JPH0911459A - Ink-jet recording device - Google Patents

Ink-jet recording device

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Publication number
JPH0911459A
JPH0911459A JP16527895A JP16527895A JPH0911459A JP H0911459 A JPH0911459 A JP H0911459A JP 16527895 A JP16527895 A JP 16527895A JP 16527895 A JP16527895 A JP 16527895A JP H0911459 A JPH0911459 A JP H0911459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
piezoelectric members
ink chamber
piezoelectric
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16527895A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yasutomi
英雄 保富
Kenji Masaki
賢治 正木
Nan Touno
楠 東野
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.)
Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minolta Co Ltd filed Critical Minolta Co Ltd
Priority to JP16527895A priority Critical patent/JPH0911459A/en
Publication of JPH0911459A publication Critical patent/JPH0911459A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14338Multiple pressure elements per ink chamber

Abstract

PURPOSE: To surely represent gradation properties without causing loss of pressure loading of ink by arranging a plurality of piezoelectric members per ink chamber along the ink chamber in a state in which the respective end faces are brought into contact with the outer surface of the partition of the ink chamber. CONSTITUTION: Four piezoelectric members 31-34 per ink chamber 23 are provided on a multilayer wiring 26 in a space region 28. These piezoelectric members 31-34 are arranged along the ink chamber 23 with the prescribed intervals in a state in which the respective end faces are brought into contact with the outer face of a partition 22 forming one side wall of the ink chamber 23. The piezoelectric members 31-34 have shapes respectively projected for the partition 22 and formed into entirely equal size. Furthermore, the piezoelectric members 31-34 are respectively applied to polorization treatment in the direction directed from the multilayer wiring 26 to the partition 22. Further, all piezoelectric members 31-34 are arranged correspondingly to the ink chamber 23.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報に応じてイン
ク滴を飛翔させ、紙等の記録媒体に記録を行うインクジ
ェット記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet recording apparatus for ejecting ink droplets according to image information and recording on a recording medium such as paper.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、画像情報に応じて圧電部材に
電圧を印加して変形させ、その変形に基づきインクを加
圧してノズルからインク滴を飛翔させ、紙等の記録媒体
に記録するインクジェットヘッドがプリンタなどの記録
装置に用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet which applies a voltage to a piezoelectric member in accordance with image information to deform it, pressurizes the ink based on the deformation to eject an ink droplet from a nozzle, and prints it on a recording medium such as paper. The head is used in a recording device such as a printer.

【0003】この方式のインクジェットヘッドとして、
例えば実開平6−67035号公報に、図10に示すも
のが開示されている。このインクジェットヘッド100
は、1つのインク室101にピエゾトランスデューサに
よる複数のインク噴射機構102〜104を備えてい
る。これらのインク噴射機構102〜104はインク室
101内部に臨ませた平板状をなし、その大きさがそれ
ぞれ異り、インク室101の上部と下部とに分けて対向
配置されている。そして、図示しないコントローラによ
り上記インク噴射機構102〜104の1つまたは2つ
以上に選択的に、または同時に電圧を印加して湾曲変形
させ、その変形させるインク噴射機構に応じてインク室
101に発生させるインク噴射エネルギを多段階に制御
し、これによりノズル105より噴射するインク量を多
段階制御することで印字出力に階調性をもたせるように
している。
As an ink jet head of this system,
For example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-67035 discloses the one shown in FIG. This inkjet head 100
Is provided with a plurality of ink ejecting mechanisms 102 to 104 by piezo transducers in one ink chamber 101. Each of these ink ejecting mechanisms 102 to 104 has a flat plate shape facing the inside of the ink chamber 101, has different sizes, and is arranged so as to be divided into an upper portion and a lower portion of the ink chamber 101. Then, a voltage is applied to one or more of the ink ejecting mechanisms 102 to 104 selectively or simultaneously by a controller (not shown) to cause the ink to be curved and deformed, and the ink is generated in the ink chamber 101 according to the deformed ink ejecting mechanism. The ink ejection energy to be controlled is controlled in multiple stages, whereby the amount of ink ejected from the nozzle 105 is controlled in multiple stages, so that the print output has gradation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記イ
ンクジェットヘッド100では、インク室101の上部
に配置したインク噴射機構102と、下部に配置したイ
ンク噴射機構103,104とを同時に駆動した場合
に、インク噴射機構102の変形に基づき発生する圧力
波と、インク噴射機構103,104の変形に基づき発
生する圧力波とが相互に干渉して圧力損失を生じ、これ
によりインク噴射不良を引き起して階調表現に支障を来
すおそれがある。
However, in the ink jet head 100, when the ink ejecting mechanism 102 arranged in the upper part of the ink chamber 101 and the ink ejecting mechanisms 103, 104 arranged in the lower part are simultaneously driven, the ink is ejected. The pressure wave generated due to the deformation of the ejection mechanism 102 and the pressure wave generated due to the deformation of the ink ejection mechanisms 103 and 104 interfere with each other to cause a pressure loss, which causes an ink ejection failure and causes a floor failure. It may interfere with the key expression.

【0005】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたもので、インク加圧力の損失を生ずること
なく、階調性を確実に表現できるインクジェット記録装
置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of reliably expressing gradation without causing a loss of ink pressure. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインクジェット記録装置は、複数の溝状凹
部を形成した天板と、上記天板の凹部形成面を覆って各
凹部の内部にインク室をそれぞれ形成する薄膜状の隔壁
と、上記インク室の一方の壁を形成する隔壁の外面に各
端面を接触させた状態でインク室に沿って配置された1
つのインク室あたり複数の圧電部材と、画像情報の濃淡
に応じて上記複数の圧電部材のうち1つまたは2つ以上
の圧電部材を選択して電圧を印加し、この電圧が印加さ
れた圧電部材の変形に基づき上記隔壁を押してインク室
に充填されたインクを加圧し、インク室に形成したノズ
ルからインク滴を噴射させる電圧印加手段と、を備えた
ものである。
In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus of the present invention comprises a top plate having a plurality of groove-shaped recesses, and a recessed surface of the top plate covering the inside of each recess. And a thin-walled partition wall forming the ink chamber, and an outer surface of the partition wall forming one wall of the ink chamber, with each end face in contact with the partition wall.
A plurality of piezoelectric members per ink chamber, and one or more piezoelectric members are selected from the plurality of piezoelectric members according to the density of image information to apply a voltage, and the piezoelectric member to which the voltage is applied. Voltage is applied to press the ink filled in the ink chamber to eject the ink droplets from the nozzles formed in the ink chamber based on the deformation.

【0007】[0007]

【作用】上記インクジェット記録装置では、電圧印加手
段により1つのインク室あたり複数配置された圧電部材
に電圧を印加すると、圧電部材は急激に変形してその端
面で隔壁を押し、インク室に充填されたインクを加圧し
てノズルより噴射させる。このとき、電圧を印加する圧
電部材は電圧印加手段によって画像情報の濃淡に応じて
1つまたは2つ以上の圧電部材が適宜選択され、これに
より噴射されるインク量が多段階制御され、記録紙上に
記録される画像に濃度階調が表現される。一方、圧電部
材への電圧印加を解除すると、圧電部材は復元し、この
復元動作に追従して隔壁も元の状態に戻る。このとき、
インク室内部に負圧が生じてインクが補給され、次のイ
ンク噴射の準備ができる。
In the above ink jet recording apparatus, when a voltage is applied to a plurality of piezoelectric members arranged in one ink chamber by the voltage applying means, the piezoelectric members are rapidly deformed and the partition walls are pushed by the end faces to fill the ink chambers. The ink is pressurized and ejected from the nozzle. At this time, as the piezoelectric member for applying the voltage, one or more piezoelectric members are appropriately selected by the voltage applying unit according to the density of the image information, and the amount of the ejected ink is controlled in multisteps on the recording paper. The density gradation is expressed in the image recorded in. On the other hand, when the voltage application to the piezoelectric member is released, the piezoelectric member restores and the partition also returns to the original state following this restoring operation. At this time,
Negative pressure is generated inside the ink chamber, ink is replenished, and the next ink ejection is ready.

【0008】上記インクジェット記録装置における圧電
部材は、インク室の一方の壁を形成する隔壁に各端面を
接触させてそれぞれ配置してある。このようにインク室
に対して一方の側に複数の圧電部材を配置することで、
2つ以上の圧電部材を同時に変形させた場合にも、各圧
電部材によって発生した圧力波が相互に干渉して生ずる
圧力損失が少なくて済む。また、圧電部材は隔壁によっ
てインク室と隔てられているので、圧電部材にインクが
浸透して低抵抗化することもない。
The piezoelectric member in the above ink jet recording apparatus is arranged such that each end face is in contact with a partition wall forming one wall of the ink chamber. By arranging a plurality of piezoelectric members on one side with respect to the ink chamber in this way,
Even when two or more piezoelectric members are deformed at the same time, the pressure waves generated by the respective piezoelectric members interfere with each other to reduce the pressure loss. Further, since the piezoelectric member is separated from the ink chamber by the partition wall, the ink does not penetrate into the piezoelectric member and the resistance is not lowered.

【0009】[0009]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図1は本発明の実施例であるインクジ
ェット記録装置1の全体構成を概略的に示したものであ
る。このインクジェット記録装置1は大別して、コネク
タ2aを備えた電源部2と、駆動系3と、メカコントロ
ーラ4と、メモリ5と、コントローラ6と、インク供給
部7と、スキャンキャリッジ8と、給紙部9と、ケース
10と、操作パネル11とから構成されている。上記ス
キャンキャリッジ8は通紙方向(矢印a方向)に直交す
る方向(図1において紙面の表裏方向)にスキャン可能
になっており、その内部にはブラック、シアン、マゼン
タおよびイエロの各色用に4つのインクジェットヘッド
12が通紙方向に沿い、かつインク吐出ノズルを下方に
向けて配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an inkjet recording apparatus 1 which is an embodiment of the present invention. The ink jet recording apparatus 1 is roughly classified into a power supply unit 2 having a connector 2a, a drive system 3, a mechanical controller 4, a memory 5, a controller 6, an ink supply unit 7, a scan carriage 8, and a paper feed unit. It is composed of a section 9, a case 10, and an operation panel 11. The scan carriage 8 is capable of scanning in a direction orthogonal to the paper passing direction (direction of arrow a) (front and back direction of the paper surface in FIG. 1), and inside the carriage 4 is provided for each color of black, cyan, magenta and yellow. The two inkjet heads 12 are arranged along the paper passing direction, and the ink discharge nozzles are directed downward.

【0010】上記インクジェットヘッド12は、図2に
示すように、天板20を備えている。この天板20は、
例えばアルミナなどの非圧電材料からなるプレートで構
成され、その下面には複数の溝状凹部21がダイシング
加工等により形成されている。これら凹部21は天板2
0の幅方向に所定ピッチで形成され、天板20の奥行方
向(図2において紙面の表裏方向)にそれぞれ平行に伸
びている。天板20の凹部21形成面には、導電性を有
する樹脂フィルムまたは金属箔などからなる薄膜状の隔
壁22が設けてあり、天板20との接触面において接着
されている。そして、この隔壁22で覆われた各凹部2
1内部にインク室23がそれぞれ形成される。
As shown in FIG. 2, the ink jet head 12 has a top plate 20. This top plate 20
For example, the plate is made of a non-piezoelectric material such as alumina, and a plurality of groove-shaped recesses 21 are formed on the lower surface of the plate by dicing or the like. These recesses 21 are the top plate 2
It is formed at a predetermined pitch in the width direction of 0 and extends parallel to the depth direction of the top plate 20 (the front and back direction of the paper surface in FIG. 2). A thin film partition wall 22 made of a resin film or a metal foil having conductivity is provided on the surface of the top plate 20 on which the recess 21 is formed, and the partition wall 22 is adhered to the contact surface with the top plate 20. Then, each recess 2 covered with this partition wall 22
Ink chambers 23 are formed in the inside of each.

【0011】上記隔壁22の下面には、両端側スペーサ
24(一方のみ図示)および複数の内部スペーサ25が
接着固定され、これらのスペーサ24,25の間には各
インク室23に対応する複数の空間領域28が形成され
ている。上記スペーサ24,25の下部には、電圧印加
手段の一部を構成するフィルム状の多層配線26と、天
板20と同様に非圧電材料からなる基板27が固定され
ている。
Both ends of the spacer 24 (only one is shown) and a plurality of internal spacers 25 are adhered and fixed to the lower surface of the partition wall 22, and a plurality of spacers corresponding to the ink chambers 23 are provided between the spacers 24, 25. A space area 28 is formed. Below the spacers 24 and 25, a film-shaped multilayer wiring 26 that constitutes a part of the voltage applying means and a substrate 27 made of a non-piezoelectric material like the top plate 20 are fixed.

【0012】上記空間領域28の多層配線26上には、
図3に示すように、1つのインク室23あたり4つの圧
電部材31〜34が設けてある。これらの圧電部材31
〜34は、インク室23の一方の壁を形成する隔壁22
の外面に各端面を接触させた状態で、インク室23に沿
って所定間隔をおいてそれぞれ配置されている。また、
上記圧電部材31〜34は、隔壁22に対してそれぞれ
突出した形状(例えば、直方体や立方体など。)を有し
ており、すべて等しい大きさに形成されている。さら
に、上記圧電部材31〜34は、図3中矢印で示すよう
に、多層配線26から隔壁22に向かう方向にそれぞれ
分極処理されている。なお、圧電部材31〜34はすべ
てのインク室23に対応して配置されており、例えばP
ZT圧電セラミックからなるプレートを多層配線26上
に接着したのち、ダイシングソーで格子状に切削加工す
ることによって形成される。
On the multi-layer wiring 26 in the space area 28,
As shown in FIG. 3, four piezoelectric members 31 to 34 are provided for each ink chamber 23. These piezoelectric members 31
˜34 are partition walls 22 forming one wall of the ink chamber 23.
Are arranged at predetermined intervals along the ink chamber 23 in a state where each end surface is in contact with the outer surface of the ink. Also,
Each of the piezoelectric members 31 to 34 has a shape (for example, a rectangular parallelepiped or a cube) protruding from the partition wall 22 and is formed to have the same size. Further, the piezoelectric members 31 to 34 are each polarized in the direction from the multilayer wiring 26 toward the partition wall 22, as shown by the arrow in FIG. Incidentally, the piezoelectric members 31 to 34 are arranged corresponding to all the ink chambers 23, for example, P
It is formed by adhering a plate made of ZT piezoelectric ceramic on the multilayer wiring 26 and then cutting it into a lattice shape with a dicing saw.

【0013】また、上記圧電部材31〜34の厚さは、
上記各スペーサ24,25より僅かに大きく形成されて
いるため、図2または図3に示すように、隔壁22をイ
ンク室23を形成する凹部21の内側に浅く押し込んだ
状態になっている。このように、隔壁22を浅く押し込
んだ状態にすることで、圧電部材31〜34の振動に対
する隔壁22の追従が確実となり、応答性がよくなると
いう利点がある。また、圧電部材31〜34と隔壁22
との接触面は接着してもしなくてもよいが、導電性接着
剤を用いて接着すればさらに応答性が向上する。なお、
本実施例とは異なり、インク室23の一方の壁となる隔
壁22の形状が平面状をなすように、上記圧電部材31
〜34を各スペーサ24,25と同じ厚さに形成しても
よい。この場合、導電性接着剤を用いて圧電部材31〜
34と隔壁22とを接着すれば、圧電部材31〜34の
振動に対する隔壁22の追従が確実なものとなり、応答
性を確保できる。
The thickness of the piezoelectric members 31 to 34 is
Since the spacers 24 and 25 are formed slightly larger than the spacers 24 and 25, the partition wall 22 is shallowly pressed into the inside of the concave portion 21 forming the ink chamber 23, as shown in FIG. 2 or 3. As described above, the partition wall 22 is pushed in shallowly, which has the advantage that the partition wall 22 reliably follows the vibration of the piezoelectric members 31 to 34 and the responsiveness is improved. In addition, the piezoelectric members 31 to 34 and the partition wall 22
The contact surface with and may or may not be bonded, but if bonded using a conductive adhesive, the responsiveness is further improved. In addition,
Unlike the present embodiment, the piezoelectric member 31 is formed so that the partition wall 22 which is one wall of the ink chamber 23 has a planar shape.
~ 34 may be formed in the same thickness as each spacer 24,25. In this case, the piezoelectric member 31 to
If the partition wall 34 and the partition wall 22 are bonded together, the partition wall 22 can reliably follow the vibration of the piezoelectric members 31 to 34, and the responsiveness can be secured.

【0014】上記天板20、隔壁22および基板27等
の接合体の前端部には、図3に示すように、例えば厚さ
25〜200μm程度の樹脂フィルムからなるノズルプ
レート35が接着されている。このノズルプレート35
には、例えばエキシマレーザなどによって複数のノズル
孔35aが各インク室23に対応して形成され、その形
成ピッチは42.3〜254μm(画素密度:600〜
100dpi)程度である。また、上記ノズル孔35a
は、インク室23側で広く、その外側で狭くなったテー
パ状に形成されており、この形状によりインク室23内
部に気泡を吸引しにくくする効果がある。
As shown in FIG. 3, a nozzle plate 35 made of, for example, a resin film having a thickness of 25 to 200 μm is adhered to the front end portion of the joined body such as the top plate 20, the partition wall 22 and the substrate 27. . This nozzle plate 35
, A plurality of nozzle holes 35a are formed corresponding to each ink chamber 23 by, for example, an excimer laser, and the formation pitch thereof is 42.3 to 254 μm (pixel density: 600 to
It is about 100 dpi). In addition, the nozzle hole 35a
Is formed in a taper shape that is wide on the ink chamber 23 side and narrow on the outer side, and this shape has the effect of making it difficult to suck bubbles into the ink chamber 23.

【0015】天板20の後端面には、その上面とインク
室23となる凹部21底面とを連通する溝状のインク供
給路36が各インク室23ごとに形成されている。天板
20の後端面にはまた、上記インク供給路36を覆い、
かつ隔壁22の後端部が接着されたバックプレート37
が固定されている。天板20の後方上部には、バックプ
レート37にまたがって上記インク供給路36の上端開
口部のすべてを覆うインクマニホールド38が固定さ
れ、その上部にインクチューブ38aが突設されてい
る。
At the rear end surface of the top plate 20, a groove-shaped ink supply passage 36 is formed for each ink chamber 23 so as to connect the upper surface of the top plate 20 with the bottom surface of the concave portion 21 which becomes the ink chamber 23. The rear end surface of the top plate 20 also covers the ink supply passage 36,
The back plate 37 having the rear end portion of the partition wall 22 adhered thereto
Has been fixed. An ink manifold 38 is fixed to the upper rear part of the top plate 20 and covers the entire upper end opening of the ink supply path 36 across the back plate 37, and an ink tube 38a is projectingly provided on the upper part thereof.

【0016】上記隔壁22は、上述したように導電性を
有しており、多層配線26との対向面の後端側でアース
に接続されている。図4は上記多層配線26の縦断面を
厚さ方向に拡大して示したもので、その内部には、各イ
ンク室23に対応して形成され、かつそれぞれの間に絶
縁層40を介在させた4つの電極層41〜44が平行に
延びている。これらの電極層41〜44の上下部もそれ
ぞれ絶縁フィルム45,46で覆われているが、各電極
層41〜44の後端部(図4において左側)は絶縁層4
0等に被覆されておらず、この部分においてワイヤボン
ディング等の方法により、ドライバーICを介してコン
トローラ6にそれぞれ接続されている。一方、上記電極
層41〜44の前端部は多層配線26の上面に露出させ
てあり、その露出部に上記各圧電部材31〜34が導電
性接着剤によりそれぞれ接着されている。これにより、
コントローラ6によって各圧電部材31〜34の1つま
たは2つ以上に画像情報に応じて個別に電圧を印加でき
るようになっている。
The partition wall 22 has conductivity as described above, and is connected to the ground on the rear end side of the surface facing the multilayer wiring 26. FIG. 4 is an enlarged vertical section of the multilayer wiring 26 in the thickness direction. Inside the multilayer wiring 26, the insulating layer 40 is formed inside each of the ink chambers 23 so as to correspond to each ink chamber 23. Further, four electrode layers 41 to 44 extend in parallel. The upper and lower portions of these electrode layers 41 to 44 are also covered with the insulating films 45 and 46, respectively, but the rear end portion (left side in FIG. 4) of each of the electrode layers 41 to 44 is the insulating layer 4.
It is not covered with 0 or the like, and is connected to the controller 6 via the driver IC at this portion by a method such as wire bonding. On the other hand, the front end portions of the electrode layers 41 to 44 are exposed on the upper surface of the multilayer wiring 26, and the piezoelectric members 31 to 34 are bonded to the exposed portions by a conductive adhesive. This allows
The controller 6 can individually apply a voltage to one or two or more of the piezoelectric members 31 to 34 according to image information.

【0017】図5は、上記多層配線26と共に圧電部材
31〜34への電圧印加手段を構成するコントローラ6
およびドライバーIC50であって、1つのインク室2
3に配置された圧電部材31〜34に対応する構成部分
のみを示している。なお、以下の説明において、'1'は
Hレベルに対応し、'0'はLレベルに対応する。
FIG. 5 shows a controller 6 which constitutes a means for applying a voltage to the piezoelectric members 31 to 34 together with the multilayer wiring 26.
And the driver IC 50, which is one ink chamber 2
Only the components corresponding to the piezoelectric members 31 to 34 arranged in No. 3 are shown. In the following description, "1" corresponds to the H level and "0" corresponds to the L level.

【0018】上記コントローラ6は、付設のホストコン
ピュータHCに接続されたCPU51と、このCPU5
1に接続されたビットマップメモリ52、シフトレジス
タ53およびラッチ回路54とを備えている。これらシ
フトレジスタ53およびラッチ回路54は、同時に駆動
する圧電部材の最大個数に相当するビット数を共に有し
ており、かつ互いに接続されている。
The controller 6 includes a CPU 51 connected to an attached host computer HC and the CPU 5
It has a bit map memory 52, a shift register 53 and a latch circuit 54 connected to 1. The shift register 53 and the latch circuit 54 both have a bit number corresponding to the maximum number of piezoelectric members that are simultaneously driven, and are connected to each other.

【0019】上記ドライバーIC50は、各圧電部材3
1〜34ごとに対応したアンドゲート50aおよびスイ
ッチング用トランジスタ50bを備えている。上記アン
ドゲート50aの一方の入力端子には上記CPU51か
らのゲート開閉信号GSが入力され、他方の入力端子に
は上記ラッチ回路54からのラッチデータが入力され
る。一方、アンドゲート50aの出力端子は、上記トラ
ンジスタ50bのベース端子に接続されている。また、
各トランジスタ50bのコレクタ端子にはCPU51か
らの駆動電圧VDが印加されており、そのエミッタ端子
が抵抗50cおよび上記多層配線26を介して圧電部材
31〜34にそれぞれ接続されている。
The driver IC 50 is composed of the piezoelectric members 3
An AND gate 50a and a switching transistor 50b corresponding to each of 1 to 34 are provided. The gate opening / closing signal GS from the CPU 51 is input to one input terminal of the AND gate 50a, and the latch data from the latch circuit 54 is input to the other input terminal. On the other hand, the output terminal of the AND gate 50a is connected to the base terminal of the transistor 50b. Also,
The drive voltage V D from the CPU 51 is applied to the collector terminal of each transistor 50b, and the emitter terminal thereof is connected to the piezoelectric members 31 to 34 via the resistor 50c and the multilayer wiring 26, respectively.

【0020】以上のように構成されるコントローラ6お
よびドライバーIC50においては、まずホストコンピ
ュータHCからCPU51に画像情報が入力される。C
PU51はその画像情報について、画素ごとの濃淡に応
じて上記圧電部材31〜34のうちの1つまたは2つ以
上の圧電部材を選択駆動するための駆動データに展開す
る。具体的には、駆動する圧電部材については'1'、駆
動しない圧電部材については'0'の駆動データに展開
し、上記ビットマップメモリ52に格納する。上記シフ
トレジスタ53は、CPU51からのクロック信号CS
を受けて上記ビットマップメモリ52内の駆動データを
1ビット分ずつ読み出し、直列に入力しつつ順次内部レ
ジスタ間でシフトして保持する。上記CPU51は上記
圧電部材31〜34に対応する1画素分の駆動データが
シフトレジスタ53に入力された時点でラッチ信号LS
を出力する。上記ラッチ回路54はこのラッチ信号LS
を受けて駆動データをラッチし、各アンドゲート50a
に出力する。上記CPU51から'1'のゲート開閉信号
GSが出力されると、'1'のラッチデータが入力された
アンドゲート50からは'1'が、それ以外のアンドゲー
ト50aからは'0'が出力される。上述したように出力
値'1'はHレベルに対応するため、Hレベルの画像信号
RSがベース端子に入力されたトランジスタ50bのみ
が導通し、これに対応した圧電部材に電圧VDが印加さ
れて駆動される。
In the controller 6 and the driver IC 50 configured as described above, image information is first input from the host computer HC to the CPU 51. C
The PU 51 develops the image information into drive data for selectively driving one or two or more piezoelectric members of the piezoelectric members 31 to 34 according to the shading of each pixel. Specifically, the drive data is expanded to "1" for the piezoelectric member to be driven and to "0" for the piezoelectric member not to be driven, and stored in the bitmap memory 52. The shift register 53 uses the clock signal CS from the CPU 51.
In response to this, the drive data in the bit map memory 52 is read out bit by bit, serially input and sequentially shifted and held between the internal registers. The CPU 51 latches the latch signal LS when the driving data for one pixel corresponding to the piezoelectric members 31 to 34 is input to the shift register 53.
Is output. The latch circuit 54 uses the latch signal LS.
In response to this, the drive data is latched and each AND gate 50a
Output to When the gate opening / closing signal GS of "1" is output from the CPU 51, "1" is output from the AND gate 50 to which the latch data of "1" is input, and "0" is output from the other AND gates 50a. To be done. As described above, since the output value '1' corresponds to the H level, only the transistor 50b to which the H level image signal RS is input to the base terminal becomes conductive, and the voltage V D is applied to the corresponding piezoelectric member. Driven.

【0021】なお、実際には、インクジェットヘッド1
2のすべてのインク室23に対応して配置された圧電部
材31〜34が各別のドライバーIC50に接続され、
かつ上記シフトレジスタ53およびラッチ回路54はす
べての圧電部材31〜34の個数に相当するビット数を
有しており、上記ホストコンピュータHCから入力され
る画像情報の濃淡に基づき駆動データの処理がなされる
ことになる。
Actually, the ink jet head 1
The piezoelectric members 31 to 34 arranged corresponding to all the two ink chambers 23 are connected to different driver ICs 50,
In addition, the shift register 53 and the latch circuit 54 have a bit number corresponding to the number of all the piezoelectric members 31 to 34, and the drive data is processed based on the density of the image information input from the host computer HC. Will be.

【0022】続いて、上記構成からなるインクジェット
ヘッド12のインク噴射動作について説明する。インク
は、図3に示すように、インク供給部7(図1参照)か
らインクマニホールド38に供給され、インク供給路3
6を介して各インク室23に充填される。コントローラ
6により各圧電部材31〜34に図6(a)に示す正極
性のパルス電圧を印加すると、その内部に多層配線26
から隔壁22に向かう方向、すなわち、分極方向と平行
に電界が形成され、圧電部材31〜34はいわゆる厚み
方向振動モードにより変形、振動する。
Next, the ink jetting operation of the ink jet head 12 having the above structure will be described. Ink is supplied from the ink supply unit 7 (see FIG. 1) to the ink manifold 38, as shown in FIG.
Each of the ink chambers 23 is filled via 6. When the positive pulse voltage shown in FIG. 6A is applied to each of the piezoelectric members 31 to 34 by the controller 6, the multilayer wiring 26 is formed inside the pulse members.
An electric field is formed in a direction from the partition wall 22 to the partition wall 22, that is, in parallel with the polarization direction, and the piezoelectric members 31 to 34 are deformed and vibrate in a so-called thickness direction vibration mode.

【0023】コントローラ6は、画像情報の濃淡に応じ
て圧電部材31〜34のうち1つまたは2つ以上の圧電
部材を選択して電圧を印加する。電圧が印加された圧電
部材31〜34は、その幅方向(図3において左右方
向)に僅かに収縮変形するとともに厚さ方向に膨張変形
して、その上端面で隔壁22をインク室23の内側に押
し上げる。この変形によってインク室23の容積が急激
に減少し、インク室23に充填されたインクが加圧され
る。これにより、加圧されたインクがノズル孔35aよ
り液滴状となって噴射され、図示しない記録紙上に付着
して画素ドットが記録される。
The controller 6 selects one or two or more piezoelectric members out of the piezoelectric members 31 to 34 according to the density of the image information and applies a voltage. The piezoelectric members 31 to 34 to which the voltage is applied are slightly contracted and deformed in the width direction (left and right direction in FIG. 3) and expanded and deformed in the thickness direction, and the partition wall 22 is formed inside the ink chamber 23 at the upper end surface thereof. Push up to. Due to this deformation, the volume of the ink chamber 23 is rapidly reduced, and the ink filled in the ink chamber 23 is pressurized. As a result, the pressurized ink is ejected in the form of liquid droplets from the nozzle holes 35a and adheres to the recording paper (not shown) to record pixel dots.

【0024】ここで、圧電部材31〜34のうちの1つ
に電圧を印加してインク滴を噴射させる場合について考
えてみる。各圧電部材31〜34の大きさおよび印加さ
れる電圧値は同じであり、変形によって隔壁22を押し
上げる量はそれぞれ等しい。しかし、各圧電部材31〜
34はインク室23に沿って所定間隔をおいて配置され
ており、その配置位置からノズル孔35aまでの距離が
それぞれ異なっている。この距離の違いによって、各圧
電部材31〜34の変形に基づき発生するインク噴射エ
ネルギがノズル孔35aに保持されたインクメニスカス
に伝わるまでに減衰する量にも違いが生じ、その結果、
噴射されるインク量が変化する。具体的には、ノズル孔
35aから見てインク室23の後方に配置された圧電部
材31を変形させたときに噴射されるインク量が最も少
なく、その前方にある圧電部材32,33,34をそれ
ぞれ変形させるに従って噴射されるインク量が多くな
る。
Now, consider the case where a voltage is applied to one of the piezoelectric members 31 to 34 to eject an ink droplet. The piezoelectric members 31 to 34 have the same size and the applied voltage value, and the deformation causes the partition walls 22 to be pushed up by the same amount. However, each piezoelectric member 31-
34 are arranged at a predetermined interval along the ink chamber 23, and the distance from the arrangement position to the nozzle hole 35a is different. Due to this difference in distance, there is a difference in the amount by which the ink ejection energy generated due to the deformation of each piezoelectric member 31 to 34 is attenuated before being transmitted to the ink meniscus held in the nozzle hole 35a.
The amount of ejected ink changes. Specifically, when the piezoelectric member 31 arranged behind the ink chamber 23 as viewed from the nozzle hole 35a is deformed, the amount of ink ejected is the smallest, and the piezoelectric members 32, 33, 34 in front of the piezoelectric member 32 are ejected. The amount of ejected ink increases as each deforms.

【0025】また、上記圧電部材31〜34のうちの2
つに同時に電圧を印加して変形させた場合には、それぞ
れの変形によって発生したインク噴射エネルギが累積さ
れて大きくなり、噴射されるインク量も増加するが、変
形させる圧電部材の組み合わせによってもインク量を変
化させることができる。この点は、3つの圧電部材を変
形させた場合も同様であり、すべての圧電部材31〜3
4を同時に変形させた場合に噴射されるインク量が最大
となる。
Two of the piezoelectric members 31 to 34 are also used.
When two voltages are simultaneously applied and deformed, the ink ejection energies generated by the respective deformations are accumulated and increased, and the amount of ejected ink also increases. The amount can be varied. This point is the same when the three piezoelectric members are deformed, and all the piezoelectric members 31 to 31 are deformed.
When 4 is deformed at the same time, the amount of ink ejected becomes maximum.

【0026】図7は、電圧を印加して変形させる圧電部
材の個数およびその配置位置によって、噴射されるイン
ク量の変化を確認する実験を行い、その結果をグラフに
示したものである。このグラフの横軸は電圧を印加する
圧電部材を符号で示してあり、縦軸は記録紙上に付着し
たインクドット径(μm)を示している。この実験で
は、各圧電部材31〜34に住友金属工業製H5D材
(幅0.09mm、高さ0.3mm、長さ3mm)、隔
壁22にアラミドフィルム(厚さ6μm)、記録紙にシ
ャープコート紙ST−70A4、インクに大日本インキ
化学工業製MAT−1002を用い、ノズル孔35aの
小径側の直径を25μmとした。また、上記圧電部材3
1〜34には、電圧値30v、パルス幅30μsecのパル
ス電圧を印加した。
FIG. 7 is a graph showing the results of an experiment for confirming the change in the amount of ejected ink depending on the number of piezoelectric members to be deformed by applying a voltage and the arrangement positions thereof. The horizontal axis of this graph shows the piezoelectric member to which a voltage is applied by a code, and the vertical axis shows the ink dot diameter (μm) attached to the recording paper. In this experiment, H5D material (width 0.09 mm, height 0.3 mm, length 3 mm) manufactured by Sumitomo Metal Industries, each piezoelectric member 31 to 34, an aramid film (thickness 6 μm) on the partition wall 22, and a sharp coating on recording paper. Paper ST-70A4, MAT-1002 manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. was used as the ink, and the diameter of the nozzle hole 35a on the small diameter side was 25 μm. In addition, the piezoelectric member 3
A pulse voltage having a voltage value of 30 v and a pulse width of 30 μsec was applied to each of 1 to 34.

【0027】図7のグラフから明らかなように、圧電部
材31〜34のうちの1つまたは2つ以上の圧電部材を
適宜選択して電圧を印加すれば、噴射されるインク量が
規則的に変化し、記録紙上に付着するインクドット径が
ほぼ直線的に増加することが確認できた。したがって、
コントローラ6により画像情報の濃淡に応じて電圧を印
加する圧電部材の個数およびその配置位置を適宜選択し
て、インク室23に対する加圧力を調節すれば、ノズル
孔35aより噴射されるインク量を多段階に制御でき、
階調表現を正確に行えることが確認できた。
As is apparent from the graph of FIG. 7, if one or two or more piezoelectric members of the piezoelectric members 31 to 34 are appropriately selected and a voltage is applied, the ejected ink amount will be regular. It was confirmed that the diameter of the ink dots that changed and adhered on the recording paper increased almost linearly. Therefore,
If the controller 6 appropriately selects the number of piezoelectric members to which a voltage is applied and the arrangement position thereof according to the density of the image information and adjusts the pressure applied to the ink chamber 23, the amount of ink ejected from the nozzle hole 35a can be increased. Can be controlled in stages,
It was confirmed that gradation expression can be performed accurately.

【0028】上記のようにしてインクを噴射したのち電
圧印加が解除されると、圧電部材31〜34はその弾性
に基づき復元し、これ追従して隔壁22も元の状態に戻
る。このとき、インク室23の容積が増加して内部に負
圧を生じ、インクマニホールド38およびインク供給路
36を介してインク室23にインクが補給され、次のイ
ンク噴射の準備ができる。
When the voltage application is released after the ink is ejected as described above, the piezoelectric members 31 to 34 are restored due to their elasticity, and the partition wall 22 also returns to the original state following this. At this time, the volume of the ink chamber 23 increases, a negative pressure is generated inside, ink is replenished to the ink chamber 23 through the ink manifold 38 and the ink supply passage 36, and the next ink ejection is ready.

【0029】ただし、上記インク補給時に、図6(a)
に示すパルス形状のように、電圧を瞬時にオフしてイン
ク室23の容積を急激に増加させると、ノズル孔35a
からインク室23内に気泡が吸引され、次のパルス電圧
印加時に気泡が圧力を吸収してインク噴射を妨げる恐れ
がある。このため、図6(b)に示すように、圧電部材
31〜34が復元動作する際のパルス形状に傾斜をもた
せ、圧電部材31〜34および隔壁22が気泡の吸引を
生じない範囲で最も速く戻るようにすれば、上記不都合
を防止することができる。
However, when the ink is replenished, as shown in FIG.
When the voltage is instantly turned off and the volume of the ink chamber 23 is rapidly increased like the pulse shape shown in FIG.
There is a risk that bubbles will be sucked into the ink chamber 23 from the above, and the bubbles will absorb the pressure when the next pulse voltage is applied, and hinder the ink ejection. Therefore, as shown in FIG. 6B, the piezoelectric members 31 to 34 have a pulse shape when performing a restoring operation, and the piezoelectric members 31 to 34 and the partition wall 22 are the fastest in the range in which the suction of bubbles is not generated. By returning, it is possible to prevent the above inconvenience.

【0030】また、図6(c)または(d)に示すよう
に、主パルスに対して逆極性で小電圧の後パルスを印加
したパルス電圧を圧電部材31〜34に印加すれば、主
パルスによりインクが噴射された後にノズル孔35aか
ら伸びるインク柱を、後パルスによってインク室23の
容積を僅かに増加させることでインク室23内に強制的
に引き込むことができ、これによりサテライトノイズを
軽減できる。なお、図6(d)に示すパルス形状におい
て主パルスの立ち下げ部を傾斜させてある理由は、上記
図6(b)の場合と同様である。さらに、図6(e)に
示すように、常に一定の低電圧を印加した状態で矩形状
のパルス電圧を印加すれば、インク噴射時に必要な電圧
を低く抑えることができ、ドライバーコストを安くでき
る。また、図6(f)に示すように、1回分の画像情報
に応じたパルス電圧にAC的な成分を付加すれば、イン
クの切れを良好にできる。
Further, as shown in FIG. 6 (c) or (d), if a pulse voltage in which a rear pulse having a small voltage and a reverse polarity to the main pulse is applied is applied to the piezoelectric members 31 to 34, the main pulse is generated. The ink column extending from the nozzle hole 35a after the ink is ejected can be forcibly drawn into the ink chamber 23 by slightly increasing the volume of the ink chamber 23 by the rear pulse, thereby reducing satellite noise. it can. The reason why the falling portion of the main pulse is inclined in the pulse shape shown in FIG. 6D is the same as in the case of FIG. 6B. Further, as shown in FIG. 6E, if a rectangular pulse voltage is applied while a constant low voltage is always applied, the voltage required at the time of ink ejection can be suppressed low, and the driver cost can be reduced. . Further, as shown in FIG. 6F, if an AC component is added to the pulse voltage corresponding to the image information for one time, it is possible to make the ink run out well.

【0031】上記のようなインク噴射動作が画像情報の
濃淡に応じて各インク室23ごとに独立して行われ、ス
キャンキャリッジ8のスキャンによりノズル数ライン分
の画像が描かれ、この動作が記録紙の通紙方向への移動
に同期して繰り返されることで、画像情報に応じた階調
性のある画像が記録紙上に記録される。
The ink jetting operation as described above is independently carried out for each ink chamber 23 according to the density of the image information, the image of several lines of nozzles is drawn by the scan of the scan carriage 8, and this operation is recorded. By repeating the processing in synchronization with the movement of the paper in the paper passing direction, an image having gradation according to the image information is recorded on the recording paper.

【0032】以上に説明したように、本実施例のインク
ジェット記録装置では、インク室23の一方の壁を形成
する隔壁22に各端面をそれぞれ接触させた状態で、1
つのインク室23あたり4つの圧電部材31〜34を配
置している。このように、インク室23に対して一方の
側に複数の圧電部材を配置したことで、2つ以上の圧電
部材を同時に駆動したときにも、各圧電部材の変形に基
づきインク室23内にそれぞれ発生した圧力波が相互に
干渉して生じる圧力損失が少なくて済む。また、各圧電
部材31〜34間は隔てられており、かつ1の圧電部材
の変形が薄膜状の隔壁22を介して他の圧電部材を変形
させることもない。したがって、連動変位の発生によっ
て噴射されるインク量にばらつきが生ずることもない。
これらのことから、本実施例によれば、駆動する圧電部
材の個数や配置位置に応じてインク噴射量を正確に多段
階制御することができ、階調表現を確実に行え、記録画
像の高画質化を図れる。
As described above, in the ink jet recording apparatus of this embodiment, one end is in contact with the partition wall 22 forming one wall of the ink chamber 23.
Four piezoelectric members 31 to 34 are arranged for each ink chamber 23. In this way, by disposing the plurality of piezoelectric members on one side of the ink chamber 23, even when two or more piezoelectric members are simultaneously driven, the deformation of each piezoelectric member causes the inside of the ink chamber 23 to be deformed. It is possible to reduce the pressure loss caused by the generated pressure waves interfering with each other. Further, the piezoelectric members 31 to 34 are separated from each other, and the deformation of the one piezoelectric member does not deform the other piezoelectric members via the thin-film partition wall 22. Therefore, there is no variation in the amount of ejected ink due to the occurrence of the interlocking displacement.
From these facts, according to the present embodiment, it is possible to accurately control the ink ejection amount in multiple stages according to the number of piezoelectric members to be driven and the arrangement positions thereof, to reliably perform gradation expression, and to enhance the recorded image. Image quality can be improved.

【0033】また、圧電部材31〜34は隔壁22によ
ってインク室23と隔てられ、インクと直接接触しない
ので、インクが浸透して低抵抗化することもなく、安定
した変形量を維持することができる。
Further, since the piezoelectric members 31 to 34 are separated from the ink chamber 23 by the partition wall 22 and do not come into direct contact with the ink, the ink does not permeate to lower the resistance and a stable deformation amount can be maintained. it can.

【0034】さらに、各圧電部材31〜34は隔壁に対
してそれぞれ突出した形状(例えば、直方体や立方体な
ど。)を有しているため、変形後の復元動作の際に生ず
る振動の減衰が速く、応答性に優れており、画像形成速
度を速くできる。
Furthermore, since each piezoelectric member 31 to 34 has a shape (for example, a rectangular parallelepiped or a cube) protruding from the partition wall, the vibration generated during the restoring operation after deformation is damped quickly. The responsiveness is excellent, and the image forming speed can be increased.

【0035】ところで、上記実施例では1つインク室あ
たり4つの圧電部材31〜34を配置したが、必要階調
数に応じて圧電部材の数を増減できる。また、図6
(g)または(h)に示すように、図6(a)、(b)
に対して逆極性のパルス電圧を上記圧電部材31〜34
に印加するようにしてもよい。この場合、電圧オン時に
インク室23の容積が増加してインクが補給され、電圧
オフによる圧電部材の復元時にインクが噴射される。こ
こで、図6(h)のパルス形状において立ち下げ部を傾
斜させてある理由は、上記図6(b)の場合と同様であ
る。
By the way, in the above embodiment, four piezoelectric members 31 to 34 are arranged per ink chamber, but the number of piezoelectric members can be increased or decreased according to the required number of gradations. FIG.
As shown in (g) or (h), FIG.
To the piezoelectric members 31 to 34
May be applied. In this case, when the voltage is turned on, the volume of the ink chamber 23 is increased to replenish the ink, and when the piezoelectric member is restored by the voltage turned off, the ink is ejected. Here, the reason why the falling portion is inclined in the pulse shape of FIG. 6 (h) is the same as in the case of FIG. 6 (b).

【0036】さらに、上記実施例では各圧電部材31〜
34のインク室23に沿う方向の長さを等しく形成した
が、図8に示すように、各圧電部材31a〜34aにつ
いてその長さをそれぞれ異なるように形成してもよい。
このようにすれば、各圧電部材31a〜34aに同一電
圧を印加して単独で変形させた場合に、噴射されるイン
ク量について上記実施例とは違った変化(例えば、圧電
部材34aの駆動時が最小インク量で、より後方の圧電
部材33a,32a,31aになるにつれてインク量が
増加する。)が得られるだけでなく、2つ以上の圧電部
材を同時に駆動した場合にも、その組み合わせによって
上記実施例では得られない中間のインク量やより大きな
インク量を得ることができ、階調表現領域をより広げる
ことができる。
Further, in the above-mentioned embodiment, each piezoelectric member 31-31.
Although the lengths of 34 in the direction along the ink chamber 23 are formed to be equal, as shown in FIG. 8, the piezoelectric members 31a to 34a may be formed to have different lengths.
By doing so, when the same voltage is applied to each of the piezoelectric members 31a to 34a and the piezoelectric members 31a to 34a are independently deformed, the ejected ink amount changes differently from the above-described embodiment (for example, when the piezoelectric member 34a is driven). Is the minimum ink amount, and the ink amount increases toward the rearward piezoelectric members 33a, 32a, 31a.), And when two or more piezoelectric members are driven at the same time, It is possible to obtain an intermediate ink amount and a larger ink amount that cannot be obtained in the above-described embodiment, and it is possible to further expand the gradation expression area.

【0037】さらにまた、上記圧電部材31〜34とし
て、図9に示すような積層型圧電体47を用いてもよ
い。この積層型圧電体47は、公知のグリーンシート法
により圧電材料を2層以上の多層に積層し、各圧電層の
間に隔壁22に導通する共通電極48と、多層配線26
に導通する個別電極49とを交互に形成したもので、単
層の場合に比べて同一電圧であっても積層数に応じて大
きな変形量を得ることができる。したがって、この積層
型圧電体47によれば、低電圧駆動が可能になり、ドラ
イバーコストを安くできる。なお、図9において積層型
圧電体47の外周の一点鎖線部は、共通電極48と個別
電極49とが短絡しないように、電極が形成されていな
い部分を示している。
Furthermore, as the piezoelectric members 31 to 34, a laminated piezoelectric body 47 as shown in FIG. 9 may be used. In this laminated piezoelectric body 47, a piezoelectric material is laminated in a multilayer structure of two or more layers by a known green sheet method, and a common electrode 48 electrically connected to the partition wall 22 between each piezoelectric layer and a multilayer wiring 26.
The individual electrodes 49 electrically connected to each other are alternately formed, so that a large deformation amount can be obtained according to the number of stacked layers even at the same voltage as compared with the case of a single layer. Therefore, according to the laminated piezoelectric body 47, low voltage driving becomes possible and the driver cost can be reduced. Note that, in FIG. 9, an alternate long and short dash line portion on the outer periphery of the laminated piezoelectric body 47 indicates a portion where no electrode is formed so that the common electrode 48 and the individual electrode 49 are not short-circuited.

【0038】なお、上記実施例では、コントローラ6お
よびドライバーIC50によって各圧電部材31〜34
に同一電圧VDを印加するようにしたが、各圧電部材3
1〜34ごとに印加電圧を変更できるドライバーを用い
れば、圧電部材ごとに変形量を制御することができ、噴
射されるインク量の変化領域をより拡大できる。これに
より、階調数を上げることができ、より高画質化を図る
ことができる。また、2つ以上の圧電部材を駆動する場
合、各圧電部材に電圧を同時に印加するようにしたが、
ノズル孔35aに対してより後方にある圧電部材から順
に僅かな時間差を設けて駆動するようにしてもよい。こ
の時間差は、より後方に位置する1の圧電部材の変形に
よって発生した圧力波がインク中を前方に伝わり、次に
駆動される圧電部材の対向位置に達するのに要する時間
に設定される。このように駆動することで、複数の圧電
部材により発生したインク加圧力を効率よく累積させる
ことができ、噴射インク量の変化領域拡大につながる。
したがって、これによってもまた、階調数の増加による
高画質化が可能になる。
In the above embodiment, each piezoelectric member 31 to 34 is controlled by the controller 6 and the driver IC 50.
The same voltage V D is applied to each of the piezoelectric members 3
If a driver that can change the applied voltage for each of 1 to 34 is used, the deformation amount can be controlled for each piezoelectric member, and the change region of the ejected ink amount can be further expanded. As a result, the number of gradations can be increased and higher image quality can be achieved. Further, when driving two or more piezoelectric members, a voltage is applied to each piezoelectric member at the same time.
The piezoelectric member may be driven with a slight time difference in order from the piezoelectric member located rearward of the nozzle hole 35a. This time difference is set to the time required for the pressure wave generated by the deformation of the one piezoelectric member located further rearward to propagate forward in the ink and reach the facing position of the piezoelectric member to be driven next. By driving in this way, it is possible to efficiently accumulate the ink pressure generated by the plurality of piezoelectric members, which leads to the expansion of the change area of the ejected ink amount.
Therefore, also by this, it is possible to improve the image quality by increasing the number of gradations.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のインクジェット記録装置では、1つのインク室あたり
複数の圧電部材が、インク室の一方の壁を形成する隔壁
に端面をそれぞれ接触させた状態で、インク室に沿って
配置されている。このように、インク室に対して一方の
側に複数の圧電部材を配置することで、各圧電部材相互
の圧力干渉を抑えることができる。その結果、ノズルか
ら噴射されるインク量の正確な多段階制御が可能にな
り、階調性を確実に表現でき高画質化を図れる。また、
圧電部材にインクが直接接触しないので、インク浸透に
よる低抵抗化もなく、安定した変形量を維持できる。
As is apparent from the above description, in the ink jet recording apparatus of the present invention, a plurality of piezoelectric members per ink chamber have their end faces contacting the partition walls forming one wall of the ink chamber. In this state, they are arranged along the ink chamber. As described above, by disposing the plurality of piezoelectric members on one side of the ink chamber, it is possible to suppress pressure interference between the piezoelectric members. As a result, accurate multi-step control of the amount of ink ejected from the nozzles is possible, gradation can be reliably expressed, and high image quality can be achieved. Also,
Since the ink does not come into direct contact with the piezoelectric member, it is possible to maintain a stable deformation amount without lowering the resistance due to ink penetration.

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

【図1】 インクジェット記録装置の概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an inkjet recording apparatus.

【図2】 インクジェットヘッドのインク室配列方向の
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an ink jet head in an ink chamber array direction.

【図3】 図2のインクジェットヘッドのインク室に沿
った方向の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the inkjet head of FIG. 2 in a direction along an ink chamber.

【図4】 多層配線のインク室に沿った方向の断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a multilayer wiring in a direction along an ink chamber.

【図5】 1つのインク室に対応して配置された複数の
圧電部材に電圧を印加するドライバーICおよびコント
ローラの構成例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a driver IC and a controller for applying a voltage to a plurality of piezoelectric members arranged corresponding to one ink chamber.

【図6】 圧電部材に印加するパルス電圧の形状を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a shape of a pulse voltage applied to a piezoelectric member.

【図7】 1つのインク室について駆動する1つまたは
2つ以上の圧電部材と、記録紙に付着するインクドット
径との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between one or two or more piezoelectric members driven for one ink chamber and the diameter of an ink dot attached to a recording sheet.

【図8】 1つのインク室に配置された複数の圧電部材
の大きさをそれぞれ異ならせた変形例を示すインクジェ
ットヘッドの断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an inkjet head showing a modified example in which a plurality of piezoelectric members arranged in one ink chamber have different sizes.

【図9】 積層型圧電体の側面図である。FIG. 9 is a side view of a laminated piezoelectric body.

【図10】 1つのインク室に複数のインク噴射機構を
備えた従来例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a conventional example in which one ink chamber is provided with a plurality of ink ejecting mechanisms.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…インクジェット記録装置、6…コントローラ(電圧
印加手段)、12…インクジェットヘッド、20…天
板、21…凹部、22…隔壁、23…インク室、26…
多層配線(電圧印加手段)、27…基板、31〜34…
圧電部材、50…ドライバーIC(電圧印加手段)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet recording device, 6 ... Controller (voltage application means), 12 ... Inkjet head, 20 ... Top plate, 21 ... Recessed part, 22 ... Partition, 23 ... Ink chamber, 26 ...
Multilayer wiring (voltage applying means), 27 ... Substrate, 31-34 ...
Piezoelectric member, 50 ... Driver IC (voltage applying means).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の溝状凹部を形成した天板と、 上記天板の凹部形成面を覆って各凹部の内部にインク室
をそれぞれ形成する薄膜状の隔壁と、 上記インク室の一方の壁を形成する隔壁の外面に各端面
が接触した状態でインク室に沿って配置された1つのイ
ンク室あたり複数の圧電部材と、 画像情報の濃淡に応じて上記複数の圧電部材のうち1つ
または2つ以上の圧電部材を選択して電圧を印加し、こ
の電圧が印加された圧電部材の変形に基づき上記隔壁を
押してインク室に充填されたインクを加圧し、インク室
に形成したノズルからインク滴を噴射させる電圧印加手
段と、を備えたインクジェット記録装置。
1. A top plate having a plurality of groove-shaped recesses formed therein, a thin-film partition wall which covers the recessed surface of the top plate to form ink chambers in the respective recesses, and one of the ink chambers. A plurality of piezoelectric members per ink chamber arranged along the ink chamber in a state where each end surface is in contact with the outer surface of the partition wall forming the wall, and one of the plurality of piezoelectric members according to the density of the image information. Alternatively, two or more piezoelectric members are selected and a voltage is applied, and based on the deformation of the piezoelectric members to which the voltage is applied, the partition walls are pressed to pressurize the ink filled in the ink chamber, and the ink is formed in the nozzle formed in the ink chamber. An inkjet recording apparatus comprising: a voltage applying unit that ejects ink droplets.
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