JPH03162965A - Temperature compensator for liquid jet recording head - Google Patents

Temperature compensator for liquid jet recording head

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JPH03162965A
JPH03162965A JP30391589A JP30391589A JPH03162965A JP H03162965 A JPH03162965 A JP H03162965A JP 30391589 A JP30391589 A JP 30391589A JP 30391589 A JP30391589 A JP 30391589A JP H03162965 A JPH03162965 A JP H03162965A
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JP
Japan
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liquid
temperature
piezoelectric element
flow path
recording head
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Application number
JP30391589A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Nakano
智昭 中野
Minoru Ameyama
飴山 実
Toshitaka Hirata
平田 俊敞
Hiromichi Komai
博道 駒井
Osamu Naruse
修 成瀬
Shuzo Matsumoto
松本 修三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize high quality of image by detecting a temperature based on an output waveform from an integrator comprising the electrostatic capacity of a piezoelectric element and a resistor, and switching a heater attached to a recording head according to the detected result. CONSTITUTION:A pulse signal source 1 for generating detecting pulse group to a piezoelectric element, an integrator 2 comprising the electrostatic capacity of the element and a resistor, and a temperature detector 5 for detecting a temperature according to an output waveform from the integrator 2 are provided. A heater controller 6 for switching a heater attached to a recording head according to a detected result by the detector 5 is provided. Accordingly, a specific temperature sensor is not provided, an ambient temperature or ink temperature can be simply and inexpensively detected, and compensated. Thus, ink jet characteristic stable against temperature change is obtained, and high quality of an image can be always obtained irrespective of the environmental temperature.

Description

【発明の詳細な説明】 枝薯臭見 本発明は、液体噴射記録ヘッドの温度補償装置に関し、
例えば、インクジェットプリンタに用いられるものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a temperature compensation device for a liquid jet recording head.
For example, it is used in inkjet printers.

盗』q赴匪 一般にインクジェット記録装置においては、その環境温
度におけるインク噴射特性がインクの粘−3 度や表面張力等の特性に負うところが多い。とりわけ、
インク粘度の依存性が大きいので、インク温度が変化す
るとインク粘度も変わり、そのためインク噴射特性も変
化してしまう。これは、記録紙に印字したときの画像品
質を劣化させる大きな要因の1つでもある6 従来、上記の温度変化に対して幾つかの温度袖償装置が
提案されてきた。例えば、特開昭55−101473号
公報には、制御電圧の調整のために、各制御回路中に備
えられた分圧器が調整可能の抵抗を包含し,この抵抗が
全制御回路に対して共通の調整回路と接続され、該調整
回路が温度に関係する抵抗(負温度係数をもつ熱導体)
を介して周囲温度と共に変化する出力電圧を送出される
ことが開示されている。
In general, in an inkjet recording device, the ink ejection characteristics at the environmental temperature are largely dependent on the ink's viscosity and surface tension. Above all,
Since the ink viscosity is highly dependent, when the ink temperature changes, the ink viscosity also changes, and therefore the ink jetting characteristics also change. This is one of the major causes of deterioration of image quality when printed on recording paper.6 Conventionally, several temperature compensation devices have been proposed for the above-mentioned temperature changes. For example, in JP-A-55-101473, in order to adjust the control voltage, a voltage divider provided in each control circuit includes an adjustable resistance, and this resistance is common to all control circuits. is connected to a regulating circuit, and the regulating circuit is a temperature-related resistance (a thermal conductor with a negative temperature coefficient).
It is disclosed that an output voltage that varies with ambient temperature is delivered through the air conditioner.

また、特開昭56−63464号公報には,温度検知素
子(例えばサーミスタ)によりインク温度を検出し、イ
ンク温度によってこの抵抗値が変化するように構成して
出力電圧を制御することが開示されている。
Further, JP-A-56-63464 discloses that the ink temperature is detected by a temperature sensing element (for example, a thermistor), and the output voltage is controlled by configuring the resistance value to change depending on the ink temperature. ing.

?らに、特開昭57−47666号公報には、感温素子
によって周囲温度を検出し、検出された温度に対してイ
ンク滴噴射装置に加える電気信号を変化させる手段を備
え,この電気信号の変化をインク滴噴射装置の最小滴化
電圧の変化に対応させることが開示されている。
? Furthermore, Japanese Patent Application Laid-open No. 57-47666 discloses a device that detects the ambient temperature using a temperature sensing element and changes the electric signal applied to the ink droplet ejecting device according to the detected temperature. It is disclosed that the changes correspond to changes in the minimum drop forming voltage of the ink drop ejector.

しかしながら、このような上記公報に記載された従来技
術は、いずれも周囲温度やインク温度の検出のための特
別な装置、すなわちサーミスタや負温度係数をもつ抵抗
等を設置する必要がある。
However, all of the conventional techniques described in the above-mentioned publications require the installation of a special device for detecting the ambient temperature or ink temperature, such as a thermistor or a resistor with a negative temperature coefficient.

従って、組付けの工程が増え、設置による形状的制約を
受けるので、ローコスト化あるいは高集積化に不利であ
った。
Therefore, the number of assembly steps increases and the configuration is restricted due to installation, which is disadvantageous to lower costs or higher integration.

且一■竹 本発明は、上述のごとき欠点を解決するためになされた
もので、特別な温度検知素子を設けることなく、周囲温
度あるいはインク温度を簡単かつ安価に検出する手段と
、温度補償のための制御手段を提供することによって温
度変化に対し、安定したインク噴射特性が得られ、環境
温度に関係な?常に高画像品質を確保することのできる
液体噴射記録ヘッドの温度補償装置を提供することを目
的としてなされたものである。
The present invention was made to solve the above-mentioned drawbacks, and provides a means for simply and inexpensively detecting ambient temperature or ink temperature without providing a special temperature sensing element, and a method for temperature compensation. By providing a control means for this, stable ink ejection characteristics can be obtained against temperature changes, and the ink jetting characteristics can be maintained regardless of the environmental temperature. The object of this invention is to provide a temperature compensation device for a liquid jet recording head that can always ensure high image quality.

横■■一虞 本発明は、上記目的を達戊するために,(1)導入され
る記録液体を収容するとともに、該記録液体に圧電素子
によって圧力波を発生させるエネルギ作用部を付設した
流路と、該流路に連絡して前記記録液体を前記作用力に
よって液滴として吐出させるためのオリフィスと、前記
流路に連絡して前記流路に前記記録液体を導入するため
の液室と、該液室に記録液体を導入する導入手段とより
なる液体噴射記録ヘッドにおいて、前記圧電素子に検出
用パルス群を発生させるパルス信号源と、前記圧電素子
の静電容量と抵抗で構或される積分回路と、前記積分回
路によって出力される出力波形によって温度を検出する
温度検出装置と、前記温度検出装置による検出結果によ
って、前記記録ヘッドに付設されたヒータのスイッチン
グを行うヒータ制御回路とを備えたこと、或いは、(2
)?記液体噴射記録ヘッドにおいて、前記圧電素子に検
出用パルス群を発生させるパルス信号源と、前記圧電素
子の静電容量と抵抗で構成される積分回路と、前記積分
回路によって出力される出力波形によって温度を検出す
る温度検出装置と、前記温度検出装置による検出結果に
よって、前記記録ヘッドの駆動電圧を制御する制御回路
とを備えたこと、或いは、(3)前記液体噴射記録ヘッ
ドにおいて、前記圧電素子に検出用パルス群を発生させ
るパルス信号源と、前記圧電素子の静電容量と抵抗で構
成される積分回路と、前記積分回路によって出力される
出力波形によって温度を検出する温度検出装置と、前記
温度検出装置による検出結果によって、前記記録ヘッド
を駆動するパルス波形のパルス幅を制御する制御回路と
を備えたことを特徴としたものである。以下、本発明の
実施例に基づいて説明する。
In order to achieve the above-mentioned objects, the present invention provides (1) a flow system that accommodates the recording liquid to be introduced and is attached with an energy acting section that generates pressure waves in the recording liquid using a piezoelectric element; an orifice that communicates with the flow path and causes the recording liquid to be ejected as droplets by the acting force; and a liquid chamber that communicates with the flow path and introduces the recording liquid into the flow path. , a liquid jet recording head comprising an introduction means for introducing recording liquid into the liquid chamber, comprising a pulse signal source for generating a detection pulse group in the piezoelectric element, and a capacitance and a resistance of the piezoelectric element. a temperature detection device that detects temperature based on an output waveform output by the integration circuit; and a heater control circuit that switches a heater attached to the recording head based on the detection result of the temperature detection device. Prepared or (2
)? In the liquid jet recording head, a pulse signal source that generates a group of detection pulses in the piezoelectric element, an integrating circuit composed of a capacitance and a resistance of the piezoelectric element, and an output waveform outputted by the integrating circuit (3) In the liquid ejecting recording head, the piezoelectric element a pulse signal source that generates a group of detection pulses; an integrating circuit configured of the capacitance and resistance of the piezoelectric element; a temperature detection device that detects temperature based on an output waveform output by the integrating circuit; The present invention is characterized by comprising a control circuit that controls the pulse width of a pulse waveform for driving the recording head based on the detection result by the temperature detection device. Hereinafter, the present invention will be explained based on examples.

まず、第2図は、圧電素子の静電容量Cの温度特性を示
したものである。いま、圧電素子の温度がT■からT2
に高くなると静電容量C+JCエから7− ?2へ増加する。本発明はこの点に注目し、圧電素子の
容量の変化から温度を検出し、温度補償のための制御手
段を備えることを特徴とするものである。
First, FIG. 2 shows the temperature characteristics of the capacitance C of the piezoelectric element. Now, the temperature of the piezoelectric element is from T■ to T2
When the capacitance increases to 7-? Increase to 2. The present invention has focused on this point, and is characterized by comprising a control means for detecting temperature from changes in capacitance of the piezoelectric element and for temperature compensation.

第1図は、本発明による液体噴射記録ヘッドの温度補償
装置を説明するための構成図で,図中、lはパルス信男
源、2は積分回路、3は抵抗R、4は静電容量Cの圧電
素子、5は検出回路、6は制御回路である。パルス信号
源lは、第3図(a)に示すようにパルス幅がPWI(
第1パルス)〈Pw2(第2パルス)なる2つのパルス
を発生させる。積分回路2は、3の抵抗Rと4の静電容
量Cとで構成される。該静電容量Cは、流路に付設され
た圧力波発生のための圧電素子である。検出回路5は、
入力されたパルス電圧値を検出するものである。制御回
路6は、検出回路5の結果によってヒータ制御回路やヘ
ッドの駆動電圧を制御するものである。いま、パルス@
PW■、Pw2(第1パルス、第2パルス)である2つ
のパルス波形が積分回路2に入力されると、その出力波
形は第8ー ?図(b)のように立上り、下立りが鈍った積分波形が
出力される。ここで、第2図に示したように、温度Tが
上昇すると圧電素子4の静電容量Cの値が上昇し、時定
数CRの値が大きくなるに従って積分回路2から出力さ
れる波形は第3図(c)のようになる。このとき、第1
パルス(パルス幅p w x )が積分回路2の時定数
CRの値に対して十分にC R > > P wエであ
れば、パルスの立上り時間が遅いために、パルスピーク
電圧VP■は低1;することになる。次に、検出回路5
ではスレッシュ電圧V■が設けてあり、入力電圧VPが
Vp≧■8のときは検出し、V p < V Ilのと
きは検出されない。従って、検出回路5では第1パルス
は検出されず、第2パルスのみが検出されることになる
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a temperature compensation device for a liquid jet recording head according to the present invention. In the figure, l is a pulse source, 2 is an integrating circuit, 3 is a resistor R, and 4 is a capacitance C 5 is a detection circuit, and 6 is a control circuit. As shown in FIG. 3(a), the pulse signal source l has a pulse width of PWI (
Two pulses (first pulse) and Pw2 (second pulse) are generated. The integrating circuit 2 is composed of three resistors R and four capacitors C. The capacitance C is a piezoelectric element attached to the flow path for generating pressure waves. The detection circuit 5 is
It detects the input pulse voltage value. The control circuit 6 controls the drive voltage of the heater control circuit and the head based on the results of the detection circuit 5. Pulse now
When two pulse waveforms, PW■ and Pw2 (first pulse, second pulse), are input to the integrating circuit 2, the output waveform is the 8th -? An integral waveform with a slow rise and a slow fall is output as shown in FIG. 3(b). Here, as shown in FIG. 2, as the temperature T rises, the value of the capacitance C of the piezoelectric element 4 rises, and as the value of the time constant CR increases, the waveform output from the integrating circuit 2 becomes The result will be as shown in Figure 3 (c). At this time, the first
If the pulse (pulse width pwx) is sufficiently CR>>Pwe with respect to the value of the time constant CR of the integrating circuit 2, the pulse peak voltage VP■ will be low because the pulse rise time is slow. 1; I will. Next, the detection circuit 5
In this case, a threshold voltage V■ is provided, and when the input voltage VP is Vp≧■8, it is detected, and when V p <V Il, it is not detected. Therefore, the detection circuit 5 does not detect the first pulse, but only the second pulse.

さらに温度が上昇すると、第3図(d)のように、第1
パルス、第2パルスともに、ピーク電圧VP■、VPz
がスレッシュ電圧V}lより低くなり,検出回路5では
両者ともに検出されない。
As the temperature further increases, the first
Peak voltage VP■, VPz for both pulse and second pulse
becomes lower than the threshold voltage V}l, and the detection circuit 5 does not detect either of them.

このように、圧電素子4の温度特性を利用することによ
って、温度変化に対し積分回路2から出力される波形は
第3図(a)〜(d)のように変化し,検出回路5では
、■第1、第2パルス、■第2パルスのみ、■検出パル
スなし、の3段階の温度検出が可能となる。
In this way, by utilizing the temperature characteristics of the piezoelectric element 4, the waveform output from the integrating circuit 2 changes as shown in FIGS. Temperature detection can be performed in three stages: (1) first and second pulses, (2) second pulse only, and (2) no detection pulse.

制御回路6では、検出回路5で検出された検出パルスの
状態に応じて、前述のように公知技術を用いてヘッドの
馳動電圧あるいはヒータのスイッチング等の制御を行い
,インク噴射特性の温度補償をするものである。
The control circuit 6 uses the known technology as described above to control the head fluctuation voltage or heater switching according to the state of the detection pulse detected by the detection circuit 5, and performs temperature compensation for the ink ejection characteristics. It is something that does.

尚、前記第1パルス、第2パルスのパルス幅Pw1、p
w,は、積分回12の時定数CRに対し、検出回路5で
スレッシュ電圧V.(例えばTTLレベルでV.=2.
4V)によって検出されなければならない。このような
パルス@Pw,、Pw2を決めるには、CR>>(丁▼
mであればよい。
Furthermore, the pulse widths Pw1 and p of the first pulse and the second pulse are
w, is the threshold voltage V. in the detection circuit 5 with respect to the time constant CR of the integrating circuit 12. (For example, at TTL level V.=2.
4V). To determine such pulses @Pw,, Pw2, CR>>(d▼
It is sufficient if it is m.

積分回路2に入力される検出用パルスは、前記のように
2つのパルスに限らず、複数のパルス群を用いれば温度
検出を多段階にでき,精度を上げることかできる。n個
のパルス群の場合、パルス幅PwnはP wx−t< 
P Wx (k= 2 〜n )である。
The detection pulses input to the integrating circuit 2 are not limited to two pulses as described above, but if a plurality of pulse groups are used, temperature detection can be performed in multiple stages and accuracy can be increased. For a group of n pulses, the pulse width Pwn is Pwx-t<
P Wx (k=2 to n).

また、積分回路2を構或する静電容量Cは、インク噴射
のための圧電素子を用いるが、複数ノズルを有するヘッ
ドの場合、各ノズルの圧電素子に全て前記積分回路2を
構成し、その出力波形を検出回路5に入力してもよいが
、省スペース、低コストの点を考慮すれば、複数ノズル
のうち、任意の工つの圧電素子を温度検出用として積分
回路を構成し、全ノズルに対して温度補償を行うか、ま
たはダミーノズルをlつ設け、その圧電素子を温度検出
用として積分回路を構或して、全ノズルに温度補償を行
うのが好ましい。
Furthermore, the electrostatic capacitance C constituting the integrating circuit 2 uses a piezoelectric element for ejecting ink, but in the case of a head having multiple nozzles, the integrating circuit 2 is configured in all the piezoelectric elements of each nozzle, and The output waveform may be input to the detection circuit 5, but from the viewpoint of space saving and low cost, an integral circuit may be configured using the piezoelectric element of any one of the multiple nozzles for temperature detection, and all the nozzles It is preferable to perform temperature compensation for all the nozzles, or to provide one dummy nozzle and configure an integration circuit using the piezoelectric element for temperature detection to perform temperature compensation for all nozzles.

第4図(a)は、積層PZTを用いたオンデマン1く型
インクジェッI〜ヘッドの概略図である。図中,7は基
板、8は積層PZT、9は流路板、10は共通液室、工
1はノズルプレート、12はノズル接合部、l3は銅線
、工4はFPCである。
FIG. 4(a) is a schematic diagram of an on-demand 1-type inkjet I head using laminated PZT. In the figure, 7 is a substrate, 8 is a laminated PZT, 9 is a channel plate, 10 is a common liquid chamber, 1 is a nozzle plate, 12 is a nozzle joint, 13 is a copper wire, and 4 is an FPC.

また、同図(b)は、ノズル接合部12の拡大図であり
、図中、15は充填剤、16は流路、l71l ?流路板、18はインク、19は電極、8■〜84は各
ノズルに付設された積層PZT (6N)を示す。
Further, FIG. 2B is an enlarged view of the nozzle joint 12, in which 15 is a filler, 16 is a flow path, and 171l? A channel plate, 18 is ink, 19 is an electrode, and 8 - 84 are laminated PZT (6N) attached to each nozzle.

失遣11一 第5図は、上記オンデマンド型インクジェットヘッドに
おいて,ヒータを用いた温度補償装置の構或図である。
Figure 5 is a diagram showing the structure of a temperature compensation device using a heater in the on-demand inkjet head.

図中,20はパルス信診源、21は抵抗Ro、22は静
電容量CO、23は積分回路、24はカウンタ、25は
比較回路、26はヒータ邸動回路、27はヒータである
。パルス信号源20であり第3図(a)に示した検出用
パルス群を発生する( V p 1 = V p 2=
 5 V . P w x = 2μs.Pw2=5μ
s)。積分回路23は複数ノズルの各々に付設された積
層PZTの任意の1つ(例えば、第4図(b)の82)
の静電容量CO(Go=10nF)と抵抗Ro(Ro=
10KΩ)とで構成されている。カウンタ24は積分回
路23から出力されたパルス群をカウントするカウンタ
で、V++= 2 . 4 Vである。比較回路25は
カウンタ24でカウントされたパルス数NBと基準12
− ?ウン1・数NAを比較して、N A < N Bのと
きはHigh . NA≧NBのときはLOりの1bi
t信号を出力する。
In the figure, 20 is a pulse diagnosis source, 21 is a resistor Ro, 22 is a capacitance CO, 23 is an integrating circuit, 24 is a counter, 25 is a comparison circuit, 26 is a heater operating circuit, and 27 is a heater. It is a pulse signal source 20 and generates the detection pulse group shown in FIG. 3(a) (V p 1 = V p 2 =
5V. P w x = 2 μs. Pw2=5μ
s). The integrating circuit 23 is an arbitrary one of the laminated PZT attached to each of the plurality of nozzles (for example, 82 in FIG. 4(b)).
capacitance CO (Go=10nF) and resistance Ro (Ro=
10KΩ). The counter 24 is a counter that counts a group of pulses output from the integrating circuit 23, and V++=2 . 4V. The comparison circuit 25 compares the number of pulses NB counted by the counter 24 with the reference 12.
−? Compare the number 1 and the number NA, and if NA < NB, it is High. When NA≧NB, LO is 1bi
Outputs the t signal.

ヒータ駆動回路26は、比較回路25からの上記出力信
号を受けて、Ilighのときは、ヒータON、LoI
1のときはヒータOFFのスイッチングを行う。
The heater drive circuit 26 receives the output signal from the comparator circuit 25, and when it is Illight, turns the heater ON and LoI.
When it is 1, the heater is switched off.

温度補償のためのヒータ27は、第4図(a)において
基板7の裏面に設置されている。
A heater 27 for temperature compensation is installed on the back surface of the substrate 7 in FIG. 4(a).

第6図は、上記実施例1の動作を説明するためのフロー
チャ−1−である。いま、インク温度の使用下限温度が
T■のとき、インク温度T<T■の場合、積分回路23
からの出力波形は第3図(b)のようになり、従って、
NB=2とカウントされる。一方、基準用としてNA=
1とカウント数を設定しておくと、N B > N A
なので、ヒータのスイッチがONされ、インク温度がΔ
T上昇し、インク温度はT=T1+ΔTとなる。次に、
検出用パルスを再び積分回路23に入力させてパルスを
カウントする。このとき、NB≦NAならばヒータのス
イッチはOFFされ、依然としてN n > N Aな
ら?ヒータ27のスイッチはON状態となっている。
FIG. 6 is a flowchart 1 for explaining the operation of the first embodiment. Now, when the lower limit temperature of the ink temperature is T■, if the ink temperature T<T■, the integration circuit 23
The output waveform from is as shown in Figure 3(b), therefore,
It is counted as NB=2. On the other hand, for reference, NA=
If you set the count number to 1, N B > N A
Therefore, the heater switch is turned on and the ink temperature becomes Δ
T increases, and the ink temperature becomes T=T1+ΔT. next,
The detection pulses are again input to the integrating circuit 23 to count the pulses. At this time, if NB≦NA, the heater switch is turned off, and if N n > NA still? The switch of the heater 27 is in the ON state.

以上のサイクルを周期的に行えばインク温度Tは常にT
≧Tエに保たれる。
If the above cycle is performed periodically, the ink temperature T will always be T.
≧T is maintained.

また、パルス信号源20から出力される検出用パルスは
、第3図(.)に示した波形を用いたが、必ずしも2パ
ルス必要というわけではなく、本発明の実施例の場合は
、第1パルス(但し、Pwエ<<CR)のみを用いて基
準カウン1〜数をNA=0と設定しておけばよい。
Furthermore, although the waveform shown in FIG. 3(.) is used as the detection pulse output from the pulse signal source 20, two pulses are not necessarily required. It is sufficient to set the reference count 1 to NA=0 using only the pulse (however, Pw<<CR).

失蕪1.− 第7図は、第4図に示したヘッドにおいて、積層PzT
lii動電圧制御による温度補償装置の構成図である。
Lost 1. - Figure 7 shows that the head shown in Figure 4 has a laminated PzT
FIG. 2 is a configuration diagram of a temperature compensation device using dynamic voltage control.

図中、30はパルス信号源、3工は抵抗、32は静電容
量、33は積分回路、34はカウンタ、35は比較回路
、36はマルチノズル駆動回路、37は積層PZTであ
る。なお、パルス信号源30からカウンタ34までは第
5図に示したパルス信号源20からカウンタ24までと
全く同じであるが、積分回路33の抵抗31は、インク
温度の使用範囲をT■≦■゛≦T2とするとき、積?回
路33の出力波形が、T<T■の場合は第3図(b)の
ようにし、T■≦T≦T2の場合は同図(c)のように
し、T:>T2の場合は同図(d)となるように抵抗3
工の値が設定されている。比較回路35は、出力が3b
itあり、第1ビッ1〜がN A < N B.第2ビ
ッ1・がNA−NB、第3ビッ1・がN A > N 
nに割り合てられている。
In the figure, 30 is a pulse signal source, 3 is a resistor, 32 is a capacitance, 33 is an integrating circuit, 34 is a counter, 35 is a comparison circuit, 36 is a multi-nozzle drive circuit, and 37 is a laminated PZT. Note that the arrangement from the pulse signal source 30 to the counter 34 is exactly the same as from the pulse signal source 20 to the counter 24 shown in FIG. When ゛≦T2, the product? When the output waveform of the circuit 33 is T<T■, it is as shown in FIG. 3(b), when T■≦T≦T2, it is as shown in FIG. 3(c), and when T:>T2, the same Resistor 3 as shown in figure (d)
The value of engineering is set. The comparator circuit 35 has an output of 3b
It exists, and the first bit 1~ is NA < NB. 2nd bit 1. is NA-NB, 3rd bit 1. is NA > N
It is divided into n.

第8図は、上記実施例2の動作を説明するためのフロー
チャ−1・てある。いま、基準カウンタ数をN^=lに
設定しておくと、T<Tエのときは、N,=2とカウン
トされ、比較回路35では第エビノトのみがIligh
となり、マルチノズル駆動回路36で通常の電圧より高
電圧で駆動する。T〉T2のときは、NB=Oとカウン
トされ、比較回路35では、第3ビッ1−のみがH i
 g hとなり、マルチノズル駆動回路36では通常よ
りも低電圧で駆動される。T■≦T≦T2のときは、N
B=NA=1となるので、比較回路35の第2ビットの
みがIlighとなり、通常の邸動電圧で駆動される。
FIG. 8 is a flowchart 1 for explaining the operation of the second embodiment. Now, if the reference counter number is set to N = l, when T < T, it will be counted as N, = 2, and in the comparator circuit 35, only the No.
Therefore, the multi-nozzle drive circuit 36 drives the nozzle at a voltage higher than the normal voltage. When T>T2, it is counted as NB=O, and in the comparator circuit 35, only the third bit 1- is Hi.
gh, and the multi-nozzle drive circuit 36 drives the nozzle at a lower voltage than usual. When T≦T≦T2, N
Since B=NA=1, only the second bit of the comparator circuit 35 becomes illumination, and is driven with a normal operating voltage.

失施J1 ■5 ?ルチノズル駆動回路36では、駆動電圧を制御するの
ではなく、馳動パルスのパルス幅Pwoを制御すること
で、温度補償を行うことができる。
Absent J1 ■5? In the multi-nozzle drive circuit 36, temperature compensation can be performed by controlling the pulse width Pwo of the pulse pulse instead of controlling the drive voltage.

第9図は、8ノズルを有するヘソ1−の邸動バルス幅制
御による温度補償装置の構成図を示したものである。図
中、40はパルス信号源、41は抵抗、42は静電容量
,43は積分回路、44はカウンタ、45は比較回路、
46〜48は抵抗r■〜r3、49はコンデンサ、50
はOR回路、51は単安定マルチバイブレータ、52は
8ビットの印加信号、53はマルチノズル馳動回路、5
4は積層PZTである。
FIG. 9 shows a configuration diagram of a temperature compensating device using pulse width control of the navel 1- having eight nozzles. In the figure, 40 is a pulse signal source, 41 is a resistor, 42 is a capacitance, 43 is an integrating circuit, 44 is a counter, 45 is a comparison circuit,
46 to 48 are resistors r■ to r3, 49 is a capacitor, 50
51 is an OR circuit, 51 is a monostable multivibrator, 52 is an 8-bit applied signal, 53 is a multi-nozzle fluctuating circuit, 5
4 is a laminated PZT.

第10図は、上記実施例3の動作を説明するためのタイ
ミングチャー1・である。一般に,積層PZTを用いた
インクジェットヘッドの噴射特性は、駆動パルスの電圧
値及びパルス幅によって噴射速度■4が変わり、特にパ
ルス幅Pwoに対しては、第1l図に示すような特性を
示す。そこで、インク温度TがT<T■の場合は、P 
wo= P WO3、16 ?よ≦T≦T2の場合は、Pwo=Pwo2、T〉T2
の場合はPwo=Pwo.とすればよい。
FIG. 10 is a timing chart 1 for explaining the operation of the third embodiment. In general, the jetting characteristics of an inkjet head using laminated PZT are such that the jetting speed (4) changes depending on the voltage value and pulse width of the driving pulse, and particularly for the pulse width Pwo, the jetting characteristics are as shown in FIG. 1l. Therefore, when the ink temperature T is T<T■, P
wo=P WO3, 16? If yo≦T≦T2, Pwo=Pwo2, T>T2
In the case of Pwo=Pwo. And it is sufficient.

第9図において、パルス信号源40からは第3図(.)
に示すような検出用パルス群が出力され、実施例1、2
と同様に積分回路43を通過後、カウンタ44でカウン
トされ、その結果、N1が2bitで比較回路45に入
力される。ここでは、基準カウント数NA(2bit)
と比較を行い、NB>NAの場合は抵抗r3、N n 
= N Aの場合は抵抗r2、N B < N Aの場
合は抵抗rエが選択される(但し、r■< r 2< 
r・3)。単安定マルチバイブレータ51では、比較回
路45で選択された抵抗とコンデンサ49により、出力
パルスのパルス幅が決定される。すなわち、抵抗rエの
ときパルス幅Pwo■、抵抗r2のときパルス’fti
 P w o z、抵抗r3のときパルス輻Pwo3が
決定される。一方,OR回路50では、8 bitの印
字信号52が入力され、8 bit中,少なくとも1つ
に印字信号があったときに、単安定マルチバイブレータ
51に1−リガ入力される。このとき、決定されたパル
ス幅? w o (P WO■Or P WO20r 
P wo,)のパルス波形がマルチノズル能動回路53
によって,駆動電圧Vpoに増幅され、印字信号52に
応してそれぞれの駆動すべき積層P Z T 5 4に
印加される。
In FIG. 9, the signal from the pulse signal source 40 is as shown in FIG.
A detection pulse group as shown in is output, and in Examples 1 and 2,
Similarly, after passing through the integrating circuit 43, it is counted by the counter 44, and as a result, N1 is input to the comparator circuit 45 in 2 bits. Here, the standard count number NA (2 bits)
If NB>NA, resistor r3, N n
If = NA, resistor r2 is selected; if N B < NA, resistor r2 is selected (however, r■<r2<
r・3). In the monostable multivibrator 51, the pulse width of the output pulse is determined by the resistor and capacitor 49 selected by the comparator circuit 45. That is, when the resistance r is the pulse width Pwo■, when the resistance r2 the pulse width is 'fti
When P w o z and resistance r3, pulse intensity Pwo3 is determined. On the other hand, an 8-bit print signal 52 is input to the OR circuit 50, and when there is a print signal in at least one of the 8 bits, a 1-register signal is input to the monostable multivibrator 51. At this time, what is the determined pulse width? w o (P WO■Or P WO20r
The pulse waveform of P wo, ) is the multi-nozzle active circuit 53
The driving voltage Vpo is amplified to a driving voltage Vpo and applied to each of the laminated layers P Z T 5 4 to be driven in accordance with the print signal 52 .

尚、第10図のタイミングチャートの■〜■は、第9図
における信号ライン上に付した■〜■に対応している。
Incidentally, ① to ② in the timing chart of FIG. 10 correspond to ① to ② marked on the signal lines in FIG. 9.

劾一■遇 以上の説明から明らかなように、本発明によると、液体
噴射記録ヘッドのインク温度または周囲温度が変化して
インク噴射特性が変っても、特別な感温素子を設置する
ことなく,インク温度を検出し、その結果から、請求項
lではヒータ制御によってインク温度を一定にでき、請
求項2では馳動電圧が制御でき、請求項3では邸動パル
スのパルス幅を制御することができる。従って、安定し
たインク噴射特性が得られるので、高画像品質が実現で
き、しかも省スペース、低コスト化が図れる。
As is clear from the above explanation, according to the present invention, even if the ink ejection characteristics change due to changes in the ink temperature of the liquid ejection recording head or the ambient temperature, the ink ejection characteristics can be changed without installing a special temperature sensing element. , the ink temperature is detected, and from the result, the ink temperature can be kept constant by heater control in claim 1, the pulse voltage can be controlled in claim 2, and the pulse width of the vibration pulse can be controlled in claim 3. Can be done. Therefore, stable ink jetting characteristics can be obtained, so high image quality can be achieved, and space and cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による液体噴射記録ヘッドの温度補償
装置を説明するための構成図、第2図は、圧電素子の静
電容量Cの温度特性を示す図、第3図(a)〜(d)は
、検出用パルス波形を示す図、第4図(a),(b)は
、オンデマンド型インクジェットヘッドの概酩図と部分
拡大図、第5図は、第l実施例の温度補償装置の構或図
、第6図は、第5図の第1実施例の動作を説明するため
のフローチャート,第7図は、第2実施例の温度補償装
置の構戊図、第8図は、第7図の第2実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第9図は、第3実施例の
温度補償装置の構成図、第10図は、第9図の第3実施
例の動作を説明するためのタイミングチャー1−、第1
1図は、インクジェットヘッドの噴射特性を示す図であ
る。 1・・・パルス信号源、2・・・積分回路、3・・・抵
抗、4・・・静電容量、5・・・検出回路、6・・制御
回路。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the temperature compensation device for a liquid jet recording head according to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the temperature characteristics of the capacitance C of a piezoelectric element, and FIGS. (d) is a diagram showing the detection pulse waveform, Figures 4 (a) and (b) are a schematic diagram and partially enlarged view of the on-demand inkjet head, and Figure 5 is the temperature of the first embodiment. 6 is a flow chart for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing the structure of the temperature compensator according to the second embodiment. is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment shown in FIG. 7, FIG. 9 is a block diagram of the temperature compensation device of the third embodiment, and FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment shown in FIG. Timing chart 1-, 1st to explain the operation
FIG. 1 is a diagram showing the ejection characteristics of an inkjet head. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Pulse signal source, 2...Integrator circuit, 3...Resistor, 4...Capacitance, 5...Detection circuit, 6...Control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、導入される記録液体を収容するとともに、該記録液
体に圧電素子によって圧力波を発生させるエネルギ作用
部を付設した流路と、該流路に連絡して前記記録液体を
前記作用力によって液滴として吐出させるためのオリフ
ィスと、前記流路に連絡して前記流路に前記記録液体を
導入するための液室と、該液室に記録液体を導入する導
入手段とよりなる液体噴射記録ヘッドにおいて、前記圧
電素子に検出用パルス群を発生させるパルス信号源と、
前記圧電素子の静電容量と抵抗で構成される積分回路と
、前記積分回路によって出力される出力波形によって温
度を検出する温度検出装置と、前記温度検出装置による
検出結果によって、前記記録ヘッドに付設されたヒータ
のスイッチングを行うヒータ制御回路とを備えたことを
特徴とする液体噴射記録ヘッドの温度補償装置。 2、導入される記録液体を収容するとともに、該記録液
体に圧電素子によって圧力波を発生させるエネルギ作用
部を付設した流路と、該流路に連絡して前記記録液体を
前記作用力によって液滴として吐出させるためのオリフ
ィスと、前記流路に連絡して前記流路に前記記録液体を
導入するための液室と、該液室に記録液体を導入する導
入手段とよりなる液体噴射記録ヘッドにおいて、前記圧
電素子に検出用パルス群を発生させるパルス信号源と、
前記圧電素子の静電容量と抵抗で構成される積分回路と
、前記積分回路によって出力される出力波形によって温
度を検出する温度検出装置と、前記温度検出装置による
検出結果によって、前記記録ヘッドの駆動電圧を制御す
る制御回路とを備えたことを特徴とする液体噴射記録ヘ
ッドの温度補償装置。 3、導入される記録液体を収容するとともに、該記録液
体に圧電素子によって圧力波を発生させるエネルギ作用
部を付設した流路と、該流路に連絡して前記記録液体を
前記作用力によって液滴として吐出させるためのオリフ
ィスと、前記流路に連絡して前記流路に前記記録液体を
導入するための液室と、該液室に記録液体を導入する導
入手段とよりなる液体噴射記録ヘッドにおいて、前記圧
電素子に検出用パルス群を発生させるパルス信号源と、
前記圧電素子の静電容量と抵抗で構成される積分回路と
、前記積分回路によって出力される出力波形によって温
度を検出する温度検出装置と、前記温度検出装置による
検出結果によって、前記記録ヘッドを駆動するパルス波
形のパルス幅を制御する制御回路とを備えたことを特徴
とする液体噴射記録ヘッドの温度補償装置。
[Scope of Claims] 1. A flow path that accommodates the recording liquid to be introduced and is provided with an energy acting section that generates pressure waves in the recording liquid using a piezoelectric element, and a flow path that is connected to the flow path and that contains the recording liquid. an orifice for ejecting the recording liquid as a droplet by the acting force; a liquid chamber for communicating with the flow path and introducing the recording liquid into the flow path; and an introduction means for introducing the recording liquid into the liquid chamber. A liquid jet recording head comprising: a pulse signal source that generates a group of detection pulses in the piezoelectric element;
an integrating circuit made up of the capacitance and resistance of the piezoelectric element; a temperature detecting device that detects temperature based on the output waveform outputted by the integrating circuit; 1. A temperature compensation device for a liquid jet recording head, comprising: a heater control circuit for switching a heater. 2. A flow path that accommodates the recording liquid to be introduced and is provided with an energy acting section that generates pressure waves in the recording liquid using a piezoelectric element, and a flow path that communicates with the flow path to cause the recording liquid to be liquidized by the acting force. A liquid jet recording head comprising an orifice for ejecting droplets, a liquid chamber for communicating with the flow path and introducing the recording liquid into the flow path, and an introduction means for introducing the recording liquid into the liquid chamber. a pulse signal source that generates a group of detection pulses in the piezoelectric element;
an integrating circuit made up of the capacitance and resistance of the piezoelectric element; a temperature detecting device that detects temperature based on the output waveform output by the integrating circuit; and driving of the recording head based on the detection result of the temperature detecting device. 1. A temperature compensation device for a liquid jet recording head, comprising: a control circuit for controlling voltage. 3. A channel that accommodates the recording liquid to be introduced and is provided with an energy acting section that generates pressure waves in the recording liquid using a piezoelectric element, and a channel that communicates with the channel and causes the recording liquid to be liquidized by the acting force. A liquid jet recording head comprising an orifice for ejecting droplets, a liquid chamber for communicating with the flow path and introducing the recording liquid into the flow path, and an introduction means for introducing the recording liquid into the liquid chamber. a pulse signal source that generates a group of detection pulses in the piezoelectric element;
an integrating circuit composed of a capacitance and a resistance of the piezoelectric element; a temperature detecting device that detects temperature based on an output waveform outputted by the integrating circuit; and driving the recording head based on the detection result of the temperature detecting device. 1. A temperature compensation device for a liquid jet recording head, comprising: a control circuit for controlling a pulse width of a pulse waveform.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001036202A1 (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Xaar Technology Limited Droplet deposition apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001036202A1 (en) * 1999-11-17 2001-05-25 Xaar Technology Limited Droplet deposition apparatus

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