIG. Here, the resistors 304 and 305 have the same size,
If the resistance values are R304, R305, R306, and R307, the circuit of FIG. 11 is equivalent to the circuit of FIG. Therefore, if R307 = 2 × (R304 / 2 + R306), the drive waveform becomes a waveform in which the output of the waveform generating device 400 is tripled with Vk / 2 as the center, as shown in FIG.
【0061】波形生成装置400は例えば図13に示す
ようなデジタル・アナログ・コンバータ(DAC)であ
る。ここで、401、402、403は抵抗ですべて同
じ抵抗値をもち、Vkを3等分に分圧する。404、4
05はボルテージフォロワ接続されたオペアンプで、抵
抗401、402、403により分圧された電位を出力
する。抵抗411、412、…、414は等しい抵抗値
をもつ抵抗である。421、422、…、424はスイ
ッチであり、制御信号によりそれらのいずれか一つがO
Nになり、抵抗411、412、…、414により分圧
された電圧のいずれかをオペアンプ431の非反転端子
に出力する。オペアンプ431はボルテージフォロワで
あり、スイッチ421、422、…、424のいずれか
により発生された電圧をDACの出力とし、動的に閉じ
るスイッチを変化させて出力波形を得る。The waveform generator 400 is, for example, a digital-analog converter (DAC) as shown in FIG. Here, 401, 402, and 403 are resistors, all of which have the same resistance value, and divide Vk into three equal parts. 404, 4
Reference numeral 05 is an operational amplifier connected to a voltage follower, which outputs a potential divided by the resistors 401, 402, and 403. The resistors 411, 412, ..., 414 are resistors having the same resistance value. Reference numerals 421, 422, ..., 424 denote switches, and one of them is turned on by a control signal.
, And outputs one of the voltages divided by the resistors 411, 412, ..., 414 to the non-inverting terminal of the operational amplifier 431. The operational amplifier 431 is a voltage follower, and the voltage generated by any of the switches 421, 422, ...
【0062】以上のようなDACによる波形生成装置4
00の構成にあっては、任意のVkに対し、図13のス
イッチ421が閉じた時に、最大の駆動電位であるVk
が、スイッチ424を閉じたときに最小の駆動電位であ
るGNDが駆動波出力として出力される。Waveform generator 4 using the above DAC
In the configuration of 00, Vk, which is the maximum drive potential when the switch 421 of FIG. 13 is closed, with respect to an arbitrary Vk.
However, when the switch 424 is closed, the minimum drive potential GND is output as the drive wave output.
【0063】図5のAのような駆動波形において、放電
パルス114の立ち下がりの傾斜を変化させたい場合に
も、時間ステップに対するスイッチ421、422、
…、424のスイッチングのタイミングを変えることに
より、任意の立ち下がりの傾斜をもった出力波形が波形
生成装置400から得られる。このようにして、マイク
ロドット駆動パルスの放電パルス114の継続時間Tw
d1を変更することができる。Even when it is desired to change the falling slope of the discharge pulse 114 in the drive waveform as shown in FIG. 5A, the switches 421, 422 for the time step,
By changing the switching timing of 424, an output waveform having an arbitrary falling slope can be obtained from the waveform generating device 400. In this way, the duration Tw of the discharge pulse 114 of the microdot drive pulse is
d1 can be changed.
【図1】本発明実施例の効果を概念的に示す図である。FIG. 1 is a diagram conceptually showing an effect of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明実施例におけるプリンタ本体と記録ヘッ
ドとの関係を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between the printer body and the recording head in the embodiment of the present invention.
【図3】本発明実施例における記録ヘッドの機械的構造
を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the mechanical structure of the recording head in the embodiment of the present invention.
【図4】本発明実施例において記録ヘッドにより印刷す
る行程を説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a process of printing with a recording head in an embodiment of the present invention.
【図5】Aは本発明実施例におけるマイクロドットの駆
動波形であり、Bは本発明実施例におけるノーマルドッ
トの駆動波形である。FIG. 5A is a drive waveform of microdots in the embodiment of the present invention, and B is a drive waveform of normal dots in the embodiment of the present invention.
【図6】本発明実施例における記録ヘッドのアクチュエ
ータの共振周波数と、ヘルムホルツ周期の関係を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the resonance frequency of the actuator of the recording head and the Helmholtz period in the embodiment of the present invention.
【図7】本発明実施例においてTwd1を変更したとき
のインクのメニスカスの振動の様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing how the meniscus of ink vibrates when Twd1 is changed in the embodiment of the present invention.
【図8】本発明実施例においてTwd1とインク滴重量
に対するインク滴速度の比との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between Twd1 and the ratio of ink drop velocity to ink drop weight in an example of the present invention.
【図9】本発明実施例の駆動波形を出力する回路を示す
回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a circuit that outputs a drive waveform according to an embodiment of the present invention.
【図10】図9の回路により出力される波形の一例を示
す図である。10 is a diagram showing an example of a waveform output by the circuit of FIG.
【図11】図9の回路のうち抵抗が形成する回路を示す
回路図である。11 is a circuit diagram showing a circuit formed by a resistor in the circuit of FIG.
【図12】本発明実施例において図11の回路と等価に
なる回路を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a circuit equivalent to the circuit of FIG. 11 in the embodiment of the present invention.
【図13】本発明実施例における波形生成装置を示す回
路図である。FIG. 13 is a circuit diagram showing a waveform generation device according to an embodiment of the present invention.
1 プリンタ本体 2 記録ヘッド 3 フレキシブル・フラット・ケーブル 10 記録ヘッド 21 アクチュエータユニット 22 流路ユニット 25 ノズル開口 32 圧力発生室 33 圧電振動子(圧力発生手段) 112 充電パルス(第2の収縮信号) 114 放電パルス(膨張信号) 116 充電パルス(第1の収縮信号) 118 放電パルス1 Printer Main Body 2 Recording Head 3 Flexible Flat Cable 10 Recording Head 21 Actuator Unit 22 Flow Path Unit 25 Nozzle Opening 32 Pressure Generation Chamber 33 Piezoelectric Vibrator (Pressure Generation Means) 112 Charging Pulse (Second Contraction Signal) 114 Discharge Pulse ( expansion signal) 116 Charge pulse ( first contraction signal) 118 Discharge pulse
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205
Claims (5)
力発生室を収縮させてノズル開口からインク滴を吐出さ
せるインクジェット式記録ヘッドと、インクのメニスカスをノズル開口の内部に大きく引き込
むように 圧力発生室を膨張させる膨張信号、及び、該膨
張信号によってメニスカスが引き込まれたタイミングで
発生され、前記ノズル開口からインク滴を吐出するよう
に前記圧力発生室を収縮させる第1の収縮信号を含む駆
動信号を前記圧力発生手段に出力する駆動手段と、 前記膨張信号の継続時間を変更することにより前記収縮
信号で吐出されるインク滴の速度を調整する手段とを備
え、 前記膨張信号によるメニスカスの振動周期であって、記
録ヘッド毎に固有なヘルムホルツ周期Tcに関し、該周
期Tcが大きいほど前記膨張信号の継続時間を小さくす
ることを特徴とするインクジェット式記録装置。1. An ink jet recording head which operates a pressure generating means to contract a pressure generating chamber to eject an ink droplet from a nozzle opening, and a meniscus of ink is largely drawn into the nozzle opening.
Expansion signal for expanding the pressure generating chamber useless, and, bulging
At the timing when the meniscus is pulled in by the tension signal
It is generated, and driving means for outputting a driving signal including a first contraction signal for contracting said pressure generating chamber so as to eject ink droplets from the nozzle opening to said pressure generating means, changing the duration of said inflation signal wherein a means for adjusting the speed of the ink droplets ejected by the contraction signal, the expansion signal by that a vibration period of the meniscus, the serial <br/> specific Helmholtz period for each recording head Tc by respect, an ink jet recording apparatus characterized by reducing the duration of the expansion signal as said peripheral <br/> period Tc is large.
り上げるように前記圧力発生室を加圧する第2の収縮信
号を、前記膨張信号よりも前に発生することを特徴とす
る請求項1に記載のインクジェット式記録装置。2. The meniscus is raised from the nozzle opening.
A second contraction signal that pressurizes the pressure generating chamber so as to raise it.
2. The ink jet recording apparatus according to claim 1 , wherein the signal is generated before the expansion signal .
周期Tcとヘルムホルツ周期Tcの3/4との間で設定
することを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジ
ェット式記録装置。 3. A Helmholtz method for determining the duration of the expansion signal.
Set between cycle Tc and 3/4 of Helmholtz cycle Tc
The ink jet ink according to claim 1 or 2, characterized in that
Jet recording device.
式記録装置の駆動信号を調整する方法であって、 前記ヘルムホルツ周期Tcを測定する工程と、 該ヘルムホルツ周期Tcが大きいほど前記膨張信号の継
続時間を小さくする工程とを 含むことを特徴とするイン
クジェット式記録装置の駆動信号調整方法。4. The ink jet according to claim 1 or 2.
A method for adjusting a drive signal of a recording apparatus, comprising: measuring the Helmholtz period Tc; and increasing the Helmholtz period Tc.
Drive signal adjustment method of characteristics and to Louis down <br/> Kujetto type recording apparatus that includes a step of reducing the connection time.
周期Tcとヘルムホルツ周期Tcの3/4との間で設定
することを特徴とする請求項4に記載のインクジェット
式記録装置の駆動信号調整方法。 5. A Helmholtz method for determining the duration of the expansion signal.
Set between cycle Tc and 3/4 of Helmholtz cycle Tc
The inkjet according to claim 4, wherein
Method for adjusting drive signal of recording apparatus.
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- 1997-08-11 JP JP21663197A patent/JP3484940B2/en not_active Expired - Lifetime
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