JP3511766B2 - Driving method of ink jet head and ink jet printer using the same - Google Patents

Driving method of ink jet head and ink jet printer using the same

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JP3511766B2
JP3511766B2 JP31030395A JP31030395A JP3511766B2 JP 3511766 B2 JP3511766 B2 JP 3511766B2 JP 31030395 A JP31030395 A JP 31030395A JP 31030395 A JP31030395 A JP 31030395A JP 3511766 B2 JP3511766 B2 JP 3511766B2
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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]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクノズルに連
通したインク室の容積を変化させてインク液滴の吐出を
行なうインクジェットヘッドの駆動方法及びそれを用い
たインクジェットプリンタに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving an ink jet head which ejects ink droplets by changing the volume of an ink chamber communicating with an ink nozzle and uses the same.
And an inkjet printer .

【0002】さらに詳しくは、本発明は、実際の印刷の
ためのインク液滴の吐出動作に先立って行なわれる予備
吐出動作を適切に行なうことの可能なインクジェットヘ
ッドの駆動方法に関するものである。
More specifically, the present invention relates to a method of driving an ink jet head which can appropriately perform a preliminary ejection operation which is performed prior to an ink droplet ejection operation for actual printing.

【0003】[0003]

【従来の技術】インクジェットヘッドとしては、発熱素
子を利用してインクの体積変動を誘発させてインク液滴
の吐出を行なう形式の他に、本発明の対象であるインク
ノズルに連通したインク室の容積を変化させることによ
りインク液滴の吐出を行なう形式のものが知られてい
る。
2. Description of the Related Art As an ink jet head, in addition to a type in which a heating element is used to induce a volume change of ink to eject an ink droplet, an ink chamber connected to an ink nozzle which is the object of the present invention is used. A type is known in which ink droplets are ejected by changing the volume.

【0004】本発明の対象となるインクジェットヘッド
としては、例えば、特公平2−24218号公報に記載
されているように、圧電素子等の電気機械変換素子を利
用するもがある。また、例えば、米国特許第45203
75号の明細書、特開平5−50601号公報に開示さ
れているように、インク室の一部を形成している振動板
を静電気力を利用して変位させるものがある。
As an ink jet head to which the present invention is applied, for example, an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element may be used as disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-24218. Also, for example, US Pat.
As disclosed in the specification of No. 75 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-50601, there is one that displaces a diaphragm forming a part of an ink chamber by using electrostatic force.

【0005】これらのインクジェットヘッドにおけるイ
ンク液滴の吐出駆動形態としては、「押し打ち」方式お
よび「引き打ち」方式と呼ばれる形態が知られている。
押し打ち方式は、インク室容積が増加する方向に、イン
ク室の一部に形成され振動板等の変位板を変位させた後
にインクノズル開口にインクメニスカスが静止した時点
で、インク室容積を減少させる方向に変位板を変位させ
ることにより、インクノズルからインク液滴を吐出させ
るものである。これに対して、引き打ち方式は、上記の
特公平2−24218号公報に記載されているように、
インク室容積が減少する方向に変位板を変位させてお
き、この状態でインク室容積が増加する方向に変位板を
変位させることによりインクメニスカスをノズル開口か
ら引込み、インクメニスカスが最も引き込まれた時点で
変位板を逆方向に変位させることにより、インクノズル
からインク液滴を吐出させるものである。
As the ejection driving mode of ink droplets in these ink jet heads, modes called "push ejection" method and "pull ejection" method are known.
The push-out method reduces the volume of the ink chamber when the ink meniscus rests at the ink nozzle opening after displacing a displacement plate such as a vibration plate that is formed in a part of the ink chamber in the direction of increasing the volume of the ink chamber. By displacing the displacement plate in such a direction, ink droplets are ejected from the ink nozzles. On the other hand, the pulling-out method is as described in Japanese Patent Publication No. 2-24218 mentioned above.
When the displacement plate is displaced in the direction in which the volume of the ink chamber decreases, and in this state the displacement plate is displaced in the direction in which the volume of the ink chamber increases, the ink meniscus is drawn in from the nozzle opening, and when the ink meniscus is most drawn in. By displacing the displacement plate in the opposite direction, ink droplets are ejected from the ink nozzles.

【0006】ここで、インクジェットヘッドでは、ノズ
ルの不使用期間が長くなると、そこに充填されているイ
ンクの溶媒がノズル開口から蒸発してインク粘度が高く
なる。このため、文字等の印刷のためのインク液滴吐出
時には、インク粘度が高まりインク室内のインクの固有
振動数等が変動しているので、予め設定されている駆動
電圧パルスを駆動対象のノズル部分に印加しても適切な
吐出動作を直ちに行なうことができない場合がある。す
なわち、吐出するインク液滴が少なく、適切な大きさの
ドット印刷を形成できない場合がある。このような弊害
は、多数のノズルを備えたインクジェットヘッドにおい
て、印刷動作中においても、使用頻度の少ないノズルに
おいて発生するおそれがある。
Here, in the ink jet head, when the non-use period of the nozzle becomes long, the solvent of the ink filled therein evaporates from the nozzle opening and the ink viscosity becomes high. For this reason, when ejecting ink droplets for printing characters and the like, the ink viscosity increases and the natural frequency of the ink in the ink chamber fluctuates. Therefore, the preset drive voltage pulse is applied to the nozzle portion to be driven. There is a case where an appropriate ejection operation cannot be immediately performed even when the voltage is applied to. That is, there are cases in which the amount of ink droplets that are ejected is small and dot printing of an appropriate size cannot be formed. Such an adverse effect may occur in an inkjet head having a large number of nozzles, even in a printing operation, in a nozzle that is rarely used.

【0007】この弊害を回避するために、従来において
は、印刷の開始前、あるいは、印刷中においても、定期
的に、インクジェットヘッドを、印刷位置から離れた位
置に移動させて、各インクノズルを駆動してインク液滴
の無駄打ち、すなわち、予備吐出動作を一定の回数だけ
行なうようにしている。このような予備吐出について
は、例えば、特公平4−64311号公報および特公平
6−39163号公報に開示さている。
In order to avoid this adverse effect, conventionally, the ink jet head is moved to a position away from the printing position before the start of printing or even during printing, so that each ink nozzle is moved. By driving, the ink droplets are wastefully ejected, that is, the preliminary ejection operation is performed a fixed number of times. Such preliminary ejection is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 4-64311 and Japanese Patent Publication No. 6-39163.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の予備吐出のため
の駆動方法では、インク液滴の吐出が適切に行なわれ
ず、各ノズルの状態を、文字等を実際に印刷するのに適
した状態にまで回復させることができない場合がある。
また、上記の特公平6−39163号公報に開示さてい
る駆動方法では、予備吐出時のヘッド駆動周波数とし
て、通常の文字等の印刷時の周波数よりも低いものを採
用し、駆動周波数を段階的にあるいは連続して増加させ
るようにしている。しかし、このように駆動周波数を変
更する方法は、静電気力を利用してインク室の振動板を
振動させることによりインク液滴の吐出を行なわせる形
式のインクジェットヘッドには適さない場合もある。
In the conventional driving method for preliminary ejection, the ejection of ink droplets is not properly performed, and the state of each nozzle is set to a state suitable for actually printing characters and the like. May not be able to recover up to.
In the driving method disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-39163, the head driving frequency at the time of preliminary ejection is lower than the frequency at the time of printing a normal character, and the driving frequency is stepwise. Or continuously increase. However, such a method of changing the driving frequency may not be suitable for an inkjet head of a type that ejects ink droplets by vibrating the diaphragm of the ink chamber by using electrostatic force.

【0009】本発明の課題は、予備吐出駆動を適切に行
なってインクノズルを確実に回復させることのできるイ
ンクジェットヘッドの駆動方法を提案することにある。
An object of the present invention is to propose a method of driving an ink jet head, which is capable of performing a preliminary ejection drive properly to surely recover an ink nozzle.

【0010】特に、本発明の課題は、静電気力を利用し
てインクノズルに連通したインク室の一部を形成してい
る振動板を振動させてインク液滴の吐出を行なう形式の
インクジェットヘッドの予備吐出駆動に適した駆動方法
を提案することにある。
In particular, an object of the present invention is to provide an ink jet head of a type which discharges ink droplets by vibrating a vibrating plate forming a part of an ink chamber communicating with an ink nozzle by utilizing electrostatic force. It is to propose a driving method suitable for preliminary ejection driving.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、ノズルと、当該ノズルに連通するイン
ク室と、当該インク室の一部の設けられた変位板と、駆
動パルス電圧を用いて当該変位板を変位させて前記イン
ク室の容積を変化させることにより前記ノズルからイン
ク液滴を吐出させ、吐出したインク液滴により文字等の
印刷を行なうインクジェットヘッドにおいて、ノズル回
復のための予備吐出駆動における各インク液滴の吐出を
押し打ち方式により行なうようにしている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a nozzle, an ink chamber communicating with the nozzle, a displacement plate provided with a part of the ink chamber, and a drive pulse. The displacement of the displacement plate using a voltage changes the volume of the ink chamber to eject ink droplets from the nozzles, and in an inkjet head that prints characters and the like with the ejected ink droplets, nozzle recovery is performed. The ejection of each ink droplet in the preliminary ejection drive is performed by a push-push method.

【0012】すなわち、ノズルを回復させるために行な
われるインク液滴の予備吐出駆動を、前記変位板を前記
インク室の容積が増加する方向に変位させ、当該容積の
増加に伴って移動する前記ノズルのインクメニスカスが
一旦引き込まれた後に当該ノズルの開口位置に実質的に
静止状態で復帰した時点で、前記変位板を当該インク室
の容積が減少する方向に変位させることにより行なうよ
うにしている。
That is, in the preliminary ejection drive of ink droplets for recovering the nozzle, the displacement plate is displaced in the direction in which the volume of the ink chamber increases, and the nozzle moves in accordance with the increase of the volume. When the ink meniscus is once drawn back and then returns to the opening position of the nozzle in a substantially stationary state, the displacement plate is displaced in the direction in which the volume of the ink chamber decreases.

【0013】また、本発明の方法においては、文字等を
印刷するために行なわれるインク液滴の印刷用吐出駆動
を引き打ち方式により行なうようにしている。すなわ
ち、前記変位板を前記インク室の容積が増加する方向に
変位させ、当該容積の増加伴って前記ノズルのインクメ
ニスカスが実質的に最も引き込まれた時点で、前記変位
板を当該インク室の容積が減少する方向に変位させるこ
とにより行なうようにしている。
Further, in the method of the present invention, the ejection drive for printing the ink droplets for printing characters and the like is performed by a pulling method. That is, the displacement plate is displaced in the direction in which the volume of the ink chamber increases, and when the ink meniscus of the nozzle is substantially pulled in as the volume increases, the displacement plate is moved to the volume of the ink chamber. Is performed by displacing in the direction of decreasing.

【0014】上記の引き打ち方式は、変位板の変位方向
への運動エネルギーもインク液滴の吐出エネルギーとし
て利用されるので、押し打ち方式に比べて、多量のイン
ク液滴を高速で吐出することができる。本発明では、こ
の方式を文字等の印刷を行なうための通常のインク液滴
の吐出駆動のために採用しているので、高速でしかも安
定したインク液滴のドット印刷を実現できる。
In the above-described pulling-out method, since kinetic energy in the displacement direction of the displacement plate is also used as the ejection energy of ink droplets, a large amount of ink droplets can be ejected at a higher speed than in the pushing-out method. You can In the present invention, since this method is adopted for the usual ink droplet ejection drive for printing characters and the like, it is possible to realize stable and high-speed dot printing of ink droplets.

【0015】これに対して、上記の押し打ち方式は、変
位板の運動エネルギーを実質的に利用していないので、
インク液滴の吐出量、吐出速度は引き打ち方式に比べて
一般に劣っている。しかし、インク室内のインクの特
性、特に、その粘度の変動に伴う動的特性の変化のため
にインク液滴の吐出特性が変動してしまうことはない。
換言すると、引き打ち方式と異なり、インクの粘度変化
等に伴う動的特性の変動によってインク液滴の吐出特性
が劣化することはない。本発明では、この方式を、イン
ク粘度が増加した状態でのインク液滴の吐出動作がおこ
なわれる予備吐出駆動のために採用している。したがっ
て、インク粘度の変動に左右されずに、常に適切なイン
ク液滴の吐出を行なうことができるので、ノズルを確実
に回復状態に復帰させることができる。
On the other hand, since the above-mentioned pushing method does not substantially utilize the kinetic energy of the displacement plate,
The ejection amount and ejection speed of ink droplets are generally inferior to those of the ejection method. However, the characteristics of the ink in the ink chamber, in particular, the ejection characteristics of the ink droplets do not change due to changes in the dynamic characteristics that accompany changes in the viscosity.
In other words, unlike the ejection method, the ejection characteristics of the ink droplets do not deteriorate due to changes in the dynamic characteristics that accompany changes in the viscosity of the ink. In the present invention, this method is adopted for the preliminary ejection drive in which the ejection operation of the ink droplets is performed in the state where the ink viscosity is increased. Therefore, appropriate ink droplets can always be ejected without being affected by fluctuations in ink viscosity, and the nozzle can be reliably returned to the recovery state.

【0016】ここで、上記のようなインク粘度の変動に
よるインク液滴の吐出特性の変化は、特に、静電気力を
利用してインク室の一部を形成している振動板を振動さ
せることによりインク液滴を吐出させる方式のインクジ
ェットヘッドにおいては顕著である。したがって、本発
明の方法は、この形式のインクジェットヘッドの駆動方
法として採用するのに適している。
Here, the change in the ejection characteristic of the ink droplet due to the fluctuation of the ink viscosity as described above is particularly caused by vibrating the vibrating plate forming a part of the ink chamber by utilizing the electrostatic force. This is remarkable in an inkjet head that ejects ink droplets. Therefore, the method of the present invention is suitable for use as a method of driving this type of inkjet head.

【0017】また、振動板を静電気力を利用して振動さ
せてインク液滴の吐出を行なうインクジェットヘッドに
おいては、振動板と、これに対峙している対向電極の間
に、残留電荷が発生し易く、残留電荷が発生すると、振
動板の振動特性が変動して適切なインク液滴の吐出動作
を行なうことができない。したがって、予備吐出駆動時
には、文字等を印刷するための駆動時に印加される駆動
電圧パルスの極性とは逆の極性の駆動電圧パルスを印加
することが望ましい。このようにすれば、予備吐出駆動
時に、ノズルの回復動作と共に残留電荷の除去も行なわ
れる。したがって、この後に行なわれる文字等の印刷用
吐出動作を常に適正な状態で行なうことができる。
お、本発明のインクジェットプリンタは、上述した各駆
動方法を採用したプリンタであり、各方法と同様な事項
で特定されるものである。
Further, in an ink jet head which ejects ink droplets by vibrating the vibrating plate by using electrostatic force, residual electric charge is generated between the vibrating plate and a counter electrode facing the vibrating plate. If the residual charge is generated, the vibration characteristics of the vibration plate fluctuate, and an appropriate ink droplet ejection operation cannot be performed. Therefore, during the preliminary ejection drive, it is desirable to apply a drive voltage pulse having a polarity opposite to the polarity of the drive voltage pulse applied during the drive for printing characters and the like. By doing so, the residual charge is removed together with the nozzle recovery operation during the preliminary ejection drive. Therefore, it is possible to always perform the ejection operation for printing characters and the like performed thereafter in an appropriate state. Na
The inkjet printer of the present invention includes the above-mentioned drive units.
It is a printer that adopts the operating method, and the same items as each method
Is specified in.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用したインクジェットヘッドの駆動方法を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method of driving an inkjet head to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

【0019】まず、図1は、本発明を適用したインクジ
ェットプリンタの概要図である。本例のインクジェトプ
リンタ310の全体構造は一般的なものであり、記録紙
105を搬送するプラテン300と、このプラテン30
0に対峙したインクジェットヘッド10と、このインク
ジェットヘッド10をプラテン300の軸線方向である
主走査方向に往復移動させるキャリッジ302と、この
インクジェットヘッド10に対してインクチューブ30
6を介してインクを供給するインクタンク301を有し
ている。303はポンプであり、インクジェットヘッド
10にインク吐出不良等が発生した場合に、キャップ3
04、廃インク回収チューブ308を介して、インクを
吸引して、廃インク溜め305に回収するために使用す
る。
First, FIG. 1 is a schematic diagram of an ink jet printer to which the present invention is applied. The overall structure of the ink jet printer 310 of this example is a general one. The platen 300 that conveys the recording paper 105 and the platen 30
The inkjet head 10 facing 0, a carriage 302 for reciprocating the inkjet head 10 in the main scanning direction which is the axial direction of the platen 300, and an ink tube 30 for the inkjet head 10.
It has an ink tank 301 for supplying the ink via 6. Reference numeral 303 denotes a pump, which is used for cap 3 when an ink ejection failure occurs in the inkjet head 10.
04, it is used to suck ink through the waste ink collection tube 308 and collect it in the waste ink reservoir 305.

【0020】図2は上記のインクジェットヘッド10の
分解斜視図である。図3は組立てられたインクジェット
ヘッド全体の断面構成図であり、図4は図3のA−A線
矢視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the ink jet head 10 described above. 3 is a cross-sectional configuration diagram of the entire assembled inkjet head, and FIG. 4 is a view taken along the line AA of FIG.

【0021】本例のインクジェットヘッド10は、静電
気力を利用して振動板を振動させることによりノズルに
連通したインク室の容積を変化させてインク液滴の吐出
を行なう形式のものである。勿論、圧電素子等を利用し
てノズルに連通したインク室の容積を変化させてインク
液滴の吐出を行なう形式のものを採用することもでき
る。また、本例では、インク液滴を基板の端部に設けた
ノズル孔から吐出させるエッジイジェクトタイプである
が、基板上面に設けたノズル孔からインク液滴を吐出さ
せるフェイスイジェクトタイプでもよい。
The ink jet head 10 of this embodiment is of a type that ejects ink droplets by changing the volume of the ink chamber communicating with the nozzle by vibrating the vibrating plate using electrostatic force. Of course, it is also possible to adopt a type in which the volume of the ink chamber communicating with the nozzle is changed using a piezoelectric element or the like to eject ink droplets. Further, in this example, the edge eject type in which the ink droplets are ejected from the nozzle holes provided in the end portion of the substrate is used, but the face eject type in which the ink droplets are ejected from the nozzle holes provided in the upper surface of the substrate may be used.

【0022】これら図2、3、4を参照してインクジェ
ットヘッド10の構造を説明する。本例のインクジェッ
トヘッド10は、3枚の基板1、2、3を重ね合わせた
積層構造をしている。中間の基板2は、例えばシリコン
基板であり、複数のノズル孔4を構成するように、基板
2の表面に一端から平行に等しい間隔で形成された複数
本のノズル溝21と、各々のノズル溝21に連通し、底
壁が振動板5として機能する吐出室6(インク室)を構
成することになる凹部22と、凹部22の後部に設けら
れたオリフィス7を構成することになるインク流入口の
ための細溝23と、各々の吐出室6にインクを供給する
ための共通のインクキャビティ8を構成することになる
凹部24とを有する。
The structure of the ink jet head 10 will be described with reference to FIGS. The inkjet head 10 of this example has a laminated structure in which three substrates 1, 2, and 3 are stacked. The intermediate substrate 2 is, for example, a silicon substrate, and includes a plurality of nozzle grooves 21 that are formed in parallel on the surface of the substrate 2 from one end at equal intervals so as to form a plurality of nozzle holes 4, and each nozzle groove. 21 and a bottom wall that forms a discharge chamber 6 (ink chamber) whose bottom wall functions as the vibrating plate 5, and an ink inlet port that forms an orifice 7 provided at the rear of the recess 22. And a recess 24 that will form a common ink cavity 8 for supplying ink to each ejection chamber 6.

【0023】また、振動板5の下部には後述する電極を
装着するための振動室9を構成することになる凹部25
が設けられている。ノズル溝21のピッチは2mm程度
であり、その幅は40μm程度にされる。一方、中間基
板の上面には、共通電極17が形成されている。中間基
板2の上面に接合される上側の基板1は、例えばガラス
またはプラスチックからなり、この上基板1の接合によ
って、前記ノズル孔4、吐出口6、オリフィス7および
インクキャビティ8が構成される。上基板1にはインク
キャビティ8に連通するインク供給口14が形成されて
いる。インク供給口14は、接続パイプ16およびチュ
ーブ306介してインクタンク301(図1参照)に接
続される。
Further, in the lower portion of the vibrating plate 5, a concave portion 25 which constitutes a vibrating chamber 9 for mounting an electrode described later is formed.
Is provided. The nozzle grooves 21 have a pitch of about 2 mm and a width of about 40 μm. On the other hand, the common electrode 17 is formed on the upper surface of the intermediate substrate. The upper substrate 1 joined to the upper surface of the intermediate substrate 2 is made of, for example, glass or plastic, and the joining of the upper substrate 1 constitutes the nozzle hole 4, the ejection port 6, the orifice 7 and the ink cavity 8. An ink supply port 14 communicating with the ink cavity 8 is formed in the upper substrate 1. The ink supply port 14 is connected to the ink tank 301 (see FIG. 1) via the connection pipe 16 and the tube 306.

【0024】中間基板2の下面に接合される下側基板3
は、例えばガラス、プラスチックからなり、この下基板
3の接合によって前記振動室9を構成すると共に、下基
板の表面に、各振動板5に対応する各々の位置に個別電
極31を形成する。個別電極31はリード部32および
端子部33を有する。さらに、端子部33を除き電極3
1およびリード部32の全体を絶縁膜34で被覆してあ
る。各端子部33にはリード線35がボンディングされ
ている。
Lower substrate 3 bonded to the lower surface of intermediate substrate 2
Is made of, for example, glass or plastic, and the vibrating chamber 9 is constituted by joining the lower substrate 3, and the individual electrodes 31 are formed on the surface of the lower substrate at respective positions corresponding to the respective vibrating plates 5. The individual electrode 31 has a lead portion 32 and a terminal portion 33. Further, except for the terminal portion 33, the electrode 3
The entire 1 and the lead portion 32 are covered with an insulating film 34. A lead wire 35 is bonded to each terminal portion 33.

【0025】このように基板を重ね合わせて構成したイ
ンクジェットヘッド10は、更に、中間基板2に形成し
た共通電極17と各個別電極31の端子部33との間に
ドライバ220が接続される。インク11は、インクタ
ンク301からインク供給口14を通して中間基板の内
部に供給され、インクキャビティ8、吐出口6等を満た
している。なお、電極31と振動板5の間隔は、1μm
程度に保持されている。図2において、13はノズル孔
4から吐出されたインク液滴である。
In the ink jet head 10 constructed by stacking the substrates in this manner, a driver 220 is further connected between the common electrode 17 formed on the intermediate substrate 2 and the terminal portion 33 of each individual electrode 31. The ink 11 is supplied from the ink tank 301 to the inside of the intermediate substrate through the ink supply port 14 and fills the ink cavity 8, the ejection port 6, and the like. The distance between the electrode 31 and the diaphragm 5 is 1 μm.
Is held to a degree. In FIG. 2, 13 is an ink droplet ejected from the nozzle hole 4.

【0026】なお、使用されるインクは、水、アルコー
ル、トルエン等の主溶媒にエチレングリコール等の界面
活性剤と、染料または顔料とを溶解または分散させるこ
とにより調製される。さらに、インクジェットヘッドに
ヒーター等を付設すれば、ホットメルトインクも使用で
きる。
The ink used is prepared by dissolving or dispersing a surfactant such as ethylene glycol and a dye or pigment in a main solvent such as water, alcohol or toluene. Furthermore, if a heater or the like is attached to the inkjet head, hot melt ink can also be used.

【0027】個別電極31に対して、ドライバ220に
より、例えば、正の電圧パルスを印加して電極31の表
面が正の電位に帯電すると、対応する振動板5の下面は
負の電位に帯電する。したがって、振動板5は静電気力
によって吸引されて下方へ撓む。次に、電極31へ印加
している電圧パルスをオフにすると、振動板5は元の位
置に復帰する。この復帰動作によって、吐出室6の内圧
が急激に上昇して、ノズル孔4からインク液滴13が記
録紙105に向けて吐出する。そして、振動板5が下方
に撓むことにより、インク11がインクキャビティ8か
らオリフィス7を経由して吐出室6に補給される。
When the driver 220 applies, for example, a positive voltage pulse to the individual electrode 31 to charge the surface of the electrode 31 to a positive potential, the lower surface of the corresponding diaphragm 5 is charged to a negative potential. . Therefore, the diaphragm 5 is attracted by the electrostatic force and bends downward. Next, when the voltage pulse applied to the electrode 31 is turned off, the diaphragm 5 returns to its original position. By this returning operation, the internal pressure of the ejection chamber 6 is rapidly increased, and the ink droplets 13 are ejected from the nozzle holes 4 toward the recording paper 105. Then, the vibration plate 5 bends downward, so that the ink 11 is replenished from the ink cavity 8 to the ejection chamber 6 via the orifice 7.

【0028】図5には、本例のインクジェトプリンタの
制御系のうち、インクジェットヘッド10の駆動制御系
の部分を示してある。図において、201はプリンタ
御回路であり、例えば1チップマイクロコンピュータに
より構成することができる。このプリンタ制御回路20
1には、アドレスバスおよびデータバスを含む内部バス
202、203、204を介してRAM205、ROM
206およびキャラクタージェネレータROM(CG−
ROM)207が接続されている。ROM206内に
は、制御プログラムが予め格納されており、ここから呼
び出されて起動される制御プログラムに基づき、後述の
ようなインクジェットヘッド10の駆動制御動作が実行
される。RAM205は駆動制御におけるワーキング領
域として利用される。CG−ROM207には入力文字
に対応したドットパターンが展開されている。
FIG. 5 shows the drive control system of the ink jet head 10 in the control system of the ink jet printer of this embodiment. In the figure, reference numeral 201 denotes a printer control circuit, which can be constituted by, for example, a one-chip microcomputer. This printer control circuit 20
1 includes a RAM 205 and a ROM via internal buses 202, 203 and 204 including an address bus and a data bus.
206 and character generator ROM (CG-
ROM) 207 is connected. A control program is stored in advance in the ROM 206, and a drive control operation of the inkjet head 10 as described below is executed based on the control program called from here and activated. The RAM 205 is used as a working area in drive control. A dot pattern corresponding to an input character is developed in the CG-ROM 207.

【0029】210はヘッド駆動制御回路であり、プリ
ンタ制御回路201の制御の下に、ヘッドドライバ22
0に対して駆動信号、クロック信号等を出力する。ま
た、データバス211を介して印刷データDATAが供
給される。
Reference numeral 210 is a head drive control circuit, and under the control of the printer control circuit 201, the head driver 22
A drive signal, a clock signal, etc. are output to 0. Further, print data DATA is supplied via the data bus 211.

【0030】ヘッドドライバ220は、例えばTTLア
レイから構成されており、入力される駆動信号に対応し
た駆動電圧パルスを生成して、これらを、駆動対象とな
る個別電極31および共通電極17に印加して、対応す
るノズル孔14からインク液滴の吐出を行なわせる。駆
動電圧パルス信号を生成するために、ヘッドドライバ2
20には、接地電圧GND、駆動電圧Vn等が供給され
ている。これらの電圧は電源回路230の駆動電圧Vc
cから生成されるものである。
The head driver 220 is composed of, for example, a TTL array, generates drive voltage pulses corresponding to the input drive signal, and applies these to the individual electrode 31 and the common electrode 17 to be driven. Ink droplets are ejected from the corresponding nozzle holes 14. In order to generate a driving voltage pulse signal, the head driver 2
The ground voltage GND, the drive voltage Vn, and the like are supplied to 20. These voltages are drive voltages Vc of the power supply circuit 230.
It is generated from c.

【0031】図6には、上記構成のインクジェットプリ
ンタ1の概略動作のフローチャートを示してあり、図7
(a)にはノズル回復動作のサブルーチン、図7(b)
には印刷動作のサブルーチンを示してある。
FIG. 6 shows a flow chart of a schematic operation of the ink jet printer 1 having the above-mentioned configuration.
FIG. 7B shows a nozzle recovery operation subroutine in FIG.
Shows a print operation subroutine.

【0032】先ず全体の動作を説明すると、ステップS
T1において、プリンタ機構部分の初期化が実行され
る。次にステップST2において、電源投入直後のノズ
ル回復動作を行なう。このノズル回復動作は図7(a)
のステップST21ないしステップST23に示される
一連のステップからなる。
First, the overall operation will be described. Step S
At T1, the printer mechanism is initialized. Next, in step ST2, a nozzle recovery operation is performed immediately after the power is turned on. This nozzle recovery operation is shown in FIG.
It comprises a series of steps shown in steps ST21 to ST23.

【0033】このノズル回復動作においては、ステップ
ST21においてインクジェットヘッド10を搭載した
キャリッジ302を待機位置からキャップ304の位置
へ移動する。次に、ステップST22においてノズルの
回復動作、すなわち予備吐出駆動を行なう。このノズル
の予備吐出駆動とは、インクジェットヘッド10のノズ
ル孔部分にある粘度の高まったインク等のようなインク
吐出不良の原因となる不良インクを排出するために、全
てのノズルに対応する振動板5を駆動して、全てのノズ
ルからインク液滴を所定の回数だけ吐出させることであ
る。この後は、ステップST23において再びキャリッ
ジ302を待機位置に復帰させる。
In this nozzle recovery operation, the carriage 302 carrying the ink jet head 10 is moved from the standby position to the position of the cap 304 in step ST21. Next, in step ST22, the nozzle recovery operation, that is, the preliminary ejection drive is performed. Preliminary ejection drive of the nozzles is a diaphragm corresponding to all nozzles in order to eject defective ink that causes defective ejection of ink, such as highly viscous ink in the nozzle hole portion of the inkjet head 10. 5 is driven so that ink droplets are ejected from all nozzles a predetermined number of times. After that, the carriage 302 is returned to the standby position again in step ST23.

【0034】再び図6のフローチャートに戻り、ステッ
プST3においては、前回のノズル回復動作からの時間
をカウントする。このカウントは、プリンタ制御回路2
01に内蔵のカウンタを用いて行なう。ノズル回復動作
を行なう時間隔が経過すると、ステップST3からステ
ップST9に移行して、再度、ノズル回復動作を行な
う。そうでない場合には、ステップST4において印刷
を行なうか否かを判別し、印刷動作を行なう場合には、
ステップST5においてノズル回復動作期間のカウント
値をリセットした後に、ステップST6に進み、文字等
を記録紙105に印刷するための印刷動作を実行する。
Returning to the flowchart of FIG. 6 again, in step ST3, the time from the previous nozzle recovery operation is counted. This count is based on the printer control circuit 2
01 using a built-in counter. When the time interval for performing the nozzle recovery operation has elapsed, the process proceeds from step ST3 to step ST9 and the nozzle recovery operation is performed again. If not, it is determined in step ST4 whether or not to print, and if the printing operation is to be performed,
After resetting the count value of the nozzle recovery operation period in step ST5, the process proceeds to step ST6, and the printing operation for printing characters and the like on the recording paper 105 is executed.

【0035】図7(b)にはこの印刷動作を示してあ
る。この図に示すように、先ずステップST61におい
て、計数値nを「1」に設定し、ステップST62にお
いて、キャリッジ302を1ドット分だけ主走査方向に
移動する。ステップST63、64において、印字デー
タDATAに基づいた指定ドットに対応するノズルの振
動板5を駆動することにより、当該ノズルのインクの吸
引および吐出動作を行なう。次に、ステップST65に
おいて計数値nを「1」だけインクメントしてステップ
ST66において計数値nが主走査方向の最終ドットで
あるか否かを判別する。最終ドットの場合には印刷動作
を終了し、そうでない場合には、ステップST62に戻
って上記の動作を繰り返す。
FIG. 7B shows this printing operation. As shown in this figure, first, in step ST61, the count value n is set to "1", and in step ST62, the carriage 302 is moved by one dot in the main scanning direction. In steps ST63 and ST64, the diaphragm 5 of the nozzle corresponding to the designated dot based on the print data DATA is driven to perform the suction and ejection operations of the ink of the nozzle. Next, in step ST65, the count value n is incremented by "1", and in step ST66 it is determined whether or not the count value n is the final dot in the main scanning direction. If it is the final dot, the printing operation is ended. If not, the process returns to step ST62 and the above operation is repeated.

【0036】このようにして主走査方向の1行分の印字
動作を終了した後は、図6のステップST10において
処理を継続するか否かを判別し、継続の場合には、ステ
ップST3に戻り、そうでない場合には、処理を終了す
る。
After the printing operation for one line in the main scanning direction is completed in this way, it is determined in step ST10 in FIG. 6 whether or not to continue the process. If it is continued, the process returns to step ST3. If not, the process ends.

【0037】ここで、本例のインクジェットプリンタに
おいては、図7(b)に示す印刷動作、すなわち、文
字、記号等を記録紙上に印刷する場合にインクジェット
ヘッドを駆動する印刷用吐出駆動時には、引き打ち方式
によりインク液滴の吐出を行なっている。これに対し
て、図7(a)に示すノズル回復動作のための予備吐出
駆動時には、押し打ち方式によりインク液滴の吐出を行
なっている。
Here, in the ink jet printer of this example, during the printing operation shown in FIG. 7B, that is, during the ejection drive for printing for driving the ink jet head when printing characters, symbols, etc. on the recording paper, Ink droplets are ejected by a hitting method. On the other hand, during the preliminary ejection drive for the nozzle recovery operation shown in FIG. 7A, ink droplets are ejected by the push-push method.

【0038】図8(a)には、このような異なる駆動方
式によりインクジェットヘッドを駆動するために各振動
板5にそれぞれ付設されるヘッドドライバ220の部分
の回路例を示してある。また、図8(b)には、ヘッド
駆動制御回路210の側から供給される通電パルスPw
と、ヘッドドライバ220によって振動板5(共通電極
17)および個別電極31の間に印加される駆動電圧パ
ルスVの波形を示してある。
FIG. 8A shows a circuit example of a head driver 220 portion attached to each diaphragm 5 in order to drive an ink jet head by such a different driving method. Further, in FIG. 8B, the energizing pulse Pw supplied from the head drive control circuit 210 side.
And the waveform of the drive voltage pulse V applied between the diaphragm 5 (common electrode 17) and the individual electrode 31 by the head driver 220.

【0039】図8(a)において容量Cは振動板5と個
別電極31の間に形成される容量を表している。この回
路において、通電パルスPwがオフ状態では、トランジ
スタ51がオフ状態に保持されるのに対して、トランジ
スタ52の側はノット回路53を介してオン状態に保持
される。この結果、個別電極31の側の電位V1はVn
に保持され、共通電極17の側の電位Vcomと同一に
保持され,電極間の電位差は零である。この状態で、通
電パルスPwがオンに立ち上がると、トランジスタ51
がオン、トランジスタ52がオフに切り換わり、共通電
極17の電位VcomがVnに立ち上がり、個別電極3
1の電位V1は接地電位GNDとされる。この結果、電
極間の電位差Vは(Vcom−V1)になる。通電パル
スPwが立ち下がると、電位差Vは再び零になる。
In FIG. 8A, the capacitance C represents the capacitance formed between the diaphragm 5 and the individual electrode 31. In this circuit, when the energizing pulse Pw is in the off state, the transistor 51 is held in the off state, whereas the transistor 52 side is held in the on state via the knot circuit 53. As a result, the potential V1 on the individual electrode 31 side is Vn.
Is held at the same level as the potential Vcom on the common electrode 17 side, and the potential difference between the electrodes is zero. In this state, when the energizing pulse Pw rises to ON, the transistor 51
Is turned on, the transistor 52 is turned off, the potential Vcom of the common electrode 17 rises to Vn, and the individual electrode 3
The potential V1 of 1 is set to the ground potential GND. As a result, the potential difference V between the electrodes becomes (Vcom-V1). When the energizing pulse Pw falls, the potential difference V becomes zero again.

【0040】図8(b)に示すように、本例では、通電
パルスPwは、予備吐出駆動時には、パルス幅の大きな
通電パルスPw0(i)(i=1、2、3・・・)を一
定のタイミングで印加するようになっている。これによ
って発生する電極間の電位差を表す駆動電圧パルスVに
よって、電極間に静電気力が発生して、振動板5が個別
電極31の側に吸引されて吐出室6の容積が増加する。
通電パルスPw0(i)のパルス幅W0は押し打ち方式
によりインク液滴の吐出が行なわれるような幅に設定さ
れている。
As shown in FIG. 8B, in this example, the energizing pulse Pw is the energizing pulse Pw0 (i) (i = 1, 2, 3, ...) With a large pulse width during the preliminary ejection drive. The voltage is applied at a constant timing. Due to the drive voltage pulse V representing the potential difference between the electrodes thus generated, an electrostatic force is generated between the electrodes, the diaphragm 5 is attracted to the individual electrode 31 side, and the volume of the ejection chamber 6 increases.
The pulse width W0 of the energizing pulse Pw0 (i) is set to such a width that ink droplets are ejected by the push-push method.

【0041】すなわち、駆動電圧パルスVによって発生
した静電気力によって振動板5が個別電極31の側に吸
引されると、ノズル孔4のインクメニスカスは吐出室6
の容積の増加に伴って内部に引き込まれる。振動板5が
静電気力によって最大限に変位した後は、この状態を保
持することにより、吐出室内のインク圧力の変動に伴っ
てノズル孔4のインクメニスカスは引き込まれた位置か
ら再び吐出側に向けて移動た後に再度引込み側に移動す
るという振動を繰り返して、インク粘性等によりその振
動が減衰する。この結果、インクメニスカスは実質的に
静的な状態でインクノズル4の開口位置に復帰する。こ
の時点において、振動板5がそれ自体の弾性力によって
元の状態に復帰できるように、通電パルスPwの立ち下
げ時点、すなわち、そのパルス幅W0が設定されてい
る。このようにパルス幅を設定してあるので、静電気力
が解除されて元の位置に復帰する振動板5によって吐出
室6の容積が減少し、これにより発生するインク圧力に
よってノズル孔4からインク液滴の吐出が行なわれる。
That is, when the vibrating plate 5 is attracted to the individual electrode 31 side by the electrostatic force generated by the driving voltage pulse V, the ink meniscus in the nozzle hole 4 is discharged.
Is drawn inside as the volume increases. After the diaphragm 5 is displaced to the maximum by the electrostatic force, this state is maintained so that the ink meniscus of the nozzle hole 4 is directed from the retracted position toward the ejection side again as the ink pressure in the ejection chamber fluctuates. The vibration of moving to the drawing side again after repeating the above movement is attenuated, and the vibration is attenuated due to the viscosity of the ink or the like. As a result, the ink meniscus returns to the opening position of the ink nozzle 4 in a substantially static state. At this time, the time when the energizing pulse Pw falls, that is, its pulse width W0 is set so that the diaphragm 5 can be restored to its original state by its own elastic force. Since the pulse width is set in this way, the volume of the discharge chamber 6 is reduced by the vibrating plate 5 that is released from the electrostatic force and returns to its original position, and the ink pressure generated by this reduces the ink liquid from the nozzle hole 4. Droplets are ejected.

【0042】これに対して、文字等を実際に記録紙に印
刷するための印刷用吐出駆動においては、通電パルスP
w1(i)(i=1、2、3・・・)は、上記の予備吐
出駆動時のパルス幅W0よりも狭いパルス幅W1に設定
されて、引き打ち方式によるインク液滴の吐出動作が行
なわれるようになっている。すなわち、この場合には、
駆動電圧パルスVにより発生した静電気力によって振動
板5が個別電極31の側に吸引されると、これにより吐
出室6の容積が減少して、ノズル孔4のインクメニスカ
スが吐出室4の側に引き込まれる。インクメニスカスが
最大に引き込まれた時点において、振動板5が元の状態
に復帰できるように、通電パルスPw1(i)のパルス
幅W1が設定されている。このように設定することによ
り、振動板5の復帰による吐出室4の容積の増加に伴う
インク圧力と、振動板自体の弾性復帰時の運動エネルギ
ーとによって、ノズル孔4からインク液滴の吐出が行な
われる。
On the other hand, in the printing ejection drive for actually printing characters on the recording paper, the energizing pulse P
w1 (i) (i = 1, 2, 3, ...) Is set to a pulse width W1 narrower than the pulse width W0 at the time of the above-described preliminary ejection drive, and the ejection operation of ink droplets by the ejection method is performed. It is supposed to be done. That is, in this case,
When the vibration plate 5 is attracted to the individual electrode 31 side by the electrostatic force generated by the drive voltage pulse V, the volume of the ejection chamber 6 is reduced by this, and the ink meniscus of the nozzle hole 4 is moved to the ejection chamber 4 side. Be drawn in. The pulse width W1 of the energizing pulse Pw1 (i) is set so that the diaphragm 5 can be restored to the original state when the ink meniscus is pulled in to the maximum. By setting in this way, ink droplets are ejected from the nozzle holes 4 by the ink pressure accompanying the increase of the volume of the ejection chamber 4 due to the return of the vibration plate 5 and the kinetic energy at the time of elastic return of the vibration plate itself. Done.

【0043】このように、本例の駆動方法では、文字等
の印刷を行なうための印刷用吐出駆動時には引き打ち方
式により行い、予備吐出駆動時には押し打ち方式により
行なっている。
As described above, in the driving method of this embodiment, the pulling-out method is used during the ejection drive for printing for printing characters and the like, and the pushing method is used during the preliminary ejection drive.

【0044】引き打ち方式は、振動板の弾性復帰時の運
動エネルギーもインク液滴の吐出エネルギーとして利用
しているので、押し打ち方式に比べて、多量のインク液
滴を高速で吐出することができる。本例では、この方式
を文字等の印刷を行なうための通常のインク液滴の吐出
駆動のために採用しているので、高速でしかも安定した
インク液滴のドット印刷を実現できる。
Since the pulling-out method also uses the kinetic energy of the vibrating plate at the time of elastic recovery as the ejection energy of the ink droplets, a larger amount of ink droplets can be ejected at a higher speed than the pushing-out method. it can. In this example, since this method is adopted for the usual ink droplet ejection drive for printing characters and the like, high-speed and stable ink droplet dot printing can be realized.

【0045】これに対して、押し打ち方式は、振動板の
運動エネルギーを実質的に利用していないので、インク
液滴の吐出量、吐出速度は引き打ち方式に比べて一般に
劣っている。しかし、インク室内のインクの特性、特
に、その粘度の変動に伴う動的特性の変化のためにイン
ク液滴の吐出特性が大幅に影響されることがない。すな
ち、引き打ち方式と異なり、インクの粘度変化等に伴う
動的特性の変動によってインク液滴の吐出特性が劣化す
ることはない。本例では、この方式を、インク粘度が増
加した状態でのインク液滴の吐出動作がおこなわれる予
備吐出駆動のために採用している。したがって、インク
粘度の変動に左右されずに、常に適切なインク液滴の吐
出を行なうことができるので、ノズルを確実に回復状態
に復帰させることができる。
On the other hand, since the push-type method does not substantially utilize the kinetic energy of the vibrating plate, the discharge amount and discharge speed of ink droplets are generally inferior to the pull-type method. However, the ejection characteristics of the ink droplets are not significantly affected by the characteristics of the ink in the ink chamber, in particular, the change in the dynamic characteristics associated with the change in the viscosity thereof. That is, unlike the hitting method, the ejection characteristics of the ink droplets do not deteriorate due to changes in the dynamic characteristics that accompany changes in the viscosity of the ink. In this example, this method is adopted for the preliminary ejection drive in which the ejection operation of the ink droplets is performed in the state where the ink viscosity is increased. Therefore, appropriate ink droplets can always be ejected without being affected by fluctuations in ink viscosity, and the nozzle can be reliably returned to the recovery state.

【0046】(他の実施形態)図9(a)には、図8
(a)に示す各振動板5の駆動回路の別の例を示してあ
る。この回路構成においては、ヘッド駆動制御回路21
0の側で生成される極性反転パルスPrがトランジスタ
54に供給されると共に、ノット回路56を介してトラ
ンジスタ55に供給される。このパルスPrによって共
通電極17の側の電位Vcomを制御して、予備吐出駆
動時には、通常の印刷用吐出駆動時とは逆極性の駆動電
圧を電極間に印加することにより、電極間の残留電荷を
除去するようにしている。
(Other Embodiments) FIG. 9 (a) shows FIG.
Another example of the drive circuit of each diaphragm 5 shown in (a) is shown. In this circuit configuration, the head drive control circuit 21
The polarity inversion pulse Pr generated on the side of 0 is supplied to the transistor 54 and is also supplied to the transistor 55 via the knot circuit 56. The potential Vcom on the side of the common electrode 17 is controlled by this pulse Pr, and during the preliminary ejection drive, a drive voltage having a polarity opposite to that of the normal ejection drive for printing is applied between the electrodes, so that the residual charge between the electrodes is reduced. To remove.

【0047】極性反転パルスPrがオフの状態では、ト
ランジスタ54がオフ、トランジスタ55がオンとなる
ので、共通電極17の電位Vcomの側がVnに保持さ
れる。逆に、パルスPrがオンに立ち上がると、トラン
ジスタ54がオンに切り換わるので、共通電極の電位V
comは接地電位に保持される。
When the polarity inversion pulse Pr is off, the transistor 54 is off and the transistor 55 is on, so that the potential Vcom side of the common electrode 17 is held at Vn. On the contrary, when the pulse Pr rises to ON, the transistor 54 is switched to ON, so that the potential V of the common electrode is
com is held at the ground potential.

【0048】図9(b)に示すように、予備吐出時に供
給される各通電パルスPw2(i)間のオフ状態のパル
ス幅W2は、図8(b)におけるパルスPw0(i)の
パルス幅W0と同様に設定されている。したがって、押
し打ち方式によるインク液滴の吐出動作が行なわれる。
また、予備吐出駆動時には、極性反転パルスPrはオン
状態に保持されるので、共通電極電位Vcomは接地電
位に保持される。
As shown in FIG. 9B, the off-state pulse width W2 between the energizing pulses Pw2 (i) supplied during the preliminary ejection is the pulse width of the pulse Pw0 (i) in FIG. 8B. It is set similarly to W0. Therefore, the ejection operation of the ink droplets is performed by the push-push method.
Further, during the pre-ejection drive, the polarity reversal pulse Pr is held in the ON state, so the common electrode potential Vcom is held at the ground potential.

【0049】これに対して、文字等を印刷するための印
刷用吐出駆動時には、通パルスPw3(i)のオン状態
のパルス幅W3は図8(b)におけるパルスPw1
(i)のパルス幅W1と同様に設定される。したがっ
て、引き打ち方式によるインク液滴の吐出動作が行なわ
れる。また、この印刷用吐出駆動時には、極性反転パル
スPrはオフ状態に保持されるので、共通電極電位Vc
omはVnに保持される。この結果、電極間に印加され
る駆動電圧パルスVの極性は、上記の予備吐出駆動時と
は逆極性に切り換わる。
On the other hand, during the printing discharge drive for printing characters and the like, the on-state pulse width W3 of the through pulse Pw3 (i) is the pulse Pw1 in FIG. 8 (b).
It is set similarly to the pulse width W1 of (i). Therefore, the ejection operation of the ink droplets is performed by the hitting method. Further, during the ejection drive for printing, the polarity reversal pulse Pr is held in the OFF state, so that the common electrode potential Vc
om is held at Vn. As a result, the polarity of the drive voltage pulse V applied between the electrodes is switched to the polarity opposite to that in the above-described preliminary ejection drive.

【0050】このように、本例の駆動方法においても予
備吐出駆動時には押し打ち方式によりインク液滴の吐出
を行い、印刷時の吐出駆動時には引き打ち方式によりイ
ンク液滴の吐出を行なっている。したがって、図8に示
す場合と同様に、インク特性が変化した状態においても
常に適切な予備吐出動作を行なうことができ、また、通
常の印刷時には高速で安定した液量のインク液滴の吐出
を行なうことができるという利点が得られる。
As described above, also in the driving method of this embodiment, the ink droplets are ejected by the push ejection method during the preliminary ejection drive, and the ink droplets are ejected by the pull ejection method during the ejection drive during printing. Therefore, as in the case shown in FIG. 8, an appropriate preliminary ejection operation can always be performed even when the ink characteristics have changed, and during normal printing, ejection of ink droplets with a stable liquid volume can be performed at high speed. The advantage is that it can be done.

【0051】また、本例では、予備吐出駆動時には、電
極間に印加する駆動電圧パルスの極性を、通常の印刷用
吐出駆動時の極性とは逆になるように設定してある。し
たがって、予備吐出駆動時において、電極間に発生した
残留電荷も除去することができるので、残留電荷に起因
した印刷不良等も回避できるという利点もある。
Further, in this example, the polarity of the drive voltage pulse applied between the electrodes during the preliminary ejection driving is set to be opposite to the polarity during the normal printing ejection driving. Therefore, since the residual charge generated between the electrodes can be removed during the preliminary ejection drive, there is also an advantage that printing defects and the like due to the residual charge can be avoided.

【0052】次に、以上の説明は、本発明の駆動方法
を、静電気力を利用してインク液滴の吐出を行なうイン
クジェットヘッドに適用した場合である。しかし、本発
明の駆動方法は、圧電素子等の電気機械変換素子を用い
てインク室(上記の例における吐出室6)の容積を変化
させてインク液滴の吐出を行なう方式のインクジェット
ヘッドにも同様に適用することができる。
The above description is for the case where the driving method of the present invention is applied to an ink jet head which discharges ink droplets by utilizing electrostatic force. However, the driving method of the present invention is also applicable to an inkjet head of a system that ejects ink droplets by changing the volume of the ink chamber (the ejection chamber 6 in the above example) using an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element. It can be applied similarly.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インク
室の容積を変化させることによりインク液滴を吐出する
形式のインクジェットヘッドにおいて、ノズル回復のた
めの予備吐出駆動を押し打ち方式により行なうようにし
ている。したがって、予備吐出駆動を引き打ち方式で行
なう場合とは異なり、インク特性の変動、特にインク粘
度の増加に起因した予備吐出駆動時のインク液滴の吐出
不良を回避できるので、確実にインクノズルを適正状態
に回復させることができる。
As described above, according to the present invention, in the ink jet head of the type that ejects ink droplets by changing the volume of the ink chamber, the preliminary ejection drive for nozzle recovery is performed by the push-push method. I am trying. Therefore, the pre-ejection drive is performed by the hitting method.
Unlike Nau, variations in ink characteristics, particularly avoiding the ejection failure of ink droplets at the time of the preliminary-ejection driving due to an increase in the ink viscosity, it is possible to reliably restore the ink nozzles to a proper state.

【0054】また、本発明の駆動方法では、予備吐出駆
動を引き打ち方式で行なうと共に、通常の印刷用吐出駆
動時には引き打ち方式により行なうようにしている。
た、本発明のインクジェットプリンタは、上記方法を実
行する駆動手段を備えている。したがって、本発明よれ
ば、予備吐出駆動によりインクノズルを確実に回復させ
ることができる共に、通常の文字等の印刷時には、高
速で安定したインク液滴の吐出動作を行なうことができ
る。
Further, in the driving method of the present invention, the preliminary ejection drive is performed by the pulling ejection method, and at the time of the normal printing ejection drive, the pulling ejection method is performed. Well
The inkjet printer of the present invention implements the above method.
It is equipped with driving means for carrying out. Therefore, according the present invention, both to be able to reliably recover the ink nozzle by the preliminary-ejection driving, at the time of printing, such as an ordinary character, can be performed ejection operation stable ink droplets at high speed.

【0055】さらに、本発明の駆動方法では、静電気力
を利用してインク室の容積を変化させてインク液滴を吐
出する形式のインクジェットヘッドにおいて、上記の駆
動方法を採用すると共に、予備吐出駆動時には、通常の
印刷用吐出駆動時において電極間に印加される駆動電圧
パルスの極性とは反対極性の電圧パルスを印加してイン
ク液滴の吐出を行なうようにしている。したがって、予
備吐出駆動時に、電極間に発生している残留電荷も除去
することができるという利点が得られる。
Further, according to the driving method of the present invention, the above-mentioned driving method is adopted in the ink jet head of the type in which the volume of the ink chamber is changed by utilizing the electrostatic force to eject the ink droplets, and the preliminary ejection driving is performed. At times, ink droplets are ejected by applying a voltage pulse having a polarity opposite to that of a drive voltage pulse applied between electrodes during normal printing ejection drive. Therefore, it is possible to remove the residual charges generated between the electrodes during the preliminary ejection drive.

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

【図1】本発明を適用したインクジェットプリンタの全
体構成を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an inkjet printer to which the present invention has been applied.

【図2】図1のプリンタに搭載されているインクジェッ
トヘッドを示す分解斜視図である。
2 is an exploded perspective view showing an inkjet head mounted in the printer of FIG. 1. FIG.

【図3】図2のインクジェットヘッドを示す概略断面図
である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the inkjet head of FIG.

【図4】図3のA−A線矢視図である。FIG. 4 is a view taken along the line AA of FIG.

【図5】図1のインクジェットプリンタにおけるインク
ジェットヘッドの制御系を示す概略ブロック図である。
5 is a schematic block diagram showing a control system of an inkjet head in the inkjet printer of FIG.

【図6】図1のインクジェットプリンタの動作を示す概
略フローチャートである。
FIG. 6 is a schematic flowchart showing an operation of the inkjet printer of FIG.

【図7】(a)はノズル回復動作のサブルーチンを示す
フローチャート、(b)は1主走査ライン分のドット印
字動作を示すフローチャートである。
FIG. 7A is a flowchart showing a subroutine of a nozzle recovery operation, and FIG. 7B is a flowchart showing a dot printing operation for one main scanning line.

【図8】(a)はヘッドドライバの回路構成例を示す概
略回路図であり、(b)は当該回路の各部分の動作を示
すタイミングチャートである。
FIG. 8A is a schematic circuit diagram showing a circuit configuration example of a head driver, and FIG. 8B is a timing chart showing the operation of each part of the circuit.

【図9】(a)はヘッドドライバの回路構成の別の例を
示す概略回路図であり、(b)は当該回路の各部分の動
作を示すタイミングチャートである。
FIG. 9A is a schematic circuit diagram showing another example of the circuit configuration of the head driver, and FIG. 9B is a timing chart showing the operation of each part of the circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3 基板 4 ノズル孔 5 振動板 6 吐出室(インク室) 10 インクジェットヘッド 13 インク液滴 17 共通電極 31 個別電極 201 プリンタ制御回路 210 ヘッド駆動制御回路 220 ヘッドドライバ V1 個別電極の電位 Vcom 共通電極の電位 Pw 通電パルス 1, 2, 3 substrates 4 nozzle holes 5 diaphragm 6 Discharge chamber (ink chamber) 10 inkjet head 13 ink droplets 17 Common electrode 31 individual electrodes 201 Printer control circuit 210 Head drive control circuit 220 head driver V1 Individual electrode potential Vcom Common electrode potential Pw energizing pulse

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 博幸 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイ コーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−198874(JP,A) 特開 平7−214769(JP,A) 特開 平3−224745(JP,A) 特公 平6−39163(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/18 B41J 2/185 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Maruyama 3-3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Seiko Epson Corporation (56) Reference JP-A-6-198874 (JP, A) JP-A 7-214769 (JP, A) JP-A-3-224745 (JP, A) JP-B 6-39163 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ノズルと、当該ノズルに連通するインク
室と、当該インク室の一部に設けられた変位板と、当該
変位板を変位させて前記インク室の容積を変化させるこ
とにより前記ノズルからインク液滴を吐出させ、吐出し
たインク液滴により文字等の印刷を行なうインクジェッ
トヘッドの駆動方法において、 ノズルを回復させるために行なう予備吐出駆動時におけ
る各インク液滴の吐出を、前記変位板を前記インク室の
容積が増加する方向に変位させ、当該容積の増加に伴っ
て移動する前記ノズルのインクメニスカスが一旦引き込
まれた後に当該ノズルの開口位置に実質的に静止状態で
復帰した時点で、前記変位板を当該インク室の容積が減
少する方向に変位させることにより行ない、 文字等を印刷するインク液滴の印刷用吐出駆動時におけ
る各インク液滴の吐出を、前記変位板を前記インク室の
容積が増加する方向に変位させ、当該容積の増加を伴っ
て前記ノズルのインクメニスカスが実質的に最も引き込
まれた時点で、前記変位板を当該インク室の容積が減少
する方向に変位させることにより行な うことを特徴とす
るインクジェットヘッドの駆動方法。
1. A nozzle and ink communicating with the nozzle.
Chamber, a displacement plate provided in a part of the ink chamber,
Displace the displacement plate to change the volume of the ink chamber.
Ink droplets are ejected from the nozzle by
Ink jet for printing characters etc.
In the driving method of the head, Only when pre-driving is performed to recover the nozzle.
Each of the ink droplets is ejected by the displacement plate of the ink chamber.
Displace in the direction in which the volume increases, and
The ink meniscus of the moving nozzle is pulled in once
After being entrapped, it remains substantially stationary at the opening position of the nozzle.
At the time of restoration, the displacement plate is reduced in volume of the ink chamber.
By displacing it in the direction ofI This should be done when driving to eject ink droplets for printing characters, etc.
Each of the ink droplets is ejected by the displacement plate of the ink chamber.
Displace in the direction of increasing volume, and increase the volume.
And the ink meniscus of the nozzle is essentially the most retracted
The volume of the ink chamber is reduced when the displacement plate
By moving it in the direction Characterized by
Inkjet head driving method.
【請求項2】 請求項において、前記変位板は前記イ
ンク室の一部に設けられた振動板であり、当該振動板に
対向して電極が設けられており、当該電極と前記振動板
の間に駆動電圧パルスを印加することにより、当該振動
板を静電気力を用いて変形させることにより前記ノズル
からインク液滴を吐出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。
2. The displacement plate according to claim 1 , wherein the displacement plate is a vibration plate provided in a part of the ink chamber, an electrode is provided facing the vibration plate, and the electrode is provided between the electrode and the vibration plate. A method for driving an inkjet head, characterized in that by applying a drive voltage pulse, the vibration plate is deformed using electrostatic force to eject ink droplets from the nozzles.
【請求項3】 請求項において、前記印刷用吐出駆動
においては、前記振動板および前記電極の間に第1の極
性の前記駆動電圧パルスを印加し、 前記予備吐出駆動においては、前記振動板と前記電極の
間に前記第1の極性とは逆の第2の極性の前記駆動パル
ス電圧を印加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。
3. The ejection drive for printing according to claim 2 , wherein the drive voltage pulse having a first polarity is applied between the diaphragm and the electrode, and the preparatory ejection drive includes the vibration plate. And a driving pulse voltage having a second polarity opposite to the first polarity is applied between the electrode and the electrode.
【請求項4】 ノズルと、当該ノズルに連通するインク
室と、当該インク室の一部に設けられた変位板と、 当該変位板を前記インク室の容積が増加する方向に変位
させ、当該容積の増加を伴って前記ノズルのインクメニ
スカスが実質的に最も引き込まれた時点で、前記変位板
を当該インク室の容積が減少する方向に変位させること
により、各インク液滴の吐出を行ない、吐出したインク
液滴により文字等の印刷を行なう印刷用吐出駆動手段
と、 ノズルを回復させるために行なう予備吐出駆動時におけ
る各インク液滴の吐出を、前記変位板を前記インク室の
容積が増加する方向に変位させ、当該容積の増加に伴っ
て移動する前記ノズルのインクメニスカスが一旦引き込
まれた後に当該ノズルの開口位置に実質的に静止状態で
復帰した時点で、前記変位板を当該インク室の容積が減
少する方向に変位させる予備吐出駆動手段とを有するこ
とを特徴とするインクジェットプリンタ。
4. A nozzle, an ink chamber communicating with the nozzle, a displacement plate provided in a part of the ink chamber, and the displacement plate displaced in a direction in which the volume of the ink chamber increases.
As the ink volume of the nozzle increases.
When the scrap is substantially pulled in most, the displacement plate is
The ink in the direction in which the volume of the ink chamber decreases.
By means of which each ink droplet is ejected, and the ejection ejection means for printing that prints characters and the like by the ejected ink droplet, and the ejection of each ink droplet at the time of pre-ejection drive for recovering the nozzle, The displacement plate is displaced in a direction in which the volume of the ink chamber increases, and after the ink meniscus of the nozzle that moves with the increase in the volume is temporarily drawn, the displacement plate returns to the opening position of the nozzle in a substantially stationary state. And a preliminary ejection drive means for displacing the displacement plate in a direction in which the volume of the ink chamber decreases at that time.
【請求項5】 請求項において、前記変位板は前記イ
ンク室の一部に設けられた振動板であり、当該振動板に
対向して電極が設けられており、当該電極と前記振動板
の間に駆動電圧パルスを印加することにより、当該振動
板を静電気力を用いて変形させることにより前記ノズル
からインク液滴を吐出することを特徴とするインクジェ
ットプリンタ。
5. The displacement plate according to claim 4 , wherein the displacement plate is a vibration plate provided in a part of the ink chamber, an electrode is provided facing the vibration plate, and the electrode is provided between the electrode and the vibration plate. An ink jet printer characterized in that by applying a drive voltage pulse, the vibration plate is deformed using electrostatic force to eject ink droplets from the nozzles.
【請求項6】 請求項において、前記印刷用吐出駆動
手段は、前記振動板および前記電極の間に第1の極性の
前記駆動電圧パルスを印加し、 前記予備吐出駆動手段は、前記振動板と前記電極の間に
前記第1の極性とは逆の第2の極性の前記駆動パルス電
圧を印加することを特徴とするインクジェットプリン
タ。
6. The ejection driving device for printing according to claim 5 , wherein the driving voltage pulse of the first polarity is applied between the diaphragm and the electrode, and the preliminary ejection driving device includes the diaphragm. An inkjet printer, wherein the drive pulse voltage having a second polarity opposite to the first polarity is applied between the electrode and the electrode.
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