JPH10119260A - Ink jet head and its driving method - Google Patents

Ink jet head and its driving method

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JPH10119260A
JPH10119260A JP27566296A JP27566296A JPH10119260A JP H10119260 A JPH10119260 A JP H10119260A JP 27566296 A JP27566296 A JP 27566296A JP 27566296 A JP27566296 A JP 27566296A JP H10119260 A JPH10119260 A JP H10119260A
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JP
Japan
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pressure
common liquid
liquid chamber
ink
chamber
Prior art date
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Application number
JP27566296A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsutake Nagashima
三剛 長島
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent or reduce fluctuation of a meniscus owing to cross talk in a piezoelectric type ink jet having a plurality of pressure chambers discharging ink and a common liquid chamber interconnected to the pressure chamber. SOLUTION: In an ink jet, a piezoelectric element for correction 15 controlling a meniscus is attached onto an outer wall 3a of a common liquid chamber, and the outer wall 3a is deformed by driving the piezoelectric element for correction 15 to enlarge and reduce a volume of a common liquid chamber 3 in sychronism with pressurizing and sucking operations of the pressure chamber 5. Fluctuation in pressure of the common liquid chamber is absorbed thereby to prevent or reduce fluctuation of the meniscus owing to cross talk of propagation of fluid pressure between the pressure chambers 5. Thereby, a size of a liquid drop of discharged ink is uniformized, and quality of recording can be improved.

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】本発明はプリンタに関し、更
に詳しくはオンデマンド型の圧電式インクジェットヘッ
ドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printer, and more particularly to an on-demand type piezoelectric ink jet head.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電式インクジェットヘッドを用いたオ
ンデマンド型のプリンタは、構造が簡単で、比較的高速
度で、低騒音で記録できること、カラー記録が容易であ
ること等の利点を有するため広く利用されている。この
ようなインクジェットヘッドは駆動信号にもとづいて圧
力室からインクを間欠的に吐出して記録を行うが、記録
速度を高めるためには1つのインクジェットヘッドに多
数の圧力室を設けるのが一般的である。複数の圧力室お
よび該圧力室に連通する共通液室を有し、圧電素子の圧
電駆動により圧力室の外壁を変形させ、圧力室に連通す
るノズル孔からインクを吐出させ印字等記録を行う。
2. Description of the Related Art On-demand type printers using a piezoelectric ink jet head have advantages such as simple structure, relatively high speed, low noise recording, and easy color recording. It's being used. Such an ink jet head performs recording by intermittently discharging ink from the pressure chambers based on a drive signal. In order to increase the recording speed, it is general to provide a large number of pressure chambers in one ink jet head. is there. It has a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers. The outer wall of the pressure chambers is deformed by piezoelectric driving of the piezoelectric element, and ink is ejected from nozzle holes communicating with the pressure chambers to perform printing or the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数の圧力室
を一体に形成したインクジェットヘッドにおいては、圧
力同士の圧力の干渉により、メニスカスが変動し、これ
によりクロストークを生じる問題がある。この種のクロ
ストークにつき図面を用いて説明する。図8は従来の圧
電式インクジェットヘッドを示す図である。複数の圧力
室および、該圧力室に連通する共通液室を有し、圧電素
子の圧電駆動により圧力室の外壁を変形させ、圧力室に
連通するノズル孔からインクを吐出させ印字等記録を行
う。
However, in an ink jet head in which a plurality of pressure chambers are integrally formed, there is a problem that the meniscus fluctuates due to the interference between the pressures, thereby causing crosstalk. This type of crosstalk will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a view showing a conventional piezoelectric ink jet head. It has a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers, deforms the outer wall of the pressure chambers by piezoelectric driving of the piezoelectric element, and performs recording such as printing by discharging ink from nozzle holes communicating with the pressure chambers. .

【0004】このような構造のヘッドにおいて、インク
を吐出させようとする圧力室の外壁を変形させ圧力室を
加圧してインクを吐出させる際、増加したインク室の圧
力がインクの流動および圧力波の伝搬を起こして共通液
室の液室の圧力を高め、その圧力がさらに同様の原理に
より他のインク室の圧力を高め、そのメニスカスを押し
出す。そのとき当該他のインク室にインクの吐出をさせ
ると、正常よりも大きい液滴を吐出する。
In a head having such a structure, when the outer wall of the pressure chamber in which ink is to be ejected is deformed to pressurize the pressure chamber to eject ink, the increased pressure in the ink chamber causes the flow of the ink and the pressure wave. Is caused to increase the pressure of the liquid chamber of the common liquid chamber, and the pressure further increases the pressure of other ink chambers by the same principle, thereby pushing out the meniscus. At that time, when the ink is ejected to the other ink chamber, a droplet larger than normal is ejected.

【0005】吐出後に圧力室に共通液室からインクを吸
入するために圧電素子を駆動しインク室の外壁を復元等
して圧力室を拡大し減圧すると、この圧力の低下がイン
クの流動等を起こして共通液室の圧力低下を介して他の
圧力室の圧力を低下させ、メニスカスを引き込む。従っ
て、次の吐出までにメニスカスが復元せず、正常よりも
小さな液滴を吐出する場合をがでてくる。
After the ejection, the piezoelectric element is driven to suck ink from the common liquid chamber into the pressure chamber, and the pressure chamber is enlarged and decompressed by restoring the outer wall of the ink chamber. This causes the pressure in the other pressure chambers to drop through the pressure drop in the common liquid chamber, thereby pulling in the meniscus. Therefore, the meniscus may not be restored by the next ejection, and a droplet smaller than normal may be ejected.

【0006】以上のようなクロストークにより、メニス
カスが変動し、あるときはメニスカスを押し出し、ある
ときはメニスカスを引き込み吐出する液滴の大きさを変
動させる。一般にこのようメニスカスの変動は記録パタ
ーンに依存し、あるパターンにおいては液滴が大とな
り、別のパターンでは液滴が小となるので、印字むら等
記録の不自然な濃淡を生じ、記録の品質が著しく低下す
る。
[0006] The meniscus fluctuates due to the crosstalk as described above. In some cases, the meniscus is pushed out, and in some cases, the meniscus is pulled in and the size of the droplet to be ejected is fluctuated. In general, the fluctuation of the meniscus depends on the recording pattern.In some patterns, the droplets are large, and in another pattern, the droplets are small. Is significantly reduced.

【0007】この問題を解決方法の一つとして、共通液
室を十分大きくして圧力変動を生じないようにする方法
もあるが、共通液室が極めて大きくなり、ヘッドが大き
くなってしまうという問題がある他に、圧力室同士が接
近していると、共通液室内の局所的な圧力の変動を介し
て相互に圧力の変動が伝わり、十分な効果が得られな
い。
As one of the solutions to this problem, there is a method in which the common liquid chamber is made sufficiently large to prevent pressure fluctuation. However, the problem is that the common liquid chamber becomes extremely large and the head becomes large. Besides, when the pressure chambers are close to each other, the fluctuations in the pressure are transmitted to each other via the local fluctuations in the pressure in the common liquid chamber, so that a sufficient effect cannot be obtained.

【0008】別の方法として、特開平6ー312513
号公報に記載したように、共通液室の内面の一部を撥イ
ンク性面106とし、該部に気泡107を保持させ、こ
の気泡107により共通液室の圧力の変動を吸収し、ク
ロストークによるメニスカスの変動を防止しようとする
技術が知られている。しかし気泡107はインクの静止
状態においては安定しているものの、インクの流動に伴
い揺動、変形する傾向がある。そしてインクの流動の周
波数が高くなるにつれ、例えば超音波洗浄の場合のよう
に、揺動が激しくなり、気泡が変形、分離、分裂等して
圧力室の入口を塞ぎ、インクの吸入を阻む場合も有り得
る。このことは高速記録を行う上で不利となる。
Another method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-312513.
As described in the publication, a part of the inner surface of the common liquid chamber is used as an ink-repellent surface 106, and a bubble 107 is held in this portion, and the bubble 107 absorbs fluctuations in the pressure of the common liquid chamber, thereby reducing crosstalk. There is known a technique for preventing a meniscus from fluctuating. However, although the bubble 107 is stable when the ink is at rest, it tends to swing and deform as the ink flows. And, as the frequency of the ink flow increases, for example, as in the case of ultrasonic cleaning, when the vibration becomes strong, bubbles are deformed, separated, split, etc., blocking the inlet of the pressure chamber, preventing ink suction. Is also possible. This is disadvantageous in performing high-speed recording.

【0009】更に別の方法として、共通液室の中に弾性
体、多孔質体などを設け、これにより圧力変動を吸収す
るというものがある。しかし、このような方法はヘッド
の小型化に不利であり、また多孔質体などの微細なゴミ
を発生し易く、ノズル孔を詰まらせるなどの問題をおこ
し易い。
As still another method, there is a method in which an elastic body, a porous body, or the like is provided in a common liquid chamber to absorb pressure fluctuation. However, such a method is disadvantageous for miniaturization of the head, easily generates fine dust such as a porous body, and easily causes a problem such as clogging a nozzle hole.

【0010】本発明は上に述べた従来技術の問題点を解
決し、クロストークによるメニスカスの変動を阻止また
は低減し、印字品質等記録の品質に優れ、且つ小型で高
速記録に適したオンデマンド型の圧電式インクジェット
ヘッドを提供することができるようにすることを課題と
する。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, prevents or reduces meniscus fluctuation due to crosstalk, is excellent in recording quality such as printing quality, and is compact and suitable for high-speed recording on demand. It is an object to provide a piezoelectric ink jet head of a mold type.

【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
めの手段として本発明は、複数の圧力室および、該圧力
室に連通する共通液室を有し、圧電駆動により圧力室の
外壁を変形させ、圧力室に連通するノズル孔からインク
を吐出させ印字を行うインクジェットヘッドにおいて、
共通液室の外壁にメニスカスの制御を行う補正用圧電部
材をとりつけてなることを特徴とする。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention has a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers, and the outer wall of the pressure chambers is driven by piezoelectric driving. In an ink jet head that performs deformation and discharges ink from nozzle holes communicating with the pressure chambers to perform printing,
A compensation piezoelectric member for controlling meniscus is attached to an outer wall of the common liquid chamber.

【0012】本発明によれば、複数の圧力室および、該
圧力室に連通する共通液室を有し、圧電駆動により圧力
室の外壁を変形させ、圧力室に連通するノズル孔からイ
ンクを吐出させ印字を行うインクジェットヘッドの共通
液室の外壁にメニスカスの制御を行う補正用圧電部材を
とりつけ、インクを吐出するための圧力室の加圧動作に
同期、またはほぼ同期して共通液室を拡大し、インクを
吸入するための圧力室の減圧動作に同期、またはほぼ同
期して共通液室を縮小させるよう補正用圧電部材を駆動
する。これにより、圧力室の加圧動作及び減圧動作に伴
う共通液室の圧力の変動を吸収し、クロストークによる
メニスカスの変動を阻止または低減することができる。
According to the present invention, a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers are provided, and an outer wall of the pressure chambers is deformed by piezoelectric driving, and ink is ejected from a nozzle hole communicating with the pressure chambers. A piezoelectric member for controlling meniscus is attached to the outer wall of the common liquid chamber of the inkjet head that performs printing by printing, and the common liquid chamber is expanded in synchronization with or almost in synchronization with the pressurizing operation of the pressure chamber for discharging ink. Then, the correcting piezoelectric member is driven so as to reduce the common liquid chamber in synchronization with or almost in synchronization with the pressure reducing operation of the pressure chamber for sucking the ink. This makes it possible to absorb fluctuations in the pressure of the common liquid chamber caused by the pressurizing operation and the depressurizing operation of the pressure chamber, and prevent or reduce fluctuations in meniscus due to crosstalk.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1)以下に本発明の第1の実施例につき図面を
用いて説明する。図1および図2は本発明を適用したイ
ンクジェットヘッドの一例で、断面図である。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are cross-sectional views showing an example of an ink jet head to which the present invention is applied.

【0014】流路形成部材1にはインク供給口2に連通
する共通液室3および前記共通液室3に連接し、オリフ
ィス4を有した複数の圧力室5が形成されている。流路
形成部材1の下面には圧力室5および共通液室3の外壁
3aをなすダイヤフラム6を取り付ける。圧力室5は流
路形成部材1に接着剤によって接着されたダイヤフラム
6と圧力室壁7とに囲まれた部分であり、共通液室3は
ダイヤフラム6と共通液室壁8とに囲まれた部分であ
る。積層圧電素子ユニット9は積層圧電部材を絶縁材料
からなる基台10にエポキシ接着剤などにより接合され
た後、ワイヤ加工等により基台10の一定の深さまで溝
11を形成することにより駆動用集電極12よび共通集
電極13が形成された複数の圧力室用圧電素子14の集
合体として構成される。共通液室3を形成するダイヤフ
ラム6の外壁3aには補正用圧電素子15、また圧力室
2およびオリフィス4を形成するダイヤフラム6の外壁
面にはフレーム16をそれぞれ接着剤を用いて接合す
る。
A common liquid chamber 3 communicating with the ink supply port 2 and a plurality of pressure chambers 5 connected to the common liquid chamber 3 and having orifices 4 are formed in the flow path forming member 1. A pressure chamber 5 and a diaphragm 6 forming an outer wall 3a of the common liquid chamber 3 are attached to the lower surface of the flow path forming member 1. The pressure chamber 5 is a portion surrounded by a diaphragm 6 bonded to the flow path forming member 1 with an adhesive and a pressure chamber wall 7, and the common liquid chamber 3 is surrounded by the diaphragm 6 and a common liquid chamber wall 8. Part. The laminated piezoelectric element unit 9 is formed by joining a laminated piezoelectric member to a base 10 made of an insulating material with an epoxy adhesive or the like, and then forming a groove 11 to a predetermined depth of the base 10 by wire working or the like to thereby collect a drive member. It is configured as an aggregate of a plurality of pressure chamber piezoelectric elements 14 on which the electrodes 12 and the common collector electrode 13 are formed. The correcting piezoelectric element 15 is bonded to the outer wall 3a of the diaphragm 6 forming the common liquid chamber 3, and the frame 16 is bonded to the outer wall of the diaphragm 6 forming the pressure chamber 2 and the orifice 4 using an adhesive.

【0015】流路形成部材1、ダイヤフラム6およびフ
レーム16の前端面を同一平面とし、該平面にノズル板
17を設けてある。ノズル板17には、インク液滴を噴
射するためのノズル穴18が設けてあり、これらノズル
穴18がそれぞれ圧力室5に連通している。
The front end faces of the flow path forming member 1, the diaphragm 6 and the frame 16 are made to be on the same plane, and a nozzle plate 17 is provided on this plane. The nozzle plate 17 is provided with nozzle holes 18 for ejecting ink droplets, and each of the nozzle holes 18 communicates with the pressure chamber 5.

【0016】また圧力室用圧電素子14の駆動用集電極
12および共通集電極13には、フレキシブルプリント
基板19の導電パターンと前記駆動用集電極12および
共通集電極13が一致するように位置合わせたのちに、
表面からヒータを押し当ててハンダ等で融着され、図示
しない外部回路から電圧が印加される。これにより、内
部電極14a、14b間に電位差が生じ、その間に挟ま
れた圧電材料が厚さ方向に変形する。この変形に伴いダ
イヤフラム6が変形し、圧力室5内の容積を変化させ
る。その結果、圧力室5内に供給されたインクがノズル
穴18から噴射される。
The driving collector 12 and the common collector 13 of the pressure chamber piezoelectric element 14 are positioned so that the conductive pattern of the flexible printed circuit board 19 and the driving collector 12 and the common collector 13 coincide with each other. Later
The heater is pressed from the surface and fused with solder or the like, and a voltage is applied from an external circuit (not shown). As a result, a potential difference occurs between the internal electrodes 14a and 14b, and the piezoelectric material sandwiched therebetween is deformed in the thickness direction. With this deformation, the diaphragm 6 is deformed, and changes the volume in the pressure chamber 5. As a result, the ink supplied into the pressure chamber 5 is ejected from the nozzle holes 18.

【0017】圧力室用圧電素子14の駆動は公知の方法
により行う。印字データに基づいて複数の圧力室用圧電
素子14のうちの一部または全部を選択し、選択した圧
力室用圧電素子14を同時に電圧の印加または解除によ
り駆動し、対応する圧力室5の外壁を変形させて、加圧
によりインクを吐出させる。吐出後の圧力室5に対して
は圧力室用圧電素子14を電圧の印加または解除により
逆方向に駆動することにより、圧力室5の外壁を逆方向
に変形して、減圧により、共通液室3からインク吸引し
充填する。ここで圧力室用圧電素子14はd33モード
で動作する。すなわち電圧の印加、解除により積層方向
に伸縮し圧力室5の外壁を垂直方向に変形する。
The driving of the pressure chamber piezoelectric element 14 is performed by a known method. A part or all of the plurality of pressure chamber piezoelectric elements 14 are selected based on the print data, and the selected pressure chamber piezoelectric elements 14 are simultaneously driven by applying or releasing a voltage, and the corresponding outer wall of the pressure chamber 5 is pressed. Is deformed, and ink is ejected by pressurization. By driving the piezoelectric element 14 for the pressure chamber in the opposite direction by applying or releasing a voltage to the pressure chamber 5 after the discharge, the outer wall of the pressure chamber 5 is deformed in the opposite direction, and the common liquid chamber is depressurized. Ink suction from 3 and filling. Here, the pressure chamber piezoelectric element 14 operates in the d33 mode. That is, the outer wall of the pressure chamber 5 expands and contracts in the stacking direction by application and release of the voltage, and deforms in the vertical direction.

【0018】共通液室3の外壁3aに接合した補正用圧
電素子15はd31モードで動作し、駆動電圧の印加に
より長さ方向に伸縮し、共通液室3の外壁3aを屈曲モ
ードで変形させる。すなわち、補正用圧電素子15の電
極間に電圧を加え、素子の長さが伸びるときにはダイヤ
フラム6の外壁3aは下に凸に変形し、共通液室3の容
積を拡大する。これとは逆の方向に電圧を加えると補正
用圧電素子15の長さは縮小し、外壁3aは上に凸に変
形し、共通液室3の容積を縮小する。
The correcting piezoelectric element 15 joined to the outer wall 3a of the common liquid chamber 3 operates in the d31 mode, expands and contracts in the length direction by applying a driving voltage, and deforms the outer wall 3a of the common liquid chamber 3 in the bending mode. . That is, when a voltage is applied between the electrodes of the correcting piezoelectric element 15 and the length of the element is extended, the outer wall 3a of the diaphragm 6 is deformed downward and the volume of the common liquid chamber 3 is enlarged. When a voltage is applied in the opposite direction, the length of the correcting piezoelectric element 15 is reduced, the outer wall 3a is deformed to be convex upward, and the volume of the common liquid chamber 3 is reduced.

【0019】本実施例においては圧力室用圧電素子14
を駆動して圧力室5を加圧し、インクを吐出吐出させる
ときに同期、またはほぼ同期して補正用圧電素子15の
電極に素子が伸びる方向の電圧を加える。この結果、共
通液室3の容積を拡大し、圧力室5の加圧により、イン
クは圧力室5から共通液室3に逆流しても、これによる
共通液室3の圧力上昇を吸収または低減させることがで
きる。
In this embodiment, the piezoelectric element 14 for the pressure chamber is used.
Is driven to pressurize the pressure chamber 5 and apply or apply a voltage in the direction in which the element extends to the electrode of the correcting piezoelectric element 15 synchronously or almost synchronously when ink is ejected and ejected. As a result, the volume of the common liquid chamber 3 is increased, and even if the ink flows backward from the pressure chamber 5 to the common liquid chamber 3 due to the pressurization of the pressure chamber 5, the rise in the pressure of the common liquid chamber 3 due to this is absorbed or reduced. Can be done.

【0020】圧力室5からインクを吐出させた後に圧力
室用圧電素子14を駆動して圧力室5の外壁を逆方向に
動かし、減圧により、共通液室3からインクを吸入し充
填する。本実施例においては、この吸入動作に同期また
はほぼ同期して補正用圧電素子15の電極に素子の長さ
が縮小または復元するように電圧を加える。この結果、
共通液室3の容積を縮小させ、圧力室5の減圧によりイ
ンクが共通液室3から圧力室5に向け流出しても、これ
による共通液室3の圧力の低下を阻止または制限するこ
とができる。
After the ink is ejected from the pressure chamber 5, the pressure chamber piezoelectric element 14 is driven to move the outer wall of the pressure chamber 5 in the opposite direction, and the pressure is reduced so that the ink is sucked and filled from the common liquid chamber 3. In this embodiment, a voltage is applied to the electrodes of the correcting piezoelectric element 15 in synchronization with or substantially in synchronization with the suction operation so that the length of the element is reduced or restored. As a result,
Even if the volume of the common liquid chamber 3 is reduced and the ink flows out of the common liquid chamber 3 toward the pressure chamber 5 due to the decompression of the pressure chamber 5, it is possible to prevent or limit the decrease in the pressure of the common liquid chamber 3 due to this. it can.

【0021】本実施例においてはこのようにして圧力室
5におけるインクの吐出時および吸引時において共通液
室3の圧力の変動を阻止また低減することができるの
で、クロストークによるメニスカスの変動を阻止または
低減することができる。
In this embodiment, the fluctuation of the pressure in the common liquid chamber 3 can be prevented or reduced during the discharge and suction of the ink in the pressure chamber 5, and thus the fluctuation of the meniscus due to the crosstalk can be prevented. Or it can be reduced.

【0022】本実施例おけるヘッドの駆動方法につき図
面を用いて更に具体的に説明する。図3は本発明による
インクジェットヘッドの駆動回路およびその制御回路図
である。31は記録データとしてのシリアルデータをク
ロック信号CL1により順次シフト記録するシフトレジ
スタであり、D−FFの複数段により構成する。このレ
ジスタのパラレル出力線をDーFFの複数段よりなるラ
ッチ回路32に接続する。ラッチ回路32のパラレル出
力線を圧力室用圧電素子14を駆動する記録駆動回路の
数と同数設けたアンドゲート33の一方の入力端に接続
する。共通のイネーブル信号線34をこれらのアンドゲ
ート33の他の一方の入力端に接続する。イネーブル信
号線34を更に遅延回路35およびNOT回路36を介
して補正用圧電素子15を駆動する後述する補正駆動回
路37の制御端子38に接続する。アンドゲート33の
出力線を後述する記録駆動回路40の制御端子39に接
続する。
The method of driving the head in this embodiment will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing a drive circuit of an ink jet head and a control circuit thereof according to the present invention. Reference numeral 31 denotes a shift register which sequentially shift-records serial data as recording data in response to a clock signal CL1, and includes a plurality of stages of D-FFs. The parallel output line of this register is connected to a latch circuit 32 having a plurality of stages of D-FFs. The parallel output line of the latch circuit 32 is connected to one input terminal of an AND gate 33 provided in the same number as the number of recording drive circuits for driving the pressure chamber piezoelectric elements 14. A common enable signal line 34 is connected to the other input terminals of these AND gates 33. The enable signal line 34 is further connected via a delay circuit 35 and a NOT circuit 36 to a control terminal 38 of a later-described correction drive circuit 37 for driving the correction piezoelectric element 15. The output line of the AND gate 33 is connected to a control terminal 39 of a recording drive circuit 40 described later.

【0023】図5の点線の枠内に記録駆動回路40およ
び補正駆動回路37の原理図を示す。各記録駆動回路4
0は圧力室用圧電素子14の一方の電極を充電スイッチ
41を介して駆動電源の高電位側に接続するとともに放
電スイッチ42を介して駆動電源の低電位側に接続し、
圧力室用圧電素子14の他方の電極を直接、駆動電源の
低電位側に接続することにより構成する。38、39は
スイッチ制御端子であり、この端子に制御信号を入力し
て充電スイッチ41および放電スイッチ42のON/O
FFを行う。補正駆動回路37も同様に補正用圧電素子
15の一方の電極を充電スイッチ41を介して駆動電源
の高電位側に接続するとともに放電スイッチ42を介し
て駆動電源の低電位側に接続し、補正用圧電素子15の
他方の電極を直接、駆動電源の低電位側に接続すること
により構成する。補正駆動回路37にも記録駆動回路4
0と同様の制御端子39を設ける。
A principle diagram of the recording drive circuit 40 and the correction drive circuit 37 is shown in the frame of the dotted line in FIG. Each recording drive circuit 4
0 connects one electrode of the pressure chamber piezoelectric element 14 to the high potential side of the drive power supply via the charge switch 41 and connects to the low potential side of the drive power supply via the discharge switch 42;
It is configured by connecting the other electrode of the pressure chamber piezoelectric element 14 directly to the low potential side of the drive power supply. Reference numerals 38 and 39 denote switch control terminals, to which control signals are inputted to turn on / off the charge switch 41 and the discharge switch 42.
Perform FF. Similarly, the correction drive circuit 37 connects one electrode of the correction piezoelectric element 15 to the high potential side of the drive power supply via the charge switch 41 and also connects to the low potential side of the drive power supply via the discharge switch 42. The other electrode of the piezoelectric element 15 is directly connected to the lower potential side of the driving power supply. The recording drive circuit 4 is also provided in the correction drive circuit 37.
A control terminal 39 similar to 0 is provided.

【0024】次に上記の制御回路及び駆動回路の動作に
つき説明する。図4は、図3に示す回路の動作および圧
力室、共通液室の容量変化を示すタイムチャートであ
る。図4に示すように当初は記録駆動回路40のすべて
のスイッチ制御端子39の電圧V1をLとし、これによ
り充電スイッチ41をON、放電スイッチ42をOFF
の状態としておく。また補正駆動回路37のスイッチ制
御端子38の電圧V2をHとしこれにより、充電スイッ
チ41をOFF、放電スイッチ42をONの状態として
おく。このときすべての圧力室用圧電素子15に電源電
圧Vが加わり、素子の高さはd33効果により自然長よ
りも縮小し、すべての圧力室5の容積S1をΔSだけ拡
大した状態にしておく。また、補正用圧電素子15に加
わる電圧Vは放電によりゼロの状態となっており、補正
用圧電素子15の長さは自然長のままであり、共通液室
3の外壁3aを変形のない状態としておく。従って図4
に示すように共通液室3の容積S2の変化はゼロとなっ
ている。
Next, the operation of the above control circuit and drive circuit will be described. FIG. 4 is a time chart showing the operation of the circuit shown in FIG. 3 and changes in the capacities of the pressure chamber and the common liquid chamber. As shown in FIG. 4, the voltages V1 of all the switch control terminals 39 of the recording drive circuit 40 are initially set to L, whereby the charge switch 41 is turned on and the discharge switch 42 is turned off.
State. Further, the voltage V2 of the switch control terminal 38 of the correction drive circuit 37 is set to H, whereby the charge switch 41 is turned off and the discharge switch 42 is turned on. At this time, the power supply voltage V is applied to all the pressure chamber piezoelectric elements 15, the heights of the elements are reduced from their natural lengths by the d33 effect, and the volumes S1 of all the pressure chambers 5 are expanded by ΔS. Further, the voltage V applied to the correcting piezoelectric element 15 is zero due to the discharge, the length of the correcting piezoelectric element 15 remains the natural length, and the outer wall 3a of the common liquid chamber 3 is not deformed. And keep it. Therefore, FIG.
As shown in (2), the change in the volume S2 of the common liquid chamber 3 is zero.

【0025】シフトレジスタ31のリセット端子にリセ
ット信号を加えてリセットした後、データ線に記録デー
タとしてのシリアルデータを加えクロック信号CL1に
よりレジスタ内に順次シフト記録する。次にラッチ回路
32にラッチ信号を加え、シフトレジスタ31のパラレ
ル出力をラッチ回路32に保持する。次に、イネイブル
信号線34に加えるイネーブル信号p1をLからHに立
ち上げる。このとき、ラッチ回路32のビットに保持し
たデータがHの場合は接続するアンドゲート33の出力
はHとなり、保持データがLのビットに接続するアンド
ゲート33の出力はLとなる。アンドゲート33の出力
がHとなった場合は対応する記録駆動回路40のスイッ
チ制御端子39の電圧V1sはLからHとなり、充電ス
イッチ41をONからOFFに切り替え、放電スイッチ
42をOFFからONに切り替え、圧力室用圧電素子1
4の放電を行い印加電圧VC1Sをゼロにして素子の高さ
を復元し、対応する圧力室5の容積S1sをΔS1だけ縮
小、復元して圧力室5を加圧し、ノズル孔18よりイン
クを吐出させる。一方、アンドゲート33の出力がLの
場合はスイッチ制御端子39の出力はLのままであり、
充電スイッチ41をON、放電スイッチ42はOFFの
ままであり、圧力室用圧電素子14が縮小し、圧力室5
がΔS1 だけ拡大した状態を維持し、圧力室5はインク
の吐出を行わない。このようにして記録データにより選
択した圧力室5のみにインクの吐出を行わせる。
After resetting by applying a reset signal to the reset terminal of the shift register 31, serial data as recording data is added to the data line, and shift recording is sequentially performed in the register by the clock signal CL1. Next, a latch signal is applied to the latch circuit 32, and the parallel output of the shift register 31 is held in the latch circuit 32. Next, the enable signal p1 applied to the enable signal line 34 rises from L to H. At this time, when the data held in the bit of the latch circuit 32 is H, the output of the connected AND gate 33 becomes H, and the output of the AND gate 33 connected to the L bit of the held data becomes L. When the output of the AND gate 33 becomes H, the voltage V1s of the switch control terminal 39 of the corresponding recording drive circuit 40 changes from L to H, the charge switch 41 is switched from ON to OFF, and the discharge switch 42 is switched from OFF to ON. Switching, piezoelectric element for pressure chamber 1
4, the applied voltage VC1S is reduced to zero, the height of the element is restored, the volume S1s of the corresponding pressure chamber 5 is reduced and restored by ΔS1, the pressure is applied to the pressure chamber 5, and ink is ejected from the nozzle hole 18. Let it. On the other hand, when the output of the AND gate 33 is L, the output of the switch control terminal 39 remains L,
The charge switch 41 is turned on, the discharge switch 42 is kept off, and the pressure chamber piezoelectric element 14 is reduced.
Maintain the state expanded by ΔS1, and the pressure chamber 5 does not discharge ink. In this manner, ink is ejected only to the pressure chamber 5 selected by the print data.

【0026】イネイブル信号の立ち上がりから若干遅れ
て遅延回路35の出力がLからHとなり、補正駆動回路
37のスイッチ制御端子38の補正制御電圧V2をHか
らLに立ち下げる。これにより充電スイッチ41はOF
FからONへ、放電スイッチ42はONからOFFに切
り替わり、補正用圧電素子15に加わる電圧VC2は駆動
電圧Vとなり、圧電素子を伸張させ、既に述べた原理に
より、共通液室3の容積S2をΔS2だけ拡大する。共通
液室3の拡大は圧力室5の縮小、復元のタイミングより
も若干ずれて行う。これは圧力室5の縮小の開始から若
干ずれて共通液室3へのインクの逆流が開始されること
に対応したものである。このようにしてインク吐出によ
る共通液室3の圧力の増加を有効に阻止または低減す
る。
The output of the delay circuit 35 changes from L to H slightly after the rise of the enable signal, and the correction control voltage V2 of the switch control terminal 38 of the correction drive circuit 37 falls from H to L. As a result, the charge switch 41 is turned off.
From F to ON, the discharge switch 42 switches from ON to OFF, the voltage VC2 applied to the correcting piezoelectric element 15 becomes the driving voltage V, and expands the piezoelectric element, thereby increasing the volume S2 of the common liquid chamber 3 according to the principle described above. Enlarge by ΔS2. The expansion of the common liquid chamber 3 is performed at a slightly different timing from the timing of the reduction and restoration of the pressure chamber 5. This corresponds to the fact that the backflow of the ink to the common liquid chamber 3 is started slightly shifted from the start of the reduction of the pressure chamber 5. In this way, an increase in the pressure of the common liquid chamber 3 due to ink ejection is effectively prevented or reduced.

【0027】次にイネイブル信号線34の信号p1がH
からLに立ち下がると、すべての記録駆動回路40に接
続するアンドゲート33の出力はLとなり、先に選択し
た記録駆動回路40においてはスイッチ制御端子39の
電圧V1sがHからLにさがり、これにより充電スイッ
チ41はOFFからONへ、放電スイッチ42はONか
らOFFに切り替わり、圧力室用圧電素子15の印加電
圧VC1sはVとなり、すでに述べた原理により圧力室5
をΔS1だけ拡大し、減圧して、共通液室3からインク
を吸入して圧力室5に充填し、次の吐出に備える。
Next, the signal p1 of the enable signal line 34 becomes H
When the voltage falls from L to L, the outputs of the AND gates 33 connected to all the recording drive circuits 40 become L, and in the previously selected recording drive circuit 40, the voltage V1s of the switch control terminal 39 falls from H to L. As a result, the charge switch 41 is switched from OFF to ON and the discharge switch 42 is switched from ON to OFF, and the voltage VC1s applied to the pressure chamber piezoelectric element 15 becomes V.
Is increased by ΔS 1, and the pressure is reduced. The ink is sucked from the common liquid chamber 3 and filled in the pressure chamber 5 to prepare for the next ejection.

【0028】イネイブル信号P1の立ち下がりから若干遅
れて遅延回路の出力がHからLとなり、補正駆動回路3
7のスイッチ制御端子38の電圧V2をLからHに立ち
上げる。これにより充電スイッチ41はONからOFF
へ、放電スイッチ42はOFFからONに切り替わり、
補正用圧電素子15に加わる電圧VC2を放電によりゼロ
とし、共通液室3をΔS2だけ縮小、復元する。共通液
室3の縮小、復元は圧力室5の大のタイミングよりも若
干ずれて行う。これは圧力室5の拡大の開始から若干ず
れて共通液室3から圧力室5へのインクの流出が開始さ
れることに対応したものである。このようにしてインク
吐出による共通液室3の圧力の低下を有効に阻止または
少なくする。
The output of the delay circuit changes from H to L slightly after the fall of the enable signal P1, and the correction driving circuit 3
7, the voltage V2 of the switch control terminal 38 is raised from L to H. As a result, the charge switch 41 is changed from ON to OFF.
, The discharge switch 42 switches from OFF to ON,
The voltage VC2 applied to the correction piezoelectric element 15 is reduced to zero by discharging, and the common liquid chamber 3 is reduced and restored by ΔS2. The contraction and restoration of the common liquid chamber 3 are performed slightly different from the large timing of the pressure chamber 5. This corresponds to the fact that the outflow of the ink from the common liquid chamber 3 to the pressure chamber 5 is slightly shifted from the start of the expansion of the pressure chamber 5. In this manner, a decrease in the pressure of the common liquid chamber 3 due to ink ejection is effectively prevented or reduced.

【0029】(実施例2)本発明の第2の実施例につき
説明する。本実施例において用いる記録ヘッドそのもの
は第1の実施例と同じであるが、補正用圧電素子の駆動
方法およびこれに関連する制御回路を異にするものであ
る。図5は本実施例に用いる駆動回路および制御回路の
他の実施例を示す図である。図3に示した第1の実施例
の回路と異なるところにつき説明する。51は第1のカ
ウンターであり、記録データとしてのシリアルデータを
のうちのHであるデターの数を順次計数し積算記録する
ものであり、T−FFの複数段により構成する。52は
第2のカウンターであり、制御用クロックパルスCL2
の数を順次計数し積算記録するものであり、T−FFの
複数段により構成する。シフトレジスタ53へのクロッ
ク信号CL1を出力するクロック信号線54を分岐して
アンドゲート55の一方の入力端に接続し、シフトレジ
スタ53へのデータ線56を分岐して他方の入力端に接
続する。アンドゲート55の出力線を第1のカウンタ5
1の入力端に接続する。
(Embodiment 2) A second embodiment of the present invention will be described. The print head itself used in this embodiment is the same as that of the first embodiment, except that a method of driving the piezoelectric element for correction and a control circuit related thereto are different. FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the drive circuit and the control circuit used in this embodiment. A description will be given of points different from the circuit of the first embodiment shown in FIG. Reference numeral 51 denotes a first counter, which sequentially counts the number of H data out of serial data as print data, and integrates and records the data. The first counter 51 includes a plurality of T-FFs. 52 is a second counter, which is a control clock pulse CL2.
Are sequentially counted and integrated and recorded, and are constituted by a plurality of stages of T-FFs. A clock signal line 54 for outputting a clock signal CL1 to the shift register 53 is branched and connected to one input terminal of an AND gate 55, and a data line 56 to the shift register 53 is branched and connected to the other input terminal. . The output line of the AND gate 55 is connected to the first counter 5
1 input terminal.

【0030】一致検出回路57には第1のカウンタ51
および第2のカウンタ52がパラレル出力が入力する。
一致検出回路57の出力線を記憶回路58の入力端に接
続する。記憶回路58は信号の立ち上がりに出力が切り
替わる1段のTーFFを用いる。記憶回路58の出力線
をナンドゲート59の反転入力端に接続する。遅延回路
60の出力線をナンドゲート59の正常の他方の入力端
に接続する。ナンドゲート59の出力線を補正駆動回路
66の第1のスイッチ制御端子62に接続する。遅延回
路60の出力線を分岐し、補正駆動回路66の第2のス
イッチ制御端子63に接続する。遅延回路60の出力線
を分岐し、アンドゲート64の一方の入力端に接続す
る。制御用クロックパルスCL2を出力する信号線65
をアンドゲート64の他方の入力端に接続する。アンド
ゲート64の出力線を第2のカウンタ52の入力端に接
続する。補正駆動回路66については充電スイッチ67
を抵抗Rを介して駆動電源の高電位側に接続し、第1の
スイッチ制御端子62により充電スイッチ67を制御
し、第2のスイッチ制御端子63により放電スイッチ6
8を制御する。そのほかは第1の実施例の場合と同様で
ある。
The match detection circuit 57 has a first counter 51
And the second counter 52 receives a parallel output.
The output line of the coincidence detection circuit 57 is connected to the input terminal of the storage circuit 58. The storage circuit 58 uses a one-stage T-FF whose output switches at the rise of a signal. The output line of the storage circuit 58 is connected to the inverting input terminal of the NAND gate 59. The output line of the delay circuit 60 is connected to the other normal input terminal of the NAND gate 59. The output line of the NAND gate 59 is connected to the first switch control terminal 62 of the correction drive circuit 66. The output line of the delay circuit 60 is branched and connected to the second switch control terminal 63 of the correction drive circuit 66. The output line of the delay circuit 60 is branched and connected to one input terminal of the AND gate 64. Signal line 65 for outputting control clock pulse CL2
Is connected to the other input terminal of the AND gate 64. The output line of the AND gate 64 is connected to the input terminal of the second counter 52. For the correction drive circuit 66, the charge switch 67
Is connected to the high potential side of the drive power supply via a resistor R, the charge switch 67 is controlled by the first switch control terminal 62, and the discharge switch 6 is controlled by the second switch control terminal 63.
8 is controlled. The rest is the same as in the first embodiment.

【0031】次に本実施例における回路、圧力室および
共通液室の動作を説明する。図6は、図5に示す回路の
動作および圧力室、共通液室の容積変化を示すタイムチ
ャートである。図6に示すように当初は記録駆動回路4
0のすべての制御端子39の電圧V1をLとしこれによ
り、充電スイッチ67をON、放電スイッチ68をOF
Fの状態としておく。またナンドゲート59の反転入力
端子および正常入力端子の信号電圧をいずれもLとする
ことにより、補正駆動回路66の第1の制御端子62の
電圧V21をHとしこれにより、充電スイッチ67をOF
Fの状態にし、第2の制御端子の電圧V22をLとし、こ
れにより放電スイッチ68をONの状態としておく。こ
のとき、すべての圧力室用圧電素子14の印加電圧は電
源電圧Vとなり、素子の高さはd33効果により自然長
よりも縮小し、すべての圧力室5の容積S1をΔS1だけ
拡大した状態にしておく。また、補正用圧電素子15に
加わる電圧VC2は放電によりゼロの状態となっており、
補正用圧電素子15の長さは自然長のままであり、共通
液室3の外壁を変形のない状態としておく。すなわち、
共通液室3の容積S2は変化量がゼロとなっている。こ
の状態は第1の実施例と同様である。
Next, the operation of the circuit, the pressure chamber, and the common liquid chamber in this embodiment will be described. FIG. 6 is a time chart showing the operation of the circuit shown in FIG. 5 and a change in volume of the pressure chamber and the common liquid chamber. Initially, as shown in FIG.
0, the voltage V1 of all control terminals 39 is set to L, whereby the charge switch 67 is turned ON and the discharge switch 68 is turned OFF.
The state is set to F. In addition, by setting the signal voltage of the inverting input terminal and the normal input terminal of the NAND gate 59 to L, the voltage V21 of the first control terminal 62 of the correction drive circuit 66 is set to H, thereby turning the charging switch 67 OFF.
The state is set to F, the voltage V22 of the second control terminal is set to L, and thereby the discharge switch 68 is turned on. At this time, the applied voltage to all the pressure chamber piezoelectric elements 14 becomes the power supply voltage V, the height of the elements is reduced from the natural length by the d33 effect, and the volumes S1 of all the pressure chambers 5 are expanded by ΔS1. Keep it. Further, the voltage VC2 applied to the correcting piezoelectric element 15 is in a zero state due to the discharge,
The length of the correction piezoelectric element 15 is kept at its natural length, and the outer wall of the common liquid chamber 3 is kept in an undeformed state. That is,
The change amount of the volume S2 of the common liquid chamber 3 is zero. This state is the same as in the first embodiment.

【0032】シフトレジスタのリセット端子にリセット
信号を加えると同時に第1のカウンタ51、第2のカウ
ンタ52および記憶回路58にもリセット信号を加えリ
セットしておく。リセットした後、データ線56に記録
データとしてのシリアルデータを加えクロック信号CL
1によりシフトレジスタ53内に順次シフト記録する。
このとき同時にアンドゲート55からは計数用パルスが
第1のカウンタ51へ入力するが、この計数用パルスは
シフトレジスタ53に入力するシリアルデータがHのと
きのみ発生しLのときは発生しない。従って第1のカウ
ンタ51は、シフトレジスタ53に入力して保持された
データのうちHの状態にあるものの数、すなはちシフト
レジスタ53のビットのうちHの状態にあるビットの数
を計数し保持することになる。次にラッチ回路69にラ
ッチ信号を加え、次に、イネイブル信号線34において
イネーブル信号電圧p1をLからHに立ち上げると、第
1の実施例と同様にデータにより選択した圧力室5のみ
その容積S1sをΔS1だけ縮小、復元して圧力室5を加
圧し、ノズル孔18よりインクを吐出させる。
At the same time as applying a reset signal to the reset terminal of the shift register, a reset signal is applied to the first counter 51, the second counter 52, and the storage circuit 58 to reset them. After resetting, serial data as recording data is added to the data line 56, and the clock signal CL
1 is sequentially shifted and recorded in the shift register 53.
At this time, a counting pulse is simultaneously input from the AND gate 55 to the first counter 51, but this counting pulse is generated only when the serial data input to the shift register 53 is H and not generated when the serial data is L. Therefore, the first counter 51 counts the number of data in the H state among the data input to and held in the shift register 53, that is, the number of bits in the H state among the bits of the shift register 53. Will be retained. Next, a latch signal is applied to the latch circuit 69. Next, when the enable signal voltage p1 is raised from L to H on the enable signal line 34, only the pressure chamber 5 selected by data as in the first embodiment has its volume. The pressure chamber 5 is pressurized by reducing and restoring S1s by ΔS1, and the ink is ejected from the nozzle hole 18.

【0033】イネイブル信号P1の立ち上がりから若干遅
れて遅延回路44の出力がLからHに立ちあがり、これ
がナンドゲート59の正常な入力端に入力する。このと
きナンドゲート59の反転入力端に入力する記憶回路5
8の出力は、リセットによりLの状態となっているた
め、ナンドゲート59の出力はHからLに変化し、補正
駆動回路66の第1のスイッチ制御端子62の電圧V21
はHからLに下がる。これにより充電スイッチ67はO
FFからONへ切り替わる。一方第2のスイッチ制御端
子63の電圧V22はLからHに上り、放電スイッチ68
はONからOFFに切り替わる。此の結果、補正用圧電
素子15に充電抵抗Rを通って電源から電流が流れこみ
充電が開始される。そして時間とともに充電の時定数に
従って補正用圧電素子C2に加わる電圧VC2が増加して
行く。これにより、共通液室3の容積S2の増加分ΔS2
もほぼ時間に比例して大となっていく。一方、遅延回路
60の立ち上がりと同時に信号線65の制御用クロック
パルスCL2がアンドゲート64を通って第2のカウン
ター52に入力し、第2のカウンター52は制御用クロ
ックパルスCL2の計数を行う。この計数値が、第1の
カウンター51にすでに保持されている計数値と一致し
たときに、一致検出回路57は検出パルスを発生する。
検出パルスが記憶回路58に入力すると、出力をLから
Hに変え、その状態を保持する。
The output of the delay circuit 44 rises from L to H slightly after the rise of the enable signal P1, and is input to the normal input terminal of the NAND gate 59. At this time, the storage circuit 5 input to the inverting input terminal of the NAND gate 59
8, the output of the NAND gate 59 changes from H to L, and the voltage V21 of the first switch control terminal 62 of the correction drive circuit 66 is changed to L.
Falls from H to L. As a result, the charge switch 67 is
Switching from FF to ON. On the other hand, the voltage V22 of the second switch control terminal 63 rises from L to H, and the discharge switch 68
Switches from ON to OFF. As a result, a current flows from the power supply to the correction piezoelectric element 15 through the charging resistor R, and charging is started. Then, the voltage VC2 applied to the correcting piezoelectric element C2 increases with time according to the charging time constant. As a result, the increase ΔS2 in the volume S2 of the common liquid chamber 3
Also increase almost in proportion to time. On the other hand, simultaneously with the rise of the delay circuit 60, the control clock pulse CL2 of the signal line 65 is input to the second counter 52 through the AND gate 64, and the second counter 52 counts the control clock pulse CL2. When the count value matches the count value already held in the first counter 51, the match detection circuit 57 generates a detection pulse.
When the detection pulse is input to the storage circuit 58, the output is changed from L to H and the state is maintained.

【0034】ここで第2のカウンター52における計数
動作は常に遅延回路60の出力が立ち上がっている間
に、また上記の充電電圧VC2が時間に対し直線的に増加
している間に終了するようになされる。記憶回路58の
出力がHに立ち上がるとナンド回路59の出力は再びL
からHへともどり、第1のスイッチ制御端子62の電圧
V21がHとなるので充電スイッチ67はONからOFF
に切り替わり、充電は停止する。一方、此の時点では第
2の制御端子63の電圧V22はHであり、放電スイッチ
68はOFFの状態に維持されている。従って以後、遅
延回路60の出力が立ち下がるまでは補正用圧電素子1
5への印加電圧VC2および共通液室3の容積S2の増加
分ΔS2は一定に保たれる。このような最終的な印加電
圧をVC2s、最終的な容積増加分をΔS2sとすると、
VC2sもΔS2sも充電が行われている時間すなわちナ
ンド回路59の出力がLとなっている時間TLにほぼ比
例する。そしてTLは一致信号が発生するまでの第2の
カウンター52の計数時間に等しいので、第1のカウン
ター51で計数保持されるHのデータの数すなわち、同
時にインクを吐出する圧力室5の数に比例する。従っ
て、結局同時にインクを吐出する圧力室5の数に比例し
た共通液室3の容積の拡大がほぼイネーブル信号34が
立ち上がっている期間保持されることになる。そして圧
力室5が縮小している期間にほぼ対応して、同時にイン
クを吐出する圧力室5の数に比例して共通液室3の容積
S2を増加させるので、インク吐出時の共通液室3の圧
力の増加を理想的に阻止することができる。
Here, the counting operation of the second counter 52 is completed while the output of the delay circuit 60 is constantly rising and while the charging voltage VC2 is increasing linearly with time. Done. When the output of the storage circuit 58 rises to H, the output of the NAND circuit 59 becomes L again.
To H, and the voltage V21 of the first switch control terminal 62 becomes H, so that the charge switch 67 is turned from ON to OFF.
And charging stops. On the other hand, at this time, the voltage V22 of the second control terminal 63 is H, and the discharge switch 68 is maintained in the OFF state. Therefore, after that, until the output of the delay circuit 60 falls, the correction piezoelectric element 1
5 and the increase ΔS2 of the volume S2 of the common liquid chamber 3 are kept constant. Assuming that the final applied voltage is VC2s and the final volume increase is ΔS2s,
Both VC2s and ΔS2s are substantially proportional to the time during which charging is performed, that is, the time TL during which the output of the NAND circuit 59 is at L. Since TL is equal to the counting time of the second counter 52 until the coincidence signal is generated, the number of H data counted and held by the first counter 51, that is, the number of pressure chambers 5 that eject ink at the same time, is calculated. Proportional. Therefore, the expansion of the volume of the common liquid chamber 3 in proportion to the number of the pressure chambers 5 that simultaneously ejects ink is maintained during a period in which the enable signal 34 rises. The volume S2 of the common liquid chamber 3 is increased in proportion to the number of the pressure chambers 5 for simultaneously discharging ink, substantially corresponding to the period in which the pressure chamber 5 is contracted. Can be ideally prevented from increasing.

【0035】次に、イネイブル信号p1が立ち下がると
すでに述べたようにして、選択した圧力室5が拡大し
て、インクの吸入を行う。一方、イネイブル信号p1の
立ち下がりから若干遅れて遅延回路60の出力が立ち下
がり、補正駆動回路66の第2の制御端子63の電圧V
22をHからLとする。これにより、放電スイッチ66は
OFFからONに切り替わるが、ナンドゲート59の出
力はHのままであり、充電スイッチ63はOFFとなっ
ているので、補正用圧電素子15の放電が行われ共通液
室3の容積S2は前述の容積増加分をΔS2sだけ減少し
て復元し、同時にインクを吐出する圧力室5の数に比例
して容積を減少させるので、圧力室5のインクの吸入に
よる共通液室3の圧力の低下を理想的に阻止することが
できる。
Next, as described above, the enable signal p1 falls, the selected pressure chamber 5 expands, and ink is sucked. On the other hand, the output of the delay circuit 60 falls slightly after the fall of the enable signal p1, and the voltage V of the second control terminal 63 of the correction drive circuit 66 is reduced.
22 is changed from H to L. As a result, the discharge switch 66 is switched from OFF to ON, but the output of the NAND gate 59 remains H and the charge switch 63 is OFF, so that the correction piezoelectric element 15 is discharged and the common liquid chamber 3 is discharged. The volume S2 of the pressure chamber 5 is restored by reducing the above-mentioned increase in volume by ΔS2s, and at the same time, the volume is reduced in proportion to the number of pressure chambers 5 for discharging ink. Can be ideally prevented.

【0036】このように本実施例によれば、同時にイン
クを吐出する圧力室5の数が変わっても、インクの吐出
時および吸入時における共通液室3の圧力の変動を理想
的に阻止することにより、クロストークによるメニスカ
スの変動を阻止し、液滴を均一とし、印字品質等の記録
品質を著しく向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, even if the number of pressure chambers 5 for simultaneously ejecting ink changes, fluctuations in the pressure of the common liquid chamber 3 during ink ejection and suction are ideally prevented. This can prevent the meniscus from fluctuating due to crosstalk, make the liquid droplets uniform, and significantly improve recording quality such as printing quality.

【0037】(実施例3)次に本発明の第3の実施例に
つき説明する。本実施例は、ヘッドの共通液室3の外壁
に2個の補正用圧電素子を設けるものであり、その各々
につき、第2の実施例に似た方法により駆動の制御を行
うものである。図7は本発明を適用した他の実施例のイ
ンクジェットヘッドの構造を示す平面断面図である。共
通液室3は隔壁3bを設けた構造となっている。左側の
領域の外壁3aに補正用圧電素子15a、右側の領域に
補正用圧電素子15bを接合する。各補正用圧電素子1
5a、15bの電極を導電剤により、図示しないFPC
19の引き出し線に接続する。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, two correction piezoelectric elements are provided on the outer wall of the common liquid chamber 3 of the head, and the driving of each is controlled by a method similar to the second embodiment. FIG. 7 is a plan sectional view showing the structure of an ink jet head according to another embodiment to which the present invention is applied. The common liquid chamber 3 has a structure provided with a partition 3b. The correction piezoelectric element 15a is bonded to the outer wall 3a in the left area, and the correction piezoelectric element 15b is bonded to the right area. Each correction piezoelectric element 1
FPCs (not shown) are formed on the electrodes 5a and 15b by using a conductive agent.
Connected to 19 leads.

【0038】共通液室3の外壁3aの変形の制御を2箇
所において行う。これにより場所的にも吐出する圧力室
5に対応した形で共通液室3の変形の制御ができる。す
なわち、吐出する圧力室5の近くで、その数に応じて共
通液室3の外壁3aの変形を行うので、共通液室3の圧
力を場所的にも常に均一となるように制御し、メニスカ
スの変動を阻止し、液滴の均一化をさらに向上させるこ
とができる。
The deformation of the outer wall 3a of the common liquid chamber 3 is controlled at two places. Thereby, the deformation of the common liquid chamber 3 can be controlled in a form corresponding to the pressure chamber 5 that discharges from a location. That is, since the outer wall 3a of the common liquid chamber 3 is deformed in the vicinity of the pressure chamber 5 to be discharged in accordance with the number thereof, the pressure of the common liquid chamber 3 is controlled to be always uniform even in place, and the meniscus is controlled. Can be prevented, and the uniformity of the droplets can be further improved.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上に述べたように本発明によればクロ
ストークによるメニスカスの変動を阻止または低減し、
印字品質等記録の品質に優れ、且つ小型で高速記録に適
したオンデマンド型の圧電式インクジェットヘッドを提
供することができる。
As described above, according to the present invention, the fluctuation of the meniscus due to crosstalk is prevented or reduced.
It is possible to provide an on-demand type piezoelectric inkjet head which is excellent in recording quality such as printing quality and is small and suitable for high-speed recording.

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

【図1】本発明を適用したインクジェットヘッドの構造
の一例で、断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the structure of an ink jet head to which the present invention is applied.

【図2】本発明を適用したインクジェットヘッドの構造
の一例で、断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of the structure of an inkjet head to which the present invention is applied.

【図3】本発明によるインクジェットヘッドの駆動回路
およびその制御回路図である。
FIG. 3 is a diagram showing a driving circuit of an ink jet head and a control circuit thereof according to the present invention.

【図4】図3に示す本実施例における回路の動作および
圧力室、共通液室の容量変化を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the circuit and the change in the capacity of the pressure chamber and the common liquid chamber in the embodiment shown in FIG. 3;

【図5】本実施例に用いる駆動回路および制御回路の他
の実施例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the drive circuit and the control circuit used in the present embodiment.

【図6】図5に示す本実施例における回路の動作および
圧力室、共通液室の容積変化を示すタイムチャートであ
る。
FIG. 6 is a time chart showing the operation of the circuit and the change in the volume of the pressure chamber and the common liquid chamber in the embodiment shown in FIG. 5;

【図7】本発明を適用した他の実施例のインクジェット
ヘッドの構造を示す平面断面図である。
FIG. 7 is a plan sectional view showing the structure of an ink jet head according to another embodiment to which the present invention is applied.

【図8】従来のインクジェットヘッドの構造を示す断面
図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure of a conventional inkjet head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 流路形成部材 2 インク供給口 3 共通液室 3a 外壁 3b 隔壁 4 オリフィス 5 圧力室 6 ダイヤフラム 7 圧力室壁 8 共通液室壁 9 積層圧電素子ユニット 10 基台 11 溝 12、13 電極 14 圧力室用圧電素子 15 補正用圧電素子 16 フレーム 17 ノズル板 18 ノズル穴 19 FPC 31、53 シフトレジスタ 32、69 ラッチ回路 33、55、64 アンドゲート 34 イネーブル信号線 35、60 遅延回路 36 NOT回路 37、66 補正駆動回路 38、39 スイッチ制御端子 40 記録駆動回路 41、67 充電スイッチ 42、68 放電スイッチ 51 第1のカウンター 52 第2のカウンター 53 シフトレジスタ 54 クロック信号線 56 データ線 57 一致検出回路 58 記憶回路 59 ナンドゲート 60 遅延回路 62 第1のスイッチ制御端子 63 第2のスイッチ制御端子 65 信号線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path forming member 2 Ink supply port 3 Common liquid chamber 3a Outer wall 3b Partition wall 4 Orifice 5 Pressure chamber 6 Diaphragm 7 Pressure chamber wall 8 Common liquid chamber wall 9 Multilayer piezoelectric element unit 10 Base 11 Groove 12, 13 Electrode 14 Pressure chamber Piezoelectric element for correction 15 Piezoelectric element for correction 16 Frame 17 Nozzle plate 18 Nozzle hole 19 FPC 31, 53 Shift register 32, 69 Latch circuit 33, 55, 64 AND gate 34 Enable signal line 35, 60 Delay circuit 36 NOT circuit 37, 66 Correction drive circuit 38, 39 Switch control terminal 40 Recording drive circuit 41, 67 Charge switch 42, 68 Discharge switch 51 First counter 52 Second counter 53 Shift register 54 Clock signal line 56 Data line 57 Match detection circuit 58 Storage circuit 59 Nandgate 60 Slow Extension circuit 62 First switch control terminal 63 Second switch control terminal 65 Signal line

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の圧力室および、該圧力室に連通す
る共通液室を有し、圧電駆動により圧力室の外壁を変形
させ、圧力室に連通するノズル孔からインクを吐出させ
印字を行うインクジェットヘッドにおいて、共通液室の
外壁にメニスカスの制御を行う補正用圧電部材をとりつ
けてなることを特徴とするインクジェットヘッド。
1. A pressure chamber having a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers, wherein an outer wall of the pressure chamber is deformed by piezoelectric driving, and ink is ejected from nozzle holes communicating with the pressure chambers to perform printing. In the ink jet head, a correction piezoelectric member for controlling a meniscus is attached to an outer wall of the common liquid chamber.
【請求項2】 複数の圧力室および、該圧力室に連通す
る共通液室を有し、圧電駆動により圧力室の外壁を変形
させ、圧力室に連通するノズル孔からインクを吐出させ
印字を行うインクジェットヘッドの共通液室の外壁にメ
ニスカスの制御を行う補正用圧電部材をとりつけ、イン
クを吐出するための圧力室の加圧動作に同期またはほぼ
同期して共通液室を拡大し、インクを吸入するための圧
力室の減圧動作に同期またはほぼ同期して共通液室を縮
小させるよう補正用圧電部材を駆動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. A pressure chamber having a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers, wherein an outer wall of the pressure chambers is deformed by piezoelectric driving, and printing is performed by discharging ink from nozzle holes communicating with the pressure chambers. A piezoelectric member for controlling the meniscus is attached to the outer wall of the common liquid chamber of the ink jet head, and the common liquid chamber is expanded and synchronized with the pressurizing operation of the pressure chamber for discharging ink, and ink is sucked. A method for driving an ink jet head, comprising: driving a correcting piezoelectric member so as to reduce a common liquid chamber in synchronization with or substantially in synchronization with a pressure reducing operation of a pressure chamber.
【請求項3】 同時に吐出動作を行う圧力室の数に応じ
て補正用圧電部材の駆動電圧を制御することを特徴とす
る請求項2に記載のインクジェットヘッドの駆動方法。
3. The method according to claim 2, wherein the driving voltage of the correcting piezoelectric member is controlled in accordance with the number of pressure chambers that simultaneously perform a discharging operation.
【請求項4】 複数の圧力室および、該圧力室に連通す
る共通液室を有し、圧電駆動により圧力室の外壁を変形
させ、圧力室に連通するノズル孔からインクを吐出させ
印字を行うインクジェットヘッドの共通液室の外壁にメ
ニスカスの制御を行う複数の補正用圧電部材をとりつ
け、インクを吐出するための圧力室の加圧動作に同期、
またはほぼ同期して共通液室を拡大し、インクを吸入す
るための圧力室の減圧動作に同期、またはほぼ同期して
共通液室を縮小させるよう補正用圧電部材を駆動し、各
補正用圧電部材の近傍において同時に吐出する圧力室の
数に応じて各補正用圧電部材に加わる駆動電圧をそれぞ
れ独立に制御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。
4. A printing apparatus having a plurality of pressure chambers and a common liquid chamber communicating with the pressure chambers, deforming an outer wall of the pressure chambers by piezoelectric driving, and discharging ink from nozzle holes communicating with the pressure chambers to perform printing. A plurality of correction piezoelectric members for controlling the meniscus are attached to the outer wall of the common liquid chamber of the ink jet head, and synchronized with the pressurizing operation of the pressure chamber for discharging ink,
Alternatively, the correction piezoelectric member is driven so that the common liquid chamber is expanded substantially in synchronization with the pressure reducing operation of the pressure chamber for sucking ink, or is reduced substantially in synchronization with the pressure chamber. A method for driving an ink-jet head, wherein a drive voltage applied to each of the correcting piezoelectric members is independently controlled in accordance with the number of pressure chambers simultaneously discharged in the vicinity of the member.
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Cited By (4)

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